磁測井法規范

Ⅰ 常規測井方法有哪些

測井，也叫地球物理測井或礦場地球物理，簡稱測井，是利用岩層的電化專學特性屬、導電特性、聲學特性、放射性等地球物理特性，測量地球物理參數的方法，屬於應用地球物理方法（包括重、磁、電、震、核）之一。石油鑽井時，在鑽到設計井深深度後都必須進行測井，又稱完井電測，以獲得各種石油地質及工程技術資料，作為完井和開發油田的原始資料。這種測井習慣上稱為裸眼測井。而在油井下完套管後所進行的二系列測井，習慣上稱為生產測井或開發測井。其發展大體經歷了模擬測井、數字測井、數控測井、成像測井四個階段。

常規測井方法有以下幾種：

• 井徑測井

• 自然伽馬測井

• 自然電位測井

• 密度測井

• 補償中子測井

• 聲波速度測井

• 聲波幅度測井

• 聲波全波列測井

• 雙側向測井

• 微電阻率測井

• 雙感應測井

• 自然伽馬能譜測井

• 陣列感應測井

• 核磁共振測井

• 地層傾角測井

Ⅱ 核磁測井

核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance）測井，簡稱核磁測井（NMR），是20世紀90年代迅速發展的一種新型測井方法。由於它能提供與岩性無關的孔隙度（有效孔隙度、自由流體孔隙度）、束縛水飽和度，以及孔徑分布和滲透率等重要地層參數，加之不受泥漿、泥餅和侵入的影響而備受人們青睞。

13.5.1 基本概念

13.5.1.1 核磁共振

核磁共振是磁場中的原子核對電磁波的一種響應。大家知道，原子核由帶正電的質子和不帶電的中子組成，質子和中子統稱為核子。所有奇數的核子以及含偶數個核子但原子序數為奇數的原子核，都具有內稟角動量（或叫「自旋」），猶如一個旋轉的陀螺，自身不停地旋轉。由於原子核帶有電荷，這種自旋將產生磁場，在沒有外加磁場時，單個磁矩隨機取向，使得大量同等核的系統在宏觀上沒有磁性。

當核磁矩處於外加磁場（如某一靜磁場B₀）時，它將受到一個力矩的作用，從而會像傾倒的陀螺繞重力場旋轉一樣，繞外加磁場的方向進動。在外加磁場中，整個自旋系統被磁化，且不同原子核的進動頻率不相同。

對於被磁化後的自旋系統，若再施加一個與靜磁場垂直，以進動頻率ω₀振盪的交變磁場B₁，會發生共振吸收現象。即處於低能態的核磁矩吸收交變場提供的能量，躍遷到高能態，磁化強度相對於外磁場發生偏轉，這種現象稱為核磁共振。

交變磁場可以連續施加，也可以以短脈沖的形式施加。現代核磁共振儀多採用脈沖方式，其工作頻率（決定於靜磁場的強度）大多在射頻段，故這種脈沖電磁波又叫做射頻脈沖。

13.5.1.2 弛豫過程與弛豫時間

在射頻脈沖施加以前，自旋系統處於平衡狀態，磁化矢量與靜磁場B₀方向相同。射頻脈沖作用期間，磁化矢量偏離靜磁場方向，射頻脈沖作用完後，磁化矢量將通過自動動進，朝靜磁場方向回轉，試圖從非平衡狀態恢復到平衡狀態，這一過程叫做「弛豫」。

弛豫過程是磁化矢量在坐標系中繞Z軸的動進。它包含兩種不同的機理，即縱向弛豫和橫向弛豫，並可用弛豫速率來表徵。縱向弛豫速率用1／T₁來表示，T₁叫做縱向弛豫時間，反映的是磁化矢量的縱向分量按指數恢復到Z方向初值的過程；橫向弛豫速率用1／T₂表示，T₂叫做橫向弛豫時間，它反映的是磁化矢量的水平分量按指數衰減到零的過程。目前核磁測井儀器主要測量的是橫向弛豫時間T₂。

對於大多數原子核來說，能探測到的信號都很弱，但氫核具有相對較大的核磁矩。因而，在富含氫（如水和油）的岩石中，能測到較強的信號。

13.5.2 核磁測井的測量技術

早期的核磁測井儀採用一種較大的線圈並在其上通上電流，在地層中產生一個靜磁場，使地層中的氫原子（質子）激化。當迅速將靜磁場切斷後，激化了的氫核就會在較弱但卻均勻的地磁場中旋進。旋進中的氫核在激發靜磁場的線圈中產生一個呈指數衰減的信號，通過測量該信號在一定時間內的衰減，可以計算自由流體指數，它反映的是地層含可動流體的孔隙度。這種儀器的主要缺陷是，需要採用具有強磁性的特殊泥漿以消除井眼背景強信號的影響；另外，強的激化電流會使共振接收器長時間飽和（可達20ms），這又會降低儀器對快衰減孔隙分量的靈敏度。

後發展的核磁測井採用一種記錄脈沖回波的NMR測井儀，它的激化磁場由裝在儀器內的高強度永久磁鐵產生。井內通過發射線圈或天線發射射頻場，交變磁力線垂直於徑向強磁場方向，發射頻率等於該均勻磁化區域氫核的核磁共振頻率，然後接收由這個區域的氫核在退激過程中的衰減信號（回波）。目前，市場上推出的核磁測井儀主要有兩種類型，一種是Numar公司20世紀80年代末研製的磁共振成像測井（MRIL），能產生一個2ft（60cm）長、呈柱狀的靈敏區域，該區域向井筒外延伸至幾英寸遠。另一種是20世紀90年代初Schlumberger公司的組合式核磁測井（CMR），能對地層內0.5～1.25in的范圍敏感，並可延伸到6in（15cm）遠。這種儀器採用偏心臂方式進行測量，能保持與地層良好的接觸和較高的垂直解析度，且能與其他一些補償測井方法，如補償密度測井、岩性密度測井、電磁波傳播測井、熱中子孔隙度測井，以及微球形聚焦測井等相組合以提高對地層特性的解釋和評價能力。

目前的核磁測井儀，通過數據採集和信號處理技術的不斷改進，不僅能很好探測共振衰減的慢分量（主要由毛管束縛水和自由流體產生），還能探測小於3ms的快分量（主要由粘土束縛水產生）。因此，測量橫向弛豫衰減時間T₂及其隨時間的分布，能提供常規測井不能提供的關於地層孔隙大小及其結構的細節，進而分析流體的可動性——流體是束縛的還是自由流動的等等。

如圖13-23是實驗室得出的砂岩岩石孔徑大小與T₂的對應關系。圖中二條線分別代表孔隙中飽和水和空氣時T₂的分布（譜）特性。可以看出，大孔隙區域內可動流體與小孔隙區域內不可動流體之間T₂的分界大約為33ms。對於碳酸鹽岩，這一截止值一般為100ms，並隨著大孔隙中的水被排出，T₂分布中長T₂組分首先消失。

圖13-23 孔隙性砂岩的T₂分布圖

Ⅲ 基樁鋼筋籠長度磁測井法怎麼看單節籠長度

這個要看具體問題如何，你說的我理解了，樁在施工時混凝土灌注堵住了，鋼筋籠只回收了13米，28.3米取不出，之後再重新鑽孔，費用么，當然是鑽孔費用再加上填孔費用，以及耗損的機械費用，工期補償費等等！

Ⅳ 電纜井的設置規范

《石油測井新技術及標准規范》本書主要內容包括：核磁共振測井技術及應用；電阻率成像測井技術及應用；聲波成像測井技術及應用；MDT模塊式地層動態測試器；綜合孔隙度岩性測井儀；儲層飽和度測井儀；快速平台測井儀，以及介紹了油氣田測井解釋中常見岩石和礦物的地球化學性質、物理性質、產狀、岩石物理性質、測井參數及相關標准規范等。本書適合於油田現場測井、測井解釋、勘探開發地質等工程技術人員參考，也可做為大專院校有關專業教師及測井分析和測井地質學科研究生的參考用書。第一篇裸眼測井工藝 第一章測井儀器 第二章大斜度井、水平井測井技術 第三章電纜使用工藝及測井基礎設施 第四章井壁取心 第二篇測井資料解釋 第一章測井資料的數字處理 第二章測井資料解釋方法 第三章利用測井資料進行區塊評價 第三篇生產測功井新技術 第一章生產測井技術 第二章井下流量測井 第三章流體密度及持水率測量 第四章溫度測井 第五章壓力測井及資料分析 第六章產出剖面測井信息綜合分析 第七章水平井生產測井技術 第八章注入剖面測井 第九章套管井底參數測井 第十章生產測井資料應用 第十一章套管工程檢測測井 第十二章數控測井儀器設備 第十三章剩餘油監測技術 第四篇射孔新技術 第一章射孔器及其檢測技術 第二章射孔深度控制 第三章射孔現場施工工藝 第四章射孔優化設計 第五章油氣井爆炸作業 第五篇其他測井新技術及其應用 第一章成像測井方法 第二章復雜儲層評價方法 第三章成像測井的地質分析 第四章核磁共振測井及其應用 第五章 基礎實驗研究 第六章測井解釋油氣飽和度岩石物理研究 第六篇相關標准規范

Ⅳ 金屬礦測井

在金屬礦勘查中，經常同時採用測井和井中物探，它們統稱為金屬礦鑽孔地球物理勘探，泛稱金屬礦測井。測井和井中物探的相同之處，需要將下井儀器下到井中，採集有關物理量數據; 不同之處，測井主要用來研究井壁地質問題，而井中物探的勘查范圍是井周、井間或井底的較大空間，目前一般為井周或井底數十至數百米。

10. 2. 1 測井的基本任務和方法

10. 2. 1. 1 基本任務

1) 查明和定量評價金屬礦。劃出礦化、礦層或富礦段，確定其深度和厚度; 確定礦石成分、品位 ( 含量) 、規模和儲量，替代取心分析方法，實現局部不取心或無岩心鑽進，提高鑽探效率。

2) 為地面或井中物探解釋提供所需的物性參數。

3) 劃分和校驗鑽孔地質剖面，校正鑽探岩心編錄。

4) 對比相鄰鑽孔的測井曲線，研究礦體產狀。

5) 解決礦區水文地質問題，如確定出水位置。

10. 2. 1. 2 主要方法

我國在金屬礦測井中使用過的綜合測井方法有電、核、聲、磁、熱等各種類型，其中電測井包括電阻率、滑動接觸、自然電位、電極電位、激發極化、感應和電磁波測井等;磁測井有磁化率測井;核測井包括自然伽馬、密度、選擇伽馬－伽馬、中子活化和X射線熒光測井等。

針對不同的地質問題和任務，採用的測井方法有所不同。

(1)多金屬硫化礦評價

多金屬硫化礦床通常具有高的電子導電性，用電測井方法能很好地查明，主要方法是滑動接觸電流法和電極電位法。電極電位法效果最好，因為離子導電的非礦岩石不顯電極電位異常。作為輔助方法，還可應用自然電位和激發極化測井，後者主要用來圈定浸染的或半氧化的硫化金屬礦。

當存在伴生黃鐵礦和石墨化岩石時，電測井方法很難從中區分出具有工業價值的硫化礦(如方鉛礦、黃銅礦、鎳黃鐵礦等)，應附加密度和選擇伽馬－伽馬測井。

如果待查明的多金屬硫化礦中含有磁鐵礦物(如磁黃鐵礦、磁鐵礦)，則還應進行磁化率測井，以便查明磁性礦物成分。

(2)鐵礦床評價

查明和評價磁性鐵礦的主要測井方法是磁化率測井，可用來確定磁鐵礦含量;評價弱磁鐵礦的主要方法是選擇伽馬－伽馬測井，可用來圈定具有工業價值的礦層和確定鐵含量。

(3)多金屬和稀有金屬礦床評價

主要測井方法為X熒光測井和密度測井，可為確定礦層邊界和組分提供十分有用的信息。X熒光測井可應用於大多數有色和稀有金屬礦床，如Cu、Zn、As、Mo、Ag、Sn、Sb、Ba、Hg、Pb。密度測井則適用於Pb含量高的礦床。

(4)劃分和校驗鑽孔地質剖面

主要測井方法為電阻率、自然伽馬和密度測井，鑽遇火成岩或變質岩地層時，應使用磁化率測井代替視電阻率測井。

我國雖然做過測井的礦種和使用過的測井方法很多，和國外相比在應用上和技術上都不遜色，由於客觀條件不利，我國金屬非金屬礦測井工作始終未能如油氣、煤、鈾、水文工程測井那樣獲得發展。

10.2.2 井中物探

我國首先將井中物探用於金屬礦產勘查。1958年地質部門在遼寧大套岫峪鉛鋅礦區進行的井中單分量磁測井是我國井中物探工作的開端。此後，隨著我國鐵礦找礦工作的大規模展開，20世紀60～80年代井中磁測方法在全國大量推廣使用，投入儀器數百台，勘測井孔數千個，成效卓著。

20世紀60年代開始，井中激發極化法和井中電磁波法在我國銅、鉛鋅、鎳等礦產勘查中的應用也得到較快發展。上述三種方法在判斷地面異常性質，找尋井旁、井底隱伏礦體，並推定其位置、延伸、邊界、產狀等方面發揮了特有的重要作用，曾被我國地質部門物探工作者譽為「地下物探三朵花」。

20世紀80～90年代，其他一些井中物探方法，包括井中脈沖瞬變電磁法、井中低頻感應電法、井中彈性波法等也在我國金屬礦勘查中得到應用，在一些地區取得良好效果。進入20世紀90年代，隨著我國金屬礦勘查工作特別是鑽探工作量銳減，金屬礦領域的井中物探工作也大幅度減少。

在金屬礦區合理地應用井中物探方法，可在驗證地面物化探異常、普查評價礦區遠景階段和勘探階段發揮良好的作用，包括:

1) 發現井周、井底、深部盲礦。

2) 確定礦體相對於井的位置、形狀、大小、產狀。

3) 追索和圈定礦體或礦化帶范圍。

4) 研究井間礦體連續性等。

近年來，我國主要金屬礦產大中型礦山的資源短缺與枯竭程度與日俱增，深部和外圍勘查找礦是解決老礦山礦產資源危機的主攻方向。測井與井中物探方法在金屬礦勘查中作用越來越重要、應用越來越廣泛。以 2006 年度第二批全國危機礦山接替資源勘查項目為例，針對鐵、銅鋅、銅、鉬、鉛鋅、錫等礦種採用了井中三分量磁測、磁化率測井、井中激電、激電測井和綜合測井等方法，以井中三分量磁測、磁化率測井、井中激電方法為主。

Ⅵ 核磁共振測井方法

（一）測井儀器

1.組合式核磁共振測井儀（CMR）

CMR測井儀採用磁性很強永久磁鐵產生靜磁場，磁體放入井中，在井眼之外的地層中建立一個比地磁場強度大1000倍的均勻磁場區域，天線發射自旋迴波脈沖序列（CPMG）信號並接收地層的回波信號。CMR原始數據由一系列自旋迴波幅度組成，經處理得到T₂弛豫時間分布。T₂分布為主要的測井輸出，由此T₂回波串可導出孔隙度、束縛流體飽和度、自由流體飽和度和滲透率。

CMR為小型滑板型儀器，連接長度4.33 m，重148 kg，額定溫度177℃，額定壓力138 MPa，其結構及橫截面見圖5-54。

CMR必須用弓形彈簧、用偏心器或動力井徑儀進行偏心測量。探測器極板最大寬度5.3 in，帶有滑套弓型彈簧的最大總直徑為6.6 in。

對於一般的井眼條件，推薦的最小井徑為6.25 in。當井眼條件很好，CMR可在5.785 in以下的井眼中進行測井。

（1）CPMG脈沖序列參數的選擇

核磁共振測量為周期性的，而不是連續的。測量周期由等待時間和自旋迴波採集時間段組成。採集時間比等待時間短許多。在等待時間段，氫核重新回到儀器磁場方向。等待時間根據孔隙流體的T₁而定。在採集時間段，儀器的發射線圈快速發出自旋迴波。隔一定的時間段（回波間隔）收集回波。

等待時間、採集的回波數和回波間隔被稱為脈沖序列參數。這些參數決定了NMR的測量，必須在測井前加以說明。參數的優化選擇與岩性和流體類型有關，並與CMR儀是連續測量還是點測有關。

圖5-54 實驗型脈沖NMR儀器

1）測量周期。為校正電子路線的偏置，自旋迴波序列成對採集，稱為相位交替對。

採集一個相位交替對的總周期時間為

地球物理測井

式中：T_W為等待時間，s；N_E為回波數；T_E為回波間隔，s。

周期時間長可提高CMR測井的精度。但是，對於環境變化大的井，長周期導致低測速和長的點測停留時間。

2）測速。在連續測井中，調節儀器測速確保在井下每個采樣率段（通常為6 in，即15.24 cm）中完成一次新的測量周期。最大測井速度為

地球物理測井

圖5-55為最大測速與等待時間和採集回波數的關系。大多數CMR測井速度在45.7～183 m/h之間。在束縛流體測井模型下測速可達244 m/h以上。

3）脈沖參數選擇的約束條件。①回波間隔。為提高對快速衰減組分（即小孔隙及高黏度油）測量的敏感性，CMR測井通常採用最小回波間隔（0.28 ms）。隨著硬體的改進，期望最小回波間隔隨之減小。為增強擴散弛豫，也增長回波間隔。這適用於不含大量微孔隙的純凈地層。為保持對小孔隙的敏感性，回波間隔很少超過1ms。②回波數。採集的回波靈敏度為：200，300，600，1200，1800，3000，5000 和8000。回波間隔0.28 ms時對應的採集時間分別為：0.056 s、0.084 s、0.17 s、0.34 s、0.50 s、0.84 s、1.40 s和2.24 s。在連續測井時採集的最多回波數常為1800。計算機模擬和現場經驗表明：再增加回波數對CMR孔隙測井造成的變化可忽略。③等待時間。理想情況下等待時間足夠長，以使氫核完全極化。因為不完全極化的氫對自旋迴波幅度的貢獻不完全。實際上，等待時間受制於井場效率的要求，對不完全極化要進行校正。通常，等待時間比孔隙流體的平均T₁長三倍。④最小等待時間。由於發射線圈頻寬比的限制，最小等待時間約為採集時間的兩倍。實際上，這不成為一種限制，因為等待時間和採集時間均由孔隙流體的弛豫時間控制（T₁和T₂），具有長T₂的孔隙流體也有長T₁，因此需要長的等待時間。

圖5-55 最大測速與等待時間和採集回波數的關系

4）參數選擇。脈沖序列參數選擇基於預工作計劃和現場測量進行。

預工作計劃包括估算孔隙水和侵入帶烴（原有烴或油基泥漿）的平均弛豫時間（平均T₁）。對於一般的儀器操作，等待時間近似為這兩種T₁中較大值的四倍。

在估算孔隙流體弛豫時間時，通常假設岩石為水濕潤性。在此情況下，烴以體積速率弛豫，油的體積弛豫根據儲層條件下的黏度估算。氣體的體積弛豫與儲層溫度和壓力有關。T₁和T₂與流體黏度的關系曲線見圖5-49。

脈沖序列檢查常常通過在產層段的一次長等待時間測井後再用短等待時間重復測井實現。產生精確CMR孔隙度和小的極化校正（例如小於2 p.u.）的最小等待時間用於主要測井。

在一個地區或地層幾次CMR測井之後，常可確定出最優序列。該序列便可用於後續CMR測井。

下面介紹已成功用於現場測試的幾種預定義脈沖序列。

A.具有中至高黏度油（大於4 mPa·s）的儲層。中高黏度油的T₁值相對短，CMR脈沖序列主要根據孔隙水的T₁選擇。

孔隙水的T₁由面弛豫而定，它隨著孔隙尺寸和岩性不同而變化。碳酸鹽岩的表面弛豫比砂岩弱，需要較長的等待時間。當岩石具有很大孔隙時（例如孔洞性碳酸鹽岩），弛豫時間接近體積水的值（為已知的溫度函數）。但是，CMR儀探測侵入帶，其中原生水被鑽井泥漿濾液驅替，由於濾液中存在溶解的順磁離子，因此減小了體積泥漿濾液的T₁。

實際上，孔隙水的T₁值是很難確定的，因此脈沖序列根據適用於大部分井下環境的最小周期時間而定。根據經驗，推薦用於連續測井的脈沖序列見表5-3。表中第二列為油的黏度閾值，超過閾值需要較長的等待時間。如果儲層含有特別大孔隙（例如，高滲透率、未固結砂岩和孔洞碳酸鹽岩），也需要較長等待時間。

表5-3 常規連續測井

B.具有低黏度油（小於4 mPa·s）儲層。當儲層含輕油或當用油基泥漿鑽井時，CMR脈沖序列根據油的T₁確定。需要長的等待時間和慢的測速。表5-4為MAXIS測井軟體中預定義的脈沖參數。若已知儲層條件的油黏度，該序列的等待時間須修正。這時，由圖5-49估算平均T₁，而等待時間設定為3T₁。當井眼條件允許使用較高測速，推薦使用9 in采樣率，測速提高1.5倍。

表5-4 MAXIS測井軟體中預定義的脈沖參數

C.含氣儲層。在潛在含氣層中，CMR測井的主要應用是識別傳統測井曲線（例如中子-密度）未示出的氣層。CMR孔隙度低估了氣層的孔隙度。原因如下：氣體氫指數明顯小於1；在較寬的溫度和壓力范圍內，氣體具有長T₁（大於3 s），因此在連續測井中不能完全極化；由於擴散影響，氣體T₂較短（約400 μs）。因此高的T₁/T₂比使極化校正失效。

氣體信號幅度值為

地球物理測井

式中：HI為氣體氫指數；V_g為侵入域的氣體體積，p.u.；T_1effect為等待時間中極化氣體的部分影響，即1-exp（-T_w/T_1g）（T_1g為氣體的T₁；T_w為等待時間）。

許多環境中，氣體信號太小而不能被檢測到，這發生於淺地層（氣體氫指數太小）和低至中孔隙地層（含少量殘余氣體積）中。這些地層中，最有效的方法是用相對短的等待時間測井，只要有足夠時間使水極化即可（例如，砂岩或碳酸鹽岩序列）。這使氣信號幅度變為最小，CMR孔隙度的減小可能是由於氣體影響造成的。

在深部高孔隙地層中，氣信號可能大於3 p.u.或4 p.u.。在這些地層中，單獨的CMR測井通過改變等待時間和回波間隔就可識別出氣層。

用這種方法通過改變等待時間而改變T₁分布。第一次測井用使水充分極化的一種等待時間（例如砂岩或碳酸鹽岩序列）。第二次測井用一種較長的等待時間，以增高氣信號的幅值。於是通過第二次測井得出的CMR孔隙度的增量可識別出氣體。第二次測井的等待時間應選擇能得到至少4p.u的額外氣信號。額外氣信號計算如下：

地球物理測井

式中：T_1w為第一次測井的等待時間；T_2w為第二次測井的等待時間；T_1g為氣體的T₁。

在良好的環境下，通過處理不同回波間隔的兩次測井採集的自旋迴波序可以計算出孔隙流體的擴散系數（Flaum等，1996）。於是通過其與油和水相關的高擴散系數可識別氣體。4 p.u.的最小氣信號是希望值，所需的等待時間由等式（5-42）計算。通常需要4 s或5 s的最小等待時間，兩次測井都用相同的等待時間，表5-5中的脈沖序列已成功用於幾種高孔隙砂岩中計算擴散系數。

表5-5 不同回波間隔測井

D.束縛流體。束縛流體具有低T₁，通常在砂岩和碳酸鹽岩中分別小於50 ms和150 ms。因此，束縛流體測井曲線用短等待時間、高測速的測量得出。束縛流體測井的推薦參數見表5-6。

表5-6 束縛流體測井

5）點測參數選擇。進行點測是為提高CMR孔隙度測井精度並獲取詳細的T₂分布。測量原理與連續測井相同，但點測沒有周期時間的限制。一般使用較長的等待時間，收集更多的回波數以便與連續測井進行比較。表5-7給出預定義的砂岩，碳酸鹽岩和輕質油/油基泥漿的脈沖序列。

表5-7 點測脈沖序列

（2）信號處理

在CMR儀器研製的同時，必須設計一種經濟完整的數據採集和信號處理方法，用於分析以CPMG脈沖序列期間採集到的成百上千的自旋迴波幅值。信號處理主要是計算T₂分布曲線。

在儀器研製的早期就意識到有關反演方法不適於CMR測井數據的實時處理。特別是實時計算連續T₂分布需多台計算機完成大量採集數據的計算。由於成百上千的自旋幅值組成的一個自旋迴波序列僅包含幾個線性相關的參數，而NMR測量的核心參數近似於線性，所以自旋迴波數據有冗餘量，它可被壓縮成幾個數值而不丟失信息。用現場的計算設備可實時地利用採集的壓縮數據計算T₂分布。

數據壓縮演算法必須適應性強，且可與實時數據採集和處理環境兼容。井下數據壓縮使用儀器電子盒內的數字信號處理晶元，這需要一個快速的壓縮演算法。井下數據壓縮減少了對遙測能力的需求，及磁碟和磁帶的存儲量。未壓縮數據也能傳輸到井下並存儲在磁碟中，用於後期處理。一種新的反演和相關數據壓縮演算法——窗處理演算法（WP）已開發出來。

通過確定在預選T₂值處的信號幅度計算出T₂分布。再由幅度擬合出一條曲線以顯示出一連續函數。預選的T₂值等間隔位於T_2min和T_2max之間的對數坐標上。預選T₂值的數目為分布中的組份數。

T₂的計算和測井曲線輸出首先選擇一組處理參數：多指數弛豫模型中的組份數目；計算的T₂分布中的T₂最大值T_2max和最小值T_2min；自由流體截止值；輸入的T₁/T₂；泥漿濾液的弛豫時間。輸入上述參數用於計算T₂分布、自由流體和束縛流體孔隙度的相對數量、平均弛豫時間。

1）組份數。現場數據的模擬和處理指出，若使用至少10個組份模型，組份數對CMR測井輸出的影響可以忽略。若要得到平滑T₂分布則必須增加更多的組份。通常，連續測井用30個組份模型，點測使用50個組份模型。

2）T_2min。根據測量對短弛豫時間固有的敏感性確定最小T₂值，這與測量的回波間隔有關。當使用回波間隔為0.28 μs時，T_2min為0.5 μs。

3）T_2max。T_2max值的選擇在T₂分布中的最長弛豫時間與測量可分辨的最長弛豫時間之間取折中，後者根據採集時間（即採集的回波數和回波間隔）確定。模擬顯示在合理的取值范圍內，CMR測井輸出對T_2max值不敏感。對採集600～1800個回波的連續測井，T_2max取3000 μs。對於點測，一般採集3000～8000個回波，T_2max定為5000 μs。

4）T₁/T₂比。極化校正時需輸入T₁/T₂。當儲層含黏滯油時，推薦T₁/T₂定為2。當存在輕質油，T₁/T₂增至3。

（3）刻度和校正

在車間中用含氯化鎳稀釋液的一種混合物完成精確刻度。溶液的信號幅度代表標準的100 p.u.。

在測量周期的等待時間中完成電子刻度。在此期間，一個小信號被送入位於天線上的一個測試線圈中。信號由天線採集並被處理，然後信號幅值被用於系統增益中由操作頻率、溫度和周期介質電導率產生的變化進行校正。

信號幅度必須作溫度校正、磁場強度校正（磁場強度隨溫度和附在磁體上金屬碎屑量而變化）、流體氫指數校正（當地層水或泥漿濾液礦化度較高時，該校正十分重要）。

圖5-56 MRIL儀器框圖

此外，CMR測井須對氫核不完全極化進行校正。

（4）測井質量控制

測井質量控制包括：儀器定位、采樣率和測速、疊加與精度、儀器調諧、泥漿濾液弛豫時間等。

2.核磁共振（成像）測井（MRIL）

（1）儀器說明

MRIL儀器，由三部分構成：探頭（長8 in，直徑為4.5 in或6.0 in）；長13 ft、直徑3.626 in的電子線路短節和長10 ft、直徑為3.626 in的儲能短節（圖5-56）。

儀器的探頭由永久磁鐵、調諧射頻（RF）天線和測量射頻磁場幅度的感測器組成。磁場呈圓柱形軸對稱，磁力線指向地層，磁場幅度與徑向距離的平方成反比。調整RF磁場形狀，使其符合磁場空間分布，且使RF磁場與靜磁場相互垂直，這種結構形成一個圓柱形共振區域。其長度為43 in（或24 in，這取決於RF天線的張角）、額定厚度為0.04 in。有兩種探頭可供選擇，直徑為6 in的標准探頭，用於直徑7.785～12.25 in的井眼；直徑為4.5 in的小井眼探頭，用於直徑6.0～8.5 in的井眼。儀器的工作頻率為650～750 kHz，共振區域半徑19.7～21.6 cm（對於標准探頭）。

儀器為數字化儀器，原始回波按載波被數字化處理，所有的後續濾波和檢測均在數字域實現。

（2）儀器特點

1）多頻工作。MRIL的C型儀器具有靈活的變頻特性，可從一個頻率跳變到另一個頻率。對於17×10^-4 T/cm的額定磁場梯度，一個15 kHz的頻率跳躍對應於共振區域半徑0.23 cm的變化，該設計也支持在兩種頻率下同時測量，雙頻測量的幾何圖見圖5-57。

2）測低阻井。低阻井相當於一種對射頻天線的負載，負載常用天線因子Q表示。在直徑8.5 in的井眼中，R_m＞10 Ω·m的淡水泥漿井眼中天線Q值為100；而在R_m=0.02 Ω·m的井眼中，Q值變為7，低Q值對MRIL信號質量有不良影響。

3）信噪比（SWR）高。測量頻率為725 kHz時，在淡水泥漿井眼環境下，儀器的單回波信噪比（SWR）為70∶1。計算結果經多次回波提高了信噪比，其自由流體指數（FFI）的信噪比為240∶1。

4）調幅與調相功能。C型儀對每個回波提供完全幅度和相位調制。

5）測速快。測速取決於MRIL輸出的單次實驗信噪比、期望的測井精度縱向張角及地下T₁能允許的測量周期時間T_c。在單一共振體內，要使恢復達到95%以上，恢復時間T_R必須滿足：

圖5-57 MRIL雙頻測量示意圖

地球物理測井

由於多頻工作的結果，周期時間稍長於標准化所用頻率數的T₂。在雙頻工作情況下，T_C=T_R/2。在T₁=500 ms、1000 ms和2000 ms的條件下，地層極化完全恢復對應於周期為750 ms、1500 ms、3000 ms。依測井環境不同，C型儀測速約為B型的4.4～14.4倍。

6）垂向解析度高。通過減小射頻天線的縱向張角可得到更高的解析度，目前探頭設計張角為43 in，C型儀可兼容更小的張角（24 in）。

（3）脈沖參數選擇

MRIL採用CPMG脈沖序列完成對T₂的測量。其CPMG脈沖參數選擇方式基本上與CMR的脈沖參數選擇方式相同。

圖5-58 雙頻MRIL探頭及探測區域剖面圖

C型儀的回波間隔時間約為1 ms。每個深度測量點上，記錄的回波串為：在淡水泥漿井眼中約為1200個回波；在鹹水泥漿井眼中，約300～500個回波。

（4）MRIL的垂向解析度和信噪比

NMR儀的垂向解析度受控於永久磁場及射頻磁場的形狀，即決定於磁體物理尺寸及射頻天線。理論上，MRIL儀的探測體積為一圓環（圖5-58），圓環大小受射頻天線的張角影響。

MRIL數據的垂向解析度和信噪比不僅受控於NMR的物理特性和感測器的設計，而且與數據採集及處理過程有關。C型儀的操作模式為雙頻雙相交替方式。脈沖序列依次為：頻率2，原相位；頻率1，原相位；頻率1，反相位；頻率2，反相位。相位交替改變了NMR回波的符號，而干擾信號的相位不變。通過改變所有反向回波的符號並將所有測量求和，相乾乾擾被消除。根據井眼環境，在完成回波數據轉換之前，需要進行附加的求均值以提高信噪比。在井場或後續處理中應用濾波技術進行後續的處理。

使用時序分析法通過比較某一特定層段中兩次或多次測井數據可以定量評估垂向解析度和信噪比。在0.9 m·min^-1、3.0 m·min^-1和9.1 m·min^-1測速下分別進行重復測井得到三對測井曲線，用時序分析計算出相關系數和信噪比與空間頻率的關系，平均低頻信噪比特徵見表5-8。

表5-8

（5）儀器的刻度和環境影響

C型MRIL用100%的標准水進行刻度，水裝於一個高1 m、長2 m、寬1 m的屏蔽容器內（在調幅頻帶內操作）。改變井眼負荷的方法是加入井眼流體或在射頻天線上加電阻。在存在井眼負載時，將回波幅度與已知的標准水的簡單指數衰減比較進行刻度。儀器還需進行二次刻度。此外，在井場，測井前和測井後還要用標准探頭對電子線路進行校對，儀器所有參數都要記錄並與標准值比較。

對於使用新的24 in張角的MRIL儀器，實施採集數據進行時序分析現場曲線時可以看出，24 in張角儀器的數據顯示出明顯的層界，並可分辨出薄層。其時序分析結果見表5-9。與表5-8中43 in張角的結果比較可見，24 in張角的垂向解析度提高。低頻信噪比二者無差別。根據簡單的幾何推理，我們預計24 in張角的信噪比應降2.5 dB；且信噪比的這種降低與測速無關。測試井的時序分析指出，信噪比降低至小於5 dB。

表5-9

NMR回波幅度隨地層溫度升高而降低，地層溫度與刻度溫度之比用於回波輸出的校正。MRIL輸出對烴密度敏感，故需進行溫度、壓力對液態烴密度影響的校正；天然氣可減小MRIL孔隙度，但不可校正。

（二）信號處理和輸出

MRIL測得的原始數據是所接收到的回波串，如圖5-59。它是求各種參數和各種應用的基礎。

目前C型儀用的信號處理方法是從原始回波串中提取T₂分布譜（如圖5-60）。

對於一個孔隙系統，可能會存在著多個弛豫組分T_2i，每個回波都是多種弛豫組分的總體效應。通常，回波串的衰減速率表現出雙指數或多指數特徵；所以可以將回波幅度看成是多指數分量之和。

地球物理測井

式中：a_i為第i個橫向弛豫時間所對應的回波幅度；T_2i為第i個橫向弛豫時間；n為所劃分的T_2i個數，通常n取8。

圖5-59 MRIL測得的回波串

由一組固定T₂弛豫（4 ms，8 ms，16ms，32 ms，64 ms，128 ms，256 ms和512 ms）作出基本函數擬合回波串。這樣一組NMR測量信號（回波）A_j（t）（設有m個，m＞n）可以得到一組超定方程組，該方程組的最小二乘解求得一組與固定劃分的T_2i對應的a_i，經內插和平滑後得到T₂分布譜。每個圈定的T₂對應一部分孔隙，各T₂分量a_i求和經過刻度得到φ_NMR；FFI為T₂大於或等於32 ms對應的孔隙之和，由T₂大於截止值的各項a_i之和，經過刻度（歸一化）得到φ_FFI；BVI為4ms、8ms和16ms的T₂值對應的部分孔隙之和，由T₂小於截止值的各項a_i之和，經過刻度（歸一化）得到φ_bvi。

圖5-60 自旋—回波串的多指數擬合及T₂分布譜

通過合理地設置MRIL的測量參數T_R、T_E，測量兩組或多組回波串，得到不同的T₂分布譜。對它們進行譜差分或譜位移處理，可以定性地識別儲層中流體的類型。

（三）核磁共振測井的測量模式（MRIL-C型儀器）

1.標准T₂測井

提供一般的儲層參數，如有效孔隙度、自由流體體積、束縛流體體積、滲透率等。

一般選取等待時間T_W=3～4 s，標准回波時間間隔T_e=1.2 ms，回波個數N_e≥200。

2.雙T_W測井

根據油、氣、水的弛豫響應特徵不同，採用不同等待時間T_W進行測量，可定性識別流體性質：

短等待時間T_WS：水信號可完全恢復，烴信號不能完全恢復；

長等待時間T_WL：水信號可完全恢復，烴信號也能完全恢復。

將用兩種等待時間（T_WS和T_WL）測量的T₂分布相減，可基本消除水的信號，剩下部分烴的信號，從而達到識別油氣層的目的。

3.雙T_E測井

地球物理測井

式中：T_2CPMG為採用CPMG脈沖法測量的弛豫時間；D為地層流體的擴散系數；G為磁場梯度；T_E為回波間隔；γ為氫核的旋磁比。

從上式可看出，增加回波間隔T_E將導致T₂減小；且T₂分布將向減小的方向移動（移譜）。由於油氣水的擴散系數不同，在MRIL-C型測井儀的梯度磁場中對T₂分布的影響程度不一樣，採用長短T_E測井，油氣水的T₂分布變化的程度也不同，據此可定性識別流體性質。

（四）核磁共振測井的測量模式（MRIL-P型儀器）

測量模式就是測井期間控制儀器的一系列參數。MRIL-P型測井儀測井時有4種基本測量方式，根據不同的參數組合成77測井模式。

1.DTP方式

為等待時間T_W和粘土束縛水模式。它分5個頻帶2組測量方式（A，PR），4頻帶上為PR組信號（T_E=0.6 ms，N_E=10，T_W=0.02 s），共採集8組回波串，用於計算粘土束縛水體積。在0～3頻帶上為A組信號（T_E、T_W自定），共採集16個T_W信號。每個周期共有24組回波串。該方式主要用於計算總孔隙度、有效孔隙度；確定可動流體體積、毛管束縛流體體積和粘土束縛流體體積、滲透率等參數。

2.DTW方式

又稱雙TW模式。該模式採用5個頻帶3組測量模式（A，B，PR）。4頻帶上為PR組信號（T_E=0.6 ms，N_E=10，T_W=0.02 s），共採集8組回波串，用於計算粘土束縛水體積。在0～3頻帶上分別採集16個A組和B組信號，A、B組回波間隔T_E相同，等待的時間T_W不同，A、B之間為長等待時間T_WL，B、A之間為短等待時間T_WS。每個周期共有40個回波串，根據長、短不同等待時間的T₂譜識別油氣。

3.DTE方式

又稱雙TE模式。該模式採用了5個頻帶3組測量模式（A，B，PR）。4頻帶上為PR組信號（T_E=0.6 ms，N_E=10，T_W=0.02 s），共採集8組回波串，用於計算粘土束縛水體積。0～3頻帶各採集16個A、B組信號，A、B組共有相同的等待時間T_W，不同的回波間隔T_E。A組為短回波音隔T_ES，B組為長回波間隔T_EL，共40個回波串。其主要目的是應用兩個不同回波間隔的數據作擴散加權，進行氣檢測等。

4.DTWE方式

又稱雙TW+雙TE模式。該模式採用5個頻帶5組測量模式（A，B，D，E，PR）。4頻帶上為PR組信號（T_E=0.6 ms，N_E=10，T_W=0.02 s），共採集8組回波串，用於計算粘土束縛水體積。0～1頻帶上各採集8個A、B組信號，2～3頻帶上各採集8個D、E組信號，其中A、B為短TE雙TW模式，D、E為長TE雙TW模式。共40個回波串。包含了雙TE和雙TW測井，一次下井可獲得所有信息，大大地提高了工作效率。

實際測井過程中，基本測量方式確定後，根據不同的測量參數從77種測量模式中選取合適的模式進行測井。表5-10列出了常見的10種測量模式參數。

表5-10 常用的10種測量模式參數

Ⅶ 測井資料解釋方法與技術

測井資料解釋可分為定量、半定量和定性三種類型。前者主要由計算機來實現，而後者則主要通過人工分析來完成，兩者起著相互補充、相互印證的作用。應當承認，先進的計算機解釋技術是實現各種復雜地質分析和數值運算的有力手段，也需要指出，單純的計算機數據處理，並不能完全解決測井解釋面臨的各種問題。這是因為測井所要解決的地質、工程問題，一般不能僅用單純的地質-數學模型及相應的解釋方程所描述。它既有數值運算，也包含著由多種經驗法則組成的非數值運算。大量事實也證明，使用常規的計算機處理方式，只能為測井解釋提供分析問題的手段，而不能最終提供綜合解題的能力和自動決策的最佳答案。因此，在測井解釋中，充分利用各種有用信息（包括地質、錄井、測試和岩心分析資料），認真分析各種可能的情況，藉助專家的知識和經驗，對提高測井解釋的地質效果是十分必要的。下面我們通過對一些地質問題的解決的闡述，說明測井解釋的一般方法。

15.6.1 劃分鑽井地質剖面和識別儲集層

測井資料是劃分鑽井地質剖面的可靠手段，它不僅可以准確確定不同性質岩層的頂底界面，而且可以判別岩性，確定儲集層及其儲集特性。下面討論兩種主要岩層剖面。

15.6.1.1 碎屑岩剖面

碎屑岩剖面的主要岩類是砂岩（各種粒級）、泥岩和它們的過渡岩類，有時也有礫岩及砂岩與礫岩的過渡岩類。利用目前常規的測井方法，可以較好地解決劃分其岩性剖面和確定儲集層問題。其中較有效的方法是自然電位、自然伽馬和微電極測井，其他測井方法如電阻率和聲波等也有重要的輔助作用。

通常，泥岩層都具有正的自然電位和較高的自然伽馬讀數，微電極系曲線讀數最低且無幅度差。砂岩層的顯示特徵正好與此相反。砂岩岩性純、孔滲性好，有較明顯的自然電位負異常，自然伽馬低讀數以及微電極系曲線的正幅度差等特徵，且井徑曲線常表現為實測井徑值小於鑽頭直徑。據此，也不難將剖面上的砂岩儲集層劃分出來，並可進一步根據這些曲線特徵的明顯程度判斷其滲透性的好壞。

剖面上的非滲透性緻密岩層，如緻密砂岩、礫岩等，其自然電位和自然伽馬曲線特徵與一般砂岩基本相同，但它們有明顯高的電阻率值和低的聲波時差讀數，容易根據微電極系或球形聚焦曲線，再配合徑向電阻率曲線和聲波時差曲線將它們劃分出來。

利用滲透性地層與非滲透性泥頁岩和緻密層之間的電性差異，可以劃分出儲層中的非滲透夾層，進而確定儲層的有效厚度。岩層界面的劃分，通常是用直觀性較好的自然電位或自然伽瑪曲線和分層能力較強的微電阻率曲線，同時參考徑向電阻率曲線和孔隙度測井曲線來實現。如圖15-11是碎屑岩剖面上主要岩性在常規測井曲線上的顯示特徵和用這些曲線劃分岩層剖面及確定儲集層的實例。

在實際工作中，我們也可能遇到與所述規律不相符合的一些特殊情況，如含放射性礦物的高伽馬儲層，含高礦化度地層水的低電阻率儲層，以及由於泥漿濾液礦化度大於地層水礦化度而使儲層的自然電位曲線表現為正異常等等，對此需根據有關資料做出具體分析。

15.6.1.2 碳酸鹽岩剖面

碳酸鹽岩剖面的主要岩類是石灰岩、白雲岩，也有泥岩、部分硬石膏以及這些岩類的過渡岩。儲集層主要是在緻密、巨厚石灰岩或白雲岩中的孔（洞）隙和裂縫發育帶，因此與砂岩儲集層不同之處是，它與周圍圍岩具有相同的岩性。

劃分碳酸鹽岩剖面的岩性可用常規的自然伽馬、徑向電阻率和孔隙度測井（聲波、密度和中子）曲線。通常，泥岩層具有高伽馬、低電阻率和高時差、低密度及高中子孔隙度等特徵；緻密的純石灰岩、純白雲岩，具有低的自然伽馬和電阻率值高達數千甚至上萬歐姆·米的特徵，且在孔隙度測井曲線上有較典型的特徵值。如石灰岩：Δt=47.5μs/ft（1 ft=0.3048 m），ρ_b=2.71g/cm³，Φ_N=0；白雲岩：Δt=43.5μs/ft，ρ_b=2.87g/cm³，Φ_N=0.04；硬石膏的典型特徵是，自然伽馬為剖面最低值，電阻率為最高值，且體積密度最大（ρ_b=2.98g/cm³），很容易加以識別。

碳酸鹽岩剖面上的儲集層，由於其孔隙或裂縫發育，泥漿濾液的侵入造成電阻率明顯降低（低於圍岩），成為區分碳酸鹽岩儲層與非儲層的一個重要標志。電阻率降低的數值與裂縫的發育程度有關。通常可低達數百歐姆·米甚至數十歐姆·米。在孔隙度測井曲線上，儲集層的顯示特徵也較明顯，即相對於緻密層有較高的時差值，較低密度值和較大的中子孔隙度讀數。特別是當裂縫較發育時，聲波曲線還常顯示出較明顯的周波跳躍特徵。

在實際劃分碳酸鹽岩剖面上的儲集層時，應首先尋找低電阻率地層；其次，利用自然伽馬曲線的相對高值排除其中的泥質層。然後，根據徑向電阻率曲線的差異和孔隙度測井曲線的顯示特徵圈定出儲集層，並進一步判斷其滲透性的好壞。如圖15-12是碳酸鹽岩剖面上主要岩性及儲層的測井響應特徵實例。

15.6.2 確定儲集層參數

在前述的測井分析程序中，我們已經介紹了幾種主要儲集層參數（孔隙度、飽和度和滲透率等）的常規確定方法，這里僅就程序中未能涉及到的一些問題作進一步補充。

圖15-11 碎屑岩剖面主要岩性及儲層的測井響應特徵實例

圖15-12 碳酸鹽岩剖面主要岩性及儲層的測井響應特徵實例

15.6.2.1 確定孔隙度

在用孔隙度測井資料確定儲層孔隙度時，對於高、中、低孔隙度的地層剖面，使用三孔隙度系列，一般都有較強的求解能力。也廣泛使用單一的聲波測井方法計算孔隙度，因為它的探測深度較深，對井眼條件的敏感性較低，且受岩石中可能存在的重礦物的影響較小。若再用岩心分析數據對聲波測井資料求得的孔隙度作進一步刻度，一般都能滿足儲層評價中定量計算孔隙度的要求。

也需要指出，岩石的聲波速度不是僅與孔隙度有關，它還受岩性、壓實程度、膠結程度、孔隙結構，以及孔隙流體性質等諸多因素的制約。因此，線性形式的威利時間平均公式常常不足以表達這種復雜的關系。1986年，法國道塔爾石油公司通過聲波時差與孔隙度之間關系的研究，提出了「聲波地層因素」概念，其表示式為

勘查技術工程學

或

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式中：F_ac為聲波地層因素；x為岩性指數，與岩性和孔隙結構有關。對於砂岩、石灰岩和白雲岩，x的經驗值分別為1.6，1.76和2.00。

由於式（15.6-1）與電阻率地層因素-孔隙度關系式十分相似，故有「聲波地層因素公式」之稱。將其表示成孔隙度的計算形式為

勘查技術工程學

在給出岩石的岩性指數和骨架聲波時差之後，可由該式計算孔隙度。它的特點是不需要作聲波壓實校正，也不需要流體聲波時差，因而避免了這兩個參數引起的誤差。該式不適用於天然氣層。

對於天然氣儲層，特別是疏鬆的高孔隙砂岩含氣層，當聲波曲線出現周波跳躍時，將無法用聲波曲線計算可靠的孔隙度值。此時可用中子、密度測井由下式近似估算氣層孔隙度

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式中：φ_N、φ_D分別是中子、密度測井計算的孔隙度值（%）。

對於裂縫性儲層，提出了一種利用電阻率測井資料計算裂縫孔隙度的方法。由於這類儲層的總孔隙度由岩塊孔隙度φ_b和裂縫孔隙度φ_f兩部分構成，假定岩層淺部裂縫中有泥漿侵入而岩塊孔隙及岩層深處的裂縫中無泥漿侵入，則根據並聯電路原理和阿爾奇方程可導出計算裂縫孔隙度的方程為

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式中：R_m為泥漿電阻率；m_f為裂縫的孔隙度指數，通常為1～1.3。

15.6.2.2 確定飽和度

目前，在常規測井解釋中主要是利用電阻率測井資料，由阿爾奇方程計算油氣儲層的含水飽和度。盡管阿爾奇方程在應用中也暴露出了許多問題，但它仍是目前指導油氣層測井解釋的理論基礎。實踐表明，用好阿爾奇方程的關鍵，是根據岩石類型和岩石結構正確確定方程中的經驗系數a、m、n和b，或根據對具體儲層的研究，提出一些針對性強和更加適用的派生公式。下面列舉幾種評價泥質砂岩和碳酸鹽岩油氣層的幾種派生飽和度公式。

（1）分散泥質砂岩油氣層飽和度方程

勘查技術工程學

式中：q為分散泥質含量，它是分散泥質體積占岩石總孔隙體積之比，即q=V_SH／V_φ，

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（2）層狀泥質砂岩油氣層飽和度方程

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式中：V_SH為層狀泥質砂岩的泥質含量；φ為層狀泥質砂岩的有效孔隙度，它與純砂岩部分的有效孔隙度φ_SD之間的關系為φ=φ_SD（1-V_SH）。

（3）混合泥質砂岩油氣層飽和度方程

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（4）裂縫性碳酸鹽岩油氣層飽和度方程

岩塊含水飽和度由下式計算

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式中：R_tb為岩塊電阻率；m_b和n_b分別是岩塊孔隙度指數和飽和度指數；R_tb為岩塊真電阻率，可由下式確定

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m_f為裂縫的孔隙度指數。

裂縫含水飽和度目前還很難根據測井資料直接確定，它與裂縫壁的束縛水厚度h_bW成正比，而與裂縫寬度b成反比。通常認為，只要裂縫寬度大於10μm，裂縫含水飽和度將小於5%。因此，一般情況下，裂縫性油氣層的裂縫含油氣飽和度特別高。

裂縫性油氣層的總含水飽和度S_Wt等於裂縫含水飽和度與岩塊含水飽和度的算術加權和。若用V_f表示裂縫孔隙度占岩石總孔隙度的是百分數（稱為裂縫分布指數），則

勘查技術工程學

另外，也可用電阻率測井資料計算，即

勘查技術工程學

式中m和n為總孔隙度指數和總含水飽和度指數，R_TC為裂隙性地層的真電阻率。

15.6.2.3 確定滲透率

確定儲集岩石的滲透率是測井解釋的一個難題，主要原因是影響岩石滲透率的因素較多，隨機性較強，加之目前還缺乏能直接反映岩石滲透率的測井手段。因而，現有的方法基本上都是通過統計分析建立由測井計算的孔隙度、束縛水飽和度與岩心分析滲透率之間的經驗關系式。局限性較大，很難達到地質分析所要求的精度。

應用核磁共振測井資料計算儲層滲透率是目前較有效的方法。岩心實驗分析得出的計算滲透率的兩個主要經驗公式是

SDR方程

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Timur方程

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式中：φ_NMR為核磁測井求得的孔隙度；φ_F和φ_B分別是自由流體和束縛水孔隙度；T_2log為T₂的對數平均，C、a₁、a₂、b₁和b₂為經驗系數。對於砂岩地層，通常取a₁=4，a₂=2，b₁=1，b₂=2。系數C₁和C₂對於不同地區或層段可能不一樣，可通過實驗分析確定。一般情況下（砂岩），C₁=4，C₂=10。

Ⅷ 測井人員技術要領

先了解復一下電法測井和制放射性測井以及核磁測井的原理及其測井解釋。
掌握理論知識後，現場實踐測井儀器的連接、調試過程，有一個大概的感性認識。而後根據你的方向，專門了解儀器的性能及使用情況。
至此基本可以進入狀態了。
向其他人多了解儀器的使用、維護方法。

Ⅸ 測井方法評價系列

由於單一測井方法往往給測井解釋及應用帶來多解性，實際工作中常常將多種測井方法組合成為一定的測井評價系列。隨著新的《煤炭地球物理測井規范》的頒發實施，進一步完善了煤炭地球物理測井技術標准，明確了測井方法評價系列。根據煤種、煤層結構和地質目的不同，以及完成測井地質任務的需要，按照經濟技術合理的原則，一般分為以下測井方法評價系列：

1）凡探煤鑽孔，必須選擇測量電阻率、自然伽馬、補償密度、自然電位或聲波時差、井徑、井斜等；還可考慮選擇測量中子—中子、地層產狀、超聲波成像等。

2）復雜結構煤層或薄煤層的地區，還應選擇採用垂直解析度高的測井方法。

3）凡要求進行煤層氣評價的鑽孔，必須選擇測量補償密度、自然伽馬、補償聲波、補償中子、雙側向、自然電位、雙井徑、井斜、井溫等；還可考慮選擇微球形聚焦、微電極、地層產狀、超聲波成像、核磁共振等測井項目。

4）凡要求進行水文地質評價的鑽孔，還應選擇測量擴散、流量、中子－中子、超聲波成像等。

5）凡要求進行工程地質評價的鑽孔，還應選擇測量聲波時差、超聲波成像等。

6）凡要求進行地溫評價的鑽孔，還應選擇測量簡易井溫、近穩態井溫和穩態井溫等。

7）凡要求進行固井質量檢查的鑽孔，還應選擇測量聲幅、全波列（聲波變密度）、磁定位等。

Ⅹ 測井儀器設備

煤炭系統自1985年引進五套美國MT－Ⅲ數字測井系統後，很長一段時間沒有再引進國外先進的測井儀器和測井技術。直至2009年初，中煤地質工程總公司在國內首家引進一套美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司生產的Matrix數控測井系統。目前國內生產煤炭測井儀器廠家主要有北京中地英捷物探儀器研究所、渭南煤礦設備儀器廠、上海地質儀器廠和重慶地質儀器廠。從測井參數方法方面看，上述廠家生產的測井儀器均可完成煤炭測井的補償密度、自然伽馬、視電阻率、三側向電阻率、自然電位、聲波時差、井徑、井斜、井溫等項目，基本滿足《煤炭地球物理測井規范》的要求。北京中地英捷物探儀器研究所為開展煤層氣和其他測井工作，還研發和生產一批新方法儀器，主要包括補償中子、雙側向、微球形聚焦、套管接箍、雙井徑、聲波變密度、聲幅、流量、磁化率等測井儀器，測井方法較全。

1.PSJ－2型輕便數字測井系統

本儀器由北京中地英捷物探儀器研究所生產，是目前我國煤田地質勘探測井的主要設備，具有體積小、重量輕、選用范圍廣，可廣泛用於煤田、水文、冶金及樁基勘測、工程地質等領域。該測井系統主要由筆記本電腦、針式列印機、數字採集記錄儀、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括聲速、密度三側向、井溫井液電阻率、電測電極系、連續孔斜檢測、雙井徑檢測、雙側向、補償中子、磁定位自然伽馬、樁基孔檢測等十多種，組合程度高、方法齊全。測量方法為聲波時差、聲幅、補償密度、井徑、自然伽馬、三側向電阻率、激發極化率、井斜、雙井徑、雙側向、補償中子、磁定位等。

2.TYSC－3Q型數字測井儀

本儀器由渭南煤礦設備儀器廠生產，是輕型車載或散裝煤田勘探測井設備，具有綜合化、輕便化和多參數的特點，便於拆卸搬運，還適用於金屬、工程和水文地質勘探。該測井系統主要由計算機、針式列印機、測井控制面板、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括聲速、密度三側向、井溫井液電阻率、電測電極系四種，測量方法為聲波時差、密度、井徑、自然伽馬、三側向電阻率、電位電阻率、自然電位、梯度電阻率、激發極化率、井溫、井液電阻率。

3.JHQ－2D型數字測井系統

本儀器由上海地質儀器廠生產，是專為地質、煤田、水文、冶金、核工業行業而設計，具有重量輕、操作維修簡單、可連接井下探管種類多、抗震、耐溫、耐濕、可靠性高等特點。該系統主要由筆記本電腦、列印機、繪圖儀、綜合測井儀、電測面板、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括三側向、磁三分量、聲速、放射性密度、井溫井液電阻率、數字井徑儀、高精度測斜儀、電極系、磁化率、流量儀、閃爍輻射儀。探管種類多、組合程度較低。測量方法為三側向電阻率、磁三分量、聲速、密度、井溫、井液電阻率、井徑、井斜、自然電位、視電阻率、磁化率、流量、自然伽馬。

4.JQS－1智能工程測井系統

本儀器由重慶地質儀器廠生產，具有設備輕便、功能齊全、圖形清晰、直觀（全中文菜單）、用戶界面良好等特點。主要由筆記本電腦、列印機、智能工程測井系統主機、絞車控制器、絞車和測井探管組成，測井探管包括聲波、雙源距密度貼壁組合、井溫井液電阻率、中子組合、磁化率、多道能譜、井徑等，探管種類多，組合程度較高。測量方法為近接收、時差、密度、自然伽馬、視電阻率、井徑、井溫、井液電阻率、中子、磁化率、自然伽馬能譜。

但上述所有廠家生產的儀器，在工作性能穩定性、儀器刻度、校正和數據定量方面均存在一定的不足，有待進一步完善。

5.美國MT－Ⅲ數字測井系統

本測井系統由美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司於1985年生產，具有測井方法多、探管組合程度高、工作穩定可靠，刻度計算量板齊全等特點，主要用於煤田，也適用於水文、工程、熱源及淺油層等測井。因引進年限長，配件少、方法面板多、故障較多。地面儀器主要由計算機、四筆記錄儀、方法面板、絞車控制器、數字格式器、絞車等組成；下井探管有6種，分別為密度組合儀、中子組合儀、聲波儀、井溫柔儀、電測儀、產狀儀；測量方法有補償密度、聚焦電阻率、自然伽馬、井徑、中子—熱中子、自然電位、0.4m電位電阻率、接地電阻、聲波時差、聲幅、全波列、井溫、井液電阻率、激發極化率、1.6m電位電阻率、1.8m梯度電阻率、井斜、微側向等。

6.美國Matrix數控測井系統

該系統由美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司於2009年初生產，在煤炭測井界屬最先進、最可靠的測井儀器。測井方法齊全、配置合理，主要由採集面板、計算機、絞車和多種井下探頭組成完整的測井體系，在豐富的測井採集軟體支持、控制下，進行測井數據採集、顯示、存檔、列印等工作，由軟體取代了硬體的很多功能，大大增強了儀器工作的可靠性，減少儀器故障率。該系統使用國際通用的Well cad軟體來管理、處理和解釋測井數據，並可方便地與物探、地質等數據交換拼接。下井儀器最大外徑40mm，設計可測井深2000m，完全適合煤炭、煤層氣、金屬、水文等領域測井。除了配備有可以測量補償密度、補償聲波、補償中子、深中淺電阻率、微側向、自然伽馬、自然電位、井徑、井斜、井溫、聲波全波列、聲波變密度、聲幅、套管接箍、雙感應、磁化率、流量等方法的測井儀器外；還配備有先進的聲波全波列測井儀和超聲波成像測井儀。應用聲波全波列測井儀可直接測量縱波速度、橫波速度或者從全波列中獲取橫波速度，計算更准確的岩煤層力學性質。應用超聲波成像測井儀可以測量提供大量有效可視的鑽孔岩體定量數據，形成反映孔壁特徵的二維孔壁展開圖像、三維孔壁柱狀圖、鑽孔節理裂隙統計極點圖和玫瑰花圖，直接應用於測算地應力場、識別裸眼井壁裂縫、判斷岩層岩性、確定岩層產狀等，具有直觀、清晰、可視性的特點，在工程勘察、油氣、煤炭、煤層氣等測井領域有著廣闊的應用前景。

石油系統測井儀器的測井方法最全，技術先進，工作性能較好，但因井下儀器外徑一般為89mm，最小外徑為70mm，而且儀器采樣間隔、源距均較大，一般不適宜煤炭測井。