第四章侧向测井

1、第四章侧向测井 Laterolog 或Focused Log 总 述 1.测量条件：盐水泥浆、高阻薄层 2.测量沿井深变化的电阻率 3.电流聚焦测量深、中、浅三种不同径 向电阻率Rt、Ri、Rxo 4.用于划分岩性、对比地层一、为什么要提出测向测井 1.盐水泥浆、高阻薄层，将产生泥浆分流、测不到地层电阻 2.高阻屏蔽使普通电阻率法无法进行，所以提出聚焦测井法使电流进入地层。其办法是把主电流聚焦，用电子线路把电流挤入地层，与普通视电阻率差别在于供电方式不一样。 二、侧向测井的分类 高阻地层用侧向 地层为低阻时用感应 LL3、LL6、LL7、LL8、双测向邻近侧向，微侧向 微球形聚焦 三、三侧向测

2、井LL3 1.测井仪器装置及原理 侧向测井原理图 1)三侧向电极系 Ao主电极，A1、A2屏蔽电极位于两则，它们短路相接。回路电极B置远处(计为无限远) 2)测井过程中，主电极Ao和A1、A2供以同一极性电流，并使它们之间保持恒定电位 3)当Ao与A1、A2电位不相等时，其电位差被送到调整线路上，通过调节A1、A2电路的电流，保持整个电极系处于等电位状态 4)三侧向的电场和一完整金属圆柱体电场基本一样，Io被A1、A2所屏蔽。主电流水平流入地层 5)仪器记录的是任意屏蔽电极A1或A2与Ao的电位差U和主电极电流Io ro表示主电极的接地电阻，表示主电极的电流层由主电极到回路电极所经过的介质的电

3、阻，到无限远之间的介质的电阻率 Lm=Lo+2e/3 6)三侧向的主电流基本上是垂直射入地层。接地电阻定义。ro可看成是三组成部分： ro=rm+rt+ri(串联电路) 其中rm、ri、rt对Ra贡献，取决于聚焦能力大小，聚焦能力强，rt贡献大，反之rt对Ro贡献就小。另外与径向深度也有关系为了说明层间各部分对测量结果相对影响，引入几何因子的概念：几何因子是指与介质空间位置、体积大小、形状等几何因素有关的各种影响因素的总和。几何因子理论：地层各个分测量结果的相对贡献可用相对几何位置描述。电极系测定各部分贡献总和为1Ra=GmRm+GiRi+GtRt其中G为几何因子，取决于介质的空间位置、大小、

4、形状等2.三侧向测井框间：聚焦过程：振荡器A1、A2、Ao供Io恒定,调整电压放大整流Uo比较稳定，当ro端电压未超出某一值时，Uo值不变。ro两端电压变化振荡器输出发生变化ro调节Io恒定。A1、A2与A0电位基本相等3.影响三侧向测井的因素：电极系+地层电极系：1)聚焦能力影响电极系聚焦能力强，电流层进入地层深度大，Rt的贡献相对大。仪器聚焦能力取决于电极距L长度，L大，聚焦能力好。而实验证明，当L10d，Ra与L无关，一般是L=58d2)主电极长度2Lo：主电极长度决定于电流层厚度，2Lo小，分层能力强，2Loh/4 时效果好，2Lo h/4 ，受围岩影响大3)电极直径Dn选择直径小，泥

5、浆层厚度大，那么Ra则小，反之dn大，Ra则升高4)地层参数的影响：井孔、侵入带、地层、几何因子理论Ra=jmRm+jiRi+jtRt j=jm+ji+jt=1i)井径影响：井径不大时井内为盐水泥浆，其几何因子和Rm都小，影响可以忽略。井径变大时，泥浆范围扩大，电流散开，ro降低，则Ra降低。井眼扩大，是不利因素。 (ii)侵入带影响：Gi Ri的影响，侵入深、电极聚焦能力差，Gi值大， Ri在总测量值中占的分量大，所以高阻侵入比低阻侵入影响大 iii)围岩Rs的影响：当RtRs时，围岩分流作用，使电流线散开，使Ra降低，当RtRs时， 屏蔽、扩散面积减小，R值增大，因而测量Ra比真电阻值大。

6、4.三测向曲线形态及应用 电流尺厚度1).形态，单一高阻层的电阻率曲线(1)上下围岩一致时，曲线中心对称，对高阻层Ra上升，层愈厚，电阻越高(2)上下围岩不一致时，Ra曲线不对称，极大值向高阻围岩一方，(3)h4d时，极值不变，曲线对称，h变薄。对地层中心出现峰值(4)曲线分层能力强，特别对薄层，分层能力取决于Lo长度,Ao长度取决于电流层的厚度。三侧向测井适用于高阻薄层盐水泥浆。深侧向也受侵入带影响。而一条曲难以区分油气水层。引入浅三侧向屏蔽电极短，聚焦能力差；电流很快发散。探测深度浅，侵入带为重要影响因素，根据深浅三侧向重叠，可以判断油气水层。单一高阻层电阻率单一高阻层电阻率R R曲线曲线

7、对着高阻层的R值增大上、下围岩电阻率相等时，高阻层视电阻率曲线对称于地层中心从围岩到地层曲线升高，上升的陡度与主电极长度有关，主电极越短，陡度越大，地层界面与曲线开始急剧上升的点对应极大值是地层视电阻率曲线特征数值 HL时，位于地层中点；L/2h2L时，极值点向边界偏离， h=L时，地层中点出现极小值h4d时，极大值不变h4d时层厚和围岩影响校正，以消除其影响间互层岩层组的电阻率曲线间互层岩层组的电阻率曲线由于h很薄，高阻邻层影响主电流的分布，高阻厚层，低阻分布使R的分布呈指状。浅三侧向应用1.划分剖面，从3受井眼、层厚、邻层影响小，分层能力较强，是划分不同电阻率地层最好方法之一。地层界面划在

8、曲线开始急剧变化的位置。由于LL3系泥浆侵入油层，而油、水层的泥浆侵入性质不同，油层多为减阻侵入，水层多为增阻侵入LLd、LLs重迭比较法判断油水层。深侧向值浅侧向值为油层。反之为水层应用2.求地层真电阻率Rt三侧向小结三侧向是一种聚焦电阻率测井法，适合于解决高矿化度泥浆和高阻薄层的测井问题。电极系三个柱状金属电极组成，测井时，自动调节主电流强度使其值恒定，屏蔽电流使主电流聚焦，水平流入地层，测任一电极的电位。LL3测得的R正比于主电极的接地电阻ro由于主电流水平流入地层，围岩影响小分层能力强，主电流经过泥浆、侵入带和地层，所以R受泥浆、侵入带和地层电阻的影响。在高矿化度泥浆井中，泥浆侵入带的

9、电阻率很小，主要是反映地层的电阻率，在淡水泥浆增阻侵入时R受Ri影响很大。用三侧向测井可以求得Rt四、七侧向测井基本原理：与LL3一致，电极系结构上略有不同，由七个金属电极组成。1)电极结构 主电极Ao 屏蔽电极A1、A2、M1、N1、M1、N2两对监督电级分 别短路相接2)测量时Ao供以Io恒定，A1、A1通同极性电流强度，调节I1、保持M1、N1 M1、N1、电位相等3)M1、N1电极间电位不等时，自动调节A 1、A24)测量M或N与无限远处电极之间电位差根据电位叠加原理求UM、UN Ra=KUMN/Io七侧向小结七侧向小结与三侧向一样，七侧向也是一种聚焦电阻率测井法，其极系特点是七个电极，以主电极Ao为中心，两对监督电极，一对屏蔽电极上下对称分布，测井时自动调节屏蔽电流强度，使主电流聚焦，并水平地进入地层，七侧向记录的是任一监督电极的电位，该电位大小与地层电阻率有关，所以七侧向测井曲线反映地层电阻率变化情况与三侧向一样，七侧向受围岩，泥浆的影响也很小；分层能力强，但受侵入带影响，在高矿化度泥浆井中使用效果最好，用其于求地层电阻率Rt。与三侧向比较，七侧向分层能力不如三侧向高，主要是由于三侧向的电流层厚度约0.3m比七侧向电流层度(约0.8