第1章電法測井-1.4感應(yīng)測井成像測井

1、 主講教師：主講教師： 程程 超超 單單 位位 ：資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院雙側(cè)向測井的電極系及測井原理雙側(cè)向測井的電極系及測井原理雙側(cè)向測井的輸出曲線及其特征雙側(cè)向測井的輸出曲線及其特征雙側(cè)向測井的應(yīng)用雙側(cè)向測井的應(yīng)用 R RLLD LLD R Rt t R RLLS LLS R RXOXO 分層；分層； 識(shí)別流體性質(zhì)；識(shí)別流體性質(zhì)； 識(shí)別裂縫，計(jì)算裂縫參數(shù)；識(shí)別裂縫，計(jì)算裂縫參數(shù)； 求求RtRt, ,計(jì)算計(jì)算S Sw w等。等。其他聚焦測井其他聚焦測井石石油油工工程程測測井井Micro-spherically Focused Logging5. 微球形聚焦測井微球形聚焦測井(MSFL)石

2、石油油工工程程測測井井和和了解電了解電極結(jié)構(gòu)和測量原理極結(jié)構(gòu)和測量原理3 34 4分鐘，與分鐘，與DLLDLL對比理解！對比理解！主電極主電極A A0 0參考電極參考電極M M0 0主電極主電極I I0 0屏蔽電流的回路電極屏蔽電流的回路電極A A1 1監(jiān)督電極監(jiān)督電極M M1 1，M M2 2屏蔽電流屏蔽電流I Ia a石石油油工工程程測測井井oMMMSFLIUkR10石石油油工工程程測測井井u 探測沖洗帶電阻率探測沖洗帶電阻率Rxou 識(shí)別流體性質(zhì)識(shí)別流體性質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：受泥餅、原狀地層影響小優(yōu)點(diǎn)：受泥餅、原狀地層影響小看看P17圖圖1-14 石石油油工工程程測測井井6. 感應(yīng)測井感應(yīng)測井( (

3、IL) )（ Induction Logging）石石油油工工程程測測井井石石油油工工程程測測井井（ Induction Logging） 提出用提出用電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)的方法，在地層中的方法，在地層中建立電場，測量地層的導(dǎo)電特性建立電場，測量地層的導(dǎo)電特性! ! RiRt直流電直流電交流電交流電無用信號(hào)無用信號(hào)E EX X雙線圈系圖雙線圈系圖R R接收線圈接收線圈2次感應(yīng)電動(dòng)勢次感應(yīng)電動(dòng)勢ER有用信號(hào)有用信號(hào)E ER R 感應(yīng)電流感應(yīng)電流I （渦流）（渦流）渦流渦流I產(chǎn)生的產(chǎn)生的二次磁通二次磁通I 產(chǎn)生的一次磁通產(chǎn)生的一次磁通T T發(fā)射線圈通以發(fā)射線圈通以2020khzkhz交流電交流電I石石

4、油油工工程程測測井井由于由于EX與與 ER存在存在9090 的相位差的相位差，接收到，接收到的信號(hào)用的信號(hào)用相敏檢波技術(shù)相敏檢波技術(shù)把把ER檢測出來檢測出來， ER與地層的電導(dǎo)率（電阻率）有關(guān)與地層的電導(dǎo)率（電阻率）有關(guān)定義定義: 單位單位 ms/m = R=1000/ ER=K K-感應(yīng)測井線圈系數(shù)感應(yīng)測井線圈系數(shù)雙線圈系存在的問題雙線圈系存在的問題 提取有用信號(hào)提取有用信號(hào)ER難難； 顯然，雙線圈系僅有顯然，雙線圈系僅有理論理論意義，意義，無無實(shí)用實(shí)用價(jià)值，因此提出了復(fù)合線圈系價(jià)值，因此提出了復(fù)合線圈系! 探測深度不夠深，泥漿和侵入帶影響大探測深度不夠深，泥漿和侵入帶影響大; 源距增加，探

5、測半徑增加源距增加，探測半徑增加, 分層能力減分層能力減小，受圍巖影響大。小，受圍巖影響大。石石油油工工程程測測井井0.8m復(fù)合線圈系，書復(fù)合線圈系，書P18-P19R2 0.6 T0 0.2 T1 0.4 R1 0.2 R0 0.6 T2-7 100 -25 -25 100 -7l 數(shù)字表示線圈的數(shù)字表示線圈的圈數(shù)圈數(shù), ,l 負(fù)號(hào)表示繞向與主線圈負(fù)號(hào)表示繞向與主線圈相反相反T0 R0 ：主線圈主線圈T1 R1 : 井眼井眼補(bǔ)償線圈補(bǔ)償線圈, T2 R2 : 圍巖圍巖補(bǔ)償線圈補(bǔ)償線圈石石油油工工程程測測井井輸出曲線：輸出曲線：RILM，能探測到侵入帶地層電阻率能探測到侵入帶地層電阻率RXO，

6、探測半徑探測半徑0.7m,0.7m,縱向分辨率縱向分辨率1.81.8m mRILD，能探測到原狀地層電阻率，能探測到原狀地層電阻率Rt，探測探測半徑半徑1.31.3m,m,縱向分辨率縱向分辨率2.0m2.0m探測半徑：探測半徑：R RLLDLLD=1.8m=1.8m， R RLLSLLS=0.75m=0.75m縱向分辨率：縱向分辨率：DLL DLL ： 0.6m0.6m石石油油工工程程測測井井曲線特征，曲線特征，書書P19 ： 當(dāng)?shù)貙雍穸却笥诋?dāng)?shù)貙雍穸却笥?m2m時(shí)，曲線半幅點(diǎn)對應(yīng)于時(shí)，曲線半幅點(diǎn)對應(yīng)于地層的層界面地層的層界面 當(dāng)目的層上下圍巖相同時(shí)，測得的電導(dǎo)當(dāng)目的層上下圍巖相同時(shí)，測得的電

7、導(dǎo)（阻）率曲線對稱與地層的中部（阻）率曲線對稱與地層的中部 低電導(dǎo)率地層對應(yīng)低的視電導(dǎo)率，高低電導(dǎo)率地層對應(yīng)低的視電導(dǎo)率，高石石油油工工程程測測井井應(yīng)用應(yīng)用： 判別流體性質(zhì)判別流體性質(zhì) 獲得獲得Rt和和Rxo，計(jì)算計(jì)算Sw等等 分層分層石石油油工工程程測測井井石石油油工工程程測測井井油氣油氣水水RILDRILMRLL8- SP +石石油油工工程程測測井井陣列感應(yīng)測井陣列感應(yīng)測井AIT Array induction imager全井眼地層微電阻率掃描成像測井全井眼地層微電阻率掃描成像測井FMI Fullbore micro-resistivity imager方位電阻率成像測井方位電阻率成像測

8、井ARI Azimuthal resistivity imager我們主要簡單介紹：我們主要簡單介紹：石石油油工工程程測測井井 陣列感應(yīng)測井儀的測量原理與普通感應(yīng)陣列感應(yīng)測井儀的測量原理與普通感應(yīng)測井儀相似，但測井儀相似，但。 儀器采用沿井周儀器采用沿井周360360設(shè)置多個(gè)發(fā)射設(shè)置多個(gè)發(fā)射和接收線圈，可和接收線圈，可同時(shí)采用同時(shí)采用25kHz25kHz，50kHz50kHz，l00kHzl00kHz三種工作頻率進(jìn)行測井。三種工作頻率進(jìn)行測井。石石油油工工程程測測井井五條徑向探測深度不同的電阻率曲線。五條徑向探測深度不同的電阻率曲線。（1Oin1Oin，20in20in，30in30in，60

9、in60in和和90in90in） 輸出曲線輸出曲線工作頻率：工作頻率： 25kHz25kHz，50kHz50kHz，l00kHzl00kHz三種縱向分辨率：三種縱向分辨率：1ft1ft，2ft2ft和和4ft4ft單位換算單位換算 1ft=0.3048m1ft=0.3048m 1in=2.54cm 1in=2.54cm 1ft/s=0.3048m/s 1ft/s=0.3048m/s輸出曲線及應(yīng)用輸出曲線及應(yīng)用可以得到可以得到Rt、Rxo，劃分油氣水，計(jì)算，劃分油氣水，計(jì)算Sw。P21石石油油工工程程測測井井 20 20世紀(jì)世紀(jì)9090年代由年代由schlumberger公公司推出的新一代測井

10、方法，采用多極司推出的新一代測井方法，采用多極板，多電極儀器結(jié)構(gòu)，形成直觀反映板，多電極儀器結(jié)構(gòu)，形成直觀反映井壁狀況的圖像。井壁狀況的圖像。石石油油工工程程測測井井 有四個(gè)能夠伸縮的臂。在儀器平面上，相鄰有四個(gè)能夠伸縮的臂。在儀器平面上，相鄰兩個(gè)臂相互垂直。兩個(gè)臂相互垂直。 在每個(gè)臂上安裝在每個(gè)臂上安裝了兩個(gè)極板，上部是了兩個(gè)極板，上部是主極板，下部是副極主極板，下部是副極板，副極板可以活動(dòng)。板，副極板可以活動(dòng)。每個(gè)極板上都陣列地每個(gè)極板上都陣列地安裝了安裝了2424個(gè)紐扣電極，個(gè)紐扣電極，可獲得可獲得0.2in0.2in的分辨的分辨率。率。 測井時(shí)，由推靠器把極板推靠測井時(shí)，由推靠器把極板

11、推靠貼在井壁上進(jìn)行測量，由陣列電極貼在井壁上進(jìn)行測量，由陣列電極發(fā)射的電流被聚焦后垂直地進(jìn)入井發(fā)射的電流被聚焦后垂直地進(jìn)入井壁地層。因此，陣列紐扣電極上電壁地層。因此，陣列紐扣電極上電流強(qiáng)度的變化反映了紐扣電極正對流強(qiáng)度的變化反映了紐扣電極正對著的地層區(qū)域由于巖石結(jié)構(gòu)、電化著的地層區(qū)域由于巖石結(jié)構(gòu)、電化學(xué)非均質(zhì)性引起的電阻率變化。陣學(xué)非均質(zhì)性引起的電阻率變化。陣列紐扣電流經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砜煽潭葹榱屑~扣電流經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砜煽潭葹椴噬蚧叶鹊燃?jí)圖像，以顏色深淺彩色或灰度等級(jí)圖像，以顏色深淺來反映地層電阻率的變化。來反映地層電阻率的變化。石石油油工工程程測測井井采用采用3 3種測井模式（種測井模式（P P

12、2222, ,表表1-2)1-2)操作模式操作模式全井眼全井眼 四極板四極板 傾角儀傾角儀電極數(shù)量（個(gè)）電極數(shù)量（個(gè)）1929688.5 in井眼中的覆蓋率（）井眼中的覆蓋率（）8040最大測速（最大測速（ft /h）180036005400 FMI成像圖以顏色的變化來反映地層成像圖以顏色的變化來反映地層電阻率的高低：電阻率的高低：隨著地層電阻率逐漸增高，隨著地層電阻率逐漸增高，F(xiàn)MIFMI圖像逐漸變亮；圖像逐漸變亮；隨著地層電阻率逐漸降隨著地層電阻率逐漸降低，低，F(xiàn)MIFMI圖像逐漸變暗。圖像逐漸變暗。 研究地質(zhì)構(gòu)造；研究地質(zhì)構(gòu)造；FMI測井應(yīng)用測井應(yīng)用 評價(jià)地層孔隙特性；評價(jià)地層孔隙特性；

13、 識(shí)別裂縫，井壁上的孔洞；識(shí)別裂縫，井壁上的孔洞； 進(jìn)行巖性對比；進(jìn)行巖性對比；研究沉積相。研究沉積相。 FMI圖像具有很高的精度，圖像具有很高的精度，分辨率為分辨率為0.2in 0.2in (5mm(5mm），），形成的彩色圖像和巖心照片相似，給人們形成的彩色圖像和巖心照片相似，給人們以直觀的感覺，可以用來：以直觀的感覺，可以用來：書書P P2323書書P P2424地層層理地層層理縫合線斷層面石石油油工工程程測測井井 測量原理與測量原理與DLLDLL測井類似，測井類似，只是多加了電極只是多加了電極，既有大的探測既有大的探測深度，又能對各深度，又能對各種地質(zhì)事件有方種地質(zhì)事件有方位成像位成像

14、。圓周方向均勻安圓周方向均勻安裝裝1212個(gè)柱狀電極個(gè)柱狀電極 電極垂直分辨率電極垂直分辨率20cm,20cm,方位分辨率方位分辨率3030，探測深，探測深度與深側(cè)向相近。度與深側(cè)向相近。在每個(gè)在每個(gè)深度處深度處ARIARI可同時(shí)輸出可同時(shí)輸出1212個(gè)方位電阻率值，相當(dāng)于個(gè)方位電阻率值，相當(dāng)于每個(gè)電極發(fā)射電流穿過路每個(gè)電極發(fā)射電流穿過路徑上的介質(zhì)的電阻率，穿徑上的介質(zhì)的電阻率，穿過路徑包括電極過路徑包括電極3030張開張開角所控制的范圍。角所控制的范圍。ARIARI輸出曲線，輸出曲線，P P2525（1）12條方位電阻率曲線；條方位電阻率曲線；（2）1條高分辨率電阻率曲線條高分辨率電阻率曲線

15、(LLhr),由由12條方位條方位電阻率曲線平均產(chǎn)生，其垂直分辨率電阻率曲線平均產(chǎn)生，其垂直分辨率20cm，徑向，徑向探測深度介于深、淺雙側(cè)向之間；探測深度介于深、淺雙側(cè)向之間；（3）1條條RLLD、1條條RLLS；（4）12條方位電極與井壁間隙曲線，用作井眼校條方位電極與井壁間隙曲線，用作井眼校正，由輔助測量模式提供；正，由輔助測量模式提供；（5）井壁的動(dòng)、靜態(tài)成像圖。）井壁的動(dòng)、靜態(tài)成像圖。ARI測井應(yīng)用測井應(yīng)用 由于由于LLhr縱向分辨縱向分辨率高，對薄地層敏感造率高，對薄地層敏感造成的，因此，成的，因此，LLhr對劃對劃分薄層十分有用。分薄層十分有用。ARI已在劃分薄層、分析地已在劃分

16、薄層、分析地層非均質(zhì)性，以及評價(jià)層非均質(zhì)性，以及評價(jià)裂縫等方面得到了大量裂縫等方面得到了大量應(yīng)用。應(yīng)用。 石石油油工工程程測測井井 為了進(jìn)行油藏開發(fā)過程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)為了進(jìn)行油藏開發(fā)過程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，研制了通過電阻率測井，提供更準(zhǔn)測，研制了通過電阻率測井，提供更準(zhǔn)確的確的SwSw。Cased hole formation resistivity石石油油工工程程測測井井并且是大部分電流被套管并且是大部分電流被套管“吃掉了吃掉了”，只有小部分進(jìn)入地層，只有小部分進(jìn)入地層。因此套管測井就是如何測量小部分因此套管測井就是如何測量小部分電流的變化，反映地層特性電流的變化，反映地層特性？套管井測井套管井測井裸

17、眼井測井裸眼井測井區(qū)別區(qū)別巨大的導(dǎo)體巨大的導(dǎo)體分流作用分流作用石石油油工工程程測測井井測量電極間由套管和地層測量電極間由套管和地層共同引起共同引起 的電流變化的電流變化測量套管引起的電流變化測量套管引起的電流變化測量過程分為兩個(gè)階段：測量過程分為兩個(gè)階段：根據(jù)兩次變化的差值，計(jì)算為地層電阻率。根據(jù)兩次變化的差值，計(jì)算為地層電阻率。石石油油工工程程測測井井P P29291 1、識(shí)別死油氣層；、識(shí)別死油氣層；2 2、評價(jià)水淹層；、評價(jià)水淹層；3 3、計(jì)算剩余油飽和度。、計(jì)算剩余油飽和度。石石油油工工程程測測井井10.10.介電測井介電測井電磁波傳播測井電磁波傳播測井石石油油工工程程測測井井10.1

18、 電磁波傳播測井的基礎(chǔ)電磁波傳播測井的基礎(chǔ)巖石的介電常數(shù)巖石的介電常數(shù)石石油油工工程程測測井井10.2 什么是電磁波傳播測井什么是電磁波傳播測井電磁波傳播測井（電磁波傳播測井（EPT）又稱為超高頻介電）又稱為超高頻介電測井，是通過測量與地層介電常數(shù)密切相關(guān)測井，是通過測量與地層介電常數(shù)密切相關(guān)的參數(shù)（的參數(shù)（電磁波傳播時(shí)間和電磁波衰減率電磁波傳播時(shí)間和電磁波衰減率）來區(qū)分油、水層，確定地層中水含量的一種來區(qū)分油、水層，確定地層中水含量的一種測井方法。測井方法。石石油油工工程程測測井井10.3 儀器結(jié)構(gòu)及測量原理儀器結(jié)構(gòu)及測量原理石石油油工工程程測測井井石石油油工工程程測測井井10.4 電磁波傳播測井輸出曲線電磁波傳播測井輸出曲線電磁波傳播測井儀一次下井可以提供隨井深電磁波傳播測井儀一次下井可以提供隨井深變化的變化的電磁波衰減率（電磁波衰減率（EATTEATT）和和電磁波傳播電磁波傳播時(shí)間（時(shí)間（T