图像加强
井壁成像测 井处理技术
图像加强的目的是用有限的色标来更 加精细地表现图像，提高图像的对比度， 加强视觉效果。 一般采用窗口直方图规一化的图像加 强方法。要把微电阻率测量数值转换成图 像，首先要对微电阻率测量值进行分级， 每一级对应于一定的色标。若采用电阻率 值线性分级的方法，有限的色标可能大多 用于低阻或高阻的异常尖峰数据点，而多 数数据则仅用少量的色标显示，使大多数 数据在图像上处于同一色标，使得整个图 像对比度较差。 窗口直方图加强技术，使得每一数据 分级内测量点数相同，这样就充分利用了 有限的色标，使得图像的对比度大大地加 强。
图像加强
根据电流大小分布（直方图），赋
予不同的颜色（42种颜色）。
地 White
层 电 阻 率 Orange Yellow Black
图像加强
• 图像显示(正弦图像）
N 0 E 90 S 180 W 270 N 360
. N
.
E
.
S
.W
内
容
• 各服务公司仪器简介 • 测量原理
• 资料处理技术
• 地质及工程应用
传输速率可选
高分辨率微电阻率成像，STAR 井周声波成像， 多极子阵列声波， 高分辨率阵列感应， 核磁共振成像仪， 双向量感应， 高分辨率六臂倾角， CBIL XMAC-II HDIL MRIL DPIL HDIP
传输速率可选
井周微电阻率成像， 超声波扫描成像， 高分辨率阵列感应， 核磁共振测井仪， 选择式地层测试器， 六臂倾角, EMI CAST HRAI MRIL_P SFT SEDT
测井新技术设备一览表
系统 名称
MAXIS-500
三台以太网连接的Micro VaxIII+cpi3000阵列处理器 计算机测井系统。 实时多任务； 智能接口； 全冗余系统； 500kb/s
ECLIPS-5700
三台以太网连接的HP730工作站 计算机测井系统。 实时多任务； 智能接口； 全CPU冗余系统； 230kb/s
•
斯仑贝谢采用限制统计的数据标准化方
法进行FMI的规一化处理，处理过程中 采用了窗口技术。消除电极测量过程中 某些因素引起的异常高阻和低阻对统计
结果的影响，以确保统计结果真正地反
映地层特性。
发射电压校正
•
井壁成像测 井处理技术
为了确保仪器采样工作在线性范围内，仪器在不断 地调整电极电压。当记录电流过大时，将调低发射电压；
成象原理
地层中不同的岩石（泥岩、砂岩、 石灰岩）、流体，其电阻率是不一样 的，通过测量井壁各点的电阻率值， 然后把电阻率值的相对高低用灰度（ 黑白图）或色度（彩色图）来表示， 那么，井壁就可表示成一张黑白图象 或彩色图象。
高 阻
低 阻
FMI成象原理示意图
硬石膏(高电阻) 泥岩(低电阻) 砂岩(中等电阻) 石灰岩(高电阻) 溶洞(低电阻)
FMI的发展
80年代初－地层倾角测井
80年代中－地层微电阻率扫描测井FMS
90年代初－FMI (Shlumberger)
- Star Imager 西方阿特拉斯 - EMI 哈里伯顿
FMI仪器外形
4臂、8极板 192个电极
仪器分辨率为5mm。
定量计算裂缝的产状、长度、 密度、孔隙度和裂缝宽度 定量分析孔洞的面孔率和孔洞 直径 提供地层倾角、倾向等参数
井下 配套 仪器
偶极声波成像， WAVESONIC
模块式地层动态测试仪，MDT
工作站
GeoFrame
eXpress
Байду номын сангаас
DPP
第二节 微电阻率扫描成像测井 测量原理

FMI的测量原理
EMI的测量原理
STAR-II电阻率成像仪测量原理
电阻率成像测井的技术指标
微电阻率成像测 井的测量原理
目前，微电阻率成像共有三种测井 系列，它们分别是斯仑贝谢的FMI、哈 里伯顿的EMI、阿特拉斯的STAR-Ⅱ。 其测量原理相同，只是电极个数有差 异，对井眼的覆盖率有所不同。
我国研制出了ERA-2000成像测井仪。
成像测井系统及仪器
公司 系统 井 下 仪 器 斯仑贝谢 阿特拉斯 哈里伯顿 MAXIS-500 ECLIPS-5700 EXCELL-2000 全井眼微电阻扫描成像 声 电 组 合 成 像 测 井 微电阻成像(EMI) (START IMAGER) 声 波 扫 描 成 像 仪(FMI) 阵列感应成像仪(AIT) 多极阵列声波(MAC) (CACI) 方位电阻率成像仪(ARI) 数字井周成像(CBIL) 核 磁 共 振 成 像 超声成像仪(USI) 偶极子横波成像仪(DSI) (MRFL.C) 阵列地震成像仪(ASI) 组合地震成像仪(CSI)
EXCELL-2000
二台IBM RS6000工作站计算机 测井系统。 实时多任务； 智能接口； 全冗余系统； 217.6kb/s
地面 装备
电缆 遥测
传输速率可选
兼容CTS 地层微电阻率成像， 超声波成像， 偶极声波成像， 阵列感应测井仪， 核磁共振测井仪， 方位电阻率成像仪, FMI USI DSI AIT CMR ARI
能力与FMI基本相同，诸如层面、裂缝及颗粒大小
和结构等地质信息都能清晰的反映出来。
FMI-EMI对比图
FMI、EMI透镜体清晰地反映出来
FMI-EMI对比图
FMI与STAR-II对比图
FMI、STAR-II：裂缝形态、产状发育程度反映是相同的
内
容
• 各服务公司仪器简介 • 测量原理
• 资料处理技术
（ a）
深度及速度校正
井壁成像测 井处理技术
数据归一化
•
井壁成像测 井处理技术
FM1192个电极:在测量过程中，各个极 板与井壁的接触程度不可能是完全相同， 每个电极对同一地层的测井响应存在差 异，导致图像上各电极之间无相同的背 景色。
•
数据归一化的方法：数据标准化、数据 正规化、极大值规格化、均值规格化、 标准规一化、中心化等。
在8.5英寸
的井眼中，
井眼覆盖率
约为80%。
EMI仪器结构
微电阻率成像测 井的测量原理
EMI有六个极板，每个极板 上有25个钮扣电极，共150个电 极。每个电极阵列包括两排电 极，上排12个，下排13个，两 排相距0.3英寸，相错0.1英寸。 每个电极都是有直径0.16英寸 的金属钮扣和0.24英寸的绝缘 环组成，每个电极的绝缘环有 益于信号聚焦，电扣达到0.2英 寸的分辨率。 EMI仪工作在水基泥浆井中， 可用于6.25-21英寸的井眼中， 对8英寸井眼，图像覆盖率约为 60%。
第五章 成像测井
（ FMI、EMI、STAR-Ⅱ ）
刘之的
西安科技大学资源勘查系
第一节 成像测井系统
各服务公司仪器简介
成像测井仪器是在地层倾角测井仪基础上发展起来的。 • 1985年，斯仑贝谢第一代井眼微电阻率扫描仪FMS(Formation MicroScanner)投入现场应用。先后有两个版本，第一版本为 两臂FMS，每臂由27个圆形电极组成；第二版本为四臂FMS， 每臂由16个电极组成。 • 1992年，斯仑贝谢公司在FMS基础上，在极板构成等多方面进 行了较大的改进，推出了第二代四臂八极板(四个主极板，四 个辅极板)井眼微电阻率扫描成象仪FMI(Fullbore Microscanner Imager)。 • 1994年，哈里伯顿公司推出了六臂井眼微电阻率扫描成象仪 EMI(Electrical Microscanner Imager) • 1995年，阿特拉斯公司推出微电阻率扫描成象测井仪STAR-II。
相反，当仪器电流过小时，将调高发射电压。因此，不
进行电压校正 FMI 的记录数据不能准确地反映所测地层 的电阻率。
•
为了确保 FMI 测量数据与地层电阻率之间的正比关
系，需对发射电压的变化进行校正。校正方法比较简单， 将每个电极的测量电流 I除以发射电压V即可得到每个电 极的视电阻率。
死电极校正
井壁成像测 井处理技术
• 地质及工程应用
资料处理技术
• • • • • • • 深度及速度校正 数据归一化 发射电压校正 死电极校正 数据刻度 图像加强 假象识别：测井采集假象、井壁假象、处理假象、 衍生假象
井壁成像测井资料处理技术
电 成 像
FMI、EMI、STAR—II数据加载
声 成 像
CAST、CBIL数据加载
深度及速度校正 深度及速度校正 数据归一化 发射电压校正 死电极校正 数据刻度 数据规一化
• 很多原因可引起 电极不能正常工 作，使电极出现 短路或断路现象， 其测量结果在图 像上引起垂直的 黑色或白色条带。 处理死电极一般 采用内插的方法。
数据刻度
井壁成像测 井处理技术
•
FMI可以准确地反映所测剖 面微电阻率的变化程度，但不能 准确地反映所测剖面微电阻率数 值。裂缝的定量评价需要准确的 微电阻率曲线。浅侧向：反映的 是所测的环形剖面电阻率的平均 值，是低频信号，FMI电极所测 的是微电阻率的变化值，它是一 种高频信号。两种信号相加即可 得到能反映环形剖面局部电阻率 数值的微电阻率曲线。
图 像 加 强
拾取层理、裂缝、裂缝参数计算（FMI）
深度及速度校正
井壁成像测 井处理技术
由于不同排的纽扣电极在极板上的垂直位置不同，使电极响应存在深度 差，数据处理时应进行深度对齐。速度校正就是要恢复采样数据对应的真深 度，消除仪器非匀速运动引起的曲线畸变。
深度及速度校正是井眼微电阻率成像资料 处理的重要组成部分，目的是使每一个电极的 测量值都具有准确的深度值。由于FMI测井资料 的采样间隔仅为0.1英寸，其分辨率为0.2英寸。 因此，必须确保测量深度的准确无误。 对于某一确定时间， FMI的两排电极在不 同深度上；对于同一地层界面，两排电极通过 它的时间是不同的。如果仪器以一恒定的速度 上提，每一行电极进行简单的常数深度移动就 可以校准所有的数据。事实上，电缆上提的过 程中一般不可能是匀速的，由于电缆的伸、缩、 晃动、仪器与井壁的碰撞，仪器或多或少的存 在加速度。在这种情况下，在图像上出现不规 则的锯齿状。