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【摘 要】 随着石油勘探开发的需要，测井技术发展已愈来愈迅速，高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段；新的过套管井测井仪器，如声波测井换能器技术、电阻率、新型脉冲中子类测井仪、电缆地层测试及永久监测等现代测井技术可以在套管井中确定地层参数；以声波测井换能器技术的变化为主线，分析了声波测井技术的进展以及我国在该技术领域内取得的进步。
【关键词】 声波测井；成像随钻核磁地层测试；新技术过套管
引言：
测井是记录钻入地幔的一口井中岩石或流体混合物不同的物理、化学、电子或其他性质的过程。一次测井是一次行程的记录相似与一条航船的航海日志。在这种情况下航船是某种类型的一支测仪器，而行程是下入和取出井眼的过程。
1、测井技术
1.1声波测井技术
从声学上讲，声波测井属于充液井孔中的波导问题。由声波测井测量的井孔中各种波动模式的声速、衰减是石油勘探、开发中的极其重要参数。岩石的纵、横波波速和密度等资料可用来计算岩石的弹性参数（杨氏模量、体积弹性模量、泊松比等）；计算岩石的非弹性参数（单轴抗压强度、地层张力等）；估算就地最大、最小主地层应力；估算孔隙压力、破裂压力和坍塌压力；计算地层孔隙度和进行储层评价和产能评估；估算地层孔隙内流体的弹性模量，从而形成独立于电学方法的、解释结果不依赖于矿化度的孔隙流体识别方法；与stoneley波波速、衰减资料相结合用以估算地层的渗透率；为地震勘探多波多分量问题、avo问题、合成地震记录问题等提供输人参数等等。经过半个多世纪的发展，声波测井已经成为一个融现代声学理论、最新电子技术、计算机技术和信息处理技术等最新科技为一体的现代测量技术，并且这种技术仍在迅速发展之中，声波测井在地层评价、石油工程、采油工程等领域发挥着越来越重要的作用。与电法测井和放射性测井方法并列，声波测井是最重要的测井方法之一。
1.2电阻率测井技术
高分辨率阵列感应测井哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成，每个子阵列有1对接收器（主接收器和补偿接收器）。线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探测深度接近设计的径向探测深度，所有子阵列接收器均位于一侧，具有5个径向探测深度和3个工作频率。除了感应测量外，还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。
电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度，直观看到地层的岩性及几何界面的变化，识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板，主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in，8个极板上共有192个传感器，都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成，有利于信号聚焦，使得钮扣电极的分辨率达0.2in，测量时极板被推靠在井壁岩石上，小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。斯伦贝谢或阿特拉斯的AIT是基于DOLL几何因子的电磁感应原理，通过对单一发射线圈供三种不同频率交流使其在周围的介质中产生电磁场，用共用一个发射线圈的8对接收線圈检测感应电流，从而可以求出介质的电导率。ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的，可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。
1.3单极子声波测井技术
声波测井仪器的声系一般由声波发射探头、隔声体和声波接收探头等部件构成。在井下采用单极子声源（对称声源）及单极子接收技术的声波测井技术称之为单极子声波测井技术或者为对称声波测井技术。井下的单极子声源采用圆管状结构的压电振子，其在沿径向膨胀和收缩的振动过程中始终保持圆管状的对称外形不变。当圆管状的压电振子所辐射声波的波长比压电振子的尺度大许多时，可以将圆管状的压电振子视为一个脉动球源，其辐射指向性近似为一个球面，其水平指向性曲线近似为如一个圆圈。井下的单极子声源可以向各个方向的井壁均匀辐射声波能量，显然，由单极子接收器接收到的声波信号携带了整个圆周上井壁介质性质的综合信息。
2、地层对比与划分
地层是区域构造运动和地史演化的产物，是油气藏的载体。同一时期、同一构造运动中形成的地层，具有相同的沉积特点和储渗特性。地层对比的目的就是将具有相同岩性、电性、成因、上下接触关系的地层归为一类，追踪它们在时间、空间上的变化规律，研究与油气藏有关的地层。
3、发展建议
测井技术的发展趋势井下集成化、系列化、组合测井仪器的研发成为测井技术发展的一大趋势，日本的Tohoku大学开发了利用井眼雷达的直接耦合进行电磁波测井，新仪器可以获得雷达图像、电导率和相对介电常数。仪器分辨率为1m，理想情况下探测深度为10m。Proneta开发了可以透过原油对目标进行高分辨率光成像的成像技术，已经申请并获得了专利。目前电缆测井占主要地位，随钻测井发展比较迅速，由于数据传输等技术不足在相当一段时间内还是以电缆测井为主，套管钻井测井是未来测井发展的方向，套管钻井测井是在套管钻井技术诞生后出现的新的测井模式，用套管作为钻杆，井眼钻成功时，一口井的钻井和下套管同时完成。套管钻井测井有钻后测井模式或随钻测井模式，钻后测井模式是在完成套管钻井作业后，用电缆将测井仪器在套管内下到要测量的目的层段，进行测井。随钻测井模式是测井仪器安装在与最下面一根套管连接的底部钻具组合内，在套管钻井进行的过程中，在需要测井的层段一边钻井，一边测井。世界范围内的三流到二流。中国一直纠结于测井资料的处理，忽略了仪器的研制与仪器理论的发展，加之中国知识分子对于前线本能的敌视态度，对于取回的资料的极端热爱，导致中国在测井方面发展极其落后。中国在2002年进口了一批当时贝壳淘汰下来的5700系列，此后由于中国仿制能力太过强大，封锁了对于中国先进仪器的进口，所以到现在仍然为中国最先进的测井系统。新乡22所，北京吉艾科技，紫贝龙等公司，为了仿制人家10年前的旧产品费尽心血，有所改进，但没有突破性成果。目前测井技术的总体发展思路是由数字化向多维、成像方向发展。电缆传输向井下存储、无线方式发展。
4、结论
通过宏观及微观分析研究，测井设备与技术50%决定煤层气的产量，声波测井等技术成为挖潜增效的主要手段，新的测井评价仪器功能和性能不断进步促进了煤层的堵水增气开采方案的调整。煤层气区块的勘探难度越来越大，地质工作者正在从更复杂的条件下寻找煤层气，测井面临的环境更加苛刻。随钻测井发展迅速，水平井大斜度井的数量会继续增加，目前国际测井市场上，套管井测井占总测井将近一半。井下仪器的集成化、阵列化、功能多样化及组合化是发展的需要，一只组合了多个传感器的仪器能确定多种岩石物理性质，可使储量估算更准确、作业方式得到改进。一段时间内，裸眼测井、套管测井、随钻测井及井下永久传感器监测技术将共存，但随着技术的进步随钻测井将逐步取代电缆式裸眼测井，永久传感器监测取代套管井测井。
参考文献：
[1]阜新五龙、王营、海州地区煤层气开发评价[R].东北煤田地质局一〇七勘探队，2006.
[2]王瑞甲，乔文孝，鞠晓东等.利用国产多极子声波测井仪评价软地层声学性质的实例分析[j].声学技术，2008，27（5）：272-273.
[3]栾桂冬等.压电换能器和换能器阵[m].北京：北京大学出版社，1990.
【关键词】 声波测井；成像随钻核磁地层测试；新技术过套管
引言：
测井是记录钻入地幔的一口井中岩石或流体混合物不同的物理、化学、电子或其他性质的过程。一次测井是一次行程的记录相似与一条航船的航海日志。在这种情况下航船是某种类型的一支测仪器，而行程是下入和取出井眼的过程。
1、测井技术
1.1声波测井技术
从声学上讲，声波测井属于充液井孔中的波导问题。由声波测井测量的井孔中各种波动模式的声速、衰减是石油勘探、开发中的极其重要参数。岩石的纵、横波波速和密度等资料可用来计算岩石的弹性参数（杨氏模量、体积弹性模量、泊松比等）；计算岩石的非弹性参数（单轴抗压强度、地层张力等）；估算就地最大、最小主地层应力；估算孔隙压力、破裂压力和坍塌压力；计算地层孔隙度和进行储层评价和产能评估；估算地层孔隙内流体的弹性模量，从而形成独立于电学方法的、解释结果不依赖于矿化度的孔隙流体识别方法；与stoneley波波速、衰减资料相结合用以估算地层的渗透率；为地震勘探多波多分量问题、avo问题、合成地震记录问题等提供输人参数等等。经过半个多世纪的发展，声波测井已经成为一个融现代声学理论、最新电子技术、计算机技术和信息处理技术等最新科技为一体的现代测量技术，并且这种技术仍在迅速发展之中，声波测井在地层评价、石油工程、采油工程等领域发挥着越来越重要的作用。与电法测井和放射性测井方法并列，声波测井是最重要的测井方法之一。
1.2电阻率测井技术
高分辨率阵列感应测井哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成，每个子阵列有1对接收器（主接收器和补偿接收器）。线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探测深度接近设计的径向探测深度，所有子阵列接收器均位于一侧，具有5个径向探测深度和3个工作频率。除了感应测量外，还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。
电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度，直观看到地层的岩性及几何界面的变化，识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板，主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in，8个极板上共有192个传感器，都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成，有利于信号聚焦，使得钮扣电极的分辨率达0.2in，测量时极板被推靠在井壁岩石上，小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。斯伦贝谢或阿特拉斯的AIT是基于DOLL几何因子的电磁感应原理，通过对单一发射线圈供三种不同频率交流使其在周围的介质中产生电磁场，用共用一个发射线圈的8对接收線圈检测感应电流，从而可以求出介质的电导率。ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的，可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。
1.3单极子声波测井技术
声波测井仪器的声系一般由声波发射探头、隔声体和声波接收探头等部件构成。在井下采用单极子声源（对称声源）及单极子接收技术的声波测井技术称之为单极子声波测井技术或者为对称声波测井技术。井下的单极子声源采用圆管状结构的压电振子，其在沿径向膨胀和收缩的振动过程中始终保持圆管状的对称外形不变。当圆管状的压电振子所辐射声波的波长比压电振子的尺度大许多时，可以将圆管状的压电振子视为一个脉动球源，其辐射指向性近似为一个球面，其水平指向性曲线近似为如一个圆圈。井下的单极子声源可以向各个方向的井壁均匀辐射声波能量，显然，由单极子接收器接收到的声波信号携带了整个圆周上井壁介质性质的综合信息。
2、地层对比与划分
地层是区域构造运动和地史演化的产物，是油气藏的载体。同一时期、同一构造运动中形成的地层，具有相同的沉积特点和储渗特性。地层对比的目的就是将具有相同岩性、电性、成因、上下接触关系的地层归为一类，追踪它们在时间、空间上的变化规律，研究与油气藏有关的地层。
3、发展建议
测井技术的发展趋势井下集成化、系列化、组合测井仪器的研发成为测井技术发展的一大趋势，日本的Tohoku大学开发了利用井眼雷达的直接耦合进行电磁波测井，新仪器可以获得雷达图像、电导率和相对介电常数。仪器分辨率为1m，理想情况下探测深度为10m。Proneta开发了可以透过原油对目标进行高分辨率光成像的成像技术，已经申请并获得了专利。目前电缆测井占主要地位，随钻测井发展比较迅速，由于数据传输等技术不足在相当一段时间内还是以电缆测井为主，套管钻井测井是未来测井发展的方向，套管钻井测井是在套管钻井技术诞生后出现的新的测井模式，用套管作为钻杆，井眼钻成功时，一口井的钻井和下套管同时完成。套管钻井测井有钻后测井模式或随钻测井模式，钻后测井模式是在完成套管钻井作业后，用电缆将测井仪器在套管内下到要测量的目的层段，进行测井。随钻测井模式是测井仪器安装在与最下面一根套管连接的底部钻具组合内，在套管钻井进行的过程中，在需要测井的层段一边钻井，一边测井。世界范围内的三流到二流。中国一直纠结于测井资料的处理，忽略了仪器的研制与仪器理论的发展，加之中国知识分子对于前线本能的敌视态度，对于取回的资料的极端热爱，导致中国在测井方面发展极其落后。中国在2002年进口了一批当时贝壳淘汰下来的5700系列，此后由于中国仿制能力太过强大，封锁了对于中国先进仪器的进口，所以到现在仍然为中国最先进的测井系统。新乡22所，北京吉艾科技，紫贝龙等公司，为了仿制人家10年前的旧产品费尽心血，有所改进，但没有突破性成果。目前测井技术的总体发展思路是由数字化向多维、成像方向发展。电缆传输向井下存储、无线方式发展。
4、结论
通过宏观及微观分析研究，测井设备与技术50%决定煤层气的产量，声波测井等技术成为挖潜增效的主要手段，新的测井评价仪器功能和性能不断进步促进了煤层的堵水增气开采方案的调整。煤层气区块的勘探难度越来越大，地质工作者正在从更复杂的条件下寻找煤层气，测井面临的环境更加苛刻。随钻测井发展迅速，水平井大斜度井的数量会继续增加，目前国际测井市场上，套管井测井占总测井将近一半。井下仪器的集成化、阵列化、功能多样化及组合化是发展的需要，一只组合了多个传感器的仪器能确定多种岩石物理性质，可使储量估算更准确、作业方式得到改进。一段时间内，裸眼测井、套管测井、随钻测井及井下永久传感器监测技术将共存，但随着技术的进步随钻测井将逐步取代电缆式裸眼测井，永久传感器监测取代套管井测井。
参考文献：
[1]阜新五龙、王营、海州地区煤层气开发评价[R].东北煤田地质局一〇七勘探队，2006.
[2]王瑞甲，乔文孝，鞠晓东等.利用国产多极子声波测井仪评价软地层声学性质的实例分析[j].声学技术，2008，27（5）：272-273.
[3]栾桂冬等.压电换能器和换能器阵[m].北京：北京大学出版社，1990.