石油工程測井5-第1章電法測井-1.4感應(yīng)測井成像測井(改)

主講教師：吳豐

單位：資源與環(huán)境學(xué)院石油工程測井二零一二年十二月①雙側(cè)向測井的電極系及測井原理上節(jié)知識回顧②雙側(cè)向測井的輸出曲線及其特征③雙側(cè)向測井的應(yīng)用RLLD→RtRLLS→RXO分層；識別流體性質(zhì)；識別裂縫，計(jì)算裂縫參數(shù)；求Rt,計(jì)算Sw等。巖石電導(dǎo)率（P9）及電阻率測井基礎(chǔ)1電阻率測井的分類2普通電阻率測井3雙側(cè)向電阻率測井4主要內(nèi)容微球形聚焦測井5感應(yīng)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(cè)向感應(yīng)側(cè)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(diǎn)：井內(nèi)無導(dǎo)電介質(zhì)解決問題的方法？→感應(yīng)測井（InductionLogging）

提出用電磁感應(yīng)的方法，在地層中建立電場，測量地層的導(dǎo)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(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢交變電磁場可在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播，也能在非導(dǎo)電介質(zhì)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(yīng)出電動(dòng)勢→形成以井軸為中心的同心圓環(huán)狀渦流→渦流強(qiáng)度與地層電導(dǎo)率成正比→渦流產(chǎn)生二次交變電磁場→在B中又產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢→電動(dòng)勢大小取決于渦流強(qiáng)度→取決于地層導(dǎo)電率6.1感應(yīng)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(shè)想地層為許多以井軸為中心的導(dǎo)電圓環(huán)→交變電磁場作用→圓環(huán)產(chǎn)生以井軸為中心（同心環(huán)狀）感應(yīng)電流→渦流→形成二次交變電磁場→接收線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢L－線圈距6.1感應(yīng)測井基本原理RiRt直流電交流電傳導(dǎo)方式無用信號EX雙線圈系圖R接收線圈2次感應(yīng)電動(dòng)勢ER有用信號ER感應(yīng)電流I′（渦流）?′渦流I′產(chǎn)生的二次磁通?I產(chǎn)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(shù)把ER檢測出來，

ER與地層的電導(dǎo)率（電阻率）有關(guān)定義:單位ms/m=>R=1000/σ

ER=K?

K----感應(yīng)測井線圈系數(shù)6.1感應(yīng)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(shí)用價(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;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(fù)合線圈系，書P18-P196.2

雙感應(yīng)測井儀器結(jié)構(gòu)R20.6T00.2T10.4R10.2R0

0.6T2-7

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

:

井眼補(bǔ)償線圈,T2R2:圍巖補(bǔ)償線圈輸出曲線：6.3

雙感應(yīng)測井曲線及應(yīng)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(dāng)?shù)貙雍穸却笥?m時(shí)，曲線半幅點(diǎn)對應(yīng)于地層的層界面當(dāng)目的層上下圍巖相同時(shí)，測得的電導(dǎo)（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……應(yīng)用：判別流體性質(zhì)6.3雙感應(yīng)測井曲線及應(yīng)用獲得Rt和Rxo，計(jì)算Sw等分層層厚h>3m時(shí)，界面在半幅點(diǎn)層厚較小時(shí)，半幅點(diǎn)確定的層厚>實(shí)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?qū)щ娐?測井方法，進(jìn)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(cè)向－微球聚焦雙感應(yīng)－八側(cè)向①陣列感應(yīng)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(yīng)測井儀的測量原理與普通感應(yīng)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(shè)置多個(gè)發(fā)射和接收線圈，可同時(shí)采用25kHz，50kHz，l00kHz三種工作頻率進(jìn)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(yīng)用可以得到Rt、Rxo，劃分油氣水，計(jì)算Sw。P217.2FMI測井20世紀(jì)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(jié)構(gòu)，形成直觀反映井壁狀況的圖像。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。在每個(gè)臂上安裝了兩個(gè)極板，上部是主極板，下部是副極板，副極板可以活動(dòng)。每個(gè)極板上都陣列地安裝了24個(gè)紐扣電極，可獲得0.2in的分辨率。

測井時(shí)，由推靠器把極板推靠貼在井壁上進(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。陣列紐扣電流經(jīng)適當(dāng)?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(gè)）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(zhì)構(gòu)造；FMI測井應(yīng)用評價(jià)地層孔隙特性；識別裂縫，井壁上的孔洞；進(jìn)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(shí)，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(zhì)條帶e.裂縫真假裂縫鑒別：地層層理、縫合線、小斷層、泥質(zhì)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(zhì)事件有方位成像。7.3ARI測井圓周方向均勻安裝12個(gè)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(cè)向相近。在每個(gè)深度處ARI可同時(shí)輸出12個(gè)方位電阻率值，相當(dāng)于每個(gè)電極發(fā)射電流穿過路徑上的介質(zhì)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(chǎn)生，其垂直分辨率20cm，徑向探測深度介于深、淺雙側(cè)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(dòng)、靜態(tài)成像圖。ARI測井應(yīng)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(zhì)性，以及評價(jià)裂縫等方面得到了大量應(yīng)用。套管井電阻率測井（CHFR）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)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(jìn)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