测井技术新发展

过去10年里，工业界对减少与深水储层开发有关的巨大成本的需要加速了油气井设计和钻井技术的发展，自从我1994年调研了测井人的技艺水平以来，测井技术的进展跟上了井设计和钻井技术的发展，使深水井，大位移，水平井和多侧支井的钻井，评价和完井实施起来容易，电缆测井和随钻测井（LWD）技术的新进展和发展非常迅速。数字电子技术和遥测技术的不断改进使仪器精度和可靠性得到提高，使仪器的应用扩展到高温高压环境，使井下处理得以增强，促进了新的小井眼设计取得成功，除了几种最新的仪器设计除外，电缆测井和LWD技术的新进展主要是我1994年所讨论的裸眼井和套管井设计技术的相应发展。储层监测是发展最快的一个领域，研究出新的电缆测井仪器和永久放置的传感器。声波电缆测井仪器的发展包括低频多极（全波，波形和交叉偶极）声波仪器，能在软地层采集横波和斯通利波，新的电磁（EM）波测井仪器设计包括多电极侧向仪，2种过套管电阻率仪，高分辨率方位侧向测井仪，以及能反映电阻率各向异性（Rv和Rh)的多分量感应仪，第2代脉冲回波NMR仪提供更多的测量，改进了轻烃和重烃的评价，能进行快速勘测测井，核测井中，几种过油管脉冲中子设计既提供俘获测量，又提供能谱测量，新的过套管地层测试器能在套管上钻孔，测试，并在完成地层测试后在钻孔孔眼放置高压塞子。LWD的研发重点仍然是获得各种测量和井眼图像的衤时传输能力。使钻井更安全，井位（地质导微量）更准确，储层的排驱更佳，新的发展包括声波横波慢度，随钻地震，NMR；脉冲中子测量已进行了现场测试，自从1994年以来，井下电缆测井和用于储层监测的永久放置的传感器整体上获得发展，电缆测井传感器包括测斜仪和加速度计，用于监测裂缝生长和流体流动，永久传感器包括地震和电磁（EM）阵列，光纤传感器，可用于探测流体流动，监测流体接触面和饱和度的变化。     

1995—2002年测井技术新进展

过去10年里，工业界为减少与深水储层开发有关的巨大成本的需要加速了油气井设计和钻井技术的发展。自从我1994年调研了测井人的技艺水平以来，测井技术的进展跟上了井设计和钻井技术的发展，使深水井、大位移、水平井和多侧支井的钻井、评价和完井实施起来容易。 电缆测井和随钻测井（LWD）技术的新进展和发展非常迅速。数字电子技术和遥测技术的不断改进使仪器精度和可靠性得到提高，使仪器的应用扩展到高温高压环境，使井下处理得以增强，促进了新的小井眼设计取得成功。除了几种最新的仪器设计除外，电缆测井和LWD技术的新进展主要是我1994年所讨论的裸眼井和套管井设计技术的相应发展。储层监测是发展最快的一个领域，研究出新的电缆测井仪器和永久放置的传感器。 声波电缆测井仪器的发展包括低频多极（全波、波形和交叉偶极）声波仪器，能在软地层采集横波和斯通利波。新的电磁（EM）波测井仪器设计包括多电极侧向仪、2种过套管电阻率仪、高分辨率方位侧向测井仪、以及能反映电阻率各向异性（Rv和Rh）的多分量感应仪。第2代脉冲回波liMR仪提供更多的测量，改进了轻烃和重烃的评价，能进行快速勘测评价。核测井中，几种过油管脉冲中子设计既提供俘获测量，又提供能谱测量。新的过套管地层测试器能在套管上钻孔、测试，并在完成地层测试后在钻孔孔眼放置高压塞子。 LWD的研发重点仍然是获得各种测量和井眼图像的实时传输能力，使钻井更安全、井位（地质导向）更准确、储层的排驱更佳。新的发展包括声波横波慢度、随钻地震、NMR；脉冲中子测量已进行了现场测试。 自从1994年以来，井下电缆测井和用于储层监测的永久放置的传感器整体上获得发展。电缆测井传感器包括测斜仪和加速度计，用于监测裂缝生长和流体流动。永久传感器包括地震和电磁（EM）的阵列、光纤传感器，可用于探测流体流动、监测流体接触面和饱和度的变化。     

储层监测：一项多学科可行性研究

利用时间延迟地震方法监测储层的变化能极大地改善储层特征描述和储层管理。流动过程的相关地震响应（取决于时间）需要下列输入数据：（１）地质模拟／地质统计模拟，（２）流动模拟，（３）岩石物理学，（４）地震成像。本文首次提供综合应用这些学科的一个项目结果。在这次初步研究中我们已经考虑正演问题：形成一种详细的地质模式，进行流动模拟，使动力岩石属性与地震属性相关连，最后，成像不同时期的储层。     

地质导向和油藏描述：新一代LWD仪器的威力

一种新型深探测电磁（EM）随钻测井（LWD）仪的探测深度可达30m（从井眼计算）或者更深。LwD仪所提供的探测深度可以探测整个长水平距离区域的多个地层。在3个不同水平井中测试了硬件。每口井水平段至少是600m。新的测量装置可以识别对应于不同地质界面的多个电阻率层。在其中1口井，确定了距离井斜87。的井眼轨迹5m垂直距离处重要的地层顶部，即在钻头距离界面75m远时就已经预测到界面的存在。可以识别水平距离超过450m的井段内、井眼径向距离在17～27m的单个水平界面。这种探测能力使地质导向的可信度很高。这种测量不但可以提高地质标志之间的可比性，而且便于储层地质学家利用观测结果绘制地貌。通过应用新的深探测EMLWD仪器，可以绘制砂岩尖灭和受油田注水冲蚀影响的区域，描绘储层连通性以及识别次地震断层。这些非均质性是影响流体流动以及了解储层的重要因素。该LWD仪给出的数据比目前市场上其他仪器给出的地质信息多。地质学家和操作工程师可利用该技术提供的信息描绘和监测储层。     

改进型储层饱和度仪(RSTPro)

斯仑贝谢公司研制的RSTPro仪，使脉冲中子谱（PNS）在谱处理技术方面又有新发展，重新建立了标准谱，提高了碳氧比值的准确和精度，全谱校正仪器间的稳定性提高，精度提高了85％，把多重线性回归（WMIR）技术应用于C／O测井，它产生的响应在环境范围外都有很好的表现，它能很好地适用于稀疏或非正规的增加的数据库。通过对处理复性的改进，提高了测井速度。RSTPro仪能在较宽的孔隙度和有气体存在，未知地层水矿化度条件下测井，使在三相流储层确定含气饱和度成为厅能在储层监测等方面也取得了较好效果。     

现代C／O测井：含油饱和度确定技术

近来C／O测井技术的发展，为油藏监测提供了更具定量解释意义的测井方法，特别是对于不同矿化度环境．这个效果更为明显。虽然仪器革新有了很大的改进，但由不同的测井服务公司提供的流体饱和度剖面还是有差异。由于仪器设计以及解释方法不同而导致了这些差异。在中东的一个大型的碳酸盐岩油田进行了一项研究；在一可控制的环境下．对不同类型的脉冲中子能谱仪（PNS），研究其资料评价和精确度对比。     

生产测井中持气率测量仪器的应用

为增加产量和进行储层评价，水平井和多边井钻探是一种有效途径。常规的居中采样生产测井仪不适宜在水平井和大斜度井中测井。我们研制出了持气率测量仪（ＧＨＴ＾ＴＭ），运用新的技术进行油井分析、生产测井和储层监测。这套仪器有助于了解井下流动状态储层评价。     

新的碳／氧比测井：测定含烃饱和度的方法

最近碳／氧比测井技术方面取得的进展已在油藏监测项目，特别是在含盐综合环境下提供了更为定性的测量手段。尽管革新已经导致了重大改进，但不同服务公司提供的流体饱和度剖面千差万别。这些变量是因仪器设计及解释方法的不同造成的。在中东一个大型碳酸盐岩油田进行了一项评价研究并比较了不同类型脉冲中子能谱（PNS）仪在控制环境下的精确度和精准度。     

井间电磁成象在储层监测中的应用

储层监测中的一个主要任务是确定注入流体的位置及注入流体的移动方向，井间电磁（EM）成象在储层规划中是一门新兴技术。特别是在提高采收率（EOR）阶段，应用它描绘和监测流体在井间地层中流动最合适。井间成象不同于常规测井，它对井间地层空间进行扫描成象，而常规测井仅是测量井眼周围狭小的体积空间，井间电磁技术的电导率成象直接与储层特性参数有关，如：水的饱和度，矿化度，孔隙度等等。井间电导率成象能反映监测井之间未探明区域地层的详细情况。电导率成象对岩石孔隙中的流体（水和油）的变化特别敏感，因此它不同于地震速度和衰减的测量，这种测量是对岩石基体的物理性质变化敏感。EM成象和地震成象两种方法能相互补充，从而提高储层监测的水平。井间电磁在理论研究和仪器制造上已有重大进展，对于注水监测，在EOR期间的不同时刻的电导率成象能提供有关油、蒸气、水移动的信息。最近同Lawrence Livermore National Lab(LLNL)合作在Chevron(雪佛龙）注气现场进行了实验，时间推移测量资料清楚地说明了由于方法，结果发现分辨率异常的那一部分空间的变化情况。文章集中描述它的应用、物理理解、数据处理方法，结果发现分辨率与数据的采样多少，空间的覆盖范围及电磁成象工作频率有关。另外，为优化成象质量，在反演计算中应利用已有的一些基于测井曲线的限制及其它的一些地质信息。从理论和现场试验中发现，井间EM在储层监测方面具有潜在的价值。     

综合NMR和WFT资料进一步评价地层及确定烃类特性

以确定油藏位嚣和储量为目的的储层特性，涵盖了地层孔隙度、含油饱和度、渗透率，流体界面和产层厚度等参数。一旦探明油区具有工业开采前景，并设计开采施工方案，就必须确定储层流体特性（如粘度）。通常，电缆地层测试仪（WFT）用来测量地层压力，其目的是识别流体界面、并获得实验室分析储层流体性质的样品。虽然WFT测井提供了有效评价储层信息，但提供的仅是沿井轴不连续的点测数据。 由于核磁共振（NMR）测井仪在测量不受矿物影响的孔隙度、计算渗透率和判断储层流体类型方面具有独特的优势，可为地层测试优化提供了必要资料。只有在孔隙性、渗透性好、且具有一定含油饱和度的储层，才进行地层测试和流体取样。另外，NMR资料可分析储层流体的性质（例如现场的原始粘度），而且是整个目的层段的连续测井数据。 文中实例说明了NMR资料如何优化WFT测井程序。此外，本文还讨论了两种彼此相互完善的测井仪器比单独一种仪器提供更可靠的渗透率、流体性质、产能资料。     

西部钻探测井特色技术

1超深井测井技术 2007年引进了LOGIQ成像测井系统，可为9000m的深井提供全套测井服务。仪器耐温260℃、耐压172MPa，可承担常规、声电成像、核磁共振、阵列感应、全波列声波、储层监测（RMT）、固井质量评价等测井任务。圆满完成了莫深1井（井底温度183℃）、秋南1井（井底压力165MPa）和中石油陆上最深井—轮东1井（井深7620m）等超深井的测井任务。     

现代碳／氧测井：确定含油气饱和度的技术

碳/氧(C/O)测井技术的新进展为储层监测工程提供了更加定量的测量结果,特别是在混合矿化度的条件下。虽然革新带来了重大改进,但是,不同服务公司所提供的流体饱和度剖面往往是不同的。这些变化是由于仪器设计和解释方法的差异引起的。在中东一个大型碳酸盐岩油田进行了一项研究,对不同类型的脉冲中子能谱(PNS)测井仪在控制环境下的准确性和精确度进行了评价和比较。     

阵列感应测井在沙特阿拉伯的应用

自１９９３年在沙特阿拉伯引入阵列感应测井（ＡＩＴ）以来，阵列感应测井已被广泛地应用用于各种岩石物理环境，如：淡水泥浆、盐水泥浆、高、低阻地层、碳酸盐和碎屑岩地层中的含油气或含水储层。本文的一些实例中，为便于进行比较，将ＡＬＴ与相量感应（ＰＩ）或双侧向测井一起使用。因为用任何电阻率仪（如ＡＩＴ的第一代仪器）时，都不可忽视Ｒｔ的测量精度。但是，由于ＡＩＴ有多种纵向分层能力和探测深度，并能产生关于储层的     

1986—1994年测井和岩石特征描述技术进展

1986年以来，石油经济对廉价而适用技术的需要比以往更强烈，同时对于用垂直井和水平井开发和评价薄层与非常规储层的需要也在增加，这两方面的需求分别成为测井新技术发展的控制因素和推动力。最近和近期（1-3年）测井技术取得的进展主要表现在当代电缆测井和随钻测井伽哪中电磁测井、声测井、核测井等技术领域，而且这种发展势头很好。 基于井下微处理器的技术和通过常规七芯电缆进行的高速数字遥测技术获得较快发展，因为这些进展，开发高速率阵列和成像测井仪器成为可能，另外，不同类型仪器进行组合的能力也大为增强．同时，随着强有力台式计算机出现，地面计算机处理技术以及可视化技术获得发展，测：井数据的显示和解释能力得到增强． 测井仪器更多地使用阵列型设计（多源和多接收器），提高了纵向分辨率，提供多个探测深度，用电阻率测井仪能获得地层电阻率和侵入的径向和方位图象。阵列声波设计使用了偶板子源或四极子源，在大多数储层中能采集到高质量的横波数据．电成像仪器增加了传感器，声波换能器的，设计乖布置进行了改进，从而使井眼成像测井仪器的分辨率和覆盖范围得到改善．新一代核磁共掘权器使用脉冲回波技术，测量中没有以前仪器受到的作业限制。以商业应用为目标的套管井电阻率仪正在研究中．磁测井正应用于沉积盆地的石油勘探。 核仪器，特别是碳／氧比测井仪，使用新的高密度伽马射线探测器，测井速度提高，重复性更好，还能设计出过油管细小仪器。一种使用脉冲中子源的核孔隙度测井仪器已经问世．人们对中子活化测井的兴趣再次增加，基于氧活化和硅活化的新仪器已经推出。 随钻电阻率和核测井仪的改进与完善，加上新的井径与声波孔隙度仪器及钻头测量，保证了MVD在许多情况下将更多地取代电缆测井．由于钻井技术的发展，大斜度井、水平井、小井眼钻井目前已成为常规作业．电缆测井和MWD测井仪已能适用于这些井，新的定向聚焦电阻率和核测井仪已研制成功，用挠性管测井已常规化。 计算机处理技术和声波层析X射线成像理论方面获得突破，使得近井和井问电缆测井迅速发展，可以使横向储层连续性、井间岩性变化、井间储层参数变化进行成像。这些发展已很快应用于储层注水期间监测流体饱和度的变化。 正在采用径向和小井眼钻井技术来增强岩心收获率．最初在生物医学领域研制成功的成像技术已改造为能评价整块岩心样品。图象分析技术目前已日常地应用于分析由这些成像技术所获得的2雏图象，还用于分析岩相图象与井眼图象，以提取储层3维孔隙系统的定量信息。新的便携式小型渗透率仪和声波仪器可以直接用于岩石露头或岩心样品，以测量岩石性质。新的石油荧光和天然气提取技术可在随钻过程中从岩心或岩屑准确识别油层并定量确定地层含油浓度，还能随钻地确定地层中天然气浓度。     

电缆地层测试技术的发展及其在地层和油藏评价中的角色演变

分析了电缆地层测试技术的现状和发展,探讨其在国内外的应用前景和我国电缆地层测试技术的发展目标。电缆地层测试器（WFT）可以完成地层流体取样、储层压力以及地层压力梯度测试、确定储层油水界面以及进行储层渗透率解释和产能评价,能够将测井评价提升到油藏评价。井底流体分析仪器（DAF）可以实时测量井下流体详细的组分、pH值、温度压力和密度黏度等;人工神经网络（ANN）、NMR测井和实验室PVT测量同井底流体分析（DAF）技术结合可以得到更准确更详细的地下流体的信息;双封隔器的改进可以使得2个流体进入口同时监测流体污染情况,以便快速取得较纯净地层流体;管线过滤器可以有效阻止细小颗粒进入仪器管线,避免了探针阻塞和仪器毁坏;探针形状的改进增加了测试区域,提高了测试的成功率。新的测试方法及其应用可以在一些当前认为比较复杂的储层如碳酸盐储层、裂缝性储层和薄互层等进行测试。新的方法和技术节省了时间和成本,其测量精度也明显提高。     

应用频谱和动态生产测井优化注水射孔效果

尽管水驱方法被广泛应用于二次采油中，但水驱的实际效果即使在多数均质储层也是很难预测的。水驱的实际效果与注水模式、流体的可动性及储层的非均质性有关。基于这些原因，为了能优化水驱效果，对水驱效果进行监测是十分必要的。通过综合利用储层含油饱和度测井仪和生产测井仪可以很好地完成这项工作。储层饱和度仪－RST可以利用与地层水矿化度有关的俘获截面∑测量提供套管井中的储层饱和度，同时也可以利用与地层水矿化度无关的碳氧比测量提供储层含油饱和度。后者在淡水环境和混合水型、地层水矿化度未知的环境中特别有用，正如人们期望在水环境使用。另一方面，生产测井提供了区域流体分布情况、流体类型，同时也提供了寻找井眼内外流体运动的线索。利用关井和流体勘测资料做一个三维（时间）图。本篇论文提供了一个Younis油田水驱监测效果的事例。该油田由埃及苏伊士海湾石油公司操作且涉及资料解释过程。分析家的作用就是将各种测量方法综合到一起并提出一个综合的假设对可能发生的情况做出合理的解释。然后通过生产数据、注水数据和其他储层数据进行检验该假设。最后将该假设进行精简化和改变，一直到能够对发生的各种现象提供一个令人满意的解释为止。这个解释结果对注入模式评价及随后优化注入模式有较高的价值。     

水力压裂分布式光纤传感联合监测技术研究进展

水力压裂分布式光纤传感监测技术已成为非常规储层开发的重要技术之一，为使业界进一步明确和了解不同类型传感技术的物理机理、技术特性和理论模型，促进该技术更加快速有效地推广和应用，本文针对分布式温度传感（DTS）、分布式声波传感（DAS）和基于瑞利频移的分布式应变传感（DSS-RFS）3种技术在水力压裂监测中的应用情况，从不同传感技术的物理机理和主流安装方式出发，系统地总结分析了各类传感技术现场应用的典型案例和技术特点，以及对应的监测解释理论模型的研究现状。最后结合水力压裂监测矿场实验的最新实例，总结了未来开展水力压裂分布式光纤联合监测的技术思路。研究结果表明：(1)水力压裂分布式光纤传感联合监测技术能够在压裂工艺设计、裂缝扩展反演、邻井干扰监测和压后效果评价等诸多方面提供重要的实时数据和解释结果，不同类型传感器所对应的理论模型有不同程度的发展；(2) DTS本井温度监测是水力压裂光纤监测和评价的重要组成部分同时具有一定程度的多解性，DAS邻井应变率监测和DSS-RFS本井应变监测能够直接反馈裂缝扩展和裂缝演化过程中的相关应变，今后将成为水力压裂裂缝评价的重点发展领域；(3)分布式光纤传感技...     

井地电法三维物理模型试验

文中通过采用不锈钢管模拟金属套管，细铜棒模拟供电电极，高阻绝缘板代表油层，紫铜板代表水层，并利用128道网络电位记录仪器水槽模拟实验，获得单一模型、横向和纵向组合模型的地面电位异常。通过研究钢套管井中供电存在高阻或低阻异常体时，地面电位等值线异常规律，可为井地电法研究油气储层或水层提供物理依据。模拟实验结果表明，通过向油井中供直流电，在水（地）面测量电场分布的井地工作方式的直流充电法，对于目标油气藏能够有效地消除其上方电性不均匀的影响，特别是对于上、下几套油水层同时存在，且层与层之间存在一定距离时，井地电法有可能圈定出不同储层的分布范围。因此，此法有可能在油田开发和注水开采中监测以及寻找剩余油气分布发挥重要作用。     

新型集成随钻测井平台提供新一代地层评价服务

一种新型随钻测井（姗）仪器已研制成功，它采用全新技术，可同时提供地层评价和钻井相关测量结果。该仪器仅通过单个短钻铤就能提供一组符合工业标准的增强地层评价结果，其能力与传统三组合仪器服务相同，而且各曲线深度一致，比三组合仪器更靠近钻头。该仪器还提供LWD领域前所未有的全面测量结果，首次可在井场实时给出关有关地层特性和钻井环境的完全自包含和综合解释信息。仪器提供的新测量结果包括：地层俘获截面（∑）和地层组成元素，后者基于中子俘获谱分析得出，能够用来计算岩性。许多测量结果包含方位信息，因此能够应用不同的物性信息进行地层和井眼成像。仪器解释结果极大地减少了不确性，完整而又稳定可靠。此外在仪器开发期间重点解决了增强提供服务能力这一问题。该仪器提供了更高的施工效率、更快的机械钻速（ROP），系体整体可靠性大大增强，维护更加简易方便。而且由于采用了非化学中子源代替镅一铍中子源，大大降低了与传统LWD工具有关的常规作业风险。[编者按]     

组合式小直径过套管地层电阻率测井仪

过套管地层电阻率测井仪（CHFR）已经用于探测和评价漏失油气层，跟踪储层流体流动状况，进行应急测井，弥补放射性饱和度测井仪的不足。另外，它只能单独使用，由于其外径为33Ain，测井前需要拔出完井装置。 本文将介绍第三代套管井地层电阻率测井仪现场测试的几个结果。该仪器外径2 1/8 in，采用了满足油管输送的特殊设计，可完全与生产测井仪和放射性饱和度监测仪组合。该仪器既可以采用常规电缆测井又可以在井眼恶劣环境条件由挠性管或通井机拖动测井。 现场测试已证明了小直径测井仪的性能。本文给出了世界各地不同地质情况的现场测试结果，其中包括用不同测井仪器串在不同井眼环境中测得的测井曲线。小直径测井仪为石油工业增添了新彩：通用性能强、性能得到提高．可在动态井眼条件下输送测井，成本低。