电法测井电法测井 （一）（一） 测井要解决的主要问题测井要解决的主要问题 世界测井技术发展现状世界测井技术发展现状 测井学的形成与发展测井学的形成与发展 世界测井技术的诞生与发展世界测井技术的诞生与发展 测井学的概念测井学的概念 中国测井科技发展历程中国测井科技发展历程 课程特点、安排与要求课程特点、安排与要求 研究对象：地球研究对象：地球 理论基础：物理学理论基础：物理学 应用科学应用科学 地球物理学地球物理学 海洋物理学海洋物理学 大地测量学大地测量学 固体地球物理固体地球物理 空间物理空间物理 普通地球物理普通地球物理 勘探地球物理勘探地球物理 地面：物探地面：物探 井下：测井井下：测井 放大镜放大镜 望远镜望远镜 测井学测井学是一门边缘学科，它是将电磁学、是一门边缘学科，它是将电磁学、 声学、核物理学、热学、光学、力学等学科的声学、核物理学、热学、光学、力学等学科的 基本理论和测量方法用于油气井或其它矿井中基本理论和测量方法用于油气井或其它矿井中 ，并以此获得大量信息进行油气（或其它）资，并以此获得大量信息进行油气（或其它）资 源评价。源评价。 原苏联原苏联矿藏地球物理学矿藏地球物理学 西方西方测井学测井学或或岩石物理学岩石物理学 测井技术测井技术的发展依赖于数学、物理学的发展和的发展依赖于数学、物理学的发展和 电子技术、计算机技术及新型材料等现代科学电子技术、计算机技术及新型材料等现代科学 技术的进步。技术的进步。 电磁测井电磁测井 声波测井声波测井 核测井核测井 生产动态测井生产动态测井 测井理论与方法测井理论与方法 测井仪器与数据采集测井仪器与数据采集 测井数据处理与解释测井数据处理与解释 19271927年年，斯仑贝谢斯仑贝谢两兄弟（两兄弟（Conrad Conrad and and Marcel Marcel SchlumbergerSchlumberger）在法国皮切尔布朗（）在法国皮切尔布朗（ PechelbrownPechelbrown）油田，用一个手动绞车和电缆，）油田，用一个手动绞车和电缆， 将一个电极系下入将一个电极系下入488m488m的井中，成功地测量出的井中，成功地测量出 第一条电测曲线（点测），测井技术由此诞生第一条电测曲线（点测），测井技术由此诞生 。 我国的我国的翁文波翁文波于于19391939年年在四川隆昌的井中在四川隆昌的井中 也测量出了我国的第一条电测曲线（点测）。也测量出了我国的第一条电测曲线（点测）。 测井技术的发展经历了测井技术的发展经历了四个阶段：四个阶段： 模拟记录阶段（模拟记录阶段（1927192719641964）：从测井诞：从测井诞 生到上世纪生到上世纪6060年代末，为测井模拟记录发展阶年代末，为测井模拟记录发展阶 段，使用的测井仪器都是模拟记录仪器。使用段，使用的测井仪器都是模拟记录仪器。使用 的主要测井方法是普通电阻率测井、感应测井的主要测井方法是普通电阻率测井、感应测井 、声速（纵波）测井、自然伽马测井、自然电、声速（纵波）测井、自然伽马测井、自然电 位测井及井径测井。位测井及井径测井。 该时期与测井采集技术相应的测井解释技该时期与测井采集技术相应的测井解释技 术主要为对储层进行术主要为对储层进行定性解释定性解释。 数字测井阶段数字测井阶段(1965-1972)(1965-1972)：自二十世纪六十年代自二十世纪六十年代 末，测井仪器从模拟记录过渡到数字记录。末，测井仪器从模拟记录过渡到数字记录。 主要测井方法有深、中、浅探测电阻率测井（双感主要测井方法有深、中、浅探测电阻率测井（双感 应应球形聚焦测井和双侧向球形聚焦测井和双侧向微球形聚焦测井），三孔微球形聚焦测井），三孔 隙度测井（即中子测井、密度测井、声波时差测井），隙度测井（即中子测井、密度测井、声波时差测井）， 再加上井径测井、自然伽马测井、自然电位测井，称之再加上井径测井、自然伽马测井、自然电位测井，称之 为为常规常规“九条曲线九条曲线”测井测井，此外，还有，此外，还有地层倾角地层倾角测井和测井和 声波全波变密度声波全波变密度测井。测井。 增加了增加了数字磁带机数字磁带机，提高了测量精度和可靠性，开，提高了测量精度和可靠性，开 始了测井资料计算机定量处理。用这些测井资料可以较始了测井资料计算机定量处理。用这些测井资料可以较 好的进行地层分层、识别岩性、计算孔隙度、计算含油好的进行地层分层、识别岩性、计算孔隙度、计算含油 （气）饱和度、综合评价储层。此外，应用地层倾角测（气）饱和度、综合评价储层。此外，应用地层倾角测 井还还可以对构造、地层进行简单分析。井还还可以对构造、地层进行简单分析。 数控测井阶段（数控测井阶段（1973197319901990）：二十世纪：二十世纪7070年代末发年代末发 展了数控测井仪。展了数控测井仪。 数控测井仪实质上是一台以计算机为中心的数控测井仪实质上是一台以计算机为中心的遥控遥控、遥遥 测测系统，各种井下仪器作为计算机的外设，提供电缆通系统，各种井下仪器作为计算机的外设，提供电缆通 信系统实现数据交换和计算机对下井仪器的控制。信系统实现数据交换和计算机对下井仪器的控制。 在数控测井阶段，除一般的常规测井外，又先后在数控测井阶段，除一般的常规测井外，又先后增加增加 了自然伽马能谱测井、岩性密度测井、碳氧比测井、长了自然伽马能谱测井、岩性密度测井、碳氧比测井、长 源距声波测井、电磁波传播测井、重复式电缆地层压力源距声波测井、电磁波传播测井、重复式电缆地层压力 测试、地层学地层倾角测井（测试、地层学地层倾角测井（SHDTSHDT）及地层微电阻率扫）及地层微电阻率扫 描测井（描测井（FMSFMS）。这些新的测井方法，获得更多的地层）。这些新的测井方法，获得更多的地层 信息，扩大了测井的应用领域，提高了用测井资料评价信息，扩大了测井的应用领域，提高了用测井资料评价 油（气）层、解决地质问题的能力。油（气）层、解决地质问题的能力。 成像测井阶段（成像测井阶段（19901990年以后）年以后）：随着更复杂、更隐：随着更复杂、更隐 蔽油气藏的勘探和开发，对测井提出了更高的要求。进蔽油气藏的勘探和开发，对测井提出了更高的要求。进 入二十世纪九十年代，成像测井系统逐步发展起来。入二十世纪九十年代，成像测井系统逐步发展起来。 成像测井系统成像测井系统有斯仑贝谢公司的有斯仑贝谢公司的MAXIS500MAXIS500、西方阿、西方阿 特拉斯公司的特拉斯公司的ECLIPSECLIPS57005700和哈里伯顿公司的和哈里伯顿公司的EXCELLEXCELL 20002000。 下井仪器下井仪器有电成像、声成像和核磁共振成像三类。有电成像、声成像和核磁共振成像三类。 成像测井提供了大量构造、地层和储层信息，为拓成像测井提供了大量构造、地层和储层信息，为拓 展测井的应用领域提供了信息保证。可用于研究各种非展测井的应用领域提供了信息保证。可用于研究各种非 均质线性问题，评价油、气层和其它勘探、开发问题，均质线性问题，评价油、气层和其它勘探、开发问题， 开展深层次的地质应用研究。开展深层次的地质应用研究。 发展阶段 模拟测井数字测井数控测井成像测井 1964年以前19651972197319901990年以后 地面系统检流计光点照相记录仪数字磁带记录仪计算机控制测井仪成像测井仪 测量方式单测为主部分组合多参数组合多参数阵列组合 传输 单向编码传输 双向可控数据传输（ 100kbps) 双向可控数据传输（500kbps) 井 下 仪 器 电阻率 七侧向、三侧向（1951 ） 双侧向（1978）、 四臂倾角（1969） 地层学高分辨率地层倾角 （1982）、地层微电阻率 扫描（1985） 方位电阻率成像（1992）、全 井眼微电阻率成像（1992） 电导率 感应（1948）、深聚焦 感应（1958） 双感应（1963）数字感应（1984）阵列感应成像（1991） 介电 介电测井（1963）电磁波传播测井（1984） 多频多频多探头电磁波（1985 ） 声速连续声波（1952）补偿声波（1964）长源距声波（1978）偶极子横波成像（1990） 声幅水泥胶结（1959）变密度（1968） 水泥胶结评价（1981）、 井下声波电视（1981） 超声成像（1991） 自然伽马闪烁自然伽马（1956） 自然伽马能谱（ 1971） 补偿自然伽马能谱（1984 ） 复杂环境自然伽马能谱（1991 ） 中子 中子伽马（1941）、单 探测器中子（1950） 双源距中子（1972 ） 四探测器补偿中子（1981 ） 加速器中子源孔隙度（1991） 密度地层密度（1950） 补偿地层密度（ 1964） 岩性密度（1980） 岩性密度能谱（1994）、三探 测器密度（1996） 核磁测井 核磁测井样机（1988） 核磁共振仪（1991）、核磁共 振成像仪（1998） 地层测试电缆地层测试（1955） 重复式地层测试（ 1972） 重复式地层测试 模块化地层测试（1990）、套 管井地层测试（2000） 主要地质应用地层对比和评价油气藏描述油气藏精细描述油气藏评价 测测 井井 技技 术术 发发 展展 状状 况况 测井学测井学是石油领域十大学科之一，测井技术是为是石油领域十大学科之一，测井技术是为 油气勘探、开发服务的一项技术。油气勘探、开发服务的一项技术。 测井学的理论和方法所测井学的理论和方法所包含内容包含内容： 一、根据研究对象中有地层及井眼存在的一、根据研究对象中有地层及井眼存在的特定条特定条 件件，将物理学的理论拓宽；，将物理学的理论拓宽； 二、建立起各种物理量与储层特性之间的关系；二、建立起各种物理量与储层特性之间的关系； 三、研究井下各种因素对物理量与储层特性之间三、研究井下各种因素对物理量与储层特性之间 关系所产生的影响关系所产生的影响 研究测井学理论的意义研究测井学理论的意义 一、探索将物理学原理及各种物理量测一、探索将物理学原理及各种物理量测 量技术应用于测井，形成新的测井方法量技术应用于测井，形成新的测井方法 二、指导测井仪器研制二、指导测井仪器研制 三、指导测井资料处理与解释三、指导测井资料处理与解释 电磁测井电磁测井 声波测井声波测井 核测井核测井 生产动态测井生产动态测井 电磁测井的形成与发展（一）电磁测井的形成与发展（一） 巴黎矿业学校物理学教授巴黎矿业学校物理学教授Conrad Conrad SchlumbergerSchlumberger最早萌最早萌 生电磁测井想法，生电磁测井想法，19261926年他和年他和MarcelMarcel建立电法勘测社团建立电法勘测社团 ， 19271927年测得第一条电磁测井曲线。年测得第一条电磁测井曲线。 MaxwellMaxwell的宏观电磁场论是电磁测井的重要理论基础之的宏观电磁场论是电磁测井的重要理论基础之 一。以此为基础，一。以此为基础，发展了横向测井理论。发展了横向测井理论。 19421942年，年，G.E.G.E.ArchieArchie通过大量实验研究，提出了著名通过大量实验研究，提出了著名 的阿尔奇（的阿尔奇（ArchieArchie）公式公式 19481948年，年，DollDoll提出并完善了自然电位理论，提出并完善了自然电位理论，Waxman-Waxman- SmitsSmits建立了新的饱和度模型，建立了新的饱和度模型， DollDoll提出几何因子理论（交流电场）产生了提出几何因子理论（交流电场）产生了感应测井感应测井 。 2020世纪世纪5050年