地层微电阻率扫描成像测井(FMS)基本原理全井眼地层

石油井深达数千米，地下温度超过100℃，压力也很高，井内充满洗井液，井下情况较为复杂，如何才能了解井下地层情况?为此发明了地层微电阻率扫描测井仪。这种方法的原理很简单，当向地层发射电流时，在电压一定的情况下，遇有高电阻地层电流强度小;遇有低电阻地层时电流强度大;通过测量电流强度的变化，即可得出地层电阻率的变化。现在已发展到全井眼地层微电阻率扫描成像测井，它有8个极板，每个极板上装有两排电极，每排12个电极，共有192个电极，这些电极与井壁80%的面积相接触，因此在井周360度范围内对每一深度处进行微电阻率扫描测量，根据测得的数据，经处理后得出井壁展开图，显示出地层的结构、岩性、裂缝及断裂等。根据全井眼地层微电阻率扫描成像测井图，可准确描述井下地层情况，如在四川地区，用这种成像方法准确地划分出裂缝发育层段，找出含气地层。在新疆地区，用全井眼地层微电阻率扫描成像测井划分出砾岩层、火山岩层，取得很好的地质效果。如今全井眼地层微电阻率扫描成像测井在陆地和海洋的关键井中成为必测项目，是石油工作者了解地下情况的"眼睛"。

1.全井眼模式测井。用192个纽扣电极进行测量，进行井壁成像。

2.4极板模式测井。此时用4个极板上的96个电势进行测量，翼板上的电极不工作，对于地质情况较熟悉的区域，采用这种方式测井可提高测速，降低采集数据量和测井成本，但对井壁覆盖率降低一半。

3. 地层倾角测井。当用户不需要井壁成像，而需要地层倾角时，可用这种模式测井。这是只用4个极板上的8个电极测量，得出高分辨率地层倾角仪同样的结果，测速可进一步。

在应用FMI资料时，通常在一个地区，选有代表性的参数井进行取芯，并作FMI测井，通过与岩芯柱的详细对比，研究有关地质特征在井壁图像中的显示，就能充分利用这些特征解决地质问题。

我们知道，微电阻率测井贴井壁测量，探测深度浅而垂向分辨率高，因而对井壁附近地层的电性不均匀极为敏感。因此，人们利用微侧向测井研究冲洗带和裂缝，利用四条微电导率测井曲线确定地层倾角，识别裂缝，研究沉积相等。但是，这些微电阻率测井无法确定裂缝的产状，无法区分裂缝、小溶洞和溶孔，这些问题都可由微电阻率扫描测井解决。

地层微电阻率扫描成像测井采用了侧向测井的屏蔽原理，在原地层倾角测井仪的极板上装有纽扣状的小电极，测量每个纽扣电极发射的电流强度，从而反映井壁地层电阻率的变化。通常把电流电平转换成灰度显示，不同级别的灰度表示不同的电流电平，这样就可用灰度图来显示井壁底电阻率的变化。

第一代FMS是在地层倾角测井仪两个相邻极板上装上纽扣状电极，每个极板上装有4排27各电极，共有54个电极，每排电极相互错开，以提高井壁覆盖率。对8.5in的井眼，井壁覆盖率为20%。

为提高井壁覆盖率，第二代仪器在4个极板上都装有两排纽扣电极，每排8个共16个电极，4个极板共64电极，对8.5in井眼，井壁覆盖率达40%，这种仪器在电极上作了很大的改进，把原来的4排电极改为2排电极，能更准确地作深度偏移。

斯伦贝谢公司在前述仪器基础上，又研制了FMI。该仪器除4个极板外，在每个极板的左下侧又装有翼板，翼板可围绕极板轴转动，以便更好地与井壁接触。每个极板和翼板上装有两排电极，每排12个电极，8个极板上共有192个电极，对8.5in井眼，井壁覆盖率可达80%，能更全面精确地显示井壁地层的变化。

是在钻孔中采用布置在不同部位的供电电极和测量电极来测定岩石(包括其中的流体)电阻率的方法。通常所用的三电阻率测井系列是：深侧向、浅侧向和微侧向电阻率测井。