電法測井1603

1、1 電法測井03 Electric Log 電法測井是以電磁場理論為基礎(chǔ)的測井方法的總稱，具體的測井方法包括雙側(cè)向測井，雙感應(yīng)測井，微球型聚焦測井，微電阻率掃描成像測井等等。2問題：如果井筒中沒有導(dǎo)電介質(zhì)，怎么辦？如空氣鉆井，油基泥漿鉆井-Oil-base Drilling.如果地層電阻率太低，側(cè)向測井的信躁比也會低。雙側(cè)向測井實際上是用地層的電阻產(chǎn)生測量信號。學(xué)習(xí)測井課程，學(xué)習(xí)儀器的設(shè)計思路，以及一些可能有用的實用技術(shù)。科學(xué)研究的一般線索。31942年后，斯侖貝謝公司奉命為美軍研制武器。Doll推出探雷車。金屬地雷在探雷器上產(chǎn)生電信號，汽車自動剎車。二戰(zhàn)期間，這種探雷車生產(chǎn)了200部。手機(jī)怎

2、樣接收信號？簡述電磁波的傳播過程 。45電磁波傳播示意圖無線電收音機(jī)，手機(jī)信號的傳輸。IoNSNSI1假想的圓環(huán)61 感應(yīng)測井 Induction Log1.1 雙線圈系結(jié)構(gòu)發(fā)射線圈T，發(fā)出交變信號。接受線圈R，接受地層中產(chǎn)生的渦流信號。線圈系之間的間距為L。71.2 測量原理發(fā)射線圈發(fā)出交變電信號Io，這個交變電信號Io產(chǎn)生交變磁場。交變磁場在地層單元環(huán)中產(chǎn)生渦流Iso，渦流Iso的方向阻止交變磁場的變化。同時，渦流Iso也是交變的。交變渦流進(jìn)一步引起二次交變磁場 。 二次交變磁場在接受線圈激發(fā)出感生電動勢ER。這個ER就是感應(yīng)測井的測量信號。感生信號的產(chǎn)生，抵抗接收線圈中磁力線的變化。81

3、.3 實用感應(yīng)測井線圈系實用中，主要是六線圈系。由于聚焦能力的不一樣，感應(yīng)測井也有深感應(yīng)ILD和中感應(yīng)(ILM)之分。與側(cè)向測井對應(yīng)。感應(yīng)測井常與八側(cè)向組成三種探測范圍的組合曲線。91.4 信號測量2REdv假設(shè)介質(zhì)為均勻介質(zhì)，一個單元環(huán)在接受線圈中產(chǎn)生的感生電動勢為2，全空間在接受線圈中產(chǎn)生的感生電動勢為：:dv 單元環(huán)的體積；10認(rèn)為介質(zhì)分區(qū)均勻。積分可以寫成分區(qū)之和。ammxoxottshshGGGGG，分區(qū)介質(zhì)的幾何因子，無量綱。RaEkk:線圈系系數(shù)。111.5 幾何因子理論(Doll) 嚴(yán)格Maxwell電磁波理論的簡化。主要簡化方法是不考慮介質(zhì)內(nèi)部的相互影響。也就是說，每個單元環(huán)

4、單獨(dú)在接收線圈系中產(chǎn)生信號，各個單元環(huán)之間沒有相互的作用。 Doll在發(fā)明感應(yīng)測井方法的過程中，使用幾何因子理論研究感應(yīng)測井的探測特性。12徑向微分、積分幾何因子n雙線圈系gz，徑向無限大均勻微元板狀介質(zhì)在縱向不同位置時，對測井信號的貢獻(xiàn)。L：線圈距。/2/2( )hhzhGgz dzlim1hhG13縱向微分、積分幾何因子雙線圈系/ 20( )ddrGgr drlim1ddGgr，縱向無限長均勻微元桶狀介質(zhì)在徑向上不同位置時（具有不同的桶半徑），對測井信號的貢獻(xiàn)。141.6 測井曲線的應(yīng)用感應(yīng)測井的綜合校正縱坐標(biāo)：RFL/RILD橫坐標(biāo)：RILM/RILD橫實線：Rxo/Rt縱實線：di縱虛

5、線：Rt/RILDdi15感應(yīng)測井的綜合校正首先，根據(jù)3條電測井曲線讀值，確定圖上的一點。然后，根據(jù)這個點讀出縱橫線的編號或插值編號。得到di，Rt/RILDRxo/Rt的比值。計算得到Rt, Rxo。di16Leg-184hole-1143A171.6 測井曲線的應(yīng)用判斷地層的侵入特征，確定地層的真電阻率。與 雙側(cè)向測井類似。18RLLdRLLsRMSFLRILDRILMRLL8組合測量目的都是一樣的，都是為了測量深中淺三種探測范圍的電阻率曲線。但適用范圍不一樣。感應(yīng)測井主要用于電阻率比較低的地層。感應(yīng)測井資料的應(yīng)用方法與雙側(cè)向測井類似。191.7 Induction LoggingThe

6、induction logging tool was originally developed to measure formation resistivity in boreholes containing oil-base muds and in air-drilled boreholes. Electrode devices did not work in these nonconductive muds, and attempts to use wall-scratcher electrodes were unsatisfactory. Experience soon demonstr

7、ated that induction log had many advantages over the conventional ES (Electrode sonde) log when used for logging wells drilled with water-base muds. Designed for deep investigation, induction logs can be focused in order to minimize the influences of the borehole, the surrounding formation, and the

8、invaded zone. 20PrincipleA high-frequency alternating current of constant intensity is sent through a transmitter coil. The alternating magnetic field created induces currents in the formation surrounding the borehole. These currents flow in circular ground loops coaxial with the transmitter coil an

9、d create, in turn, a magnetic field that induces a voltage in the receiver coil.21Because the alternating current in the transmitter coil is of constant frequency and amplitude, the ground loop currents are directly proportional to the formation conductivity. The voltage induced in the receiver coil

10、 is proportional to the ground loop currents and, therefore, to the conductivity of the formation.22Geometrical FactorThe geometrical factor, gi, corresponding to a medium is defined as the proportion of the total conductivity signal contributed by the given medium. As shown in Chart Gen-3, the form

11、ation can be split into cylinders coaxial with the sonde (tool being centralized); they correspond to the mud column, invaded zone, virgin zone, and shoulder beds. The total signal can be expressed by .1ImmxoxottssmxotsCG CG CGCG CwhereGGGGand where G is the geometrical factor for a defined region.2

12、3Applications and limits There is also a direct coupling between the transmitter and receiver coils, The signal originating from this coupling is eliminated by using “bucking” coils.The induction tool works best when the borehole fluid is an insulator-even air or gas. The tool also works well when t

13、he borehole contains conductive mud unless the mud is too salty, the formation are too resistive, or the borehole diameter is too large. 24雙感應(yīng)測井只有兩個探測范圍的曲線，怎樣改進(jìn)？n能不能測量多個探測范圍的電阻率？252 陣列感應(yīng)測井Array Induction Tool 2.1 線圈系結(jié)構(gòu) 一個發(fā)射線圈T，8個補(bǔ)償線圈B1-B8，8個接收線圈R1-R8。26線圈系陣列同一個發(fā)射線圈，分別與不同的接受線圈和補(bǔ)償線圈組成陣列。提供不同探測范圍和不同分辨率

14、的測井?dāng)?shù)據(jù)。272.2 測量數(shù)據(jù)n發(fā)射線圈使用三個頻率工作（26.35,52.65,105,3kHz）,測量原始信號的實分量和虛分量。n縱向分辨率分別為1ft，2ft和4ft ，5縱向探測范圍，即10in,20in,30in,60in和90in。n測井?dāng)?shù)據(jù)以圖像和曲線兩種方式顯示。282.3 測井?dāng)?shù)據(jù)解釋確定地層的真電阻率；直觀顯示徑向剖面的侵入狀態(tài)；直觀顯示油氣的徑向含油飽和度的變化；293 側(cè)向測井與感應(yīng)測井的適用條件分析高電阻地層，側(cè)向測井的信噪比高；高電導(dǎo)地層，感應(yīng)測井的信噪比高；303 隨鉆測井 Logging While Drilling, Measurement While Dr

15、illing3.1 RAB隨鉆測井儀電極系結(jié)構(gòu) 頂部、底部各有一個發(fā)射器；三個方位電極；一個環(huán)電極； 一個 鉆頭電極； 鉆頭電極313.2 測量原理 上下發(fā)射器發(fā)出測量電流。鉆頭電極、環(huán)狀電極和方位電極測量各自部位的電阻率。 鉆頭部位電阻率受泥漿侵入最短，測量值比較接近原始地層的電阻率值。 環(huán)狀電極測量周圍介質(zhì)的綜合電阻率；32 方位電極在測量過程中，隨鉆桿轉(zhuǎn)動； 類似于掃描測量。每旋轉(zhuǎn)一周，三個方位電極各測量56個電阻率值。 專用軟件把方位電極的測量數(shù)據(jù)處理成電阻率圖像。33電流隨鉆頭旋轉(zhuǎn)，對鉆頭周圍的地層進(jìn)行360度全方位電阻率成像，類似于雷達(dá)波（電磁波）對周圍天空的成像。343.3 電流

16、聚焦方法RAB隨鉆電阻率測井儀器具有電流聚焦的功能。但這本書沒有作詳細(xì)的介紹。中海油最近在海上的水平定向井的鉆井測井技術(shù)中（5月3日的央視新聞），應(yīng)該用了類似的測井技術(shù)。354 介電測井,Dielectric Propagation Tool, Electromagnetic Propagation Tool4.1 測井儀器結(jié)構(gòu) 兩個發(fā)射天線T1，T2，兩個接收天線R1,，R2。 貼井壁測量。 364.2 電磁波的反射和折射1:vv 介質(zhì)中的電磁波速度；：介電常數(shù)；：磁導(dǎo)率；mkmkxo電磁波在巖石中傳播，遵循波的反射和折射定律。sinsinmcmcxoxovv37mkmkxosinsinm

17、cm cxoxoxoxom cm cxom cvvxomc38mcxoxomc發(fā)射線圈的可以看成球形波，當(dāng)電磁波以臨界角入射的時候，沖洗帶中出現(xiàn)沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ碾姶挪?。mkmkxo2x o4.3 臨界角與滑行波394.4 傳播時差Tpo,無損耗時差,ns.m-1; Tpl, 有損耗時差,ns.m-1; 儀器的測量時差；2221poplttv：幅度衰減系數(shù)。: 信號的圓頻率404.5 數(shù)據(jù)解釋電磁波傳播的總衰減為A，測量值。1 max2 max()8.686ln()esE RAAALE R28.6868.68645.0 1.30.18essplplAA AAtt222popltt電磁波衰減分為介電衰減（Ae）和幾何（As）發(fā)散衰減。.(1)(1)popo maEPTxopo wpo mapow po wwpo hpo matttttS tStt41計算孔隙度和含油飽和度w, h, ma, 分別表示鹽水，油氣，和骨架的電磁波時差；，分別是密度，聲波等方法確定的孔隙度；EPT，介電測井孔隙度。424.6 測井實例測井?dāng)?shù)據(jù)為tpl,使用前面的公式，轉(zhuǎn)換成含油飽和度和孔隙度。43課程內(nèi)容小結(jié)感應(yīng)測井用于導(dǎo)電介質(zhì)不好的井筒中。六線圈系為實用儀器。有深感應(yīng)和中感應(yīng)測量數(shù)據(jù)。陣列感應(yīng)測井一個發(fā)射線圈，8個接受線圈和8個補(bǔ)償線圈。測量6個探測深度的電阻率，具有3個