感应测井1课件

测井方法原理电法测井（十一）第三节复合线圈系第二节视电阻率和几何因子第一节感应测井原理

第四节感应测井仪刻度原理第五节感应测井视电阻率曲线第六节均匀介质中感应测井响应的严格解法第五章感应测井第八节感应测井曲线的解释第七节几何因子理论的改进前节知识回顾直流电法测井交流普通电阻率，侧向感应侧向测井的特点？探测深度分辨率侵入影响应用效果侧向测井的局限？油基泥浆钻的井气体条件下钻的井空气井井内无导电介质解决问题的方法——感应测井第一节感应测井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－线圈距假定：单元环—井轴垂直通过圆环中心，圆环半径r，截面积A思路：先计算发射线圈T在单元环感应涡流的大小→再计算单元环涡流在接收线圈R中产生的感应电动势→最后求出全空间所有单元环在接收线圈R中的信号总和。感应电动势计算磁偶极子：与研究空间比，线圈很小，可看作点状—磁偶极子。磁偶极子产生的偶极矩M:I为正弦交流电nT－发射线圈匝数So－线圈的面积(a2)I－线圈中的电流强度M－偶极矩（磁场强度）据电磁学，空间任一点磁场强度的矢径方向的分量H:T－测点距发射线圈的距离－矢径方向与M方向的夹角i－单位虚数－交变电流的角频率单元环的电导：－单元环导电率单元环中的电流（涡流）：该涡流在空间形成二次电磁场，它在接收线圈处形成的磁场强度：单元环在接收线圈R的磁通：nR－接收线圈圈数So－接收线圈的面积MR－发射线圈与单元环间的互感单元环在接收线圈中产生的电动势：k——仪器常数g——单元环几何因子，反映了单元环对测量结果的贡献全部单元环(涡流)产生的二次感应电动势：Vx－没经过地层，为无用信号，它与有用信号VR相差90°相位。测量时要将Vx压制掉P130→(4-4)根据计算有用信号远小于无用信号相敏检波器发射线圈与接收线圈直接耦合电动势微分几何因子微分几何因子的三维图形－类似半个火山的图形。半圆形火山口是g最大值的轨迹。在T和R处有两个峭壁TRP130→(4-3)井下介质一般是分区均匀的——阶跃介质。

井下条件的视电导率横向→井眼－侵入带－原状地层纵向→地层是一层一层沉积的－围岩如用m、i、t、s分别代表井眼、侵入带、原状地层、围岩导电率，则有：Gm、Gi、Gt、Gs——井眼、侵入带、原状地层、围岩的积分几何因子二、横向几何因子将g对z积分，就得到横向微分何几因子gr横向微分几何因子gr反映线圈系的横向探测特性→井、侵入带、原状地层对视电阻率相对贡献的大小P133→(4-9)K(k)－第一类完全椭圆积分E(k)－第二类完全椭圆积分式中：Gr是随r单调增加的函数r=0→Gr=0r→∞→Gr=1Gr(r)是半径为r的柱面以内全部介质的总相对贡献。例如：当r=0.5L时，Gr=0.225→表示在r=0.5L的圆柱面内全部介质的总相对贡献是22.5％，而柱面以外的总相对贡献是77.5％将gr对r积分，就得到在径向上有限地层的相对贡献——横向积分何几因子Gr横向积分几何因子双线圈系P134→(4-11)Gr的含义二、纵向几何因子将g对r积分，就得到纵向微分何几因子gz纵向微分几何因子P134→(4-12)T和R分别放在z轴上-L/2与L/2处，积分结果是：gz反映线圈系的纵向探测特性→发射线圈与接收线圈之间的地层贡献最大，以外的地层的贡献按1/z2的规律减小。纵向微分何几因子决定了线圈系的纵向分辨率→线圈距L越大，纵向分辨率越低→与提高径向探测深度茅盾自学P135－137由串联在一起的多个发射线圈和串联在一起的多个接收线圈组成。第三节复合线圈系双线圈系的缺陷无用信号过大，比有用信号大几十～几千倍纵向和横向探测特性不能满足要求复合线圈系复合线圈系它们分别用符号T0，T1，…，Tl和R0，R1，…，Rm表示。它们的匝数分别是nT0，…，nTl和nR0，…，nRm表示。它们的匝数nT0和nR0一定是最大的。我国常用的1503双感应测井仪线圈系结构T(T0、T1、T2)－深、中感应共用的发射线圈R(R0、R1、R2)－深感应的接收线圈r(r0、r1、r2、r3、r4)－浅感应的接收线圈深感应－对称六线圈系，中感应－不对称八线圈系线圈的匝数可以取正值，也可以取负值nT0和nRO永远取正数发射线圈的缠绕方向与主发射线圈T0相同→匝数为正接收线圈的缠绕方向与主接收线圈T0相同→匝数为正由于匝数有负，主线圈对的权系数通常大于1注恰当选择线圈系的位置、匝数0.8m六线圈系的特点参见P140→图4-5：

微分几何因子随r和z变化的三维图形六线圈系的径向探测深度远比主线圈对的要大六线圈系的微分几何因子除了“高峰”，还有“深谷”—某些地方g取负值—有些线圈匝数为负的缘故采用复合线圈系可以改进仪器的探测特性，但必须满足一定要求我国常用的1503双感应测井仪线圈系结构深感应－对称六线圈系，中感应－不对称八线圈系有时，线圈系也可不对称讨论r<0.2时Gr=-0.0027Groo=0.067井的影响由主线圈的6.7%降低到0.27%→0r<0.2时→gr远比groo低，且出现负值——消除井眼影响六线圈系的探测深度>主线圈系探测深度gr最大值在r=0.58m处groo最大值在r=0.36m处横向几何因子讨论纵向几何因子gz远比gzoo高、而且窄纵向分辨率提高gz曲线的尖峰变高、变窄→称为“聚焦”现象→是线圈相互作用所至在z=1m附近，gz