成像测井技术的研究现状与展望

周彦群，王喜鑫，鹿 昊，沈宏图，马金江，荣 宇

（1. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163000； 2. 大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163000）

20世纪80年代初，法国地质学家首次利用测井技术进行石油勘探，在以后的一个世纪中，测井技术先后经历了半自动测井、全自动测井、数字测井、数控测井、成像测井五个阶段，而现今，成像测井技术正在趋于成熟，将逐步取代数控测井技术的位置。与以往测井不同的是，成像测井不是把数据反映为曲线，而是把数据直接的反映为可视化的图像，因此，更能够直观的反映地质情况，应用起来更加方便。

1 测井技术研究现状

测井技术起源于法国，最能反映测井技术的发展和进步的就是测井一起的更新换代[1],在将近 100年演化过程中，测井技术经历了半自动测井、全自动测井、数字测井、数控测井、成像测井几个阶段。西方发达国家中，成像测井技术正在逐步取代数控测井技术，国内的成像测井技术的应用情况基本上与其同步。

2 成像测井技术分类

2.1 声波成像测井技术

2.1.1 超声波成像技术

Ultrasonic imaging technology采用的是旋转式超声波换能器来扫描井眼四周，同时收集回拨波形信号。经过处理，把处理结果按照一定顺序显示出来，这样井周围的高分辨率成像图便可以显示。它的作用概括如下：能够进行水泥胶结质量的评价，地层厚度和倾角的测定，探测垮塌现象，沉积形态与构造分析，套管质量检测，分析井眼的形态，推算地应力的方向。

2.1.2 超声波成像测井

dipole shear sonic inager是斯伦贝谢公司推出的一种测井手段，其较以往的长源距声波测井仪器，增加了接收探头，减小其间距，使得声波频率下降，这样便提高了地层横波信息的探测强度与斯通利波的记录。所以, 偶极横波成像测井(dipole shear sonic imager)在评价薄差储层、油气层等许多方面的应用前景十分广阔[2,3]。

2.2 电成像测井技术

2.2.1 方位电阻率成像测井技术

Azimuthal resistivirty image是在双侧向测井的基础上发展起来的测井方法，ARI一共具有12个电极装置，将其安置在电极A2的中部，这12个电极装置几乎完全覆盖了井圈四周的地层，这样就可以测量周围12个方向的电阻率值的大小。在1995年，斯米茨等人发明了高分辨率成像测井仪(High resolution imaging logging instrument)。2001年，新型陈列侧向测量仪在阿特拉斯公司推出。

2.2.2 地层微电阻率成像测井技术

地层微电阻率扫描成像测井技术, 是将多个间距较小的圆形电极装在测井仪器的多个极板上，当井周围的地层接收到来自圆形小电极的电流时，井圈周围地层间流体的电阻率差异导致电流变化，这样，高分表率的电阻率成像图就会显出出来[2]。

2.3 核磁共振成像测井技术

核磁共振成像测井技术可以准确的分辨出不同的空隙成分，比如毛细管孔隙度，自由水孔隙度，毛细管孔隙度，束缚水孔隙度等[4]。

3 应用实例

3.1 对裂缝储层的评价

2003年傅爱兵等在胜利油田采用成像测井记住来评价裂缝性储层，并对其在沉积相、井旁构造分析等进行了描述。裂缝以及溶洞孔洞等可以被成像测井直接的检测到，对于电阻率成像测井来说，电阻率越高，图像上的颜色越浅，而对于声波成像测井，由于裂缝的存在，会有较强的波阻抗面出现，声波在底层中的传播时间将会变长，所以，在图像上显示为条带状。另外，可以结合对应的FMI,DSI,ARI来研究裂缝的有效性，即裂缝的开启或者连通情况[5]。

3.2 裂缝成因的分析

2005年钟广法等在塔里木油田利用侧向测井技术分析了裂缝成因，效果显著。构造裂缝是由于构造应力的作用而形成，裂缝表面较光滑平坦，成像测井图像上表现为裂缝宽度均一，成组发育，同组内部的裂缝产状相似。而非构造裂缝是由于除构造应力以外的各种外力地质作用，剥蚀作用、风化作用等等，此类裂缝形态杂乱，裂缝空间变化比较大，产状没有规律，这样来看，成像测井便能区分出裂缝的构造与非构造成因[6]。

3.3 在水利工程中得应用

2003年汛期,某水库堤坝严重渗漏，技术人员立即采用RG imaging measurement system，先后利用OPTV光学视频成像探头和BHTV超声波成像探头。对测试孔道进行了Ultrasonic imaging和Optical imaging探测。探测的结果表示，一条近NS走向的裂隙存在于大坝34.6到34.8 m位置,裂隙面倾向为西倾50 b, 裂隙断距大概5到8 cm。这条裂缝的延展带近垂直穿过水库堤坝,证明是是水库大坝渗漏的主要通道[7]。

4 展望与结论

成像测井技术是涉及地质，计算机，物理，数学，机械等多学科的技术，成像测井技术现在依然是测井方向的前沿技术，需要地质学家及计算机等领域专家的不断努力，使其不断完善，并降低其成本，只有这样才能在新老油田的勘探开发中普遍应用，发挥出更大的作用。

为了能够更好的推进成像测井技术的进步，中国做出了很多的努力，包括一些实验室、研究中心以及其他的一些机构，致力于研究裂缝。中国也很支持关于成像测井的试验研究.很多研究单位包括企业，高校等的科研人员都在为裂缝的研究努力着。

成像测井技术不但使测井技术在石油勘探开发中的应用范围得以拓宽, 而且提高了以往测井方法在处理解决地质勘探问题上的精准度。成像测井技术正在不断的完善，其在油气勘探开发与建筑、水利等方面的不可替代作用，使其必将成为主流测井技术。

［1］谭廷栋.成像测井技术[J]. 勘探家,1997,2(1):33-37.

［2］吴鹏程, 陈一健, 杨琳等. 成像测井技术研究现状及应用[J]. 天然气勘探与开发,007,30(2):29-32.

［3］肖立志, 谢然红, 蔡细元, 等.新世纪的测井技术-网络测井及其技术体系初探[J].测井技术, 2003, 27(1):6-10.

［4］李红欣，李天林，杜江. 成像测井技术的现状及其应用[J]. 石油和化工设备,2013,16(6):40-42.

［5］傅爱兵,吴辉,等. 成像测井技术在裂缝储层评价中的应用[J].油气地质与采收率,2003,10(2):67-70.

［6］钟广法, 祁兴中,等. 电成像测井资料在裂缝成因分析中的应用[J].物探与化探, 2005,29(2)：116-119.

［7］查恩来,丁凯. 成像测井新技术在水利工程中的应用[J].地球物理学进展,2006,21(1):290-295.