地球物理测井尉中良概要.docxVIP

第七章 地球物理测井 7.1 综合篇部分 7.1.1 测井的含义及方法分类 地球物理测井(或称地球物理测井勘探、地球物理测井勘查、应用地球物理测井、矿场地球物理)，简称测井，是地球物理学的一个重要分支学科。它以物理学(电、声、核、磁、热、光、力等)、数学和地质学为理论基础，以井眼及其周围介质为研究对象，采用多种专门的仪器设备，沿钻井剖面测量各种物理参数，通过数据处理和综合研究，揭示测量对象的特征和规律，进而发现油气、煤、金属与非金属、放射性、地热、地下水等矿产资源，近年来已扩展到工程地质、灾害地质、生态环境、考古研究等应用领域。 测井与地面、航空、海洋等地球物理分支学科具有相同之处，有些测井方法在原理上与其它地球物理方法基本相同；而且它们也可以用来解决相同的地学问题。不同之处在于，测井必须将仪器放入井中，使其充分接近测量对象，因此测井一般具有更高的测量精度；由于其测量精度高和特有的钻井条件，其它地球物理分支不能实现的测量方法，在测井中可以采用，因此，测井方法的种类更多。 测井与井中物探同属于将仪器放入井中测量的方法，但是二者的探测空间范围不同，很多文献中均不予严格区分。测井探测范围为“井壁附近”，通常指在垂直于井轴方向(径向)上自井轴向外数厘米或数米，在沿井轴方向上自井口至井底的空间范围；井中物探的勘查范围是井周、井间或井底下方的较大空间，其具体范围决定于所用方法技术及探测目标的状况，目前一般为井轴径向或井底数十至数百米。 钻井目的不同，其深度也有差别。工程和水文钻井，浅的仅数十米；油气勘探开发井，一般深度为1000~6000m，塔里木油田克深7井完钻深度达到8023m；世界上最深钻井位于俄罗斯科拉半岛，原计划钻探到15000m深度，相当于地壳平均厚度30000m的一半，目前只钻至12262m。理论上，钻井有多深，测井也可以探测多深。但是实际上测井会受井中温度、压力等条件的影响和制约。 测井种类很多，分类方法也很多。根据应用领域的不同，测井可分为油气测井、煤田测井、金属非金属矿测井、水文及工程测井等。根据仪器下井方式的不同，测井可分为电缆测井和随钻测井。由电缆连接测井仪器，在重力作用下将测井仪器下入井中测井称为电缆测井，它适合直井和井斜角较小的井眼情况，是最常用的测井方式；随钻测井是在钻井过程中，将测井仪器附于钻头处测井，可以减少井眼对测量结果的影响，且适合大斜度井和水平井的情况。根据井眼状况的不同，测井可以分为裸眼井测井和套管井测井。井眼被钻开后，处于裸眼状态时进行测井，称为裸眼井测井；如果井中下入套管，在套管内测井，称为套管井测井。另外，还可以根据探测对象的物理性质不同，进行测井方法分类。 1）以岩石导电性质为基础的测井方法：普通电阻率测井、侧向测井、感应侧井、微电极测井、微侧向测井、微球型聚焦测井和微电阻率扫描成像测井等。 2）以岩石电化学性质为基础的测井方法：自然电位测井和人工电位测井等。 3）以岩石弹性或声学性质为基础的测井方法：声波速度测井、声波幅度测井、阵列声波测井和超声波成像测井等。 4）以岩石核物理性质为基础的测井方法：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、中子测井、同位素测井、元素俘获谱测井、X射线荧光测井和核磁共振测井等。 5）其他测井方法：井径测井、井斜测井、地层倾角测井、温度测井和磁化率测井等。 7.1.2 测井的发展历史 图7.1.1世界上第一条测井曲线 测井起源于法国。1927年9月5日，C.Schlumberger 和 M.Schlumberger在法国Merkwiller-Pechelbronn油田一口500m深的井中进行普通电阻率测井，获得了世界上第一条测井曲线(图7.1.1)，标志着测井技术的诞生。测井开始在欧洲用于勘探煤和油气，两年后传到美国和前苏联。 1939年12月20日，翁文波在四川石油沟一号井主持了中国首次测井工作。1943至1945年翁文波和赵仁寿在玉门油矿作过10余口井的电测井工作；1947年夏至1949年春，刘永年和王曰才在玉门油矿组建和主持我国第一个电测站。他们对中国测井学科的创立和发展做出了卓越的贡献。 长期以来，测井在石油工业中发挥了十分重要的作用，占有十分重要的地位，而石油勘探开发工作的不断深入和科学技术的进步，又有力地推动了测井技术的发展，逐渐形成了以电、磁、声、核、热、力、光等物理学原理为基础的一系列测井方法。根据测井数据采集系统的特点，测井技术的发展历程大致可分为模拟记录、数字测井、数控测井和成像测井等几个阶段。 模拟记录阶段(1927~1964) 测井仪器采用模拟记录方式，利用检流计光点照相记录仪在照相纸或胶片上记录测井曲线。模拟记录的特点是采集的数据量小，传输速率低。 这一阶段相继诞生的测井方法包括普通电阻率测井(1927)，自然电位测井(193