第5章感應測井

1、第四章第四章 感應測井感應測井 電阻率測井儀要求井內(nèi)介質(zhì)必須具有一定的導電阻率測井儀要求井內(nèi)介質(zhì)必須具有一定的導電能力，在油基泥漿井和空氣鉆進井內(nèi)無法測量，電能力，在油基泥漿井和空氣鉆進井內(nèi)無法測量，而以而以電磁感應原理為基礎的感應測井電磁感應原理為基礎的感應測井則可以實現(xiàn)電則可以實現(xiàn)電阻率測量。阻率測量。 電導率：電阻率的倒數(shù)。電導率：電阻率的倒數(shù)。感應測井儀輸出：地層電導率或地層電阻率。感應測井儀輸出：地層電導率或地層電阻率。（中感應（中感應R RILMILM和深感應和深感應R RILDILD）一、一、電磁感應原理電磁感應原理 當一個導體回路中的電流變化時，在附近的當一個導體回路中的電流變

2、化時，在附近的另一個導體回路中將出現(xiàn)感應電流；或把一個磁另一個導體回路中將出現(xiàn)感應電流；或把一個磁鐵在一個閉合導體回路附近移動時，回路中也將鐵在一個閉合導體回路附近移動時，回路中也將出現(xiàn)感應電流，即穿過一個回路的磁通量發(fā)生變出現(xiàn)感應電流，即穿過一個回路的磁通量發(fā)生變化時，在這個回路中將出現(xiàn)感應電動勢，并在回化時，在這個回路中將出現(xiàn)感應電動勢，并在回路中產(chǎn)生電流，感應電動勢等于磁通變化率的負路中產(chǎn)生電流，感應電動勢等于磁通變化率的負值。這一現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象。值。這一現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象。第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理一、一、電磁感應原理電磁感應原理第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原

3、理麥克斯韋方程麥克斯韋方程二二 、 感應測井儀的結構感應測井儀的結構感應測井儀的井下部分如圖所感應測井儀的井下部分如圖所示，由線圈系和電子線路組成。示，由線圈系和電子線路組成。線圈系：線圈系：T T和和R R按一定方式組合。按一定方式組合。線圈距線圈距L L：T T和和R R間的距離為間的距離為。線圈參數(shù)：匝數(shù)線圈參數(shù)：匝數(shù)N N、截面積、截面積S S及及繞向。繞向。第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理發(fā)射線圈發(fā)射線圈T T通有交流電，發(fā)射頻率為通有交流電，發(fā)射頻率為2020kHzkHz。雙線圈系感應測井原理雙線圈系感應測井原理單元環(huán)：將地層看成半徑不單元環(huán)：將地層看成半徑不同、同軸的無數(shù)個

4、圓環(huán)組成。同、同軸的無數(shù)個圓環(huán)組成。這個圓環(huán)稱為單元環(huán)。這個圓環(huán)稱為單元環(huán)。渦流：單元環(huán)中存在的電流。渦流：單元環(huán)中存在的電流。單元環(huán)幾何因子：單元環(huán)在單元環(huán)幾何因子：單元環(huán)在接收線圈產(chǎn)生的信號的貢獻。接收線圈產(chǎn)生的信號的貢獻。第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理dtd一、一、感應測井原理感應測井原理電磁感應原理電磁感應原理磁偶極距磁偶極距zmSIISe 磁偶極距在空間產(chǎn)生的磁場磁偶極距在空間產(chǎn)生的磁場23sin4(2cossin )4ISAeISBeer 旋轉對稱性決定旋轉對稱性決定分量為零分量為零m過單元環(huán)的磁通量確定？過單元環(huán)的磁通量確定？3cos2Tn ISB第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原

5、理感應測井原理1、發(fā)射線圈在空間產(chǎn)生的一次磁場、發(fā)射線圈在空間產(chǎn)生的一次磁場r m通過單元環(huán)的磁通量如何確定？通過單元環(huán)的磁通量如何確定？03cos2Tn ISBB 22023cossinsin22TTTn ISn ISdn ISrMI 對上式稍加修改對上式稍加修改232TTTn ISrM Il 第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理3cos22Tn ISdrd r lT是是T到單元環(huán)的距離到單元環(huán)的距離IlrsnideTTT3222 2）在單元環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感）在單元環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢應電動勢3 3）單元環(huán)內(nèi)的感生電流）單元環(huán)內(nèi)的感生電流dIde dsds：單元環(huán)電導單元環(huán)電導=2drdzr根

6、據(jù)電磁感應原理，電動勢根據(jù)電磁感應原理，電動勢Vi MI 第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理34TTTin s rI drdzl 2、單元環(huán)中的渦流、單元環(huán)中的渦流單元環(huán)內(nèi)感生電流在周圍單元環(huán)內(nèi)感生電流在周圍空間產(chǎn)生二次磁場，二次空間產(chǎn)生二次磁場，二次磁場在接收線圈磁場在接收線圈R R中產(chǎn)生中產(chǎn)生的感應電動勢為：的感應電動勢為：RRdi M I 234RRRRn S rMl232TTTTn SMrllTlRI r第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理TR3、渦流在、渦流在R處產(chǎn)生的二次磁場處產(chǎn)生的二次磁場4、接收線圈的感應電動勢、接收線圈的感應電動勢drdzllrLLIssnndeRTRT

7、RTR3332224TlRl、分別為單元環(huán)到接收線圈和發(fā)射線圈的距離。分別為單元環(huán)到接收線圈和發(fā)射線圈的距離。 單元環(huán)內(nèi)感生電流在周圍空間產(chǎn)生二次磁場，二次單元環(huán)內(nèi)感生電流在周圍空間產(chǎn)生二次磁場，二次磁場在接收線圈磁場在接收線圈R R中產(chǎn)生的感應電動勢為：中產(chǎn)生的感應電動勢為：第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理LIssnnKRTRT422儀3332RTllrLg 儀器常數(shù)；儀器常數(shù)；g g單元環(huán)幾何因子，與單元環(huán)和線圈系的相對位置有關。單元環(huán)幾何因子，與單元環(huán)和線圈系的相對位置有關。儀K 0drdzgKER儀接收線圈的感應接收線圈的感應電動勢電動勢第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理5、

8、單元環(huán)幾何因子理論、單元環(huán)幾何因子理論6、地層視電導率、地層視電導率 a地層視電導率等于地層視電導率等于 與儀器常數(shù)之比。與儀器常數(shù)之比。 RE0( , )( , )RaEg r zr z drdzK 儀第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理直接在接收線圈中產(chǎn)生的直接在接收線圈中產(chǎn)生的感應電動勢感應電動勢Ex與周圍介質(zhì)與周圍介質(zhì)的電阻率無關。的電阻率無關。2032TRxin n SEIL drdzllrLLIssnndeRTRTRTR3332224有用信號有用信號第一節(jié)第一節(jié) 感應測井原理感應測井原理7、無用信號與有用信號差異、無用信號與有用信號差異無用信號無用信號圖圖4-2 4-2 分分區(qū)均

9、勻介質(zhì)區(qū)均勻介質(zhì)地質(zhì)模型地質(zhì)模型sstmi例：寫出如圖例：寫出如圖4-24-2分區(qū)均勻的介質(zhì)的視電導率。分區(qū)均勻的介質(zhì)的視電導率。ammiittssGGGG 線圈系的探測特性主要包括線圈系的橫向探測特線圈系的探測特性主要包括線圈系的橫向探測特性和縱向探測特性。性和縱向探測特性。 3332RTllrLg歸一化歸一化: :0( ,)1g r z drdz 第二節(jié)第二節(jié) 感應線圈系的探測特性感應線圈系的探測特性一、幾何因子的特性一、幾何因子的特性 二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 dzzrgGr),(1)1)、橫向微分幾何因子橫向微分幾何因子 ( , )( )r zr1 1、橫向幾何因子

10、、橫向幾何因子 地層模型地層模型半徑為半徑為r r、單位厚度無限長、單位厚度無限長圓筒狀介質(zhì)電導率對測量圓筒狀介質(zhì)電導率對測量值的相對貢獻。值的相對貢獻。0( ) ( )arG rr dr222(1)( )(21) ( )rkGkK kkE kL2141krL2220( )1sindK kk第一類完全橢圓積分第一類完全橢圓積分2220( )1sinE kkd 第二類完全橢圓積分第二類完全橢圓積分二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 J.Spanier和和K.B.Oldham給出了近似公式，給出了近似公式，22222222165(),00.72 169167(),00.72 163141

11、()(1)log,00.544141()(1)log,00.424KF KKKKE KKKF KKKKKE KKKKK二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 橫向微分幾何因子曲線橫向微分幾何因子曲線1)1)、橫向微分幾何因子橫向微分幾何因子 二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 2)2)、橫向積分幾何因子橫向積分幾何因子 20)(drrdrrGG橫積直徑為直徑為d d的無限長圓柱狀介質(zhì)的無限長圓柱狀介質(zhì)電導率對電導率對 的相對貢獻。的相對貢獻。a1212(1)aGG橫積1橫積122111( )( )22kkGE kK kkk 橫積二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 圖圖

12、4-3 4-3 橫向微分幾何因子特性曲線橫向微分幾何因子特性曲線 圖圖4-4 4-4 橫向積分幾何因子特性曲線橫向積分幾何因子特性曲線 二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 例：軸對稱電介質(zhì)如下圖所示，從內(nèi)向外各層電介質(zhì)的例：軸對稱電介質(zhì)如下圖所示，從內(nèi)向外各層電介質(zhì)的電導率分別為電導率分別為2000毫西門子毫西門子/米、米、 500毫西門子毫西門子/ /米、米、 200200毫西門子毫西門子/ /米、米、 100100毫西門子毫西門子/ /米；外邊界距井軸距離米；外邊界距井軸距離分別為分別為0.150.15米、米、 0. 80. 8米、米、1.51.5米。計算介質(zhì)的視電導率。米。計算

13、介質(zhì)的視電導率。二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 1)1)、縱向微分幾何因子縱向微分幾何因子0),(drzrgGz2 2、縱向幾何因子、縱向幾何因子地層模型：地層模型：( , )( )r zz線圈系縱向探測特性用于線圈系縱向探測特性用于研究地層厚度、圍巖對視研究地層厚度、圍巖對視電導率的影響。電導率的影響。二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 33223002222222)()()LzLLr drggdrrzrz 2128zLgLZ22LZLZ縱向微分幾何因子特性曲線縱向微分幾何因子特性曲線 二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 其物理意義是其物理意義是z z值一定

14、，值一定，1 1個單位厚度的無限延伸的個單位厚度的無限延伸的薄板狀介質(zhì)，對薄板狀介質(zhì)，對 的相對貢獻。它可以說明線圈的相對貢獻。它可以說明線圈系的縱向探測特性，即地層厚度、圍巖對系的縱向探測特性，即地層厚度、圍巖對 的的相對貢獻。相對貢獻。 aa2128zLgLZ22LZLZ二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 2)2)、縱向積分幾何因子縱向積分幾何因子縱向積分幾何因子定義為縱向積分幾何因子定義為22()2142hhzGgz d zZLZLLLZZ縱 積厚度有限的地層的相對貢獻，稱為縱向積分幾何因子。厚度有限的地層的相對貢獻，稱為縱向積分幾何因子。條件：設地層厚度為條件：設地層厚度為2

15、 2z z，中點與線圈系中點一致。中點與線圈系中點一致。二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 縱向積分幾何因子特性曲線縱向積分幾何因子特性曲線2142ZLZLGLLZZ縱 積二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 物理意義：厚度為物理意義：厚度為h h、中心與線圈系中心重中心與線圈系中心重合的無限延伸的板狀合的無限延伸的板狀介質(zhì)電導率對視電導介質(zhì)電導率對視電導率的相對貢獻。率的相對貢獻。sts(1)atsttGG縱積縱積二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 例：水平層狀電介質(zhì)如下圖所例：水平層狀電介質(zhì)如下圖所示，從內(nèi)向外各層電介質(zhì)的電示，從內(nèi)向外各層電介質(zhì)的電導率分別為導

16、率分別為20毫西門子毫西門子/米、米、 100毫西門子毫西門子/米、米、 10毫西門毫西門子子/米；外邊界距中心面距離分米；外邊界距中心面距離分別為別為0. 5米、米、 1米。計算介質(zhì)的米。計算介質(zhì)的視電導率。視電導率。二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 2022-4-12感應測井30 3 3、雙線圈系的探測特性特點及其局限性、雙線圈系的探測特性特點及其局限性希望橫向積分幾何因子，在希望橫向積分幾何因子，在r r較小時，取值比較??；縱向較小時，取值比較??；縱向積分幾何因子，在積分幾何因子，在Z Z較小時，取值比較大。較小時，取值比較大。 1)1)、井眼、侵入帶影響大井眼、侵入帶影響大

17、 從橫向積分幾何因子曲線，從橫向積分幾何因子曲線，r=0.5r=0.5米的圓柱狀介質(zhì)對視米的圓柱狀介質(zhì)對視電導率的相對貢獻為電導率的相對貢獻為22.5%22.5%，r=2.5r=2.5米的圓柱狀介質(zhì)對視電米的圓柱狀介質(zhì)對視電導率的相對貢獻為導率的相對貢獻為77%77%，r2.5r2.5米以外的介質(zhì)對視電導率的米以外的介質(zhì)對視電導率的相對貢獻僅為相對貢獻僅為23%23%，由此知：由此知：雙線圈系受井的影響大，探雙線圈系受井的影響大，探測深度淺。測深度淺。 二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 2)2)、地層厚度、圍巖影響大地層厚度、圍巖影響大 根據(jù)縱向積分幾何因子曲線知，根據(jù)縱向積分幾何

18、因子曲線知，h=1h=1米時，目的米時，目的層和圍巖對視電導率的相對貢獻各占層和圍巖對視電導率的相對貢獻各占50%50%；當；當h1m h2mh2m，目的層對視電導率的相對貢獻才大于目的層對視電導率的相對貢獻才大于70%70%。即地層足。即地層足夠厚時，圍巖影響才可以忽略。夠厚時，圍巖影響才可以忽略。所以，雙線圈系的探測特性不理想。所以，雙線圈系的探測特性不理想。 二、雙線圈系的探測特性二、雙線圈系的探測特性 1 1、0.80.8m m六線圈系的組成六線圈系的組成 它有三個發(fā)射線圈和三個接收線圈組成，其它有三個發(fā)射線圈和三個接收線圈組成，其結構如圖結構如圖4-74-7所示。所示。0.8m六線圈

19、系六線圈系三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性T0R0T0R0是主線圈對，兩線圈之間的距離是主線圈對，兩線圈之間的距離為為0.80.8m m ，叫主線圈距，記為叫主線圈距，記為L0L0。T1T1、R1R1為補償發(fā)射線圈和補償接收線圈，為補償發(fā)射線圈和補償接收線圈，位于主線圈對的內(nèi)側，消除井的影響。位于主線圈對的內(nèi)側，消除井的影響。T2T2、R2R2為聚焦發(fā)射線圈和聚焦接收線為聚焦發(fā)射線圈和聚焦接收線圈，位于主線圈對的外側，減小圍巖圈，位于主線圈對的外側，減小圍巖的影響，提高線圈系的縱向分層能力。的影響，提高線圈系的縱向分層能力。三、復合線圈系三、復合線

20、圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性n2、復合線圈系的視電導率、復合線圈系的視電導率n復合線圈系是由j個發(fā)射線圈和k 個接受線圈分別串聯(lián)而成，j=1l，k=1m。 mlkjRjkRVV,1, 022204drdzgLISnnwKdrdzgKVjkjkjkRTjkjkjkRkjjk3332jkjkTRLrg 三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性mlkjjkjkRKV,1,mlkjjkKK,1,mlkjRjkRVV,1,Ifconst,1l mRjkj kVKmlkjjkRTjkamlkjjkRTRaLnnLnnKVkjkj,1, 1,1

21、, 12、復合線圈系的視電導率、復合線圈系的視電導率三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性 0drdzgjkjkmlkjjkRTjkamlkjjkRTRaLnnLnnKVkjkj,1, 1,1, 1代入代入 0drdzga得到得到mlkjjkRTjkmlkjjkRTLnngLnngkjkj,1, 1,1, 1三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性n3、復合線圈系的設計原理、復合線圈系的設計原理n1）確定主線圈距n主線圈系的探測特性決定了復合線圈系的探測特性。主線圈系的線圈距控制儀器的分層能力，它應小于常見儲層的最小

22、厚度；n主線圈系的線圈距也控制儀器的探測深度，如果要求井眼附近介質(zhì)的影響小，則L又不能太小，因此一般線圈距的要求是0.8331.5m，一般常用的是1m。 三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性n2）設置補償線圈n補償井眼的影響，增加或減小探測深度，在主線圈系內(nèi)增設補償線圈，其繞向與主線圈相反。n以T1R1R2為例說明線圈系補償特性，R1R2反向連接，故T1R2具有負的橫向微分幾何因子，T1R1有正的幾何因子，二者共同作用相當于二者迭加，由此，靠近井軸部分的微分幾何因子約為零，說明井的影響大大減小，同時較遠處的影響也變小n通過增設補償線圈可以改善線圈系的探

23、測特性。三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性n3）設置聚焦線圈n為了減小圍巖的影響，提高分層能力，應該盡可能較小線圈系以外介質(zhì)的貢獻，即它們的幾何因子減小n在主線圈系外增設聚焦線圈，使它與相鄰的主線圈構成聚焦線圈，而且具有負的幾何因子。如圖（page 135圖6-6），T1R3和T3R1的幾何因子與主線圈對的幾何因子相加后，復合線圈系的幾何因子明顯變陡，從而減小了圍巖的影響。三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性n4）線圈系結構對稱n補償線圈和聚焦線圈都是偶數(shù)個，其位置對主線圈具有對稱性，同名線圈對的匝數(shù)相等，測

24、量的視電導率曲線具有對稱性。n5）有用信號損失小n補償線圈和聚焦線圈均使得有用信號的強度減小，因而應通過選擇線圈的匝數(shù)盡可能小的減小有用信號。三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性n6）復合線圈系的互感系數(shù)最小）復合線圈系的互感系數(shù)最小iwMIIMiwVxVxmlkjjkmlkjjk,1,1,32,1,2jkRTjkmlkjjkLSnnMMMkjn使總的互感系數(shù)減小，應盡可能使之為零0,1, 1mlkjjkRTLnnkj三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性00g圖中可知：圖中可知：0.8六線圈系的徑向探測深度遠比

25、它的主線圈對六線圈系的徑向探測深度遠比它的主線圈對的要大。而且除了的要大。而且除了“高山高山”，還有，還有“深谷深谷”這是由于某些這是由于某些地方的取負值的緣故，即這些地方的匝數(shù)為負值。地方的取負值的緣故，即這些地方的匝數(shù)為負值。橫向微分幾何因子橫向微分幾何因子4、0.8m六線圈系的橫向探測特性六線圈系的橫向探測特性三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性1 1橫向微分幾何因子；橫向微分幾何因子；2 2橫向積分幾何因子；橫向積分幾何因子；3 3主線圈對的橫向微分主線圈對的橫向微分 幾何因子；幾何因子；4 4主線圈對的橫向積分主線圈對的橫向積分 幾何因子；幾

26、何因子；4、0.8m六線圈系的橫向探測特性六線圈系的橫向探測特性三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性1 1縱向微分幾何因子；縱向微分幾何因子； 2 2縱向積分幾何因子；縱向積分幾何因子； 3 3主線圈縱向微分幾何主線圈縱向微分幾何 因子；因子；4 4主線圈對縱向積分幾主線圈對縱向積分幾何因子；何因子； zgzGzgzG00zg00zG4、0.8m六線圈系的縱向探測特性六線圈系的縱向探測特性三、復合線圈系三、復合線圈系0.80.8m m六線圈系探測特性六線圈系探測特性四、四、DollDoll幾何因子計算視電導率幾何因子計算視電導率橫向階躍介質(zhì)橫向階躍介質(zhì)

27、縱向階躍介質(zhì)縱向階躍介質(zhì) 原狀地層電導率為原狀地層電導率為10001000毫毫姆歐姆歐/ /米，泥漿濾液電導米，泥漿濾液電導率為率為100100毫姆歐毫姆歐/ /米，侵入米，侵入半徑半徑r r。 線圈距為線圈距為0.80.8m m，外層介外層介質(zhì)電導率為質(zhì)電導率為1 1姆歐姆歐/ /米，米，厚度為厚度為2 2m m，內(nèi)層介質(zhì)電內(nèi)層介質(zhì)電導率為導率為0.10.1姆歐姆歐/ /米米 a 用用DollDoll幾何因子計算幾何因子計算得到的視電導率有一得到的視電導率有一定的誤差，下圖為嚴定的誤差，下圖為嚴格解法視電導率與真格解法視電導率與真電導率的比值與真電電導率的比值與真電導率的關系曲線導率的關系曲

28、線 可以看出，隨著可以看出，隨著 增大，增大， a a偏離就越明顯偏離就越明顯. .當當 =1,=1,其比值其比值只有只有0.7790.779。主要是趨膚效應增加，當增大到一定程度。主要是趨膚效應增加，當增大到一定程度時，就不能不再考慮趨膚效應的影響。時，就不能不再考慮趨膚效應的影響。四、四、DollDoll幾何因子計算視電導率幾何因子計算視電導率用用DollDoll的幾何因子理論處理感應測井響應方程，具的幾何因子理論處理感應測井響應方程，具有簡單、明了的特點。用他來計算視電導率常常有有簡單、明了的特點。用他來計算視電導率常常有很大的誤差，特別是當傳播系數(shù)很大的誤差，特別是當傳播系數(shù)P P特別

29、大時。為了改特別大時。為了改善這種情況，人們提出了各種新的幾何因子的理論善這種情況，人們提出了各種新的幾何因子的理論，以期保持，以期保持DollDoll幾何因子的特點，又能給出較準確幾何因子的特點，又能給出較準確的結果。為了嚴格求解，張庚驥就是從的結果。為了嚴格求解，張庚驥就是從MaxwellMaxwell方程方程出發(fā)出發(fā), ,推導出波動方程推導出波動方程, ,并選取一定的背景值并選取一定的背景值, ,對對 原原始的波動方程進行轉換始的波動方程進行轉換, ,得出他的幾何因子得出他的幾何因子. .五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進1 1、雙線圈系的張庚驥幾何因子、雙線圈系的張庚

30、驥幾何因子12123123312()31233121( , )Re(1)(1)22(1)(1)Re2cos()ikRikRik RRLLrh r zeikReikRR ReikRikRLrR ReL五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進2 2 復合線圈系的張庚驥幾何因子復合線圈系的張庚驥幾何因子張庚驥復合線圈系幾何因子張庚驥復合線圈系幾何因子()31,33,01,0(1)(1)Re)2cos()jkjkjkik RRmTRjkLj kjkjkrmTRj kjkn neikRikRLrLR ReLgn nL五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進 0.8米六線圈系的h隨

31、r、z變化的三維圖形()00五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進n0.8米六線圈系的h隨r、z變化的三維圖形(0=0.1姆歐/米) 五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進n背景值為分別0.1姆歐/米和0姆歐/米時幾何因子的差值圖五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進n0.8米六線圈系的h隨r、z變化的三維圖形(0=0.5) 五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進n背景值為分別0.5姆歐/米和0姆歐/米時幾何因子的差值圖 五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進n3、橫向微分幾何因子、橫向微分幾何因子-0.100.10.20.

32、30.40.50.60.70.80.911.11.2012345r/Lhrhr( 0=0,即 gr)hr( 0=0.5姆 歐 /米 )hr( 0=1姆 歐 /米 )hr( 0=2姆 歐 /米 )hr( 0=3姆 歐 /米 )張庚驥橫向微分幾何因子不同背景值對比圖張庚驥橫向微分幾何因子不同背景值對比圖( , )rhh r z dz五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進4、橫向積分幾何因子、橫向積分幾何因子n張庚驥橫向積分幾何因子不同背景值對比圖 00 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91012345r / LHrH r ( 0 =

33、 0 , 即 G r )H r ( 0 = 0 . 5 姆 歐 / 米 ）H r ( 0 = 1 姆 歐 / 米 ）H r ( 0 = 2 姆 歐 / 米 ）H r ( 0 = 3 姆 歐 / 米 ）00( )rrrrHhdrdzh r dr 五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進n5、縱向微分幾何因子縱向微分幾何因子 -5-4-3-2-1012345-0.100.10.20.30.40.50.60.70.8hzz(m)hz( 0=0,即 hz)hz( 0=0.5姆 歐 /米 ）hz( 0=1姆 歐 /米 ）hz( 0=2姆 歐 /米 ）hz( 0=3姆 歐 /米 ）不同背景值下

34、張庚驥縱向微分幾何因子對比圖不同背景值下張庚驥縱向微分幾何因子對比圖0( , )zhh r z dr五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改進6、縱向積分幾何因子、縱向積分幾何因子n不同背景值下張庚驥縱向積分幾何因子對比圖 00 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 911 . 1012345z(m)HzHz( 0=0,即Gz)Hz( 0=0.5姆 歐 /米 )Hz( 0=1姆歐 /米 )Hz( 0=2姆歐 /米 )Hz( 0=3姆歐 /米 )0( )zzzzzzHhdrdzh z dz 五、張庚驥對幾何因子的改進五、張庚驥對幾何因子的改

35、進n0.8米六線圈系視電導率和真電導率關系 1010010001000010100100010000100000真電導率（毫西門子）視電導率（毫西門子）視電導率0( , )( , )( ,)aahr zh rr zdr d 2(1)sincosPahePPPPP2PL六、張庚驥對幾何因子的改進六、張庚驥對幾何因子的改進視電導率視電導率（1）縱向階躍介質(zhì) n使用張庚驥幾何因子計算的不同背景值下的視電導率曲線 -10-8-6-4-202468100.11視電導率（姆歐/米）深度（米）DOLL幾何因子結果（即0=0)張庚驥幾何因子結果（0=0.1姆歐/米)張庚驥幾何因子結果（0=0.2姆歐/米)張庚

36、驥幾何因子結果（0=0.5姆歐/米)張庚驥幾何因子結果（0=1姆歐/米)六、張庚驥對幾何因子的改進六、張庚驥對幾何因子的改進視電導率視電導率（2）橫向階躍介質(zhì) n橫向階躍介質(zhì)中四種計算結果對比圖 00.10.20.30.40.50.60.70.80.911.1012345侵入半徑與線圈距的比值計算的視電導率與地層電導率的比值DOLL幾何因子計算結果(0=0)張氏幾何因子計算結果(1=0.4)張氏幾何因子計算結果(1=0.1)張氏幾何因子計算結果(1=0.025)六、張庚驥對幾何因子的改進六、張庚驥對幾何因子的改進視電導率視電導率第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 一

37、、感應測井理論曲線的特點感應測井理論曲線的特點感應測井得到的一條隨深度變化的介質(zhì)電導率曲線，感應測井得到的一條隨深度變化的介質(zhì)電導率曲線，叫感應測井曲線。叫感應測井曲線。1 1、上、下圍巖相同，地層電導率曲線的特點、上、下圍巖相同，地層電導率曲線的特點電導率曲線關于地層中心對稱。厚層的中部，電導率電導率曲線關于地層中心對稱。厚層的中部，電導率等于地層值；隨厚度的減小，視電導率受圍巖電導率等于地層值；隨厚度的減小，視電導率受圍巖電導率影響增加，與地層值的差異增大，地層中部值與實際影響增加，與地層值的差異增大，地層中部值與實際值最為接近。如圖值最為接近。如圖4-104-10所示所示. . 圖圖4-

38、10 4-10 單一低電單一低電導率地層視電導率導率地層視電導率曲線曲線( (縱向每格代縱向每格代表表2 2米米) )上下圍巖電導率相同上下圍巖電導率相同地層電導率地層電導率100ms/m100ms/m，圍巖電導率，圍巖電導率500ms/m500ms/m低阻目的層測井曲線特點低阻目的層測井曲線特點第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 2 2、上、下圍巖不同，地層電導率曲線的特點、上、下圍巖不同，地層電導率曲線的特點電導率曲線為非對稱曲線。厚層的中部，電導率等電導率曲線為非對稱曲線。厚層的中部，電導率等于地層值；隨厚度的減小，視電導率受圍巖電導率于地層值；隨厚度的減小，

39、視電導率受圍巖電導率影響增加，與地層值的差異增大，地層中部值與實影響增加，與地層值的差異增大，地層中部值與實際值最為接近。如圖際值最為接近。如圖4-114-11所示。所示。 第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 圖圖4-114-11上、上、 下圍巖不同下圍巖不同, ,低電導率地層視電導率曲線低電導率地層視電導率曲線 ( (縱向每格代表縱向每格代表2 2米米) )第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 n雙感應的測井曲線特點94969810010202468101214 RILM R

40、ILDRa /ohm.mDepth /m第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 n雙感應測井曲線特點949698100102012345678 RILM RILDRa /ohm.mDepth /m第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 二、感應測井曲線的影響因素二、感應測井曲線的影響因素 1 1、均質(zhì)校正、均質(zhì)校正電磁波在均勻無限介質(zhì)中傳播時，對其幅度衰減和相電磁波在均勻無限介質(zhì)中傳播時，對其幅度衰減和相位移動的校正位移動的校正, ,如圖如圖4-124-12所示。由于傳播效應，在均所示。由于傳播效應，在均勻無限介質(zhì)中測到的視電導率勻無限介質(zhì)中測到

41、的視電導率 與真電導率與真電導率 存在下列關系：存在下列關系： apppppepacossin12第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 均質(zhì)校正圖版均質(zhì)校正圖版Lp212第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 2 2、圍巖、圍巖層厚校正層厚校正 根據(jù)圖版，進行圍巖根據(jù)圖版，進行圍巖層厚校正。層厚校正。3 3、侵入校正、侵入校正 如果地層沒有泥漿侵入，則經(jīng)過均質(zhì)校正及圍巖如果地層沒有泥漿侵入，則經(jīng)過均質(zhì)校正及圍巖層厚校正后的電導率即為地層電導率。如果有泥層厚校正后的電導率即為地層電導率。如果有泥漿侵入，則接著做侵入校正，得到地層電導率。漿侵入，則

42、接著做侵入校正，得到地層電導率。 第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 二、感應測井曲線的應用二、感應測井曲線的應用 1 1、劃分滲透層、劃分滲透層 當?shù)貙雍穸却笥诋數(shù)貙雍穸却笥? 2米時，可用半幅點法確定地米時，可用半幅點法確定地層界面；對于薄地層，應用微電阻率測井曲線或短層界面；對于薄地層，應用微電阻率測井曲線或短電極距的視電阻率曲線確定地層界面。電極距的視電阻率曲線確定地層界面。 2 2、確定地層真電阻率、確定地層真電阻率RtRt 經(jīng)過上述的視電導率曲線校正后，得到地層電經(jīng)過上述的視電導率曲線校正后，得到地層電導率，由地層電阻率與電導率的關系，即可確定地導率，由

43、地層電阻率與電導率的關系，即可確定地層電阻率。層電阻率。第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 其中：其中：RtRt地層真電阻率（歐姆米）；地層真電阻率（歐姆米）； 地層電導率（毫西門子地層電導率（毫西門子/ /米）。米）。 3 3、確定儲層流體性質(zhì)、確定儲層流體性質(zhì) 已知地層巖性、孔隙度、電阻率，應用相應的已知地層巖性、孔隙度、電阻率，應用相應的關系式，即可確定地層含水飽和度和油氣飽和度。關系式，即可確定地層含水飽和度和油氣飽和度。tttR1000第三節(jié)第三節(jié) 感應測井曲線的特點及應用感應測井曲線的特點及應用 感應電阻率曲線感應電阻率曲線感應電阻率曲線感應電阻率曲線感

44、應電阻率曲線感應電阻率曲線地層電導率地層電導率主要反映地主要反映地層導電性；層導電性；SP、GR主主要反映地層要反映地層巖性巖性聲波時差主聲波時差主要反映地層要反映地層孔隙性孔隙性本章小結本章小結1 1、地層電導率與電阻率的關系。、地層電導率與電阻率的關系。2 2、地層單元環(huán)的定義。、地層單元環(huán)的定義。3 3 、線圈系的橫向及縱向幾何因子的含義。、線圈系的橫向及縱向幾何因子的含義。4 4 、感應測井曲線的影響因素、曲線特點及應用。、感應測井曲線的影響因素、曲線特點及應用。思考題思考題1 1、地層單元環(huán)的定義。、地層單元環(huán)的定義。2 2、線圈系的橫向、縱向積分幾何因子的含義。、線圈系的橫向、縱向積分幾何因子的含義。3 3、地層電導率與電阻率的關系。、地層電導率與電阻率的關系。4 4、已知某地層的電導率為、已知某地層的電導率為30ms/m30ms/m。求地層電阻率。求地層電阻率。1200/0.15( )350/0.15150/1ms mrmrms mmrmms mrm5 5、已知地層模型，、已知地層模型，根據(jù)圖根據(jù)圖5 55 5求地層視求地層視電導率。電導率。附附 陣列感應成像測井陣列感應成像測井一、測量原理一、測量原理 陣列感應測井采用一系列不同線圈陣列感應測井采用一系列不同線圈距的線圈系測量同一地層，從