1地球物理測(cè)井-緒論

中海油田服務(wù)股份有限公司油田技術(shù)事業(yè)部資料解釋中心

2010年1月主講人：劉建新測(cè)井要解決的主要問題世界測(cè)井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀測(cè)井學(xué)的形成與發(fā)展世界測(cè)井技術(shù)的誕生與發(fā)展測(cè)井學(xué)的概念中國測(cè)井科技發(fā)展歷程測(cè)井學(xué)——是一門邊緣學(xué)科，它是將電磁學(xué)、聲學(xué)、核物理學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等學(xué)科的基本理論和測(cè)量方法用于油氣井或其它礦井中，并以此獲得大量信息進(jìn)行油氣（或其它）資源評(píng)價(jià)。地球物理測(cè)井——緒論測(cè)井理論與方法測(cè)井儀器與數(shù)據(jù)采集測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理與解釋地球物理測(cè)井——緒論油氣田地球物理測(cè)井，簡(jiǎn)稱測(cè)井（WellLogging），是應(yīng)用物理方法研究油氣田鉆井地質(zhì)剖面和井的技術(shù)狀況，尋找油氣層并監(jiān)測(cè)油氣層開發(fā)的一門應(yīng)用技術(shù)。放射性測(cè)井電法測(cè)井（電磁測(cè)井）聲波測(cè)井

生產(chǎn)動(dòng)態(tài)測(cè)井地球物理測(cè)井——緒論巖層的物理特性（地球物理特性）電化學(xué)特性

導(dǎo)電和介電特性

聲學(xué)特性核特性

熱特性和磁特性

隨巖層的巖性、物性及所含流體性質(zhì)不同而變化電學(xué)性質(zhì)表征參數(shù)電阻率R電導(dǎo)率介電常數(shù)磁導(dǎo)率測(cè)井使用的電學(xué)參數(shù)電阻率R電導(dǎo)率介電常數(shù)普通電阻率測(cè)井側(cè)向測(cè)井感應(yīng)測(cè)井介電測(cè)井電磁波傳播測(cè)井巖石電學(xué)性質(zhì)的頻率特性目前所使用的測(cè)井方法：自然電位測(cè)井、普通電阻率測(cè)井、側(cè)向測(cè)井、感應(yīng)測(cè)井、介電測(cè)井、電磁波傳播測(cè)井頻率范圍直流→微波研究巖石電學(xué)性質(zhì)的頻率特性對(duì)合理建立電法測(cè)井方法，正確使用不同頻率的測(cè)井信息是很重的。自然電位測(cè)井直流側(cè)向測(cè)井30-300Hz感應(yīng)測(cè)井10-40kHz介電測(cè)井幾十MHz電磁波傳播1.1GHz普通電阻率方波(<15Hz)地球物理測(cè)井——緒論測(cè)井就是使用測(cè)井儀器沿井孔測(cè)量、記錄、反映地球物理特性，并利用測(cè)井曲線研究鉆井地質(zhì)剖面、油氣儲(chǔ)集層的滲儲(chǔ)特性，評(píng)價(jià)它們的油氣生產(chǎn)能力以及解決其它一些地質(zhì)和工程問題等。也就是說，測(cè)井的目的是為了了解巖層的巖性、物性及所含流體性質(zhì)。什么是測(cè)井？地球物理測(cè)井——緒論地面儀器井下儀器測(cè)井儀器結(jié)構(gòu)示意圖地球物理測(cè)井——緒論測(cè)井示意圖測(cè)井曲線地球物理測(cè)井——緒論

不同的測(cè)井方法可測(cè)得反映巖層不同性質(zhì)的測(cè)井曲線或測(cè)井圖像。普通電極系測(cè)井微電極系測(cè)井方位電阻率成像測(cè)井三側(cè)向、七側(cè)向、球形聚焦測(cè)井雙側(cè)向－微球形聚焦測(cè)井微側(cè)向和鄰近側(cè)向測(cè)井測(cè)量巖層導(dǎo)電特性成像測(cè)井：MAXIS-500（斯侖貝謝）Eclips-5700（阿特拉斯）Excell-2000（哈里伯頓）（電法測(cè)井）測(cè)井學(xué)的概念研究對(duì)象：地球理論基礎(chǔ)：物理學(xué)應(yīng)用科學(xué)地球物理學(xué)海洋物理學(xué)大地測(cè)量學(xué)固體地球物理空間物理普通地球物理勘探地球物理地面：物探井下：測(cè)井放大鏡望遠(yuǎn)鏡測(cè)井學(xué)——是一門邊緣學(xué)科，它是將電磁學(xué)、聲學(xué)、核物理學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等學(xué)科的基本理論和測(cè)量方法用于油氣井或其它礦井中，并以此獲得大量信息進(jìn)行油氣（或其它）資源評(píng)價(jià)。原蘇聯(lián)——礦藏地球物理學(xué)西方——測(cè)井學(xué)或巖石物理學(xué)測(cè)井技術(shù)的發(fā)展依賴于數(shù)學(xué)、物理學(xué)的發(fā)展和電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及新型材料等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。測(cè)井學(xué)的概念測(cè)井學(xué)電磁測(cè)井聲波測(cè)井核測(cè)井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)測(cè)井測(cè)井理論與方法測(cè)井儀器與數(shù)據(jù)采集測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理與解釋

1927年，斯侖貝謝兩兄弟（ConradandMarcelSchlumberger）在法國皮切爾布朗（Pechelbrown）油田，用一個(gè)手動(dòng)絞車和電纜，將一個(gè)電極系下入488m的井中，成功地測(cè)量出第一條電測(cè)曲線（點(diǎn)測(cè)），測(cè)井技術(shù)由此誕生。我國的翁文波于1939年在四川隆昌的井中也測(cè)量出了我國的第一條電測(cè)曲線（點(diǎn)測(cè)）。

石油溝1號(hào)井誕生測(cè)井技術(shù)的誕生與發(fā)展測(cè)井技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段：

發(fā)展

模擬記錄階段（1927－1964）：從測(cè)井誕生到上世紀(jì)60年代末，為測(cè)井模擬記錄發(fā)展階段，使用的測(cè)井儀器都是模擬記錄儀器。使用的主要測(cè)井方法是普通電阻率測(cè)井、感應(yīng)測(cè)井、聲速（縱波）測(cè)井、自然伽馬測(cè)井、自然電位測(cè)井及井徑測(cè)井。該時(shí)期與測(cè)井采集技術(shù)相應(yīng)的測(cè)井解釋技術(shù)主要為對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行定性解釋。

數(shù)字測(cè)井階段(1965-1972)：自二十世紀(jì)六十年代末，測(cè)井儀器從模擬記錄過渡到數(shù)字記錄。主要測(cè)井方法有深、中、淺探測(cè)電阻率測(cè)井（雙感應(yīng)—球形聚焦測(cè)井和雙側(cè)向—微球形聚焦測(cè)井），三孔隙度測(cè)井（即中子測(cè)井、密度測(cè)井、聲波時(shí)差測(cè)井），再加上井徑測(cè)井、自然伽馬測(cè)井、自然電位測(cè)井，稱之為常規(guī)“九條曲線”測(cè)井，此外，還有地層傾角測(cè)井和聲波全波變密度測(cè)井。增加了數(shù)字磁帶機(jī)，提高了測(cè)量精度和可靠性，開始了測(cè)井資料計(jì)算機(jī)定量處理。用這些測(cè)井資料可以較好的進(jìn)行地層分層、識(shí)別巖性、計(jì)算孔隙度、計(jì)算含油（氣）飽和度、綜合評(píng)價(jià)儲(chǔ)層。此外，應(yīng)用地層傾角測(cè)井還還可以對(duì)構(gòu)造、地層進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

數(shù)控測(cè)井階段（1973－1990）：二十世紀(jì)70年代末發(fā)展了數(shù)控測(cè)井儀。數(shù)控測(cè)井儀實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)以計(jì)算機(jī)為中心的遙控、遙測(cè)系統(tǒng)，各種井下儀器作為計(jì)算機(jī)的外設(shè)，提供電纜通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和計(jì)算機(jī)對(duì)下井儀器的控制。在數(shù)控測(cè)井階段，除一般的常規(guī)測(cè)井外，又先后增加了自然伽馬能譜測(cè)井、巖性密度測(cè)井、碳氧比測(cè)井、長源距聲波測(cè)井、電磁波傳播測(cè)井、重復(fù)式電纜地層壓力測(cè)試、地層學(xué)地層傾角測(cè)井（SHDT）及地層微電阻率掃描測(cè)井（FMS）。這些新的測(cè)井方法，獲得更多的地層信息，擴(kuò)大了測(cè)井的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了用測(cè)井資料評(píng)價(jià)油（氣）層、解決地質(zhì)問題的能力。

成像測(cè)井階段（1990年以后）：隨著更復(fù)雜、更隱蔽油氣藏的勘探和開發(fā)，對(duì)測(cè)井提出了更高的要求。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代，成像測(cè)井系統(tǒng)逐步發(fā)展起來。成像測(cè)井系統(tǒng)有斯侖貝謝公司的MAXIS500、西方阿特拉斯公司的ECLIPS－5700和哈里伯頓公司的EXCELL－2000。下井儀器有電成像、聲成像和核磁共振成像三類。成像測(cè)井提供了大量構(gòu)造、地層和儲(chǔ)層信息，為拓展測(cè)井的應(yīng)用領(lǐng)域提供了信息保證?？捎糜谘芯扛鞣N非均質(zhì)線性問題，評(píng)價(jià)油、氣層和其它勘探、開發(fā)問題，開展深層次的地質(zhì)應(yīng)用研究。發(fā)展階段模擬測(cè)井?dāng)?shù)字測(cè)井?dāng)?shù)控測(cè)井成像測(cè)井1964年以前1965－19721973－19901990年以后地面系統(tǒng)檢流計(jì)光點(diǎn)照相記錄儀數(shù)字磁帶記錄儀計(jì)算機(jī)控制測(cè)井儀成像測(cè)井儀測(cè)量方式單測(cè)為主部分組合多參數(shù)組合多參數(shù)陣列組合傳輸

單向編碼傳輸雙向可控?cái)?shù)據(jù)傳輸（100kbps)雙向可控?cái)?shù)據(jù)傳輸（500kbps)井下儀器電阻率七側(cè)向、三側(cè)向（1951）雙側(cè)向（1978）、四臂傾角（1969）地層學(xué)高分辨率地層傾角（1982）、地層微電阻率掃描（1985）方位電阻率成像（1992）、全井眼微電阻率成像（1992）電導(dǎo)率感應(yīng)（1948）、深聚焦感應(yīng)（1958）雙感應(yīng)（1963）數(shù)字感應(yīng)（1984）陣列感應(yīng)成像（1991）介電

介電測(cè)井（1963）電磁波傳播測(cè)井（1984）多頻多頻多探頭電磁波（1985）聲速連續(xù)聲波（1952）補(bǔ)償聲波（1964）長源距聲波（1978）偶極子橫波成像（1990）聲幅水泥膠結(jié)（1959）變密度（1968）水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)（1981）、井下聲波電視（1981）超聲成像（1991）自然伽馬閃爍自然伽馬（1956）自然伽馬能譜（1971）補(bǔ)償自然伽馬能譜（1984）復(fù)雜環(huán)境自然伽馬能譜（1991）中子中子伽馬（1941）、單探測(cè)器中子（1950）雙源距中子（1972）四探測(cè)器補(bǔ)償中子（1981）加速器中子源孔隙度（1991）密度地層密度（1950）補(bǔ)償?shù)貙用芏龋?964）巖性密度（1980）巖性密度能譜（1994）、三探測(cè)器密度（1996）核磁測(cè)井

核磁測(cè)井樣機(jī)（1988）核磁共振儀（1991）、核磁共振成像儀（1998）地層測(cè)試電纜地層測(cè)試（1955）重復(fù)式地層測(cè)試（1972）重復(fù)式地層測(cè)試模塊化地層測(cè)試（1990）、套管井地層測(cè)試（2000）主要地質(zhì)應(yīng)用地層對(duì)比和評(píng)價(jià)油氣藏描述油氣藏精細(xì)描述油氣藏評(píng)價(jià)測(cè)井技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

測(cè)井學(xué)是石油領(lǐng)域十大學(xué)科之一，測(cè)井技術(shù)是為油氣勘探、開發(fā)服務(wù)的一項(xiàng)技術(shù)。測(cè)井學(xué)的理論和方法所包含內(nèi)容：一、根據(jù)研究對(duì)象中有地層及井眼存在的特定條件，將物理學(xué)的理論拓寬；測(cè)井學(xué)的形成與發(fā)展均質(zhì)介質(zhì)非均質(zhì)介質(zhì)階躍介質(zhì)

二、建立起各種物理量與儲(chǔ)層特性之間的關(guān)系；三、研究井下各種因素對(duì)物理量與儲(chǔ)層特性之間關(guān)系所產(chǎn)生的影響。研究測(cè)井學(xué)理論的意義一、探索將物理學(xué)原理及各種物理量測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于測(cè)井，形成新的測(cè)井方法二、指導(dǎo)測(cè)井儀器研制三、指導(dǎo)測(cè)井資料處理與解釋測(cè)井學(xué)電磁測(cè)井聲波測(cè)井核測(cè)井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)測(cè)井世界測(cè)井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀快測(cè)平臺(tái)測(cè)井系列成像測(cè)井系列隨鉆測(cè)井系列油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系列測(cè)井資料處理技術(shù)系列射孔技術(shù)系列測(cè)井技術(shù)MAXIS-500（斯侖貝謝）Eclips-5700（阿特拉斯）Excell-2000（哈里伯頓）

地面系統(tǒng)，成像測(cè)井主要有三種：成像測(cè)井斯侖貝謝30%貝克休斯23%哈里伯頓23%其他公司24%國際石油技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)占有率成像測(cè)井

按測(cè)量原理，成像測(cè)井井下儀器主要分四類：電成像聲成像核磁成像井下光學(xué)照相

按測(cè)井信息采集方式，成像測(cè)井井下儀器主要有：成像測(cè)井掃描型井壁成像陣列型成像及交叉陣列成像聚焦型成像微電阻率掃描聲波掃描陣列聲波陣列感應(yīng)陣列側(cè)向偶極聲波方位側(cè)向核磁共振隨鉆測(cè)井隨鉆測(cè)井主要用于地層評(píng)價(jià)和地質(zhì)導(dǎo)向早期：自然伽馬、電阻率測(cè)井中期：電磁波電阻率、補(bǔ)償中子、密度、聲波縱波近期：聲波橫波、地層測(cè)試、核磁共振、脈沖中子、隨鉆地震中國測(cè)井科技發(fā)展歷程(一）1939年12月20日，中央大學(xué)教授翁文波先生在四川巴1井（石油溝1號(hào)井）測(cè)量出了我國的第一條電測(cè)曲線（點(diǎn)測(cè)）20世紀(jì)50年代，引進(jìn)蘇聯(lián)橫向測(cè)井1954年成功研制國產(chǎn)全自動(dòng)測(cè)井儀1978年2月，完成了我國第一口7000m超深井－關(guān)基井的測(cè)井任務(wù)（7175m)1978年，從美國引進(jìn)3600數(shù)字測(cè)井儀中國測(cè)井科技發(fā)展歷程(二）1980年國產(chǎn)801數(shù)字測(cè)井儀研制成功20世紀(jì)80年代，引進(jìn)CSU數(shù)控測(cè)井儀20世紀(jì)90年代，以引進(jìn)的生產(chǎn)線生產(chǎn)了一批3700數(shù)控測(cè)井儀1995年引進(jìn)成像測(cè)井儀（5700）1997年國產(chǎn)微電阻率成像測(cè)井儀研究下井實(shí)驗(yàn)1998年中國測(cè)井服務(wù)進(jìn)入國際市場(chǎng)中國測(cè)井科技發(fā)展歷程(三）

20世紀(jì)70年代，逐步由手工解釋發(fā)展為計(jì)算機(jī)處理解釋。先后引進(jìn)了IRIS-60機(jī)、INTERDATA－85機(jī)、PE－3220、PE-3230、PE－3284等機(jī)型

20世紀(jì)90年代，引進(jìn)、發(fā)展了Sun工作站，逐步形成了我國自己的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理系統(tǒng)（FORWARD、START)

建立了5種測(cè)井解釋技術(shù)：?jiǎn)尉疁y(cè)井處理解釋技術(shù)、多井測(cè)井處理解釋技術(shù)、油藏描述技術(shù)、特殊儲(chǔ)層處理解釋技術(shù)、水淹層測(cè)井解釋技術(shù)在測(cè)井資料處理解釋方面：中國測(cè)井科技發(fā)展歷程(四）中石油、中石化、中海油三大集團(tuán)下屬各油田均有測(cè)井公司——專業(yè)測(cè)井隊(duì)伍各油田勘探開發(fā)研究院均有從事以測(cè)井為主的隊(duì)、室、組各油田下屬勘探、開發(fā)部門（勘探公司、采油廠）均有從事以測(cè)井為主的生產(chǎn)、科研人員中石油、中石化、中海油三大集團(tuán)的勘探開發(fā)研究院均有從事以測(cè)井為主的室、組我國測(cè)井機(jī)構(gòu)分布情況測(cè)井是油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)重要學(xué)科，在油氣勘探開發(fā)中，需要測(cè)井解決的問題很多，但首要問題有以下幾個(gè)：

什么地方產(chǎn)東西

-滲透層、裂縫發(fā)育帶劃分，儲(chǔ)層有效性評(píng)價(jià)

產(chǎn)什么東西

-流體性質(zhì)判別

產(chǎn)多少東西

-儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、油氣藏描述

如何多產(chǎn)東西

-儲(chǔ)層可改造性評(píng)價(jià)、射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

井往何處打

-儲(chǔ)層、裂縫發(fā)育帶的橫向預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

如何節(jié)約工程成本

-巖石力學(xué)、地應(yīng)力研究、井壁穩(wěn)定性研究測(cè)井要解決的主要問題GOC：2721OWC：2750.5GOC：2736測(cè)井綜合處理解釋成果圖溶蝕孔洞儲(chǔ)層段常規(guī)測(cè)井曲線與FMI對(duì)比圖地球物理測(cè)井——緒論電磁波傳播測(cè)井EPT介電測(cè)井深電磁波傳播測(cè)井測(cè)量巖層介電特性