地球物理測井8(感應測井)

8感應測井（IL）8感應測井（IL）ES、LL和微電阻率測井的應用條件：

它們通過主電流場中的主電流（I0）與電位差（△U）確定地層的電阻率。所以其應用條件為：①井內(nèi)的流體必須是導電的（即能使主電流能進入地層并形成電流場）。②測量結果主要由地層確定。

8感應測井（IL）井內(nèi)流體的類型與導電性：①氣體：不導電②油基泥漿：不導電③淡水泥漿：導電（電阻率較高）④鹽水泥漿：導電（電阻率較低）可以看出只有第③、④兩種情況下，前述的測井方法才可用，而且淡水泥漿對側向測井的影響較大,鹽水泥漿對ES測井的影響較大。8.1.1儀器的結構

其儀器的主要部分由一系列的同軸的線圈組成（部分線圈是同向，而有的是反相）。8.1.1儀器的結構其中一部分線圈用來發(fā)射信號（稱為發(fā)射線圈）；而另一部分用來接收信號（稱為接收線圈）。8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）巖層可認為是由許多的單元環(huán)組成的。8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）

發(fā)射線圈T發(fā)射高頻（f=20KHZ）等幅（強度恒定）的正弦交流電I，其在周圍空間產(chǎn)生交變電磁場。8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）單元環(huán)中的感應電動勢de

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）單元環(huán)中的感應電流該電流也為交變電流（渦流），它在空間產(chǎn)生二次交變電磁場。8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）

單元環(huán)在接收線圈中產(chǎn)生的有用信號

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）所有單元環(huán)在接收線圈R中產(chǎn)生的有用信號ER

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）無用信號的概念與抑制：

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）無用信號與有用信號之間具有90o的相位差，所以用相敏檢波器將有用信號與無用信號區(qū)分開來。

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）

在均勻介質中：

可以證明:

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）在均勻介質中：

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）在非均勻介質中：

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）在非均勻介質中：

8.1.2測量原理（以雙線圈系為例）在非均勻介質中：所以,測量結果是周圍介質的綜合反映即視電導率。

8.2感應測井的影響因素

井眼的影響：（σm,dh）泥漿侵入的影響：（σi,di）圍巖的影響:（σs1,σs2,h）8.2感應測井的影響因素

所謂趨夫效應就是單元環(huán)之間的相互作用，當?shù)貙拥摩襱很大時，單元環(huán)中的渦流較大，單元環(huán)之間的相互作用的影響就不可忽略，即對測量結果有影響。

8.3感應線圈系的探測特性

所謂探測特性是指儀器的分辨率及測量結果與介質電導率的關系

8.3.1單元環(huán)幾何因子g有物理意義

可以看出，g與單元環(huán)的位置及大小有關，故稱之為單元環(huán)幾何因子

。8.3.1單元環(huán)幾何因子g有物理意義

①單元環(huán)在接收線圈R中產(chǎn)生的有用信號②所有單元環(huán)在接收線圈中產(chǎn)生的有用信號ER（總有用信號）（均勻介質）所以

8.3.1單元環(huán)幾何因子g有物理意義

即表示單位截面的單元環(huán)在接收線圈中產(chǎn)生的有用信號占全部地層在接收線圈中產(chǎn)生的總有用信號的百分數(shù)（單位截面的單元環(huán)對測量結果貢獻的大?。?。

8.3.2雙線圈系的探測特性

⑴橫向（徑向）探測特性

徑向探測特性是指垂直于線圈系軸上不同位置的介質對總有用信號貢獻的大小。8.3.2雙線圈系的探測特性

①徑向微分幾何因子Gr

物理意義

Gr是半徑為r的單位厚度的無限長圓筒介質對總有用信號貢獻的大小。8.3.2雙線圈系的探測特性

Gr的大小與r的關系Ⅰr=0.45L時：Gr=max（即貢獻最大）Ⅱr>2.5L時：Gr很?。簇暙I很?。?.3.2雙線圈系的探測特性

說明對有用信號的貢獻主要來自距井軸0~2.5L范圍內(nèi)的介質，且r=0.45L附近的介質的貢獻最大。探測深度與線圈距有關，L較小時，探測深度較淺，其測量結果不能反映原狀地層的電導率。8.3.2雙線圈系的探測特性

②徑向積分幾何因子Gd：

物理意義：Gd是距井軸范圍的介質（圓柱狀介質）對測量結果的貢獻的大小。

8.3.2雙線圈系的探測特性

Gd的大小與介質厚度的關系。（以L=1m為例）Ⅰ

r=0.3L時：Gd=0.1井眼的貢獻

r=0.5L時：Gd=0.225井眼及侵入帶的影響

r=2.5L時：Gd=0.77井眼、侵入帶及原狀地層的貢獻Ⅱ

r→∞時：Gd→18.3.2雙線圈系的探測特性

③徑向探測特性Ⅰ雙線圈系的探測深度與線圈距（L）有關，且主要取決于距井軸0.5L附近的介質Ⅱ井眼及侵入的影響在L較小時較為嚴重。所以要想使測得結果主要反映，則應選擇較大的線圈距（L）

8.3.2雙線圈系的探測特性

⑵縱向探測特性（分辨率）縱向探測特性是指沿線圈系軸向（縱向）不同位置的介質（地層）對總有用信號貢獻的大小。

8.3.2雙線圈系的探測特性

①縱向微分幾何因子（Gz）：

物理意義：位于儀器坐標系中z處的薄片對測量結果的頁貢獻的大小

8.3.2雙線圈系的探測特性

Gz的大?。海ㄅc位置Z有關）Ⅰ線圈之間的水平薄層的幾何因子Gz=max，且為常數(shù)：Ⅱ線圈以外的水平薄層的幾何因子Gz隨|z|的增大迅速減小，即：

8.3.2雙線圈系的探測特性

說明：雙線圈系的有用信號主要來自線圈系之間的地層（介質），線圈系之外的地層的貢獻較小。

8.3.2雙線圈系的探測特性

②縱向積分幾何因子Gh：物理意義：

Gh是厚度為h的水平無限大介質對測量結果的貢獻的大小

8.3.2雙線圈系的探測特性

②縱向積分幾何因子Gh：物理意義：

Gh是厚度為h的水平無限大介質對測量結果的貢獻的大小

8.3.2雙線圈系的探測特性

③縱向探測特性Ⅰ線圈系之間的介質對測量結果的貢獻最大Ⅱ線圈系的縱向分辨率為L，即層厚<L時，其測量結果受圍巖的影響大。所以要想使測量結果受圍巖的影響較小（分辨率高）就得采用較小的線圈距。

8.3.2雙線圈系的探測特性

⑶雙線圈系存在的問題①從徑向探測特性看，應加長線圈距L，以減小井眼及泥漿侵入的影響。②從縱向探測特性看應減小線圈距L，以減小圍巖的影響。以上兩點是一對矛盾。

8.3.3復合線圈系的探測特性

由串聯(lián)在一起的多個發(fā)射線圈和另外串聯(lián)在一起的多個接收線圈組成。T——發(fā)射線圈R——接收線圈其中匝數(shù)最多的一對線圈為主發(fā)射線圈和主接收線圈分別用T0、R0表示。而其他的為補償發(fā)射線圈和補償接收線圈。

8.3.3復合線圈系的探測特性

T與R之間的數(shù)值代表線圈之間的距離T或R下面的數(shù)值代表線圈的匝數(shù)?！?”代表該線圈的繞向與主線圈的繞向相同“-”代表該線圈的繞向與主線圈的繞向相反因為有六個線圈組成，其中主線圈距為0.8m，所以被稱為0.8m六線圈系。

8.3.3復合線圈系的探測特性

——視電導率

。

8.3.3復合線圈系的探測特性

Ⅰr很小時，復合線圈系的Gr很小Gd→0

說明復合線圈系中井眼及泥漿侵入帶的影響比雙線圈系小得多。ⅡGr=max時：復合線圈系對應的r=0.58m；主合線圈對對應的r=0.36m

說明：與雙線圈系相比，復合線圈系的探測深度加大。

8.3.3復合線圈系的探測特性

②縱向微分幾何因子、積分幾何因子曲線

8.3.3復合線圈系的探測特性

Ⅰ時：復合線圈系的Gz>主線圈對的Gz，而且在附近復合線圈系Gz曲線變陡。

Ⅱ時：復合線圈系的Gz<主線圈對的Gz，說明圍巖的影響減小了。所以復合線圈系與雙線圈系相比，具有受井眼、侵入、圍巖影響較小的特點。

8.3.4雙感應的概念

雙感