EILog高分辨率双侧向仪器测井方法及现场应用_内部培训

1、高分辨率双侧向仪器高分辨率双侧向仪器测井方法及现场应用测井方法及现场应用冯琳伟冯琳伟2009年年06月月22日日内部培训资料内部培训资料提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理四、探测深度四、探测深度五、分层能力五、分层能力六、井眼影响六、井眼影响七、参考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结一、预备知识一、预备知识 普通电阻率测井电流非聚焦，受井眼等环境影响大（分流），因此发展了聚焦侧向测井，加入聚焦电极，使主电流尽可能水平流入地层，减小井眼、

2、围岩的分流作用。 侧向仪器测量结果主要受井眼泥浆、侵入带、围岩等因素影响，往往不能测到原状地层电阻率，测量结果称视电阻率Ra。一、预备知识一、预备知识 若被测物体两端的电压为VMN，通过的电流为I,则电阻定义为电压与电流的比值,r=VMN/I。 若被测物体的横截面积为S，长度为L，电阻率为R, r=VMN/I=R*L/S=R=(S/L)* VMN/I,S/L定义为常数K,R=K * VMN/I侧向中的M在电极系上，N一般在加长电极、鱼雷处或地面。提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理四、探测深度四、探测深度五、分层能力

3、五、分层能力六、井眼影响六、井眼影响七、参考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结二、仪器研发背景二、仪器研发背景 双侧向测井是在三侧向和双侧向测井是在三侧向和七侧向的基础上发展起来的；七侧向的基础上发展起来的；其电极系排列与七侧向非常相其电极系排列与七侧向非常相似，在七侧向的基础上增加了似，在七侧向的基础上增加了两个屏蔽电极两个屏蔽电极A1A1和和A2A2；斯仑贝谢斯仑贝谢CSUCSU双侧向、双侧向、Atlas 1229 Atlas 1229 （3700 3700 ）、）、1239 1239 （5700 5700 ）

4、、哈利伯顿）、哈利伯顿EXCELL2000 DLLT-B/MSFLEXCELL2000 DLLT-B/MSFL等都等都属于普通双侧向仪器。属于普通双侧向仪器。普通双侧向仪器普通双侧向仪器二、仪器研发背景二、仪器研发背景 多年来双侧向测井是广泛应用的测井方法之一，在油气田的勘探与开发中起到很大的作用。随着石油勘探开发的深入发展，薄层、裂缝层等油气藏的开发显得日益重要，这要求测井仪器能对更薄的地层进行探测。 普通双侧向具有较深的探测深度，但它的缺点是：垂直分辨率较差，约为2至3英尺（0.60.9m），无法识别薄层和薄互层，难以满足油田对薄层油气藏勘探开发的需要；电极系较长（特别是深侧向的第二屏蔽电

5、极很长），一般在8.5m以上，不利于现场测井施工和组合测井。 高分辨率双侧向是在传统双侧向的基础上，对电极系进行改进，提出了新型的电极系结构。其特点是：大大地缩短了电极系长度（主电极系为4m左右）；既保持了传统双侧向深浅探测深度，又大大提高了纵向分层能力（0.4m左右），在大部分地区，高分辨率双侧向可以取代常规双侧向用于常规测井。二、仪器研发背景二、仪器研发背景 高分辨率双侧向是在传统双侧向的基础上，对电极系进行改进，提出了新型的电极系结构。其特点是：大大地缩短了电极系长度（主电极系为4m左右）；既保持了传统双侧向深浅探测深度，又大大提高了纵向分层能力（0.4m左右），在大部分地区，高分辨率双

6、侧向可以取代常规双侧向用于常规测井。二、仪器研发背景二、仪器研发背景提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理四、探测深度四、探测深度五、分层能力五、分层能力六、井眼影响六、井眼影响七、参考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结电极系结构对比电极系结构对比三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理 A1* A1 A0 A0 M2 M1 M2 A2 A1 A1* A2 A1* A1 M2 M1 M2 A0A0 M2 A2 A1 A1* A2 高

7、分辨率双侧向高分辨率双侧向5700双侧向双侧向结构排列相似、尺寸不同中间对应电极功能不同工作原理对比工作原理对比深侧向深侧向浅侧向浅侧向)0()0()1(+=AdAdMddadIIVKR)0()0()1(+=AsAsMssasIIVKR三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理小小 结结 高分辨率双侧向电极系结构外观上看与普通双侧向没有什高分辨率双侧向电极系结构外观上看与普通双侧向没有什么区别，但是各电极尺寸都不相同，最重要的是中间一组电极么区别，但是各电极尺寸都不相同，最重要的是中间一组电极承担的功能与普通双侧向完全不同。承担的功能与普通双侧向完全不同。 高分辨率双侧向深、浅聚焦工作基

8、本原理与普通双侧向一高分辨率双侧向深、浅聚焦工作基本原理与普通双侧向一致，区别在于高分辨率双侧向的主流由两个电极共同发射，再致，区别在于高分辨率双侧向的主流由两个电极共同发射，再加上电极尺寸和各电极间距离以及监控电位等因素，形成一种加上电极尺寸和各电极间距离以及监控电位等因素，形成一种过聚焦工作状态，从而实现仪器的高分辨率，但带来直接的问过聚焦工作状态，从而实现仪器的高分辨率，但带来直接的问题是井眼影响严重。题是井眼影响严重。三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理四、探测

9、深度四、探测深度五、分层能力五、分层能力六、井眼影响六、井眼影响七、参考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结四、探四、探 测测 深深 度度探测深度定义探测深度定义伪几何因子曲线（Rt=30,Rxo=10,Rm=1,井径8英寸）0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.00.51.01.52.02.53.03.5径向深度(m)伪几何因子5700浅侧向5700深侧向高分辨率浅侧向高分辨率深侧向Ra=GRa=G* *Rxo+(1-G)Rxo+(1-G)* *RtRt受侵入影受侵入影响小响小四、探

10、四、探 测测 深深 度度小小 结结 侧向仪器的探测深度指标都是在某一特定侧向仪器的探测深度指标都是在某一特定环境下的一种定义，它是一种宏观描述，与感环境下的一种定义，它是一种宏观描述，与感应是有本质区别的。因此，仪器指标中的探测应是有本质区别的。因此，仪器指标中的探测深度一般都要注明条件，并且只作为一种参考，深度一般都要注明条件，并且只作为一种参考，并不是绝对意义上的探测深度。并不是绝对意义上的探测深度。提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理四、探测深度四、探测深度五、分层能力五、分层能力六、井眼影响六、井眼影响七、参

11、考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结五、分五、分 层层 能能 力力围岩校正图版对比围岩校正图版对比深侧向围岩校正(Rs=10,Rm=1,井眼=8英寸)0.01.02.03.04.00.010.101.0010.00100.00层厚(m)Rc/Ra5700Rt/Rs=105700Rt/Rs=55700Rt/Rs=2高分辨率Rt/Rs=10高分辨率Rt/Rs=5高分辨率Rt/Rs=2校正系数校正系数目的层厚目的层厚高分辨率为高分辨率为0.3-0.4m0.3-0.4m57005700为为0.7-0.8m0.7-0.8m五

12、、分五、分 层层 能能 力力小小 结结 高分辨率双侧向围岩影响比普通双侧向小，同等条高分辨率双侧向围岩影响比普通双侧向小，同等条件下分层能力优于普通双侧向，能够有效分辨件下分层能力优于普通双侧向，能够有效分辨0.3-0.4m0.3-0.4m的薄层。的薄层。提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理四、探测深度四、探测深度五、分层能力五、分层能力六、井眼影响六、井眼影响七、参考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结六、井六、井 眼眼 影影 响响井眼校

13、正图版对比井眼校正图版对比高分辨率深侧向井眼校正曲线0.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.010.0100.01000.010000.0HRLD/RmRc/HRLD6英寸8英寸10英寸12英寸14英寸16英寸5700浅侧向井眼校正曲线0.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.010.0100.01000.010000.0LLS/RmRc/LLS6英寸8英寸10英寸12英寸14英寸16英寸高分辨率浅侧向井眼校正曲线0.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.010.0100.01000.010

14、000.0HRLS/RmRc/HRLS6英寸8英寸10英寸12英寸14英寸16英寸校正系数校正系数六、井六、井 眼眼 影影 响响小小 结结u 高分辨率双侧向井眼影响复杂，校正曲线交错不单调，尤高分辨率双侧向井眼影响复杂，校正曲线交错不单调，尤其是在其是在Ra/Rm10Ra/Rm10范围，校正曲线幅度变化剧烈，仪器测量的范围，校正曲线幅度变化剧烈，仪器测量的视电阻率会偏高，需要做有效井眼校正，其它范围与视电阻率会偏高，需要做有效井眼校正，其它范围与57005700双双侧向吻合较好；侧向吻合较好；u井眼校正能够在宏观上解决高分辨率井眼影响严重问题，井眼校正能够在宏观上解决高分辨率井眼影响严重问题，

15、改善曲线质量，但在细节上还存在不足之处；改善曲线质量，但在细节上还存在不足之处；u在进行井眼校正过程中，泥浆电阻率是其中一个关键参数，在进行井眼校正过程中，泥浆电阻率是其中一个关键参数，测准泥浆电阻率尤为重要；还有椭圆井径影响；测准泥浆电阻率尤为重要；还有椭圆井径影响；u井眼校正图版计算模型理想，而实际测量值是受各种环境井眼校正图版计算模型理想，而实际测量值是受各种环境因素和复杂地层模型综合影响得到的，这种校正并不是精确因素和复杂地层模型综合影响得到的，这种校正并不是精确校正；校正；u井眼曲线切线斜率越大，越不利于精确校正，容易带来较井眼曲线切线斜率越大，越不利于精确校正，容易带来较大校正误差

16、。大校正误差。提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理四、探测深度四、探测深度五、分层能力五、分层能力六、井眼影响六、井眼影响七、参考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结七、七、参考参考N N电极的电位影响电极的电位影响 格罗宁根效应（Groningen effect ）双双侧侧向向仪仪器器 B 电电极极(鱼鱼雷雷电电缆缆外外皮皮) （鱼鱼雷雷） 加加长长电电极极马马笼笼头头 井井下下 N 电电极极 特拉华效应特拉华效应（Delaware ef

17、fect） 双双侧侧向向仪仪器器 B 电电极极(鱼鱼雷雷电电缆缆外外皮皮) （鱼鱼雷雷） 加加长长电电极极马马笼笼头头 井井下下N 电电极极 高高阻阻厚厚层层 七、七、参考参考N N电极的电位影响电极的电位影响或套管下部几十米或套管下部几十米七、七、GroningenGroningen、DelawareDelaware效应效应特拉华效应特拉华效应 地面N电极受外界影响辽河荣161-29井七、七、参考参考N N电极的电位影响电极的电位影响提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工作原理四、探测深度四、探测深度五、分层能力五、分层能

18、力六、井眼影响六、井眼影响七、参考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结八、数值模拟八、数值模拟低围岩对比低围岩对比低阻井眼影低阻井眼影响导致测量响导致测量值偏高值偏高受侵入影响受侵入影响小，峰值更小，峰值更接近地层真接近地层真电阻率电阻率八、数值模拟八、数值模拟高围岩对比高围岩对比受井眼影响受井眼影响小与小与57005700测测量值接近量值接近围岩影响小围岩影响小于于57005700测量测量值接近围岩值接近围岩提提 纲纲一、预备知识一、预备知识二、仪器研发背景二、仪器研发背景三、电极系结构及工作原理三、电极系结构及工

19、作原理四、探测深度四、探测深度五、分层能力五、分层能力六、井眼影响六、井眼影响七、参考七、参考N N电极的电位影响电极的电位影响八、数值模拟对比八、数值模拟对比九、现场应用九、现场应用十、总结十、总结九、现九、现 场场 应应 用用仪器主要应用区块仪器主要应用区块 高分辨率双侧向研制的目的主要是在中高阻地区能够高分辨率双侧向研制的目的主要是在中高阻地区能够有效的识别薄层、薄互层，可以替代常规双侧向仪器进行有效的识别薄层、薄互层，可以替代常规双侧向仪器进行测井服务。测井服务。 高分辨率双侧向的主要优势并不在低阻地区，如果必高分辨率双侧向的主要优势并不在低阻地区，如果必须在低阻地区使用，应该进行有效

20、井眼校正，曲线质量可须在低阻地区使用，应该进行有效井眼校正，曲线质量可以得到改善，但要注意校正存在的一些问题。以得到改善，但要注意校正存在的一些问题。九、现九、现 场场 应应 用用与与57005700双侧向对比双侧向对比吐哈牛东吐哈牛东8-58-5测量值高测量值高于于57005700双双侧向侧向测量值与测量值与57005700双侧向双侧向吻合较好吻合较好校正后效校正后效果明显果明显九、现九、现 场场 应应 用用与与57005700阵列感应对比阵列感应对比 九、现九、现 场场 应应 用用井眼校正存在的问题井眼校正存在的问题 属于特低属于特低阻，原始阻，原始测量值相测量值相近？近？疙南疙南1 1井

21、井九、现九、现 场场 应应 用用井眼校正存在的问题井眼校正存在的问题 神神3 3井井用用Y Y井径进井径进行校正行校正九、现九、现 场场 应应 用用井眼校正存在的问题井眼校正存在的问题 神神3 3井井用密度井用密度井径进行校径进行校正正两种侧向低阻两种侧向低阻测量值接近，测量值接近，表现了侧向测表现了侧向测量的复杂性，量的复杂性，应该与感应曲应该与感应曲线做对比线做对比九、现九、现 场场 应应 用用井眼校正存在的问题井眼校正存在的问题校 正过大 校正后泥岩段出现负差异 九、现九、现 场场 应应 用用注意事项注意事项u测准三参数中的泥浆电阻率。因为泥浆电阻率是井眼校测准三参数中的泥浆电阻率。因为

22、泥浆电阻率是井眼校正的关键参数，如果泥浆电阻率测不准，直接影响到井眼正的关键参数，如果泥浆电阻率测不准，直接影响到井眼校正效果。因此三参数仪器应按要求和步骤进行定期刻度。校正效果。因此三参数仪器应按要求和步骤进行定期刻度。u如果必须在低阻地区测井，仪器串中应该连接有测量井如果必须在低阻地区测井，仪器串中应该连接有测量井径曲线的仪器，如果没有需地面输入固定井径值（固定井径曲线的仪器，如果没有需地面输入固定井径值（固定井径值校正效果没有测量值好），进行有效井眼校正，目前径值校正效果没有测量值好），进行有效井眼校正，目前井眼校正已集成到地面软件的新版本中。井眼校正已集成到地面软件的新版本中。u测井时必须按要求在指定位置（上下测井时必须按要求在指定位置（上下A2A2电极部分）加装电极部分）加装间隙器，以减少仪器偏心对测量结果间隙器，以减少仪器偏心对测量结果RaRa的影响。的影响。u仪器上电子仪上端必须按操作要求连接绝缘短节仪器上电子仪上端必须按操作要求连接绝缘短节u建议尽量采用地面建议尽量采用地面N N电极进行测量电极进行测量 九、现