地球物理测井8(感应测井)

8感应测井（IL）8感应测井（IL）ES、LL和微电阻率测井的应用条件：

它们通过主电流场中的主电流（I0）与电位差（△U）确定地层的电阻率。所以其应用条件为：①井内的流体必须是导电的（即能使主电流能进入地层并形成电流场）。②测量结果主要由地层确定。

8感应测井（IL）井内流体的类型与导电性：①气体：不导电②油基泥浆：不导电③淡水泥浆：导电（电阻率较高）④盐水泥浆：导电（电阻率较低）可以看出只有第③、④两种情况下，前述的测井方法才可用，而且淡水泥浆对侧向测井的影响较大,盐水泥浆对ES测井的影响较大。8.1.1仪器的结构

其仪器的主要部分由一系列的同轴的线圈组成（部分线圈是同向，而有的是反相）。8.1.1仪器的结构其中一部分线圈用来发射信号（称为发射线圈）；而另一部分用来接收信号（称为接收线圈）。8.1.2测量原理（以双线圈系为例）岩层可认为是由许多的单元环组成的。8.1.2测量原理（以双线圈系为例）

发射线圈T发射高频（f=20KHZ）等幅（强度恒定）的正弦交流电I，其在周围空间产生交变电磁场。8.1.2测量原理（以双线圈系为例）单元环中的感应电动势de

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）单元环中的感应电流该电流也为交变电流（涡流），它在空间产生二次交变电磁场。8.1.2测量原理（以双线圈系为例）

单元环在接收线圈中产生的有用信号

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）所有单元环在接收线圈R中产生的有用信号ER

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）无用信号的概念与抑制：

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）无用信号与有用信号之间具有90o的相位差，所以用相敏检波器将有用信号与无用信号区分开来。

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）

在均匀介质中：

可以证明:

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）在均匀介质中：

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）在非均匀介质中：

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）在非均匀介质中：

8.1.2测量原理（以双线圈系为例）在非均匀介质中：所以,测量结果是周围介质的综合反映即视电导率。

8.2感应测井的影响因素

井眼的影响：（σm,dh）泥浆侵入的影响：（σi,di）围岩的影响:（σs1,σs2,h）8.2感应测井的影响因素

所谓趋夫效应就是单元环之间的相互作用，当地层的σt很大时，单元环中的涡流较大，单元环之间的相互作用的影响就不可忽略，即对测量结果有影响。

8.3感应线圈系的探测特性

所谓探测特性是指仪器的分辨率及测量结果与介质电导率的关系

8.3.1单元环几何因子g有物理意义

可以看出，g与单元环的位置及大小有关，故称之为单元环几何因子

。8.3.1单元环几何因子g有物理意义

①单元环在接收线圈R中产生的有用信号②所有单元环在接收线圈中产生的有用信号ER（总有用信号）（均匀介质）所以

8.3.1单元环几何因子g有物理意义

即表示单位截面的单元环在接收线圈中产生的有用信号占全部地层在接收线圈中产生的总有用信号的百分数（单位截面的单元环对测量结果贡献的大小）。

8.3.2双线圈系的探测特性

⑴横向（径向）探测特性

径向探测特性是指垂直于线圈系轴上不同位置的介质对总有用信号贡献的大小。8.3.2双线圈系的探测特性

①径向微分几何因子Gr

物理意义

Gr是半径为r的单位厚度的无限长圆筒介质对总有用信号贡献的大小。8.3.2双线圈系的探测特性

Gr的大小与r的关系Ⅰr=0.45L时：Gr=max（即贡献最大）Ⅱr>2.5L时：Gr很小（即贡献很小）8.3.2双线圈系的探测特性

说明对有用信号的贡献主要来自距井轴0~2.5L范围内的介质，且r=0.45L附近的介质的贡献最大。探测深度与线圈距有关，L较小时，探测深度较浅，其测量结果不能反映原状地层的电导率。8.3.2双线圈系的探测特性

②径向积分几何因子Gd：

物理意义：Gd是距井轴范围的介质（圆柱状介质）对测量结果的贡献的大小。

8.3.2双线圈系的探测特性

Gd的大小与介质厚度的关系。（以L=1m为例）Ⅰ

r=0.3L时：Gd=0.1井眼的贡献

r=0.5L时：Gd=0.225井眼及侵入带的影响

r=2.5L时：Gd=0.77井眼、侵入带及原状地层的贡献Ⅱ

r→∞时：Gd→18.3.2双线圈系的探测特性

③径向探测特性Ⅰ双线圈系的探测深度与线圈距（L）有关，且主要取决于距井轴0.5L附近的介质Ⅱ井眼及侵入的影响在L较小时较为严重。所以要想使测得结果主要反映，则应选择较大的线圈距（L）

8.3.2双线圈系的探测特性

⑵纵向探测特性（分辨率）纵向探测特性是指沿线圈系轴向（纵向）不同位置的介质（地层）对总有用信号贡献的大小。

8.3.2双线圈系的探测特性

①纵向微分几何因子（Gz）：

物理意义：位于仪器坐标系中z处的薄片对测量结果的页贡献的大小

8.3.2双线圈系的探测特性

Gz的大小：（与位置Z有关）Ⅰ线圈之间的水平薄层的几何因子Gz=max，且为常数：Ⅱ线圈以外的水平薄层的几何因子Gz随|z|的增大迅速减小，即：

8.3.2双线圈系的探测特性

说明：双线圈系的有用信号主要来自线圈系之间的地层（介质），线圈系之外的地层的贡献较小。

8.3.2双线圈系的探测特性

②纵向积分几何因子Gh：物理意义：

Gh是厚度为h的水平无限大介质对测量结果的贡献的大小

8.3.2双线圈系的探测特性

②纵向积分几何因子Gh：物理意义：

Gh是厚度为h的水平无限大介质对测量结果的贡献的大小

8.3.2双线圈系的探测特性

③纵向探测特性Ⅰ线圈系之间的介质对测量结果的贡献最大Ⅱ线圈系的纵向分辨率为L，即层厚<L时，其测量结果受围岩的影响大。所以要想使测量结果受围岩的影响较小（分辨率高）就得采用较小的线圈距。

8.3.2双线圈系的探测特性

⑶双线圈系存在的问题①从径向探测特性看，应加长线圈距L，以减小井眼及泥浆侵入的影响。②从纵向探测特性看应减小线圈距L，以减小围岩的影响。以上两点是一对矛盾。

8.3.3复合线圈系的探测特性

由串联在一起的多个发射线圈和另外串联在一起的多个接收线圈组成。T——发射线圈R——接收线圈其中匝数最多的一对线圈为主发射线圈和主接收线圈分别用T0、R0表示。而其他的为补偿发射线圈和补偿接收线圈。

8.3.3复合线圈系的探测特性

T与R之间的数值代表线圈之间的距离T或R下面的数值代表线圈的匝数。“+”代表该线圈的绕向与主线圈的绕向相同“-”代表该线圈的绕向与主线圈的绕向相反因为有六个线圈组成，其中主线圈距为0.8m，所以被称为0.8m六线圈系。

8.3.3复合线圈系的探测特性

——视电导率

。

8.3.3复合线圈系的探测特性

Ⅰr很小时，复合线圈系的Gr很小Gd→0

说明复合线圈系中井眼及泥浆侵入带的影响比双线圈系小得多。ⅡGr=max时：复合线圈系对应的r=0.58m；主合线圈对对应的r=0.36m

说明：与双线圈系相比，复合线圈系的探测深度加大。

8.3.3复合线圈系的探测特性

②纵向微分几何因子、积分几何因子曲线

8.3.3复合线圈系的探测特性

Ⅰ时：复合线圈系的Gz>主线圈对的Gz，而且在附近复合线圈系Gz曲线变陡。

Ⅱ时：复合线圈系的Gz<主线圈对的Gz，说明围岩的影响减小了。所以复合线圈系与双线圈系相比，具有受井眼、侵入、围岩影响较小的特点。

8.3.4双感应的概念

双感