石油工程测井5-第1章电法测井-1.4感应测井成像测井(改)

主讲教师：吴丰

单位：资源与环境学院石油工程测井二零一二年十二月①双侧向测井的电极系及测井原理上节知识回顾②双侧向测井的输出曲线及其特征③双侧向测井的应用RLLD→RtRLLS→RXO分层；识别流体性质；识别裂缝，计算裂缝参数；求Rt,计算Sw等。岩石电导率（P9）及电阻率测井基础1电阻率测井的分类2普通电阻率测井3双侧向电阻率测井4主要内容微球形聚焦测井5感应测井6成像测井7随钻测井（LWD）8套管井电阻率测井9地层倾角测井或电磁波传播测井10直流电法测井交流普通电阻率，侧向感应侧向测井的局限？油基泥浆钻的井气体条件下钻的井空气井共同的特点：井内无导电介质解决问题的方法？→感应测井（InductionLogging）

提出用电磁感应的方法，在地层中建立电场，测量地层的导电特性!线圈A通交流电→A周围空间形成交变电磁场→B线圈产生感应电动势交变电磁场可在导电介质中传播，也能在非导电介质中传播为什么能在这种条件下测井？A、B放入井中→A能在井周围地层中感应出电动势→形成以井轴为中心的同心圆环状涡流→涡流强度与地层电导率成正比→涡流产生二次交变电磁场→在B中又产生感应电动势→电动势大小取决于涡流强度→取决于地层导电率6.1感应测井基本原理线圈系发射线圈T接收线圈R振荡器→正弦交流电→发射线圈→形成交变电磁场设想地层为许多以井轴为中心的导电圆环→交变电磁场作用→圆环产生以井轴为中心（同心环状）感应电流→涡流→形成二次交变电磁场→接收线圈产生感应电动势L－线圈距6.1感应测井基本原理RiRt直流电交流电传导方式无用信号EX双线圈系图R接收线圈2次感应电动势ER有用信号ER感应电流I′（涡流）Ø′涡流I′产生的二次磁通ØI产生的一次磁通T发射线圈通以20khz交流电I由于EX与ER存在90的相位差，接收到的信号用相敏检波技术把ER检测出来，

ER与地层的电导率（电阻率）有关定义:单位ms/m=>R=1000/σ

ER=K•

K----感应测井线圈系数6.1感应测井基本原理双线圈系存在的问题!提取有用信号ER难；

显然，双线圈系仅有理论意义，无实用价值，因此提出了复合线圈系!探测深度不够深，泥浆和侵入带影响大;源距增加，探测半径增加,分层能力减小，受围岩影响大。0.8m复合线圈系，书P18-P196.2

双感应测井仪器结构R20.6T00.2T10.4R10.2R0

0.6T2-7

100-25-25100-7数字表示线圈的圈数,负号表示绕向与主线圈相反T0R0：主线圈T1R1

:

井眼补偿线圈,T2R2:围岩补偿线圈输出曲线：6.3

双感应测井曲线及应用RILM，能探测到侵入带地层电阻率RXO，探测半径0.7m,纵向分辨率1.8mRILD，能探测到原状地层电阻率Rt，探测半径1.3m,纵向分辨率2.0m探测半径：RLLD=1.8m，RLLS=0.75m纵向分辨率：DLL：0.6m曲线特征，书P19：当地层厚度大于2m时，曲线半幅点对应于地层的层界面当目的层上下围岩相同时，测得的电导（阻）率曲线对称与地层的中部低电导率地层对应低的视电导率，高……应用：判别流体性质6.3双感应测井曲线及应用获得Rt和Rxo，计算Sw等分层层厚h>3m时，界面在半幅点层厚较小时，半幅点确定的层厚>实际层厚跃灰3井3162-3165米孔洞发育段跃新2－3跃1－01砂西60跃灰4跃灰4－7尕斯地区多井对比电阻率测井方法组合用不同探测深度的电阻率(或导电率)测井方法，进行径向电阻率测量，综合解释确定：冲洗带电阻率Rxo侵入带电阻率Ri原状地层电阻率Rt侵入直径di现场常用电阻率组合双侧向－微球聚焦双感应－八侧向①阵列感应测井AITArrayinductionimager7.电成像测井②全井眼地层微电阻率扫描成像测井FMI

Fullboremicro-resistivityimager③方位电阻率成像测井ARI

Azimuthalresistivityimager我们主要简单介绍：7.1AIT测井

阵列感应测井仪的测量原理与普通感应测井仪相似，但线圈的数量显著增加。仪器采用沿井周360°设置多个发射和接收线圈，可同时采用25kHz，50kHz，l00kHz三种工作频率进行测井。五条径向探测深度不同的电阻率曲线。（1Oin，20in，30in，60in和90in）输出曲线工作频率：25kHz，50kHz，l00kHz三种纵向分辨率：1ft，2ft和4ft单位换算1ft=0.3048m1in=2.54cm1ft/s=0.3048m/s7.1AIT测井输出曲线及应用可以得到Rt、Rxo，划分油气水，计算Sw。P217.2FMI测井20世纪90年代由schlumberger公司推出的新一代测井方法，采用多极板，多电极仪器结构，形成直观反映井壁状况的图像。有四个能够伸缩的臂。在仪器平面上，相邻两个臂相互垂直。在每个臂上安装了两个极板，上部是主极板，下部是副极板，副极板可以活动。每个极板上都阵列地安装了24个纽扣电极，可获得0.2in的分辨率。

测井时，由推靠器把极板推靠贴在井壁上进行测量，由阵列电极发射的电流被聚焦后垂直地进入井壁地层。因此，阵列纽扣电极上电流强度的变化反映了纽扣电极正对着的地层区域由于岩石结构、电化学非均质性引起的电阻率变化。阵列纽扣电流经适当的处理可刻度为彩色或灰度等级图像，以颜色深浅来反映地层电阻率的变化。采用3种测井模式（P22,表1-2)操作模式全井眼四极板倾角仪电极数量（个）1929688.5in井眼中的覆盖率（％）8040最大测速（ft/h）180036005400

FMI成像图以颜色的变化来反映地层电阻率的高低：随着地层电阻率逐渐增高，FMI图像逐渐变亮；随着地层电阻率逐渐降低，FMI图像逐渐变暗。研究地质构造；FMI测井应用评价地层孔隙特性；识别裂缝，井壁上的孔洞；进行岩性对比；研究沉积相。FMI图像具有很高的精度，分辨率为0.2in(5mm），形成的彩色图像和岩心照片相似，给人们以直观的感觉，可以用来：书P23书P24针对具体区块时，最好利用岩心刻度成像测井，减少误判、降低多解性a.地层层理b.缝合线c.小断层d.泥质条带e.裂缝真假裂缝鉴别：地层层理、缝合线、小断层、泥质条带、裂缝地层层理缝合线断层面测量原理与DLL测井类似，只是多加了电极，既有大的探测深度，又能对各种地质事件有方位成像。7.3ARI测井圆周方向均匀安装12个柱状电极电极垂直分辨率20cm,方位分辨率30°，探测深度与深侧向相近。在每个深度处ARI可同时输出12个方位电阻率值，相当于每个电极发射电流穿过路径上的介质的电阻率，穿过路径包括电极30°张开角所控制的范围。7.3ARI测井ARI输出曲线，P25（1）12条方位电阻率曲线；（2）1条高分辨率电阻率曲线(LLhr),由12条方位电阻率曲线平均产生，其垂直分辨率20cm，径向探测深度介于深、浅双侧向之间；（3）1条RLLD、1条RLLS；（4）12条方位电极与井壁间隙曲线，用作井眼校正，由辅助测量模式提供；（5）井壁的动、静态成像图。ARI测井应用

由于LLhr纵向分辨率高，对薄地层敏感造成的，因此，LLhr对划分薄层十分有用。ARI已在划分薄层、分析地层非均质性，以及评价裂缝等方面得到了大量应用。套管井电阻率测井（CHFR）为了进行油藏开发过程中的动态监测，研制了通过电阻率测井，提供更准确的Sw。9.套管井电阻率测井Casedholeformationresistivity并且是大部分电流被套管“吃掉了”，只有小部分进入地层。9.1CHFR测井原理因此套管测井就是如何测量小部分电流的变化，反映地层特