石油工程測井5-第1章電法測井-1.4感應測井成像測井(改)

主講教師：吳豐

單位：資源與環(huán)境學院石油工程測井二零一二年十二月①雙側向測井的電極系及測井原理上節(jié)知識回顧②雙側向測井的輸出曲線及其特征③雙側向測井的應用RLLD→RtRLLS→RXO分層；識別流體性質；識別裂縫，計算裂縫參數(shù)；求Rt,計算Sw等。巖石電導率（P9）及電阻率測井基礎1電阻率測井的分類2普通電阻率測井3雙側向電阻率測井4主要內容微球形聚焦測井5感應測井6成像測井7隨鉆測井（LWD）8套管井電阻率測井9地層傾角測井或電磁波傳播測井10直流電法測井交流普通電阻率，側向感應側向測井的局限？油基泥漿鉆的井氣體條件下鉆的井空氣井共同的特點：井內無導電介質解決問題的方法？→感應測井（InductionLogging）

提出用電磁感應的方法，在地層中建立電場，測量地層的導電特性!線圈A通交流電→A周圍空間形成交變電磁場→B線圈產生感應電動勢交變電磁場可在導電介質中傳播，也能在非導電介質中傳播為什么能在這種條件下測井？A、B放入井中→A能在井周圍地層中感應出電動勢→形成以井軸為中心的同心圓環(huán)狀渦流→渦流強度與地層電導率成正比→渦流產生二次交變電磁場→在B中又產生感應電動勢→電動勢大小取決于渦流強度→取決于地層導電率6.1感應測井基本原理線圈系發(fā)射線圈T接收線圈R振蕩器→正弦交流電→發(fā)射線圈→形成交變電磁場設想地層為許多以井軸為中心的導電圓環(huán)→交變電磁場作用→圓環(huán)產生以井軸為中心（同心環(huán)狀）感應電流→渦流→形成二次交變電磁場→接收線圈產生感應電動勢L－線圈距6.1感應測井基本原理RiRt直流電交流電傳導方式無用信號EX雙線圈系圖R接收線圈2次感應電動勢ER有用信號ER感應電流I′（渦流）?′渦流I′產生的二次磁通?I產生的一次磁通T發(fā)射線圈通以20khz交流電I由于EX與ER存在90的相位差，接收到的信號用相敏檢波技術把ER檢測出來，

ER與地層的電導率（電阻率）有關定義:單位ms/m=>R=1000/σ

ER=K?

K----感應測井線圈系數(shù)6.1感應測井基本原理雙線圈系存在的問題!提取有用信號ER難；

顯然，雙線圈系僅有理論意義，無實用價值，因此提出了復合線圈系!探測深度不夠深，泥漿和侵入帶影響大;源距增加，探測半徑增加,分層能力減小，受圍巖影響大。0.8m復合線圈系，書P18-P196.2

雙感應測井儀器結構R20.6T00.2T10.4R10.2R0

0.6T2-7

100-25-25100-7數(shù)字表示線圈的圈數(shù),負號表示繞向與主線圈相反T0R0：主線圈T1R1

:

井眼補償線圈,T2R2:圍巖補償線圈輸出曲線：6.3

雙感應測井曲線及應用RILM，能探測到侵入帶地層電阻率RXO，探測半徑0.7m,縱向分辨率1.8mRILD，能探測到原狀地層電阻率Rt，探測半徑1.3m,縱向分辨率2.0m探測半徑：RLLD=1.8m，RLLS=0.75m縱向分辨率：DLL：0.6m曲線特征，書P19：當?shù)貙雍穸却笥?m時，曲線半幅點對應于地層的層界面當目的層上下圍巖相同時，測得的電導（阻）率曲線對稱與地層的中部低電導率地層對應低的視電導率，高……應用：判別流體性質6.3雙感應測井曲線及應用獲得Rt和Rxo，計算Sw等分層層厚h>3m時，界面在半幅點層厚較小時，半幅點確定的層厚>實際層厚躍灰3井3162-3165米孔洞發(fā)育段躍新2－3躍1－01砂西60躍灰4躍灰4－7尕斯地區(qū)多井對比電阻率測井方法組合用不同探測深度的電阻率(或導電率)測井方法，進行徑向電阻率測量，綜合解釋確定：沖洗帶電阻率Rxo侵入帶電阻率Ri原狀地層電阻率Rt侵入直徑di現(xiàn)場常用電阻率組合雙側向－微球聚焦雙感應－八側向①陣列感應測井AITArrayinductionimager7.電成像測井②全井眼地層微電阻率掃描成像測井FMI

Fullboremicro-resistivityimager③方位電阻率成像測井ARI

Azimuthalresistivityimager我們主要簡單介紹：7.1AIT測井

陣列感應測井儀的測量原理與普通感應測井儀相似，但線圈的數(shù)量顯著增加。儀器采用沿井周360°設置多個發(fā)射和接收線圈，可同時采用25kHz，50kHz，l00kHz三種工作頻率進行測井。五條徑向探測深度不同的電阻率曲線。（1Oin，20in，30in，60in和90in）輸出曲線工作頻率：25kHz，50kHz，l00kHz三種縱向分辨率：1ft，2ft和4ft單位換算1ft=0.3048m1in=2.54cm1ft/s=0.3048m/s7.1AIT測井輸出曲線及應用可以得到Rt、Rxo，劃分油氣水，計算Sw。P217.2FMI測井20世紀90年代由schlumberger公司推出的新一代測井方法，采用多極板，多電極儀器結構，形成直觀反映井壁狀況的圖像。有四個能夠伸縮的臂。在儀器平面上，相鄰兩個臂相互垂直。在每個臂上安裝了兩個極板，上部是主極板，下部是副極板，副極板可以活動。每個極板上都陣列地安裝了24個紐扣電極，可獲得0.2in的分辨率。

測井時，由推靠器把極板推靠貼在井壁上進行測量，由陣列電極發(fā)射的電流被聚焦后垂直地進入井壁地層。因此，陣列紐扣電極上電流強度的變化反映了紐扣電極正對著的地層區(qū)域由于巖石結構、電化學非均質性引起的電阻率變化。陣列紐扣電流經(jīng)適當?shù)奶幚砜煽潭葹椴噬蚧叶鹊燃増D像，以顏色深淺來反映地層電阻率的變化。采用3種測井模式（P22,表1-2)操作模式全井眼四極板傾角儀電極數(shù)量（個）1929688.5in井眼中的覆蓋率（％）8040最大測速（ft/h）180036005400

FMI成像圖以顏色的變化來反映地層電阻率的高低：隨著地層電阻率逐漸增高，F(xiàn)MI圖像逐漸變亮；隨著地層電阻率逐漸降低，F(xiàn)MI圖像逐漸變暗。研究地質構造；FMI測井應用評價地層孔隙特性；識別裂縫，井壁上的孔洞；進行巖性對比；研究沉積相。FMI圖像具有很高的精度，分辨率為0.2in(5mm），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：書P23書P24針對具體區(qū)塊時，最好利用巖心刻度成像測井，減少誤判、降低多解性a.地層層理b.縫合線c.小斷層d.泥質條帶e.裂縫真假裂縫鑒別：地層層理、縫合線、小斷層、泥質條帶、裂縫地層層理縫合線斷層面測量原理與DLL測井類似，只是多加了電極，既有大的探測深度，又能對各種地質事件有方位成像。7.3ARI測井圓周方向均勻安裝12個柱狀電極電極垂直分辨率20cm,方位分辨率30°，探測深度與深側向相近。在每個深度處ARI可同時輸出12個方位電阻率值，相當于每個電極發(fā)射電流穿過路徑上的介質的電阻率，穿過路徑包括電極30°張開角所控制的范圍。7.3ARI測井ARI輸出曲線，P25（1）12條方位電阻率曲線；（2）1條高分辨率電阻率曲線(LLhr),由12條方位電阻率曲線平均產生，其垂直分辨率20cm，徑向探測深度介于深、淺雙側向之間；（3）1條RLLD、1條RLLS；（4）12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；（5）井壁的動、靜態(tài)成像圖。ARI測井應用

由于LLhr縱向分辨率高，對薄地層敏感造成的，因此，LLhr對劃分薄層十分有用。ARI已在劃分薄層、分析地層非均質性，以及評價裂縫等方面得到了大量應用。套管井電阻率測井（CHFR）為了進行油藏開發(fā)過程中的動態(tài)監(jiān)測，研制了通過電阻率測井，提供更準確的Sw。9.套管井電阻率測井Casedholeformationresistivity并且是大部分電流被套管“吃掉了”，只有小部分進入地層。9.1CHFR測井原理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