[发明专利]一种测井方法及测井装置

说明书

本发明公开了一种测井方法及测井装置，利用布置在井孔中的静磁体在井周地层中产生静磁场，超声换能器向周围地层中的目标体激发声波，超声波激励目标体中的正负离子产生振动，在静磁场作用下，产生洛伦兹力，使得电荷分离，进而在目标体中形成随声波传播而变化的电流分布，通过电极检测电信号，电信号反映地层中目标体的电导率特征。应用本发明方法的装置中，静磁体、超声换能器阵列和电极A、电极B置于井孔中。激励源激励超声换能器激发声信号，移动控制器控制超声换能器阵列的位置，电极A和电极B检测电信号，经放大器、滤波器、数据采集单元、数据处理单元、图像重建系统后，反映井周地层地质结构。

技术领域

本发明涉及一种测井方法及测井装置。

背景技术

我国是世界上最大的能源消耗国，目前，勘探和开采无法满足实际需求，石油和天然气对外依存度持续增长，分别达72％和43％，给我国能源革命带来巨大挑战。随着常规油气资源的日渐减少，裂缝性油藏、页岩气等非常规油气资源成为现实的选择，推进非常规油气资源开发，是保障能源安全与国家安全的重要途径。裂缝是非常规油气储层储集空间及运移通道的重要组成部分。因此，无论是在地应力解释、识别断裂等地质构造、作用研究；裂缝性油气藏探明储量过程对油气裂缝储层特性评价；在压裂使得油气层形成裂缝的过程中，裂缝及流体监测以及压裂效果评价等方面，都需要能够对裂缝性地质结构及其中流体特性精准认识的先进技术，裂缝及周围流体介质的定量评价具有重要意义且面临着巨大挑战。

全球成像测井技术发展迅速，由于其对观测裂缝、各向异性、薄互层等复杂非均质地质剖面具有较强的适应能力，是当今世界测井技术的前沿，深受各国高度重视。为从根本上打破技术垄断，研究原创性成像测井方法，创建基于自主知识产权、不受制于人的原创性成像技术，意义重大而深远。

传统的成像测井技术主要有：微电阻率扫描成像测井(FMI)、超声成像测井和核磁共振成像测井，微电阻率扫描成像测井是目前应用效果最好的成像测井方法，其对过井壁裂缝反应灵敏，但其探测深度依然比较浅，对不过井壁裂缝识别效果不佳，对于井眼不规则时测量效果较差；超声成像测井在用于裸眼井探测时，几乎只对井壁粗糙度敏感，且受泥浆影响严重，多用于丼眼测量；核磁共振成像测井对流体性质识别有独特优势，但在裂缝性地层应用效果不明显。现有单一场成像测井技术只能提供井壁表面裂缝图像，亟需一种高分辨率、大探测深度、对“不过井壁裂缝”敏感的成像测井技术和仪器。

地层的碳酸盐岩、碎屑岩等结构都是含流体多孔介质，基于此，提出了一种原创性的电磁场与声场结合的测井新方法，磁声电成像测井方法。

与医学磁声电成像技术不同，磁声电成像测井的目标体环绕于激励检测周围，医学磁声电成像目标体位于激励检测怀抱之中，其不受井孔限制，目标体位于静磁体上方，超声探头一般与磁场方向垂直布置；结构上的变化决定了电磁场、声场耦合特性发生变化，磁场方向、声波激励方式、检测方式均不相同；从检测对象上看，医学磁声电成像检测对象为含电导率异常病变组织的生物组织，磁声电成像测井检测对象为含孔隙砂岩层及裂缝油气储层等。

作为一种新型成像测井技术，其利用电磁场与声场的耦合效应，继承了电成像测井和声成像测井对含油饱和度、裂缝储层同时敏感和分辨率高的优良基因，同时可探测不过井壁裂缝，探测井旁构造，提高探测深度，是一种对复杂裂缝储层探测更有效的电磁与超声结合的成像测井技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有成像测井技术对不过井壁裂缝识别效果不佳、成像深度浅等不足，提出一种磁声电成像测井方法和测井装置。本发明磁声电成像测井方法采用电磁场与声场耦合成像技术，继承电成像对裂缝敏感和超声成像分辨率高的优势，通过井孔周围地层电导率分布反映地层特征，可识别不过井壁的井孔周围内部的裂缝，同时可提高探测深度。