测井

**測井**是通過鑽井眼對地層進行詳細記錄。包括把樣品帶到地上直接觀察，也包括把放到井眼裡的儀器進行的物理測量。測井可在鑽井工程的不同階段進行，包括鑽井，完井，生產和棄井。測井是為了鑽探油氣，地下水，勘探礦物和地熱，也包括環境和土工技術研究。

## 電纜測井

石油天然氣工業用電纜測井來取得地層岩石性質的連續記錄。這能推出進一步的性質，如含烴飽和度，孔隙度，滲透率和地層壓力，可用於進一步的鑽探和生產決策。電纜測井是通過電纜末端的測井儀器下降到油井裡，通過不同傳感器來記錄岩石物理性質。測井儀器經過這幾年的發展可測量電阻，聲波，放射性，電磁，核磁共振以及岩石和岩石充填的流體的其他性質。

這些數據或在地面或在井眼裡記錄成電子數據格式，然後或列印出來交給客戶，或保存為電子數據形式拷貝被客戶。測井數據可邊鑽邊提取（例如 LWD），也可鑽完再提取。

電纜測井可根據它們的功能也可根據它們的用途來分類。裸眼井測井是在油井或氣井下套管前測井。套管井測井是在下套管後測井。

電纜測井也可安裝它們測量出來的物理性質來分類。

### 歷史

在 1926 年創立了斯倫貝謝公司的斯倫貝謝兩兄弟（Conrad 和 Marcel Schlumberger）被認為是電法測井創始人。Conrad 發明了勘探金屬礦藏的斯倫貝謝排列法，然後兄弟倆將此方法應用到地下。1927 年 10 月 5 日，斯倫貝謝全體工作人員在法國 Pechelbronn 將一個電極系下入 488 米的井中，成功地測量出第一條測井曲線。在現代模式下，這第一條曲線是電阻率曲線，可被描述成 3.5 米的側向測井曲線。

1931 年斯倫貝謝公司的 Henri George Doll 和 G. Dechatre 發現就算沒有電流通過井中的電纜，檢流計也會擺動。這促使發明了自然電位測井（SP），是測量電阻率的重要方法。SP 由滲透層邊緣的井眼泥漿自然產生。根據電阻率和 SP，測井解釋工作者能分辨出滲透儲層和非滲透層。

1940 年，斯倫貝謝發明自然電位地層傾角測井儀，該儀器能計算地層的走向和傾角。這個基礎的地層傾角測井儀升級為電阻率地層傾角測井儀（1947）以及連續電阻率地層傾角測井儀（1952）。

1948 年在科羅拉多 Rangely 油田首次使用油基鑽井液。普通電測需要有導體或水基鑽井液，但油基鑽井液沒有傳導性。為解決這個問題，20 世紀 40 年代末發明了感應測井。

隨著 20 世紀 60 年代電晶體和集成電路的引進，電測變得更可靠。計算機化使測井處理更快，提高測井數據整理能力。70 年代引進了更多測井方法和計算機，這些包括將電阻率測井和孔隙度測井一次測出來。

20 世紀 40 年代形成了兩種測量孔隙度的測井方法（聲波測井和核測井）。在二戰時聲波測井發展迅速。核測井是聲波測井的補充，但是聲波測井依然在很多聯合測井工具中發揮作用。

核測井最初是通過測量地下地層的自然伽馬放射性發展的。然而，隨著工業迅速發展為記錄核粒子轟擊岩石。1939 年 Well Surveys 公司發明測量自然放射性的伽馬曲線，1941 年發明中子測井。伽馬測井對低滲透性的泥岩非常有用，因為泥岩釋放的伽馬射線比較多。這些測井方法很重要因為可用在套管井中。Well Surveys 公司迅速成為 Lane-Wells 公司的一部分。在二戰中，美國政府幾乎在戰時都讓斯倫貝謝壟斷裸眼井測井，讓 Lane-Wells 公司壟斷套管井測井。 在戰後核測井繼續發展。

核磁共振測井是 1958 年 Borg Warner 發明的。最初核磁共振測井在科研上成功但是在工程上失敗。但是，Numar（現在是哈里伯頓的子公司）的連續核磁共振測井儀器的發展是這項新技術的希望。

現在已鑽很多定向井。最初，如果不是直井的話測井工作者將測井儀器附在鑽杆上工作。現代技術在地面上允許連續信息。MWD 用泥漿脈衝技術從鑽柱底的工具到地面的處理器來傳輸數據。

### 電法測井

#### 電阻率測井

電阻率測井是測量岩石或沉積物的電阻率。

#### 成像測井

成像測井用一個旋轉的傳感器來測量整個井壁的聲阻抗。 這可用於確定裂縫的存在與方位，同樣也可知道地層的傾角。

### 孔隙度測井

孔隙度測井測量孔隙體積占岩石體積的百分比。大部分孔隙度測井使用聲波或核技術。聲波測井記錄聲波通過井眼環境的特徵。核測井是通過井內測井儀器或地層發生的核反應工作的。核測井包括密度測井，中子測井和伽馬測井，可用於地層對比。

#### 密度測井

密度測井是通過一個放射源轟擊地層，在康普頓散射和光電效應後測量伽馬射線計數來測量地層體積密度。這個體積密度可用於計算孔隙度。

#### 中子孔隙度測井

中子孔隙度測井是通過一個高能量的超熱中子轟擊地層運作的。基於中子測井儀器，不管伽馬射線被俘獲，分散的熱中子或分散的高能量的超熱中子都可以被偵測到。 中子孔隙度測井對特殊地層的氫原子數量特別敏感，與岩石孔隙度保持一致。

#### 聲波測井

聲波測井提供聲波時差，可反應岩性，岩石構造，但對孔隙度響應更好。測井儀器包括壓電發射和接受器。聲波從發射和接受器傳播的校正距離被記錄為聲波時差。

### 岩性測井

#### 伽馬射線測井

該測井是測量井眼附近的地層自然放射性，以 API 作為單位，對砂岩和泥岩的區分非常有用。 因為砂岩主要是無放射性的石英，泥岩放射性主要是因為粘土中的鉀同位素，以及吸附的鈾和釷。

#### 自然電位測井

自然電位測量自然電位差，無需電流。是最早的電纜測井。

### 其它測井方法

#### 井徑測井

測量井眼直井的方法，用 2 臂或 4 臂。 它用於檢測是否井眼垮塌，若出現的話測井曲線將變的不可信。

#### 核磁共振測井

核磁共振測井利用地層的核磁共振響應，直接測量出孔隙度和滲透率，提供順著井眼的連續記錄。

#### 光譜噪聲測井

光譜噪聲測井是一個自然噪聲測量技術，用於油氣井整體分析，生產和注水層段的確定以及儲層水動力特徵。噪聲是由於流體或氣體通過儲層產生的。

### 隨鑽測井（LWD）

二十世紀 70 年代，測井形成了 LWD 這麼一個新的分支。這個技術與常規測井相比可以提供相似的井信息，但不是把傳感器放在電纜底部，而是集成在了鑽柱上，可在鑽進過程中進行實時測量。這樣可讓鑽井工程師和地質師迅速取得如孔隙度，電阻率，井眼角度和鑽壓這樣的信息，使得他們可以立即做出井下一步的決策和鑽井方位的決定。

## 取岩心

取岩心是取得井眼中可見岩石樣品的方法。有 2 種類型的岩心：全岩心和井壁岩心。全岩心是用特製的衝擊鑽在第一次鑽井眼時取得的，井壁岩心是在鑽頭穿過井眼後從井壁上取得的。井壁取芯最主要的優勢是比取芯便宜（鑽井不需要停止）以及可取得多個樣品，主要的劣勢是確定不了樣品的準確深度以及可能取樣失敗。

## 錄井

錄井工作是描述通過泥漿循環帶到地面的岩屑的工作。在石油工業中這項工作通常是由錄井公司完成。錄井一個典型的參數是地層氣測值，比例尺通常是根據各家公司決定的，在實際工作中是根據最大最小值的變化來確定的。在當今石油工業標準中錄井通常包括例如但不限於鑽時，岩性，氣測值，鑽井液溫度，氯化物，有時也包括泥漿密度，預測井眼壓力和 D 指數校正。

## 資料用途

在石油工業中，測井和錄井向操作公司傳遞出即時數據，操作公司可對井作出操作決策，也可同鄰井進行地層對比，油氣數量和質量的解釋。進行測井解釋的專家被稱作測井解釋工作者。

## 測井圖片

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## 參考資料

## 外部連結

* 現代測井技術應用典型實例
* Society of Petrophysicists & Well Log Analysts （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）