高分辨率阵列感应测井评价技术多媒体2002

1、高分辨率阵列感应高分辨率阵列感应（HDIL）测井评价技术）测井评价技术常规感应（常规感应（1503）测井面临的难题：）测井面临的难题：不能用来划分薄储层。受分辨率的影响，常规感应薄储不能用来划分薄储层。受分辨率的影响，常规感应薄储层的电阻率精度很差；层的电阻率精度很差；得到的视电阻率曲线精度较低，致使分析的含油饱和度得到的视电阻率曲线精度较低，致使分析的含油饱和度误差较大；误差较大；对侵入较深的储层不能如实反映地层的真电阻率；对侵入较深的储层不能如实反映地层的真电阻率；电导率高时趋肤影响校正效果较差，且只适合测量电阻电导率高时趋肤影响校正效果较差，且只适合测量电阻率小于率小于200m的地层。的

2、地层。受井眼的影响较大，且无较好的校正方法，特别是在大受井眼的影响较大，且无较好的校正方法，特别是在大斜度井中、井眼扩径井段。斜度井中、井眼扩径井段。前前 言言电阻率测井的发展历程电阻率测井的发展历程高分辨率阵列感应（高分辨率阵列感应（HDIL）的特点：）的特点：可获得不同纵向分辨率和径向探测深度的电阻率曲线可获得不同纵向分辨率和径向探测深度的电阻率曲线可描述储层侵入带电阻率变化情况可描述储层侵入带电阻率变化情况可得到原状地层电阻率、侵入带地层电阻率、侵入半径可得到原状地层电阻率、侵入带地层电阻率、侵入半径复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率 HDIL技术测

3、量原理技术测量原理1 1、电磁感应原理为理论基础电磁感应原理为理论基础2 2、线圈系由七组基本接收单元组成、线圈系由七组基本接收单元组成3 3、使用八种工作频率同时工作、使用八种工作频率同时工作4 4、采用软件进行数字聚焦、环境校、采用软件进行数字聚焦、环境校 正和分辨率匹配正和分辨率匹配5 5、获得、获得3 3种纵向分辨率（种纵向分辨率（1ft1ft、2ft2ft、 4ft4ft）、六种径向探测深度）、六种径向探测深度 （10in10in、20in20in、30in30in、60in60in、 90in90in、120in120in）的电阻率曲线）的电阻率曲线1 1、电磁感应原理为理论基础电

4、磁感应原理为理论基础感应测井的基本原理: 通过在发射线圈中加一个幅度和频率恒定的交流电时，发射线圈就能在井周围地层中感应出电动势，形成以井轴为中心的圆环状涡流，其强度与地层的电导率成正比。涡流又会产生二次交变电磁场，在接收线圈中又会产生感应电动势，该电动势的大小与涡流强度有关，即与地层的电导率有关。 感应电阻率测井的简单原理：感应电阻率测井的简单原理：去磁线圈去磁线圈2 2、HDILHDIL的简单原理的简单原理线圈系由七组基本接收单元（源距为线圈系由七组基本接收单元（源距为6 69494英寸）组成，共用英寸）组成，共用一个发射线圈，使用八种频率（一个发射线圈，使用八种频率（10KHz10KHz

5、、30KHz30KHz、50KHz50KHz、70KHz70KHz、90KHz90KHz、110KHz110KHz、130KHz130KHz、150KHz150KHz）同时工作，测量）同时工作，测量112112个原个原始实分量和虚分量信号，通过多路遥测短节，把采集的大量数始实分量和虚分量信号，通过多路遥测短节，把采集的大量数据传输到地面，再经计算机进行预处、趋肤校正等，得出具有据传输到地面，再经计算机进行预处、趋肤校正等，得出具有不同探测深度和不同纵向分辨率的电阻率曲线。不同探测深度和不同纵向分辨率的电阻率曲线。三线圈系结构没有硬件聚焦性能，其纵三线圈系结构没有硬件聚焦性能，其纵向响应曲线呈不

6、对称形状，因此高分辨向响应曲线呈不对称形状，因此高分辨率阵列感应测井采用率阵列感应测井采用“软件聚焦软件聚焦”，即，即用数学方法对原始测量数据进行处理，用数学方法对原始测量数据进行处理，得出阵列感应合成曲线，经过处理后得得出阵列感应合成曲线，经过处理后得出的阵列感应测井曲线不同与任何一组出的阵列感应测井曲线不同与任何一组线圈系的响应函数值，实际上，它相当线圈系的响应函数值，实际上，它相当于阵列感应测井各组线圈系响应函数的于阵列感应测井各组线圈系响应函数的加权和（相应工作频率下所有线圈系的加权和（相应工作频率下所有线圈系的R R和和X X信号合成）。信号合成）。电阻率测井的模型电阻率测井的模型感

7、应电阻率测井的主要影响因素分析：感应电阻率测井的主要影响因素分析：井眼影响井眼影响侵入影响侵入影响薄（互）层影响薄（互）层影响地层视倾角影响地层视倾角影响围岩影响围岩影响各向异性影响各向异性影响仪器的响应影响仪器的响应影响围岩影响围岩影响DPILDPIL侵入影响侵入影响DPILDPIL薄层影响薄层影响DPILDPILDLLDLLHDIL仪器性能指标仪器性能指标最大耐温：最大耐温：400400F F（204204C C）/1/1小时小时 350350F F（177177C C）/4/4小时小时最大耐压：最大耐压：2020，000PSI000PSI（137.9MPS137.9MPS）仪器外径：仪器

8、外径：3.633.63英寸（英寸（92.2mm92.2mm）仪器长度：仪器长度：8.27m8.27m测速：测速：3030英尺英尺/ /分分探测深度：探测深度：1010、2020、3030、6060、9090、120120英寸英寸垂直分辨率：垂直分辨率：1 1、2 2、4 4英尺英尺测量范围：测量范围：0.2-20000.2-2000欧姆米欧姆米测量精度：测量精度：1ms/m1ms/mHDIL与双感应测井的一些特性对比与双感应测井的一些特性对比仪器性能 高分辨率阵列感应（1515） 常规感应（1503） 聚焦方式 软件聚焦 硬件聚焦 工作频率 八种频率 一种频率 测量曲线 六种探测深度、 四组纵

9、向分辨率曲线 深、中两种探测深度曲线 探测深度 10in、 20in、 30in、 60in、90in、120in 中感应：0.81 米 深感应：1.63 米 纵向分辨率 1ft、2ft、4ft 和实际分辨率 中感应：0.81 米 深感应：1.63 米 测量范围 0.2-2000m 0.2-200m HDIL的优越性的优越性先进的软件数字处理技术先进的软件数字处理技术多种纵向分辨率多种纵向分辨率多种径向探测深度多种径向探测深度消除井斜对测井资料的影响消除井斜对测井资料的影响围岩校正围岩校正先进的软件数字数字处理技术先进的软件数字数字处理技术新的趋肤影响校正技术新的趋肤影响校正技术井眼环境校正技

10、术井眼环境校正技术软件聚焦软件聚焦优化合成处理技术优化合成处理技术分辨率匹配技术分辨率匹配技术径向电阻率反演技术径向电阻率反演技术新的趋肤影响校正新的趋肤影响校正常规感应几何因子示意图常规感应几何因子示意图 感应测井感应测井趋肤影响校趋肤影响校正正是假设在均质环境中测是假设在均质环境中测量，其校正方法只适应于量，其校正方法只适应于同步信号的计算，在高电同步信号的计算，在高电导率地层该方法存在一定导率地层该方法存在一定问题。问题。高分辨率阵列感应几何因子示意图高分辨率阵列感应几何因子示意图 HDIL采用的新的趋肤影响校正采用的新的趋肤影响校正方法是建立在操作频率上的一个函方法是建立在操作频率上的

11、一个函数，其信号变化的比例随频率而变数，其信号变化的比例随频率而变化。新的趋肤影响校正降低了噪音化。新的趋肤影响校正降低了噪音的影响，平滑了不同阵列、不同频的影响，平滑了不同阵列、不同频率之间的影响。率之间的影响。趋肤影响校正图板简单示意趋肤影响校正图板简单示意井眼环境校正技术井眼环境校正技术 HDIL阵列测量包含阵列测量包含具有若干不同工作频率的具有若干不同工作频率的多个阵列的丰富信息，也多个阵列的丰富信息，也隐含有井眼特征的信息，隐含有井眼特征的信息，根据这些信息构成一种自根据这些信息构成一种自适应的井眼环境校正。以适应的井眼环境校正。以降低泥浆电阻率、井眼形降低泥浆电阻率、井眼形状、仪器

12、偏心对视电导率状、仪器偏心对视电导率的影响的影响。 井眼校正后的与未经井眼校正的电阻率曲线对比图井眼校正后的与未经井眼校正的电阻率曲线对比图 2英尺曲线校正前2英尺曲线校正后 径向电阻率反演技术径向电阻率反演技术单条电阻率曲线不能代表在单条电阻率曲线不能代表在特定半径下地层的电阻率。当存特定半径下地层的电阻率。当存在侵入时，通过多条电阻率测井在侵入时，通过多条电阻率测井曲线的反演可求出原状地层电阻曲线的反演可求出原状地层电阻率。常规感应是在代表特定模拟率。常规感应是在代表特定模拟条件的点之间进行插值，其模拟条件的点之间进行插值，其模拟采用采用“台阶剖面台阶剖面”三参数（三参数（RxoRxo、d

13、idi、RtRt）模型。）模型。HDILHDIL由于具有多由于具有多种径向探测深度，采用更逼真的种径向探测深度，采用更逼真的四参数（四参数（RxoRxo、r1r1、r2r2、RtRt）模型）模型计算计算RxoRxo、RtRt、侵入半径。、侵入半径。侵入剖面原状地层电阻率侵入带地层电阻率多种纵向分辨率多种纵向分辨率 常规感应测井响应是径常规感应测井响应是径向聚焦和纵向聚焦的一种折向聚焦和纵向聚焦的一种折中结果，提高纵向分辨率就中结果，提高纵向分辨率就增大了对井眼附近地层的影增大了对井眼附近地层的影响，即扩大了井眼影响。而响，即扩大了井眼影响。而HDILHDIL测井曲线是通过对阵列测井曲线是通过对

14、阵列测量信息进行井眼环境影响测量信息进行井眼环境影响校正，然后进行优化合成，校正，然后进行优化合成，可以形成多种纵向分辨率电可以形成多种纵向分辨率电阻率曲线曲线。阻率曲线曲线。4ft分辨率2ft分辨率1ft分辨率多种径向探测深度多种径向探测深度 常规感应采用硬件聚焦，常规感应采用硬件聚焦，其探测深度随地层的电导率其探测深度随地层的电导率的变化而变化，在高电导率的变化而变化，在高电导率地层，探测深度降低。而地层，探测深度降低。而HDIL采用先进的数字处理采用先进的数字处理技术，可以同时获得六种不技术，可以同时获得六种不同径向探测深度的电阻率曲同径向探测深度的电阻率曲线，而且在很宽的地层电导线，而

15、且在很宽的地层电导率范围内，其探测深度基本率范围内，其探测深度基本不变。不变。HDIL测井资料的质量控制测井资料的质量控制一、测井环境和工艺要求：1、HDIL测井仪器在井眼内有居中和偏心两种测量方式，不论哪种方式，都要求仪器线圈系部分基本与井壁保持平行，且线圈系不能贴着井壁；2、HDIL测井时要求泥浆电阻率大于0.02欧姆米，一般来说，泥浆电阻率越小，电磁波在泥浆中的衰减越大，测量的信噪比越小，资料置信度越差。同时为保证数值的准确，还需满足以下条件： 小于152.4mm井眼，Rt/Rm7000； 小于203.3mm井眼，Rt/Rm2000； 小于304.8mm井眼，Rt/Rm1000；3、因H

16、DIL采用软件数字聚焦和处理，为高分辨的需要，考虑的井眼影响因素较多，所以测量时仪器应避免来回摆动；另一方面也要求井眼尺寸不应有剧烈的变化。4、由于1、3的要求，在线圈系应增加绝缘扶正器。同时由于小数控的井径太光滑，或小数控测完后几次通钻又改变了井眼状况，使HDIL测井无准确的井径曲线可用，HDIL必需并测较高精度的井径。HDIL测井资料的质量控制测井资料的质量控制二、操作工程师主要从以下几个方面进行原始资料的质量控制： 1、主刻度、测前校验、测后校验符合规范； 2、各线圈的频率数据不应有明显的跳，线圈0、线圈1，应有较好的过渡，不应出现剧烈变化； 3、重复曲线的相对误差应小于5%，10英寸电

17、阻率曲线有异常跳时也应改变测速重复（改变仪器在井内的移动状态）； 4、在井眼较好的泥岩段HDIL的六条电阻率应重合。HDIL测井资料的质量控制测井资料的质量控制金属性 屏蔽的HDIL测井资料的质量控制测井资料的质量控制HDIL测井资料的质量控制测井资料的质量控制coil0coil0coil6coil6qian1717hdil_subarray0_3620_wrongqian1717hdil_subarray3_3620_okzh4x2hdil_subarray1_1400_wrongzh4x2hdil_subarray4_1400_wrongzh4x2hdil_curve_1400_wrong

18、zh105x1hdil_subarray0_2920_okzh105x1hdil_subarray3_2920_okzh105X1Hdil_curve_2920_OKHDIL测井资料的应用测井资料的应用复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率 定性识别油、水层定性识别油、水层-淡水泥浆侵入储层油气层的识别淡水泥浆侵入储层油气层的识别定性识别油、水层定性识别油、水层-咸水泥浆侵入储层油气层的识别咸水泥浆侵入储层油气层的识别定性描述储层渗透性好坏定性描述储层渗透性好坏 确定侵入带电阻率确定侵入带电阻率RxoRxo和原状地层电阻率和原状地层电阻率RtRt 准确解释薄互

19、储层准确解释薄互储层 进行多井对比和时间推移测井进行多井对比和时间推移测井复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率-大斜度井井斜校正效果图（薄互层）井斜64度2英尺曲线校正后2英尺曲线校正前-大斜度井井斜校正效果图（厚层）井斜60度2英尺曲线校正后2英尺曲线校正前复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率划分薄地层划分薄地层由于高由于高分辨率阵列分辨率阵列感应测井能感应测井能够提供够提供1ft1ft（30.1cm)30.1cm)的高纵向分的高纵向分辨率的曲线，辨率的曲线，因而可用来因而可用来划分薄地层。划分薄地层。淡水泥浆中识别油气

20、层淡水泥浆中识别油气层不同径向探测深度电阻不同径向探测深度电阻率曲线为正差异变化。率曲线为正差异变化。油层：油层：M2RXM2RX数值相对于数值相对于水层来说较高，不同探水层来说较高，不同探测深度曲线差异较大；测深度曲线差异较大；表现为：表现为：M2RXM2RXM2R9M2R9M2R6M2R6M2R3M2R3M2R2M2R2M2R1M2R1。水层：水层：M2RXM2RX数值相对较数值相对较低，不同探测深度曲线低，不同探测深度曲线差异表现为：差异表现为：M2RX=M2R9=M2R6M2RX=M2R9=M2R6M2R3M2R3M2R2M2R2M2R1M2R1。414243正负差异交替正负差异交替1

21、英尺高分辨感应曲线2英尺高分辨感应曲线4英尺高分辨感应曲线淡水泥浆中识别油气层淡水泥浆中识别油气层咸水泥浆中识别油气层咸水泥浆中识别油气层不同径向探测深度电阻不同径向探测深度电阻率曲线为负差异变化。率曲线为负差异变化。油层：油层：M2RXM2RX数值相对于数值相对于水层来说较高，不同探水层来说较高，不同探测深度曲线差异较小；测深度曲线差异较小；表现为：表现为：M2RX=M2R9=M2R6=M2R3M2RX=M2R9=M2R6=M2R3 M2R2M2R2 M2R1M2R1。油水同层：油水同层：M2RX=M2R9=M2R6M2RX=M2R9=M2R6 M2R3M2R3 M2R2M2R2 M2R1M

22、2R1。水层：水层：M2RXM2RX数值相对较数值相对较低，不同探测深度曲线低，不同探测深度曲线差异表现为：差异表现为：M2RXM2RX M2R9M2R9 M2R6M2R6 M2R3M2R3 M2R2M2R2 M2R1M2R1。判别储层渗透性判别储层渗透性渗透层：不同径向渗透层：不同径向探测深度曲线之间探测深度曲线之间有差异。有差异。非渗透层：不同径非渗透层：不同径向探测深度曲线基向探测深度曲线基本重合。本重合。对该两油层试油日对该两油层试油日产产3131吨。吨。 *井测井曲线图含砾砂岩含砾砂岩准确解释薄互储层准确解释薄互储层444546准确解释薄互储层准确解释薄互储层HDILHDIL在大港油田应用情况：在大港油田应用情况：自自19991999年引进来，共在大港油田测井年引进来，共在大港油田测井1818口，其中南区口，其中南区4 4口，口，中北区中北区1212口，滩海地区口，滩海地区2 2口，解决的主要地质问题有：口，解决的主要地质问题有： 储层泥浆侵入程度分析（大部分井）；储层泥浆侵入程度分析（大部分井）； 层内非均质薄互层解释（板深