阵列感应测井

1、1阵列感应测井阵列感应测井 内容内容一、感应仪器概述一、感应仪器概述二、二、 MIT阵列感应仪器响应特性阵列感应仪器响应特性三、三、 MIT阵列感应仪器指标及适用范围阵列感应仪器指标及适用范围四、四、 MIT阵列感应资料处理流程阵列感应资料处理流程五、五、 MIT资料处理软件操作资料处理软件操作 六、阵列感应测井的应用六、阵列感应测井的应用 七七、阵列感应测井原始资料的质量控制、阵列感应测井原始资料的质量控制（一 ）电法仪器简介测量物理量：电阻率（电导率）用途：分层 So分析侵入电法仪器分类：电法仪器分类：无源：SP 非聚焦：普通电阻率测井；有源 聚焦（加入屏蔽电极）;侧向（电流式），电流式用

2、欧姆定律 感应（线圈式），线圈式用电磁感应原理。发射线圈接收线圈涡流涡流n一一. 感应仪器概述感应仪器概述 侧向测井：用在盐水泥浆中；侧向测井：用在盐水泥浆中； 感应测井：用在油基泥浆，空气钻井中，淡水泥浆；感应测井：用在油基泥浆，空气钻井中，淡水泥浆； 微电阻率：提高分辨率，不漏掉薄层，求准目的层厚度。微电阻率：提高分辨率，不漏掉薄层，求准目的层厚度。 感应测井适用性：测量低到中阻地层电阻率感应测井适用性：测量低到中阻地层电阻率 最初：油基泥浆、空气钻井井眼中电阻率量；最初：油基泥浆、空气钻井井眼中电阻率量； 实际：在水基泥浆尤其是淡水泥浆中比普通侧向测井优越。实际：在水基泥浆尤其是淡水泥浆

3、中比普通侧向测井优越。（二）（二） 感应仪器适用范围感应仪器适用范围 MIT MIT线圈系由八个双侧布置的线圈子阵列组线圈系由八个双侧布置的线圈子阵列组成，共用一个发射线圈；对每一子阵列由一个发成，共用一个发射线圈；对每一子阵列由一个发射线圈和两个接收线圈组成，两个接收线圈由主射线圈和两个接收线圈组成，两个接收线圈由主接收和屏蔽线圈组成。接收和屏蔽线圈组成。8 8个子阵列共测量个子阵列共测量2828个原始个原始测量信号，测量信号，2828个信号经过井眼校正、真分辨率聚个信号经过井眼校正、真分辨率聚焦和分辨率匹配后得到焦和分辨率匹配后得到5 5种探测深度、种探测深度、3 3种组分辨种组分辨率共率

4、共1515条曲线。条曲线。（三）、阵列感应测井仪（三）、阵列感应测井仪1、MIT（Multi-Array Induction Tool）阵列感应测井仪器介绍阵列感应测井仪器介绍MITMIT： Multi-Array Induction ToolMulti-Array Induction ToolMITMIT线圈系由八个双侧布置的三线圈系子线圈系由八个双侧布置的三线圈系子阵列组成，阵列组成， 8 8个主线圈距分别为：个主线圈距分别为：6in6in，9in9in，12in12in，15in15in，21in21in，27in27in，39in39in，72in72inMIT阵列感应仪器线圈系结构阵

5、列感应仪器线圈系结构 MIT阵列感应线圈系结构阵列感应线圈系结构MIT原始测量信号原始测量信号阵列感应与双感应相比,具有以下优点：n测量信息多测量信息多n纵向分辨率高（阵列感应能够提供纵向分辨率高（阵列感应能够提供0.3m,0.6m和和1.2m 3种纵向分辨率曲线；常规双感应：中感应种纵向分辨率曲线；常规双感应：中感应:0.8m 深感深感应应:1.2m）n分辨率统一分辨率统一n径向探测深度大径向探测深度大,最深为最深为2.25m（中感应（中感应: 0.75m 深感应深感应: 1.6m）n测量精度高，能够详细描述侵入剖面测量精度高，能够详细描述侵入剖面n准确确定地层真电阻率准确确定地层真电阻率2

6、 、 阵列感应仪器优点阵列感应仪器优点阵列感应新杨井综合解释图n二二. MIT阵列感应仪器响应特性阵列感应仪器响应特性2.1 MIT阵列感应均匀地层响应特征阵列感应均匀地层响应特征0.010.11101000.010.1110100地层电导率（S/m）视电导率（S/m） .A6HRA9HRA12HRA15HRA12MRA15MRA21MRA27MRA39MRA21LRA27LRA39LRA72LRA72MR趋肤效应趋肤效应 亦称为“集肤效应” 交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，愈近导体表面电流密度越大。这种现

7、象称匀，愈近导体表面电流密度越大。这种现象称“趋肤效应趋肤效应”。趋肤效应。趋肤效应使导体的有效电阻增加。频率越高，趋肤效应越显著。当频率很高的电使导体的有效电阻增加。频率越高，趋肤效应越显著。当频率很高的电流通过导线时，可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等流通过导线时，可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等效于导线的截面减小，电阻增大。效于导线的截面减小，电阻增大。既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可以把这中心部分除去以节约材料。因此，在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。 在感应测井中，仪器的响应特性用几何因子来描述，包括一维特性和在感应测井中，仪器的响应特性

8、用几何因子来描述，包括一维特性和二维特性。二维特性。n一维特性用纵向微分几何因子、径向微分几何因子、一维特性用纵向微分几何因子、径向微分几何因子、径向积分几何因子描述；径向积分几何因子描述；n二维特性用二维几何因子描述。传统双感应测井中主二维特性用二维几何因子描述。传统双感应测井中主要使用一维特性，阵列感应测井是二维信号合成处理。要使用一维特性，阵列感应测井是二维信号合成处理。 2.2 MIT阵列感应几何因子阵列感应几何因子MIT一维径向微分响应特性 n径向微分响应函数（径向微分几何因子），随子阵径向微分响应函数（径向微分几何因子），随子阵列线圈间距增加，最大峰值沿径向方向移动，短阵列线圈间距

9、增加，最大峰值沿径向方向移动，短阵列具有浅的探测深度，井眼影响大；长阵列具有深列具有浅的探测深度，井眼影响大；长阵列具有深的探测深度，井眼影响小。的探测深度，井眼影响小。012345-0.50.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5 RGF (1/m) (m) 子 阵列1 子 阵列2 子 阵列3 子 阵列4 子 阵列5 子 阵列6 子 阵列7 子 阵列8MITMIT一维径向积分响应特性一维径向积分响应特性 n径向积分响应函数（径向积分几何因子），不同子径向积分响应函数（径向积分几何因子），不同子阵列具有不同的探测深度，具有不同的井眼影响。阵列具有不同的探测深度，具有不同的井眼

10、影响。012345-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 IRGFR (m) 子 阵列1 子 阵列2 子 阵列3 子 阵列4 子 阵列5 子 阵列6 子 阵列7 子 阵列8一维纵向微分响应特性一维纵向微分响应特性 n纵向微分响应函数（纵向几何因子），纵向微分响应函数（纵向几何因子），8个纵向几何个纵向几何因子最大峰值关于发射点左右分布，左边是因子最大峰值关于发射点左右分布，左边是5个，右个，右边是边是3个。短阵列具有较高的分辨率信息，随着线圈个。短阵列具有较高的分辨率信息，随着线圈距的增加纵向高分辨率逐渐降低。距的增加纵向高分辨率逐渐降低。-5-4-3-2-

11、1012345-0.50.00.51.01.52.02.53.03.54.0 VGF (1/m)z (m) 子 阵列1 子 阵列2 子 阵列3 子 阵列4 子 阵列5 子 阵列6 子 阵列7 子 阵列8二维响应特性二维响应特性 二维响应特性反映空间各点对测量信号的贡献大小二维响应特性反映空间各点对测量信号的贡献大小n二维几何因子显示，在井眼附近不同阵列具有不同程度的正负峰值，二维几何因子显示，在井眼附近不同阵列具有不同程度的正负峰值，反映了不同子阵列受井眼影响程度；反映了不同子阵列受井眼影响程度；n不同径向深度，响应函数具有不同的纵向分辨率，随着径向深度增加，不同径向深度，响应函数具有不同的纵

12、向分辨率，随着径向深度增加，纵向分辨率下降；纵向分辨率下降；n不同的纵向位置，响应函数变化大，在主接收线圈位置，函数具有最不同的纵向位置，响应函数变化大，在主接收线圈位置，函数具有最大的正值，在屏蔽线圈位置，函数具有最大的负值；大的正值，在屏蔽线圈位置，函数具有最大的负值；n短线圈间距子阵列具有高的分辨率，长线圈间距子阵列具有低的分辨短线圈间距子阵列具有高的分辨率，长线圈间距子阵列具有低的分辨率。率。n三三. MIT阵列感应仪器指标及适用范围阵列感应仪器指标及适用范围3.1 MIT阵列感应技术指标阵列感应技术指标最佳工作范围是：地层电阻率应在0.2-100m，地层电阻率和泥浆电阻率比值Rt/R

13、m应在规定的范围内 MIT阵列感应仪器一般适用井眼条件是6”（150cm） - 10”(250cm)井眼，当井眼尺寸大于10”时，合成的误差较大。短阵列测量结果可能带来较大误差短阵列测量结果可能带来较大误差所有阵列测量结果所有阵列测量结果可能带来较大误差可能带来较大误差3.2 MIT阵列感应适用范围阵列感应适用范围n四四. MIT阵列感应资料处理流程阵列感应资料处理流程格式转换：格式转换： 对不同记录文件格式进行转换。对不同记录文件格式进行转换。预处理：对阵列感应原始数据进行数据单位和采样间隔转换预处理：对阵列感应原始数据进行数据单位和采样间隔转换 等操作，保证输入数据统一规范。等操作，保证输

14、入数据统一规范。4.1 MIT预处理预处理n校正方法：校正方法： 利用正演方法，模拟计算在不同泥浆电阻率，不同井眼利用正演方法，模拟计算在不同泥浆电阻率，不同井眼半径和地层电阻率情况下的地层响应库以及对应的无井眼半径和地层电阻率情况下的地层响应库以及对应的无井眼情况的地层响应库。将实际测量地层信号与计算的地层响情况的地层响应库。将实际测量地层信号与计算的地层响应库进行匹配，获得相应的无井眼情况地层响应应库进行匹配，获得相应的无井眼情况地层响应4.2 MIT井眼校正井眼校正 0.0010.010.110102030405060深度(m)电阻率(ohmm) .A6HRA9HRA12HRA12MRA

15、15HRA15MRA21MRA21LRA27MRA27LRA39MRA39LRA72MRA72LR 0.0010.010.110102030405060深度(m)电阻率(ohmm) .A6HRA9HRA12HRA12MRA15HRA15MRA21MRA21LRA27MRA27LRA39MRA39LRA72MRA72LR 0.0010.010.110102030405060深度(m)电阻率(ohmm) .A6HRA9HRA12HRA12MRA15HRA15MRA21MRA21LRA27MRA27LRA39MRA39LRA72MRA72LR泥浆电导率泥浆电导率1S/m地层电导率地层电导率0.01S

16、/m围岩电阻率围岩电阻率0.1S/m井眼半径井眼半径 4in无井眼原始信号有井眼原始信号有井眼进行井眼校正效果合成处理合成处理 n阵列感应测井仪器的测井信号经过井眼校正得到八组阵列感应测井仪器的测井信号经过井眼校正得到八组线圈系的线圈系的2828条虚实信号，合成处理的目的就是将这些条虚实信号，合成处理的目的就是将这些信号合成为测井分析家所需的信号。信号合成为测井分析家所需的信号。MITMIT的阵列感应合的阵列感应合成处理分两步来完成信号合成工作。首先是满足物理成处理分两步来完成信号合成工作。首先是满足物理条件的真分辨率合成，不同探测深度合成出相应分辨条件的真分辨率合成，不同探测深度合成出相应分

17、辨率的曲线。其次是分辨率匹配，实现不同探测深度具率的曲线。其次是分辨率匹配，实现不同探测深度具有同样的分辨率的测井曲线。有同样的分辨率的测井曲线。n测量信号的探测深度与分辨率之间是矛盾的，探测深测量信号的探测深度与分辨率之间是矛盾的，探测深度深必定分辨率低，探测深度浅则分辨率高。度深必定分辨率低，探测深度浅则分辨率高。4.3 MIT合成处理合成处理真分辨率聚焦真分辨率聚焦 n按照理论上原始信号的贡献大小，计算合适的合成滤波库。用合成滤波库来约束、提取实测信号，进行加权组合，形成5条不同探测深度不同分辨率曲线n输入数据：A6HR_EC、A9HR_ECn输出数据：T10、T20、T30、T60、T

18、90合成处理分辨率匹配分辨率匹配 n在原始信号和真分辨率处理结果的基础上，针对不同在原始信号和真分辨率处理结果的基础上，针对不同纵向分辨率需求，从对应的测量信号中提取分辨率信纵向分辨率需求，从对应的测量信号中提取分辨率信息，对真分辨率曲线进行分辨率信息补偿和消除，得息，对真分辨率曲线进行分辨率信息补偿和消除，得到需要的纵向分辨率曲线到需要的纵向分辨率曲线n输入数据：输入数据： T10、T20、T30、T60、T90 n输出数据：输出数据：n一英尺匹配一英尺匹配 AO10、AO20、AO30、AO60、AO90n二英尺匹配二英尺匹配 AT10、AT20、AT30、AT60、AT90n四英尺匹配四

19、英尺匹配 AF10、AF20、AF30、AF60、AF90MIT 3种垂直分辨率及5种探测深度二英尺分辨率匹配结果二英尺分辨率匹配结果四英尺分辨率匹配结果四英尺分辨率匹配结果一英尺分辨率匹配结果一英尺分辨率匹配结果反演反演 n利用阵列感应提供的丰富数据，构造三参数模型、四参数斜坡利用阵列感应提供的丰富数据，构造三参数模型、四参数斜坡侵入带地层模型和五参数冲洗侵入带地层模型和五参数冲洗- -过渡带侵入模型，用二维几何因过渡带侵入模型，用二维几何因子理论方法和数值模式匹配法对阵列感应测井数据进行了反演子理论方法和数值模式匹配法对阵列感应测井数据进行了反演计算，迭代求出地层真电阻率等参数计算，迭代求

20、出地层真电阻率等参数n输入数据：真分辨率计算结果或者分辨率匹配结果输入数据：真分辨率计算结果或者分辨率匹配结果n输出数据：输出数据：n三参数几何因子三参数几何因子 Inv3GeoRtInv3GeoRt、 Inv3GeoRxoInv3GeoRxo、 Inv3GeoRInv3GeoRn三参数模式匹配法三参数模式匹配法 Inv3NmmRt Inv3NmmRt 、 Inv3NmmRxo Inv3NmmRInv3NmmRxo Inv3NmmRn四参数模式匹配法四参数模式匹配法 Inv4NmmRt Inv4NmmRt 、 Inv4NmmRxo Inv4NmmRxo 、 Inv4NmmR1 Inv4NmmR

21、1 、 Inv4NmmR2 Inv4NmmR2 n五参数模式匹配法五参数模式匹配法 Inv5NmmRt Inv5NmmRt 、 Inv5NmmRxo1 Inv5NmmRxo1 、 Inv5NmmRxo2 Inv5NmmRxo2 、 Inv5NmmR1 Inv5NmmR1 、 Inv5NmmR2Inv5NmmR24.4 MIT反演反演三参数三参数反演反演模型模型: : 三参数（侵入深度三参数（侵入深度riri、侵入电阻率、侵入电阻率RxoRxo、地、地层真电阻率层真电阻率RtRt）, ,侵入模侵入模型在纵向上关于型在纵向上关于r r轴对称，轴对称，包括目的层包括目的层( (厚度厚度H)H)、上、

22、上围岩围岩( (电阻率电阻率RsuRsu) )和下围和下围岩岩( (电阻率电阻率RsdRsd) )四参数反演模型四参数反演模型: : 四参数侵入带地层模型径向上包四参数侵入带地层模型径向上包括冲洗带括冲洗带( (深度深度rx1rx1、电阻率、电阻率Rxo1)Rxo1)、过、过渡带渡带( (深度深度rx2rx2、电阻率、电阻率Rxo2)Rxo2)和原状地和原状地层层( (RtRt) )，其中过渡带电阻率，其中过渡带电阻率Rxo2Rxo2随距随距井轴距离线性变化井轴距离线性变化112112)/()(xoxxxxotxoRrrrrRRR五参数反演模型五参数反演模型: : 五参数冲洗五参数冲洗- -过

23、渡带侵入地层过渡带侵入地层模型包括冲洗带电阻率模型包括冲洗带电阻率Rxo1Rxo1、冲、冲洗带深度洗带深度rx1rx1、低阻环带（或过渡、低阻环带（或过渡带）电阻率带）电阻率Rxo2Rxo2、低阻环带（或、低阻环带（或过渡带）深度过渡带）深度r x2r x2和原始地层电和原始地层电阻率阻率RtRt）三参数反演结果（左边为数值模式匹配算法，右边为几何因子算法）三参数反演结果（左边为数值模式匹配算法，右边为几何因子算法） 地层模型：侵入深度（地层模型：侵入深度（riri=0.508m=0.508m）、高侵（）、高侵（RxoRxo=150=150 .m.m）、低阻围岩）、低阻围岩（RsRs=10=1

24、0 .m.m），地层电阻率真值），地层电阻率真值RtRt=80=80 .m.m。图中纵坐标是地层深度，最左侧的图示。图中纵坐标是地层深度，最左侧的图示意出由模式匹配法算得的从意出由模式匹配法算得的从AIT10AIT10到到AIT90AIT90（可以选用真分辨率聚焦和分辨率曲线）的（可以选用真分辨率聚焦和分辨率曲线）的五条测井曲线，其它的三幅图依次此是地层真电阻率、侵入带电阻率和侵入深度的反五条测井曲线，其它的三幅图依次此是地层真电阻率、侵入带电阻率和侵入深度的反演结果（实线）和模型真值（虚线）演结果（实线）和模型真值（虚线）四参数反演结果四参数反演结果 地层模型：侵入深度（地层模型：侵入深度（

25、r1=0.35m r1=0.35m r2=0.75mr2=0.75m）、高侵（）、高侵（RxoRxo=40=40 .m.m）、低阻）、低阻围岩（围岩（RsRs=2=2 .m.m），地层电阻率），地层电阻率( (RtRt=20=20 .m).m)五参数反演结果五参数反演结果 地层模型：侵入深度（地层模型：侵入深度（ r1=0.35m r1=0.35m r2=0.75m r2=0.75m ）、冲洗带过渡带电阻率）、冲洗带过渡带电阻率（ Rxo1=40Rxo1=40 .m Rxo2=5.m Rxo2=5 .m .m ）、低阻围岩）、低阻围岩（RsRs=2=2 .m.m），地层电阻率），地层电阻率(

26、(RtRt=20=20 .m).m)n五五. MIT资料处理软件操作资料处理软件操作格式转换：格式转换： 输入：输入：IDF，WIS等格式等格式 输出：输出：CIF预处理预处理输入输入: A6HR,A9HR. 输出输出: A6HR_DC,A9HR_DC.对阵列感应原始数据进行数据单位和采样间隔转换对阵列感应原始数据进行数据单位和采样间隔转换 等操作，保证输入数据统一规范。等操作，保证输入数据统一规范。输入输入: A6HR_DC,A9HR_DC. 输出输出: A6HR_EC,A9HR_EC. 自适应校对输入的井径和泥浆参数处理范围进行扩大，在更大范围内优化适合当前测量信号的地层情况，用以更有效地

27、消除井眼影响，但是由于优化范围扩大，速度较慢。输出输出: Rt,Rxo,Ri.u5ZH条电阻率曲线在非渗透层重合；条电阻率曲线在非渗透层重合；u5条电阻率曲线在渗透层曲线关系合理条电阻率曲线在渗透层曲线关系合理水层不能乱序5.2 MIT阵列感应资料处理质量控制阵列感应资料处理质量控制1-ft 分辨率用于下列情况 :较好的井眼较好的井眼 或较低的或较低的 Rt/RmRt/Rm对比度对比度(100)(R20R30R60R90R12036号层气测解释为含油水层号层气测解释为含油水层苏苏73x井井36号层低阻油层号层低阻油层Rt=2.8-3.4m=23.9-28.1%So=25.2-40.82% 日产气82908m3苏苏73x井井21、22号层低阻油气层号层低阻油气层20in负差异负差异(小幅度小幅度):R10R20R30R60R90R120日产气日产气82908m3依据阵列感应依据阵列感应30in低阻环