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测井仪器

时间:2024-11-30 11:49:47 编辑:阿旭

测井类仪器

具有当今世界先进水平的斯伦贝谢、阿特拉斯、哈里伯顿三大测井公司的测井技术和测井设备代表着测井技术的发展方向和水平。目前测井服务的主导产品是斯伦贝谢的MAXIS-500系统、贝克-阿特拉斯的ECLIPS-5700系统及哈里伯顿的ECELL-2000系统,及其配套的井下仪器系列和解释软件。常见的测井仪器有能谱测井仪、岩性密度测井仪、数字声波测井仪、补偿中子测井仪、双测向测井仪。成像仪器主要有核磁共振测井仪、环周声波成像测井仪、电成像测井仪、多极子声波成像测井仪、扇段(分区)水泥胶结测井仪、阵列感应测井仪等。(1)电阻率测井仪电阻率测井仪(附图16)是用于钻孔岩层视电阻率测量的仪器。该地面仪器连接井下电极系,并配套PC机使用,可以测量视电阻率及自然电位等参数。仪器采用自适应供电方案,向井下岩层供出宽范围的交流方波。同时测量供电电流和电压。所以具有操作简便,测量范围宽,轻便可靠等特点。为了减少人工电场对自电测量的干扰,仪器采用AB不供电测自然电位的方案。视电阻率测量有两个电压测量通道,可以同时记录两条视电阻率曲线。(2)全波列声波测井仪全波列声波测井仪(附图17)功能齐全。可用于工程勘察中的岩石钻孔全波列测井,还可用于非金属材料和构件的强度及缺陷的无损检测、混凝土基桩完整性缺陷检测。仪器波形放大显示,自动快速判读声波参数。钻孔、测区或桩基的波形、测点声时、测区平均声速、测区换算强度值现场实时显示。Windows系统下全中文菜单操作,简单易学,方便快捷。高亮度,10.4″彩色触摸式液晶显示屏。USB接口数据传输、打印,快速、可靠。主要技术指标见表8.2。表8.2全波列声波测井信主要技术指标表续表(3)多参数轻便数字测井仪MOUNT测井仪系列(附图18)、全数字化井下综合参数探头,包括:电阻率,自然伽马、伽马能谱,伽马密度,中子孔隙度,自然电位,声波全波列,磁导率,激发极化,声学二维/三维成像,井径,井斜,产状,流量等各种探头。有适用于煤田和金属矿测井的1000m,2000m绞车,也有使用于工程物探,水文地质,环保测井的100m,200m,500m轻型绞车。(4)综合数字测井系统综合数字测井系统(附图19)是专为野外工作方便而设计的,可连接各种测井探管的数字化测井系统。地面仪器可连接各种测井探管的轻便方式,此外还包括了深度计量给井下仪供电等功能。本仪器具有重量轻,操作维修简单,可连接井下探管种类多,抗震、耐温、耐湿,可靠性高等特点。

测井技术

问题太模糊。给个基本的:

测井,也叫地球物理测井或石油测井,简称测井,是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性,测量地球物理参数的方法,属于应用地球物理方法(包括重、磁、电、震、测井)之一。石油钻井时,在钻到设计井深深度后都必须进行测井,又称完井电测,以获得各种石油地质及工程技术资料,作为完井和开发油田的原始资料。这种测井习惯上称为裸眼测井。而在油井下完套管后所进行的二系列测井,习惯上称为生产测井或开发测井。其发展大体经历了模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井四个阶段。

通常地球物理测井,把利用电、磁、声、热、核等物理原理制造的各种测井仪器,由测井电缆下入井内,使地面电测仪可沿着井筒连续记录随深度变化的各种参数。通过表示这类参数的曲线,来识别地下的岩层,如油、气、水层、煤层、金属矿床等。
对石油工业来说,在勘探期间寻找新油田的测井称勘探测井,内容有:①地层倾角测井(了解地下构造及沉积构造);②饱和度测井(识别岩性、油、气、水储集层);③电缆式地层测试(对油、气、水储集层进行测试)。
在开采过程中的测井称开发测井。主要测定井下油、气、水层的岩石物理性质,监测各油层的工作情况,检查开发井的技术状况等,是开发井采取作业措施和进行油田开发调整的重要依据。内容有饱和度测井、生产测井、工程测井。


γ测井方法

测井人员应按γ测井通知书要求及时到达测井现场,了解井内情况,按照γ测井实际材料登记表格的格式、内容和要求填写γ测井实际材料登记表,查阅岩矿心编录资料,了解矿层赋存部位,清理钻机现场,放置测井仪及设备,测井仪经检查无误后开始测井。电缆下井速度不超过20m/min。探管下放过程中,操作人员应通过耳机、率表或仪器控制面板进行监测,概略了解井内矿化情况并记录,探管放至孔底后,应立即上提0.1~0.3m。连续γ测井时,应进行最佳提升速度试验,防止因提升速度过快造成异常幅度和定位误差。确定最佳提升速度的两项指标:异常幅度下降不超过3%;异常边界滞后不大于0.1m;正常地段不漏异常。正常地段通常提升速度不大于4m/min,异常地段通常提升速度不大于2m/min。1.基本测井基本测井包括中间测井和终孔测井两种。钻孔揭穿上部矿层后,应立即进行中间测井;钻孔达到地质设计孔深和全部设计目的时,应进行终孔测井。完成全部测井任务前,不得拆除钻机场地任何设施。2.专门物探参数孔测井对于地浸砂岩型铀矿床,在专门物探参数孔中研究镭—氡放射性平衡规律时,其γ测井方法是:完成基本测井后,向钻孔下放封口套管,用γ照射量率低于3.0nC/kg·h的清水冲洗,排出泥浆冲洗液后再对铀矿段进行重复γ测井。此后,对铀矿段进行状态观察γ测井:开始的4天每隔8h测井一次,5~7天每隔24h测井一次,第7天后每隔2~3天测井一次,直到铀矿段γ照射量率不再增长为止。3.点法测井探管由下而上逐点进行测量,测量点距在放射性正常地段采用1m;偏高地段和异常幅度变化不大的地段采用0.2~0.5m;异常地段采用0.1m。应用计算机进行分层解释时,点距只采用1m和0.1m,且异常测量段应伸入正常地段五个点。4.连续γ测井测井速度应保持匀速,速度变化不超过5%;点距采用0.05m。5.孔径测量一般类型铀矿床,在塌孔或扩孔严重的地段,应进行孔径测量,孔径测量点距在含矿地段不大于0.5m。地浸砂岩型铀矿床应连续进行孔径测量,测量点距为0.05m。6.井液密度测量使用泥浆冲孔时,测井前应测定泥浆的密度,测量精度为0.1×103kg/m3。

 参数测井

地质灾害勘查中涉及的地理物理参数很多,包括电性参数、放射性参数、弹性参数、热学参数等,均与岩石的物理性质、状态有关。相应的参数测井方法包括电阻率测井、放射性测井、声波测井、井温测井及新发展的核磁共振测井、介电常数测井。前四种方法在前面章节中介绍,本节仅介绍可连接获取地层流体特征参数的核磁共振测井、介电常数测井两部分内容。14.4.1 核磁测井14.4.1.1 基本原理核磁测井(Nuclear magnetism logging或Nuclear magnetic resonance logging)仪由流过强大电流的直流电线圈组成,由此产生磁场,使得质子按一定方向排列,当磁场消失后,质子也获得自由。通常像陀螺一样旋转的质子,开始从人工磁场的控制中解脱出来,回到原来为大地磁场所控制的排列方式中去,这一过程导致质子的旋进,通过测量质子旋进信号的强度、弛豫时间等参数进而求得孔隙度、饱和度、渗透率等有关地层参数。14.4.1.2 观测方法在核磁测井中测量核磁弛豫的方法主要有自由衰减度、自旋回波、反转恢复法等。自由衰减度是利用某种方法使与静磁场Bo平行的核磁化强度M0反转90°,以激发自由进动信号。例如:射频脉冲法使用一个90°射频脉冲,使原来的静磁场方向的磁化矢量反转90°,然后进行观测,得到的信号即是自由感应信号或称FID信号。另外还有一种方法即预极化法。在稳定磁场Bo的垂直方向上加以较强的预极化强度 Bp,由于极化磁场很强,最初沿稳定磁场建立起来的平衡态静磁化强度 M0会发生偏转而转向沿总磁场的方向,在极化场的作用下,以纵向弛豫时间T1确定的速率产生新的磁化强度Mp。在垂直于B0方向上探测,在接收线圈中可以观测到一个频率的自由感应信号即FID信号,并按(14.2)式变化。地质灾害勘查地球物理技术手册自旋回波法是首先发射一个90°脉冲,接着再发射一个或一串180°脉冲,由此构成一次测量序列。在一个测量序列中,开始质子线性排列,其后依次为自旋扳倒、进动,重复以失相及重聚。反转恢复法用于测量纵向弛豫时间T1,测量原理见图14-7。初始磁化矢量B0沿静磁场方向(图14-7a)施加一个与M0完全反向的180°脉冲使B0反转(图14-7b),经过τ延迟,z方向的纵向磁化矢量受纵向弛豫作用逐步恢复(图14-7c),更施加以90°脉冲将z方向剩余的纵向磁化矢量反转到x轴(或y轴),进行检测。测出FID(图14-7d)。经过一段延迟PD,使磁化矢量完全恢复正常,再开始下一个测量。图14-7 反转恢复法测量原理14.4.1.3 资料解释核磁测井测量的主要是地层孔隙介质中氢核对仪器读数的贡献,它不受岩延迟性的影响,在解释孔隙度、渗透率等储层参数时,具有其他测井方法无法比拟的优势。(1)孔隙度的解释核磁测井与其他测井方法在孔隙度解释中的不同之处,就是核磁测井能解释束缚水流体和可动流体孔隙度。核磁测井的原始数据是所接收到的回波率,它是求各种参数和各种应用的基础。数据处理确定核磁共振孔隙度 φe、自由流体孔隙度φf和束缚流体孔隙度φb的方法是:对回波串的包络线做两指数、三指数或单指数扩展后,外推至零时间得到地层核磁共振自旋回波总信号AONMR,经刻度后成为核磁共振测得孔隙度φe。对大于一定门槛时间的所有回波包络线做单指数拟合后外推至零时间得到自由流体指数(可动流体孔隙度);孔隙度也可以由反演提取的 T2分布来评价。研究表明,短 T2部分对应着岩石的小孔隙或微孔隙,而T2长部分是岩石较大孔隙的反映。基于此,全部T2分布的积分面积可以视为核磁共振孔隙度φNMR(φe)。地质灾害勘查地球物理技术手册通过选择一个合适的截止值 TR,可以区分开反映小孔隙或为孔隙水的快速弛豫组分与反映可动孔隙中的慢速弛豫组分,使得大于 TR的组分下面包围的面积与可产出的水相当。因此自由流体指数可以表示为:地质灾害勘查地球物理技术手册毛细管束缚孔隙度φb可以通过上面求得的φNMR和FFI相减求得,或者直接对 T2分布小于 TR的组分进行积分得到:地质灾害勘查地球物理技术手册因此可以看出,核磁测井可以很容易地求出不受骨架岩性影响的有效孔隙度φe,可动流体孔隙度φf、毛细管束缚水孔隙度φb等。(2)渗透率的解释目前由NMR参数或由NMR参数与其他参数结合建立的求取渗透率的关系式多达几十种,但归纳起来可分为三类:由 T2和φNMR(φe)建立渗透率模型(斯仑贝谢):地质灾害勘查地球物理技术手册式中:T2log为 T2对数平均值,对砂岩地层通常取αl=4,a2=2。由NMR测得的束缚水和可动流体参数组合φNMR、φFFI(φf)、φBVI(φb)、渗透率K建立的关系式(Coatas模型):地质灾害勘查地球物理技术手册对于砂岩地层,通常取b1=4,b2=2。由NMR得视扩展系数D所求得的S/V组合F与渗透率K建立关系式:地质灾害勘查地球物理技术手册其中:C为经验系数,受岩石表面弛豫能力的影响。对应不同地区,不同层段,C值不一样,需做岩心实验分析确定;F为泥浆滤液影响系数;S为孔隙表面积;V为孔隙体积。14.4.1.4 技术要求(1)要使产生的磁化场足够大,电流要求很大。(2)要求有较长的极化时,测井时速度要非常慢。(3)为了消除井液影响,有时需往泥浆中掺杂顺磁物质。14.4.1.5 展望核磁测井经过50年的发展,可以提供十分丰富的地层信息,能够定量确定有效孔隙度、自由流体孔隙度、束缚水孔隙度、孔径分布以及渗透率等参数。随着现代电子技术和计算机技术的飞速发展,其测量仪器和数据处理功能日益完善,核磁测井的应用范围也不断扩大。在地质灾害勘查方面可涉及许多灾种,如滑坡、崩塌等,核磁测井可以研究滑坡、崩塌区内的地层水分布情况,定量地给出有关参数,为地质灾害勘查和施工设计提供有关数据。可以预料,随着核磁测井技术的不断发展,其在地质灾害勘查工作中必将受到越来越广泛的重视。14.4.2 介电测井介电测井(Dielectric logging或Dielectric constant logging)是研究高频电磁场中岩石电学性质的一种测井方法。通过测量电磁波在穿过岩层后其相位的变化,来确定所探测岩石的介电常数,进而可确定地层的含水量。14.4.2.1 基本原理介电常数是表征介质极化能力的一个物理量。绝大多数矿物的介电常数是4~7,而水的介电常数约为80,具有明显的差异。因此,利用介电常数可以区分含水层与矿物。理论研究指出,高频电磁波在介质中传播时,其幅度和相位均与电磁波的频率、介质的介电常数和电导率有关。当采用较低频率时,电磁波幅度和相位的变化主要反映岩石电导率的变化,而很少反映岩石介电常数的变化。反之,采用较高频率时,电磁波的相位主要反映的是岩石介电常数的变化,而与电导率关系不大。电磁波的幅度则综合反映了介电常数及电导率的变化。因此采用较高频率(如60MHz)测量高频电磁波的相位,更有利于测定介质的介电常数。14.4.2.2 观测方法测井时,在井轴上放置三个线圈,组成一线圈系,其中一个为发射线圈,其余二个为接收线圈。当发射线圈供以高频交流电时,就会向地层辐射高频电磁波,穿过一段地层之后先后到达两个接收线圈,记录下高频电磁波经过一段距离(即两个接收线圈之间的距离)之后的相位差。对于不同性质的地层,其相位差的数值是不相同的,因此可根据所测地层相位差的大小及其变化规律,来分析地层。在高频条件下相位差的变化受地层电阻率的影响很小。14.4.2.3 资料解释原则介电测井是利用所测出的相位差的变化来反映地层的含水量的变化。因此,对于含水层,其含水量(即孔隙度与含水饱和度的乘积)增加,介电测井所测得的相位差也随之增加。14.4.2.4 展望介电测井能够准确区分含水层和非含水层,能反映地层的含水量变化。在地质灾害勘查工作中,可以解决滑坡体内地层水的含水量变化,对滑坡体的预测具有重要的作用。随着介电测井技术及设备的进一步发展,在地质灾害勘查工作中的应用领域将不断扩大,将会发挥出越来越重要的作用。

成像测井系统

20世纪的90年代,成像测井系统投入商业服务。成像测井系统由地面仪器、电缆遥传、系列井下仪器和成像测井解释工作站四部分组成。表5-1给出了三种成像测井系统的技术概况。表5-1 三种成像测井系统的技术概况成像测井地面仪器是一个基于多机网络、智能接口、POSC数据规范、软件规范、图形规范、人机交互规范,具有丰富硬件资源和软件资源的开放式测井数据采集平台。运行实时多任务软件,使数据采集、仪器刻度、现场解释可以同时进行,提高了测井时效。远距离通信使井场计算机和基地处理中心计算机资源联成一体,资源冗余及技师控制措施增加了可靠性,保证了获取数据的质量和处理成果的质量。数控测井系统中电缆遥传采用双相位相移键控(BPSK)调制方式,数据传输率达100 kb/s。成像测井系统中电缆遥传采用了BPSK调制方式下发命令,传输率最高达40 kb/s。上传采用正交振幅(QAM)调制方式,数据传输率达500 kb/s;同时兼容数控测井系统中的电缆遥传方式。成像测井系统中目前配置的井下仪器有两大类,一类是成像测井仪器,另一类是高垂向分辨率的配套仪器。成像测井仪器有描述井壁地层属性的微电阻率扫描和井下声波电视成像测井仪;有描述地层径向电阻率剖面图像的阵列感应或者高分率感应测井仪;有描述井眼轴向电阻率分布图像的方位电阻率成像测井仪;还有精细描述井眼邻域地层构造的井眼地震成像测井仪。配套仪器有核孔隙度岩性测井仪,多极阵列声波测井仪,模块式动态地层测试器,这些仪器获取地下地层的非均质特征及测井环境的丰富信息。井壁微电阻率扫描成像采用了阵列钮扣电极(FMI192个,EMI150个,Star Imager144个),WDS采用120个和2.5 mm采样间距,得到空间分辨率为5 mm的井壁高清晰度地层及岩石结构图像。在20 cm井眼中,图像覆盖率达50%~80%。阵列感应成像测井仪采用多种工作频率,一个发射线圈,8组双线圈组成的接收线圈系阵列。同时测量8组接收线圈上3种频率的实分量和虚分量,记录28条原始曲线。应用软聚焦和分段准线性近似的处理方法,得到30 cm、60 cm、120 cm三种垂向分辨率,25 cm、50 cm、75 cm、150 cm、225 cm五种径向探测深度测量范围为0.1~2000Ω·m的15条处理曲线,形成垂向分辨率匹配,沿深度、径向二维电阻率剖面分布图像。方位电阻率成像测井仪在保持双侧向电极系结构的基础上,增加12个方位电极,采用三种工作频率实现三种测量模式,独立测量每种模式下的阵列电极电流和电压信号。应用软件聚焦处理方法,获取深、浅双侧向测量曲线和12条方位电阻率曲线,构成描述沿井轴和井周二维电性剖面图像。垂向分辨率20 cm。配套仪器有多极阵列声波波形测井,获得硬地层和软地层纵、横波速度,垂向分辨率15 cm。成像测井解释工作站实现对来自井下和地面的多学科、多种类、多形态测量数据体进行管理、处理、分析和解释,将它们变为人们易于认识的、可利用的共享资源。一是把从地下地层中获取的各种信息以地层岩石结构、矿物含量、地层孔隙、流体组分及其空间分布的图像形式展示出来,使地层评价工程师集中精力认识储层特征。二是人机交互性,充分利用专家知识和经验,提高对储层特征认识的准确性。三是地质、地震、测井、钻井、地面岩心测量多学科协同工作,综合评价,使从地质获得的储层盆地历史信息、地震获得的储层构造几何信息与测井获得的储层物性相结合,构成对油藏历史的、空间的、特性等特征的生动描述。四是在评价储层参数方法方面,不再经验地把储层认为厚层是均质的,而是先描述储层的非均质特征,然后评价储层参数;五是测井分析家实现了从单井解释到多井综合评价的过渡。测井信息不再只是应用于评价储层参数,而且可以应用于研究储层精细结构和沉积环境,拓宽了测井信息的应用范围。

成像测井系统的组成

成像测井系统主要包括地面硬件和软件系统、电缆遥传、系列井下仪器、成像测井解释工作站等四大部分。6.1.1 地面硬件和软件系统地面系统的主体是一个计算机测井局域网络,其系统软件采用多用户开放性较强的操作系统。当前,国外比较先进的地面系统有斯伦贝谢公司的MAXIS-500、阿特拉斯公司的ECLIPS-5700和哈里伯顿公司的EXCELL-2000(表6.1.1)。国内的西安石油勘探仪器厂于1998年开始研制ERA2000成像测井地面系统,现已推广应用。表6.1.1 成像测井系统续表6.1.2 数据高速电缆遥传系统数据高速电缆遥传系统包括传输和接口两部分。传输部分的功能,是完成计算机对井下仪器控制命令的下发和井下仪器采集数据向地面计算机的上传,下发命令的传输率高达40kb/s,上传数据的传输率达500kb/s;接口部分考虑兼容性,可以兼容数控测井系统的电缆遥传方式,同时解决数据格式问题。6.1.3 井下仪器系统成像测井井下仪器系统依据所测物理量的不同,大体上可分为电、声、核三种。6.1.3.1 电成像测井技术1)地层微电阻率成像测井仪,代表性仪器有斯伦贝谢公司的FMS、FMI,阿特拉斯公司的STARImager,哈里伯顿公司的EMI。仪器在2、4、6、8个极板上分别安装若干个间距很小的钮扣状电极(也称阵列电极),可以在井壁上进行地层微电阻率扫描成像测井。随着极板个数的增加,阵列电极对井壁围地层的覆盖率也不断增加,甚至几乎可以覆盖全井眼。仪器纵向分辨率极高,能划分厚度为0.2in(5mm)的超薄层,径向探测深度为1~2in(2.5~5cm),获得的成像测井图像如实际岩心照片一样清晰、直观。地层微电阻率成像测井图像可用于:确定地层倾角和方位;识别薄层;描述油气层的结构及其特征,如指示油气层孔洞和裂缝的产状及其方位,选择能获得高产油气的层位进行射孔和压裂;精确地确定油气层(特别是超薄层砂岩油气层)有效厚度;研究侵蚀面、化石层、断层位置和沉积环境等。2)阵列感应成像测井仪,代表性仪器有斯伦贝谢公司的AIT,阿特拉斯公司的DPIL。以AIT为例,它有一个发射线圈和8个接收线圈对,相当于具有8个线圈距的三线圈系。采用20kHz、40kHz2种工作频率,通常8组线圈采用同一频率(20kHz),其中6组同时采用另一较高频率(40kHz);这样8组线圈系实际上有14种探测深度的线圈系。另外,仪器采用软件聚焦的方式对测量信号进行处理,可以获得1ft(30.5cm)、2ft(61cm)、4ft(122cm)三种纵向分辨率的信号,同时每种纵向分辨率又可获得5种径向探测深度[10in(25.4cm)、20in(50.8cm)、30in(76.2cm)、60in(152.4cm)、90in(228.6cm)]的电阻率曲线,这些曲线经进一步处理后可得到井周地层电阻率、含油气饱和度及视地层水电阻率的二维图像。阵列感应电阻率成像测井图直观地反映冲洗带、过渡带和原状地层油气饱和度的变化,能指示油气层,并能清楚地显示出层理、油气含量和侵入性质及其特征。实际上,阵列感应成像测井仪是一种横向感应电测井仪器,它能更加精确地确定冲洗带电阻率和原状地层电阻率;在非均质地层中,这两种电阻率具有较好的匹配性,因此阵列感应电阻率测井也能准确地识别油气层。3)方位电阻率成像测井仪。在双侧向测井仪的屏蔽电极A2的中部,安装12个不同方位的电极阵列,每个电极向外的张开角为30°,覆盖了井周360°范围的地层。这些电极与双侧向测井仪组合,构成方位电阻率成像测井仪,能测量井眼周围12个方位上地层深部的电阻率。该电阻率反映供电电流穿过的路径,即在电极30°张开角所控制的范围内介质的电阻率,近似为三维测井。因此,当井周介质不均匀或存在裂缝时,这12个电阻率就会变化。另外,还可以将这12个方位电极的供电电流求和,得到高分辨率侧向测量(LLHR);仪器同时还保留了深、浅侧向的测量。仪器的纵向分辨率为6~8in(15.2~20.3cm),探测深度为30in(76.2cm)。方位电阻率成像测井仪的分辨率高于双侧向测井仪,可以获得井眼周围电阻率变化的图像;与地层微电阻率扫描成像测井仪相比较,虽然其纵向分辨率稍低一些,但具有探测深度大和能与双侧向测井仪组合测井两大优点。方位电阻率成像测井可以用于:识别非均质地层;识别薄层,准确确定薄层电阻率;识别裂缝,评价天然裂缝的有效性。6.1.3.2 声成像测井技术1)井下声波电视(BHTV)。井下声波电视是最早发展起来的成像测井技术,它记录从声源垂直入射到井壁上的脉冲-回波信号,产生井壁回波的幅度成像和传播时间成像。在裸眼井中,它能直观地发现油气层的孔洞及裂缝;在套管井中,它能直观检查射孔孔眼和套管腐蚀断裂情况。2)超声波成像测井仪。超声波成像测井仪提供套管内径、厚度、腐蚀和高分辨率水泥胶结声阻抗方位成像测井图,可以探测油气井第一界面和第二界面的固井质量,精确地识别固井水泥中的裂缝,评价套管腐蚀程度和发现天然气层。超声波成像测井仪和井下声波电视都依据脉冲-回波法原理工作。3)偶极子横波成像测井仪。偶极子横波成像测井仪使用定向偶极子声源,无论是在硬地层中还是在软地层中都可以接收到横波。因此,该仪器在任何地层中都能同时探测到纵波、横波和斯通利波,用来确定地层岩性、孔隙度、泊松比、岩石硬度、地层破裂压力以及识别裂缝和气层。其纵波和横波测井资料在地震资料解释中也有广泛的应用。6.1.3.3 核成像测井技术1)阵列核成像测井仪。阵列核成像测井仪又称核孔隙度岩性成像侧井仪。该仪器使用中子发生器替代化学中子源,采用多探头探测超热中子孔隙度、中子慢化时间孔隙度、高分辨率中子孔隙度、地层热中子俘获截面(与中子孔隙度同时测量),以及采用锗酸铋探测器探测伽马源多道能谱地层密度,双源距光电吸收指数和无源双探头自然伽马能谱(铀、钍、钾含量),形成孔隙度岩性成像测井图,用于确定油气层岩石电阻率背景值、岩石矿物成分、黏土含量及其类型、阳离子交换能力和发现天然气层。2)碳氧比能谱成像测井仪。过油管双探头碳氧比能谱成像测井仪可以监测套管外油气层饱和度的变化,并且能和小型生产测井仪组合使用,为油田合理开采提供成像测井监测图像。3) 地球化学成像测井仪。地球化学成像测井仪是由自然伽马能谱测井仪、次生伽马能谱测井仪、铝活化黏土测井仪以及热中子或超热中子测井仪组成。以核能谱为基础的地球化学成像测井仪,能够探测更加复杂的岩石矿物成分,并能识别地层的矿物类型及丰度。它的主要用途是确定油气层黏土含量、阳离子交换能力、颗粒粒度、孔隙度、渗透率、饱和度以及沉积环境等。4) 核磁共振成像测井仪。核磁共振成像测井仪是利用原子核磁矩与外磁场相互作用的原理,在核磁共振成像的基本思想指导下研制成功的。它能同时探测孔隙度、渗透率、束缚水饱和度等地层参数,被国外石油界公认为是过去十几年中测井技术取得的最重大的进步。6. 1. 3. 4 图像解释系统成像测井资料处理解释系统,包括现场快速处理解释系统和图像解释工作站。成像测井资料处理解释系统硬件是一个计算机局域网络,典型的工作站软件主要包括系统核心、系统服务和解释应用等部分。系统核心包括人机界面和数据显示界面、数据管理、应用管理、数据库和数据档案功能。人机界面和数据显示界面解决用户与计算机通信对话以及计算机与输出装置的连接问题。数据管理涉及存入哪些数据、数据格式与结构、存取地址及存取方式的设计与实施。应用管理包括调用应用模块和选取解释参数。系统服务是各种数据处理服务,包括数据装入和卸出、数据传送、回放、制作硬拷贝及打印报告。解释应用是完成解释,进行比较、综合和图像数据显示、检查。解释应用要根据需要建立一系列程序包,例如岩石物性程序包、地质程序包、地球物理程序包、油藏工程程序包、开发工程程序包和数据处理程序包等。