新的信息重新刻度和标定
斯伦贝谢测井技术的主要发展阶段 -适应油气藏勘探开发的需要
1990年以前
1990年-2000年 2000年-2006年
常规三组合
PeX+元素 声、电成像
扫描 Scanner 系列
SonicScanner MR/RtScanner
2006年-2015年
扫描 Scanner系 列+无化学源新
电缆测井新技术与应用
基于传统“三组合”测井的储层测井解释模型
油气 骨架 粘土
水
W体水a积te模r型 骨架（75%-85%） 流体-水/油气（15%-25%）
传统的9条曲线三组合 测井
自然伽玛-自然电位-井径：储 层
油气 密度-中子-声波：孔隙度
电阻率（深/中/浅）：饱和
粘土
度
岩性密度/介电/核磁
元素能谱测井的原理和过程– 矿物组份和总有机碳量化
将元素干重曲线处理 解释得到矿物组份、 骨架特征参数和总有 机碳含量（TOC)
最新元素测井仪器 - 岩性扫描测井 LithoScanner
仪器设计的创新与突破 高性能的中子发生器（PNG），其输出中子 速度高达每秒3×108个，是普通中子管的2 倍、化学源的8倍以上 掺铈溴化镧（LaBr3:Ce）大晶体探测器， 精度比锗酸铋（BGO）探测器提高两倍以上， 在不牺牲光谱分辨率条件下处理超过每秒 2,500,000计数的计数率，同时高低温性能 优越 改善了原有元素测量精度和准确度
海相
陆相
海陆过渡相
复杂储层的地层测井解释模型
矿物骨架
孔隙
流体类型
体积模型
骨架（>90%） 流体-水/油气（<10%）
传统的9条曲线三组合测 井
自然伽玛-自然电位-井径：储层 密度-中子-声波：孔隙度 电阻率（深/中/浅）：饱和度 岩性密度-核磁
岩心刻度 线性关系
？
孔隙度小、孔隙结构复杂降低了 常规曲线对岩性、孔隙度响应的 灵敏度；
• 连续TOC测量 • 非区域性经验公式
溴化镧（LaBr3:Ce）和锗酸铋（BGO）探测器性能对比
溴化镧（LaBr3:Ce）的温度性能明显好于锗酸铋（BGO）探测器。
岩性扫描测井LithoScanner处理解释流程
• TOC总有机碳含量
常见矿物的元素测井响应参数
Quartz Orthoclase Na-spar Ca-spar Calcite/Aragonite Dolomite Ankerite (Webmineral) Siderite Kaolinite Illite Smectite Chlorite Glauconite Muscovite Pyrite Anhydrite/Gypsum Hematite Augite Ilmenite
主要流体
• 渗透率
束缚流体
0.1 1 10 100 T2 (msec)
1000
核磁共振测井在复杂油气评价中的应用
可动水
骨架
• 孔隙度 • 孔隙尺寸大小分布
？ • 流体识别
• 渗透率
毛管 束缚水
油气
粘土 束缚水
斯伦贝谢核磁共振
MRX 2004
Schlumberger MRX/LWD/ CMR+
仪器的发展史
- MRF
Hydrocarbon
Character
- NMR Based
Saturation
- Viscosity
- Deep Reading
ห้องสมุดไป่ตู้
CMR-Plus - Fast Logging
2000
- New Answers
- Faster
CMR-200 - DMR, HiRes
1997
- EPM
ProVISION
Elements from Spectroscopy
Carbon Si, MNCaa,,inMMneg,,PrS,a,eFltsce., K,
Total Carbon (TC)
-
Total Inorganic Carbon (TIC)
=
Total Organic Carbon (TOCj)
非弹谱测量总碳
测井
Matrix岩性识别 骨架 含水饱和度
孔隙度和孔隙结构
流体识别
岩心刻度
对常规储层来说，地层组分含量与常规测井响应之间基本都是线性关系，
适合体积模型（四性关系符合阿尔奇公式的理论基础）
常规“三组合”测井响应特征和“四性”关系评价思路
复杂油气藏储层的地层特征和对测井技术的挑战
中国典型复杂油气藏地层常规三组合测井曲线特征
0 0 0 0.043 0
0 0 0 0.144 0.395 0.213 0.194 0 0.001 0.005 0.013 0.007
0.005 0 0
0.294 0
0.157 0
0 0 0 0 0.004 0.129 0.053 0 0.001 0.012 0.020 0.048
0.021 0.001
有机质的存在降低了常规曲线对 孔隙度响应的灵敏度；
有机质和重矿物的存在降低了常 规曲线对岩性响应的灵敏度；
高束缚水饱和度、有机质和黄铁 矿的存在降低了常规曲线对油气 响应的灵敏度；
地层组分与常规测井响应之间的 线性关系程度减弱；
如何进行有效储层和产层识别？ 如何量化储集空间和含油气饱和
度？ 复杂的数学和体积模型问题需要
0.467
0.4
0.132
These elemental weight fractions are used to convert elements to minerals
元素能谱测井的原理和过程– 总有机碳（TOC)解释模型
Elements from Spectroscopy
Carbon Si, MNCaa,,inMMneg,,PrS,a,eFltsce., K,
• 通过能谱分析获取具有特定稳定特 征的元素产额
• 元素产额的氧闭合处理确定元素干 重
• 基于元素干重定量矿物组份含量
产额
伽马射线能量
非弹性碰撞（Inelastic Collision）- 快中子
高能中子（能量> 1 MeV） 在与矿物非弹性碰撞过程中失去大量能量. 这些 能量传递到矿物原子核中的中子/质子中并使其处于激发状态，并通过诱 发伽马射线使能量快速衰减。每种处于激发状态的原子核具有特定的诱发 伽马射线能谱特征（非弹谱）。
硅、钙、铁、硫、钛、钆、氯、钡、氢、镁 可直接测量更多的元素
碳、铝、钾、锰、钠、铜、镍、氧 精细矿物剖面与总有机碳TOC 改善安全性和作业效率 无需化学源 比ECS测速快两倍 探测器无需冷却装置，175℃耐温
18
更小外径（4.5”)，最小井眼5.5”
元素能谱测井的原理和过程– 矿物组份解释模型
各种矿物的元素干重特征值
石英 钾长石斜长石方解石 白云石伊利石 蒙脱石绿泥石黄铁矿 粘土 含量 含量 含量 含量 含量 含量 含量 含量 含量 总量
LithoScanner岩性扫描测井非电法含油饱和度
Shc
=
TOC ·rma ·(1 rhc ·Xhc ·Ø t
Ø t)
TOC, rma Øt Xh rhc
总有机碳、骨架密度 总孔隙度 HC 与 C 重量百分比转换系数(~ 0.85) 油气密度。轻质油~ 0.8; 沥青 ~ 1.1
非弹谱（INELASTIC）
俘获谱（CAPTURE）
首先测量独立的中子诱发伽马 非弹谱和俘获谱数据
元素能谱测井的原理和过程– 剥谱
非弹谱（INELASTIC）
俘获谱（CAPTURE）
将每种特定元素的特征谱 从总谱中分离出来得到每 种元素的产额
元素能谱测井的原理和过程– 氧闭合
将每种元素的产额转换 成元素干重曲线
0 0 0 0.072 0
0 0 0.088 0 0 0 0 0 0.0007 0.004 0.007 0.001
0.001 0.005
0 0 0 0.005 0
0 0.141
0 0 0 0 0 0 0.001 0.045 0.006 0.004
0.059 0.078
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0.164 0.482 0.008 0.048 0.020 0.208
孔隙大小
粘度
扩散效应
Schlumberger Private
T1
T2
D
32
核磁共振测量的T2谱与岩石润湿性的相关关系
三组合 LithoScanne+CM R+ADTScanner
2015年以后
Scanner+…
高分辨率 (高频测量） QuantaGeo/NMR
常规油气藏---低孔低渗油气藏---致密油气藏---页岩油气藏---CBM/可燃冰气藏 现在。。。
复杂油气藏地层评价的“新三组合”测井新技术
骨架
孔隙
白云石、方解石
核磁（NMR）测井简介
NMR核磁信号来源于孔隙流体中氢原子（极化、弛豫）
基于T2谱的两个直接测量信息:
• 核磁总孔隙度(f TCMR) • 孔隙大小(T2)
T2 谱分布
孔隙尺寸
0.1 1 10 100 T2 (msec)
1000
基于f TCMR 和 孔隙尺寸可以计算的信息：
• 自由流通孔隙度
自由流体截止值 (例如：33 msec 砂岩)
CMR-A F Total 1995 - SNR
2002
- Real-time
- F NMR - BFV -K
- GeoSteering - Fluid ID