裸眼测井技术的发展分析

辜根堂

【摘要】测井技术的发展随着石油勘探的不断深入而出现较大的提升，新型测井仪为地层的研究提供了有效的手段，本文主要介绍了裸眼测井技术、传输技术和相关产品，分析讨论国内外的差距和发展趋势。

【关键词】裸眼井测井 电阻率 核磁共振

测井在油田的勘探和开发中起到了很重要的作用，是对油气层的评价和确定的重要手段，也解决了一系列的地址问题。裸眼井测井的目的是实现钻井地质剖面的建立，对岩性和油气生、储、盖组合进行详细划分，确定岩层的厚度、深度，对油气层的渗透率、孔隙度、有效厚度以及含油饱和度等性能进行评价，对可动油气含量、相对渗透率以及流体密度等进行确定。测井技术作为油田勘探的新方式，可以获得较好的资料连续性和完整性。

1 裸眼井测井技术

1.1 电阻率测井技术

电阻率测井技术有可以分为高分辨率阵列感应测井、电阻率成像测井、三分量感应测井。其中高分辨率阵列感应测井较为典型的是哈里伯顿公司的HRAI-X与阵列补偿电阻率ACRt，其组成是1个发射器与6个子阵列接收器，在子阵列中有主接收器1个和补偿接收器1个，根据径向探测深度来设计线圈间距，确保其与固有探测深度相接近，可以实现5个径向探测深度以及3个工作频率。想对于感应测量，还可采集泥浆电阻率、自然电位以及探头温度等。其他的类似产品有俄罗斯的VIKIZ，阿特拉斯的HDIL等。电阻率成像测井是利用电阻率受岩性和物性的变化，孔洞、裂缝和层理等因素影响而发生变化，将侧类变化转变为伪灰度就可以直接观察到岩性等相关变化，从而对孔洞、岩性和裂缝进行识别。三分量感应测井使用的地层为存在电性各向异性的情况。

1.2 声波测井技术

储层和井眼的相关特性可以通过声波测量来作相关显示，通过此类显示可以对岩性、渗透率、孔隙压力、流体类型、各向异性以及裂缝的方位等进行推导。声波成像测井的过程是通过换能器发出超声窄脉冲，对井壁进行扫描后接受回波信号，信号经过数字化以及相关图像处理技术处理后转化为图像。产品有斯倫贝谢的沈波扫描仪和哈里伯顿的政教偶极子声波测井仪。

1.3 核磁共振测井技术

核磁共振是原子核处于磁场时对电磁波产生的响应，外磁场的作用会使得磁化矢量发生偏离静磁场方向的情况，在外磁场作用完后，该矢量就会从非平衡状态向平衡状态恢复，这是弛豫的过程。核磁共振测井就是通过信号的弛豫时间受环境影响的原理来对油层进行识别。

1.4 电缆地层测试技术和井壁取心技术

斯伦贝谢的重复式地层测试器RFT和模块式地层动态测试器MDT可以测试钻探过程中的地层压力和流体。井壁取心技术主要是针对高含水期存在剩余油分布零散的情况，可以有效的解决预测难的问题。

2 随钻测井技术

随钻测井仪可辅助作业者进行钻井决策的制定、分析井眼周围的应力状态，提供地质导向，也可实完井与增产中对地层的评价。该技术包含有以下几种技术：

2.1 传输技术

传输的随钻测井数据有泥浆脉冲遥测、钻杆传输、电磁传输速率和光纤遥测技术，其中较为普遍的传输方式是泥浆脉冲遥测，它与电磁传输速率相当且为双向传输。

2.2 随钻中子测井

随钻中子测井设备有斯伦贝谢的补偿密度中子仪CDN，该设备配有旋转探头，与钛缆连接包含放射源的钻铤以及超声传感器，可提供多轴井径信息。哈里伯顿的补偿热中子CTN、方位岩性密度ALD、康普乐的随钻孔隙度测井系统以及贝克休斯的孔隙度测井在原理上与中子测井相似，都能实现对钻井中的地层孔隙度、岩性的描述。

2.3 随钻电阻率测井

该技术主要是侧向类测量多个探测深度的聚焦电阻率，适用于地层的电阻率高、存在导电泥浆以及出现高电阻率侵入的环境，其实时成像可以对地层层理的评估、裂缝识别、地层的辅助评价以及对地质导向作业的指导等。

2.4 随钻声波测井

随钻声波仪器主要有哈里伯顿的CLSS、斯伦贝谢的ISONIC、贝克休斯的声波随钻测井仪器APX以及哈里伯顿与休斯敦只能传感器公司合作研制的双阵列单极/偶极双模式声波测井仪BAT。

2.5 随钻核磁共振测井

该测井方式可以实现钻井过程中对地层的孔隙度以及束缚水孔隙体积数据提供。主要的产品有贝克休斯的多频、多磁场梯度侧向测量核磁共振仪器MREX，在单趟测井过程中，该仪器能对多个回波串实现不同采集参数的采集，通过扩散系数来实现油气类型划分、量化，减少了盐饱和泥浆等环境对侧向测量设计的影响。

2.6 随钻地震技术

斯伦贝谢的随钻地震技术可以再钻井过程中提供速度、深度以及时间。对孔隙压力、灾害层以及目的层的深度进行预测。哈里伯顿预计智能传感器公司的技术保证地面仪器和井下传感器之间同步是通过应力补偿型石英晶体钟来实现。

2.7 随钻自然伽马测井

随钻自然伽马测井是在钻井工程中应用较早的一类技术，各个公司在原理和测量技术上基本相同，多采用闪烁探测器安装在钻铤内，对地层伽马射线进行测量，由于离钻头位置近，能有效的辅助地层识别，提供地质导向，对地层的异常压力进行预测，对地层进行评价。

2.8 随钻压力与井径测井

环空压力对钻井井漏、井眼失偏等情况做到提前识别和避免。随钻井径可以对井眼的稳定性、形状进行评估，对水泥用量进行计算估计。

2.9 随钻成像测井

随钻成像测井是在水基泥浆的环境下，可实现规则井眼的全覆盖成像，实现实时解决和钻井时间的节约，通过传回的图像能预示进入地层的角度，地质导向也更为精确。该技术的记录图像能清晰的反应层状和扰动泥岩、交错层以及生物扰动砂岩、符合裂缝和裂缝群的产状。

3 裸眼井测井的国内外差距及发展分析

相对于国外的测井仪器，国内的不足主要表现在以下几个方面：目前的测井主要为引进，没有形成一定的产业规模，测井仪器在分辨率、精度和耐温耐压方面不足，在高分辨率阵列感应电阻率和成像仪的研究上水平不足；随钻测井仪器的传输方式落后，且研究能力不足；在水平井和大斜度井的测井仪器、方法方面力量不足。对于某些技术和仪器，国外还对我国进行封锁，如核磁共振仪以及电缆地层测试器等。

国外在裸眼井测井方面技术较为领先，主要表现在可靠性较高，能耐高温、高压，技术呈现标准化、系列化和组合化，相应的配套水平也较高。测井技术发展的趋势是研发出更集成化、系列化、组合化的测井仪器。

参考文献

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