第1章_电法测井-14感应测井成像测井

1、 主讲教师：主讲教师： 程程 超超 单单 位位 ：资源与环境学院资源与环境学院双侧向测井的电极系及测井原理双侧向测井的电极系及测井原理双侧向测井的输出曲线及其特征双侧向测井的输出曲线及其特征双侧向测井的应用双侧向测井的应用 R RLLD LLD R Rt t R RLLS LLS R RXOXO 分层；分层； 识别流体性质；识别流体性质； 识别裂缝，计算裂缝参数；识别裂缝，计算裂缝参数； 求求RtRt, ,计算计算S Sw w等。等。其他聚焦测井其他聚焦测井石石油油工工程程测测井井Micro-spherically Focused Logging5. 微球形聚焦测井微球形聚焦测井(MSFL)石

2、石油油工工程程测测井井和和了解电了解电极结构和测量原理极结构和测量原理3 34 4分钟，与分钟，与DLLDLL对比理解！对比理解！主电极主电极A A0 0参考电极参考电极M M0 0主电极主电极I I0 0屏蔽电流的回路电极屏蔽电流的回路电极A A1 1监督电极监督电极M M1 1，M M2 2屏蔽电流屏蔽电流I Ia a石石油油工工程程测测井井oMMMSFLIUkR10石石油油工工程程测测井井u 探测冲洗带电阻率探测冲洗带电阻率Rxou 识别流体性质识别流体性质优点：受泥饼、原状地层影响小优点：受泥饼、原状地层影响小看看P17图图1-14 石石油油工工程程测测井井6. 感应测井感应测井( (

3、IL) )（ Induction Logging）石石油油工工程程测测井井石石油油工工程程测测井井（ Induction Logging） 提出用提出用电磁感应电磁感应的方法，在地层中的方法，在地层中建立电场，测量地层的导电特性建立电场，测量地层的导电特性! ! RiRt直流电直流电交流电交流电无用信号无用信号E EX X双线圈系图双线圈系图R R接收线圈接收线圈2次感应电动势次感应电动势ER有用信号有用信号E ER R 感应电流感应电流I （涡流）（涡流）涡流涡流I产生的产生的二次磁通二次磁通I 产生的一次磁通产生的一次磁通T T发射线圈通以发射线圈通以2020khzkhz交流电交流电I石石

4、油油工工程程测测井井由于由于EX与与 ER存在存在9090 的相位差的相位差，接收到，接收到的信号用的信号用相敏检波技术相敏检波技术把把ER检测出来检测出来， ER与地层的电导率（电阻率）有关与地层的电导率（电阻率）有关定义定义: 单位单位 ms/m = R=1000/ ER=K K-感应测井线圈系数感应测井线圈系数双线圈系存在的问题双线圈系存在的问题 提取有用信号提取有用信号ER难难； 显然，双线圈系仅有显然，双线圈系仅有理论理论意义，意义，无无实用实用价值，因此提出了复合线圈系价值，因此提出了复合线圈系! 探测深度不够深，泥浆和侵入带影响大探测深度不够深，泥浆和侵入带影响大; 源距增加，探

5、测半径增加源距增加，探测半径增加, 分层能力减分层能力减小，受围岩影响大。小，受围岩影响大。石石油油工工程程测测井井0.8m复合线圈系，书复合线圈系，书P18-P19R2 0.6 T0 0.2 T1 0.4 R1 0.2 R0 0.6 T2-7 100 -25 -25 100 -7l 数字表示线圈的数字表示线圈的圈数圈数, ,l 负号表示绕向与主线圈负号表示绕向与主线圈相反相反T0 R0 ：主线圈主线圈T1 R1 : 井眼井眼补偿线圈补偿线圈, T2 R2 : 围岩围岩补偿线圈补偿线圈石石油油工工程程测测井井输出曲线：输出曲线：RILM，能探测到侵入带地层电阻率能探测到侵入带地层电阻率RXO，

6、探测半径探测半径0.7m,0.7m,纵向分辨率纵向分辨率1.81.8m mRILD，能探测到原状地层电阻率，能探测到原状地层电阻率Rt，探测探测半径半径1.31.3m,m,纵向分辨率纵向分辨率2.0m2.0m探测半径：探测半径：R RLLDLLD=1.8m=1.8m， R RLLSLLS=0.75m=0.75m纵向分辨率：纵向分辨率：DLL DLL ： 0.6m0.6m石石油油工工程程测测井井曲线特征，曲线特征，书书P19 ： 当地层厚度大于当地层厚度大于2m2m时，曲线半幅点对应于时，曲线半幅点对应于地层的层界面地层的层界面 当目的层上下围岩相同时，测得的电导当目的层上下围岩相同时，测得的电

7、导（阻）率曲线对称与地层的中部（阻）率曲线对称与地层的中部 低电导率地层对应低的视电导率，高低电导率地层对应低的视电导率，高石石油油工工程程测测井井应用应用： 判别流体性质判别流体性质 获得获得Rt和和Rxo，计算计算Sw等等 分层分层石石油油工工程程测测井井石石油油工工程程测测井井油气油气水水RILDRILMRLL8- SP +石石油油工工程程测测井井阵列感应测井阵列感应测井AIT Array induction imager全井眼地层微电阻率扫描成像测井全井眼地层微电阻率扫描成像测井FMI Fullbore micro-resistivity imager方位电阻率成像测井方位电阻率成像测

8、井ARI Azimuthal resistivity imager我们主要简单介绍：我们主要简单介绍：石石油油工工程程测测井井 阵列感应测井仪的测量原理与普通感应阵列感应测井仪的测量原理与普通感应测井仪相似，但测井仪相似，但。 仪器采用沿井周仪器采用沿井周360360设置多个发射设置多个发射和接收线圈，可和接收线圈，可同时采用同时采用25kHz25kHz，50kHz50kHz，l00kHzl00kHz三种工作频率进行测井。三种工作频率进行测井。石石油油工工程程测测井井五条径向探测深度不同的电阻率曲线。五条径向探测深度不同的电阻率曲线。（1Oin1Oin，20in20in，30in30in，60

9、in60in和和90in90in） 输出曲线输出曲线工作频率：工作频率： 25kHz25kHz，50kHz50kHz，l00kHzl00kHz三种纵向分辨率：三种纵向分辨率：1ft1ft，2ft2ft和和4ft4ft单位换算单位换算 1ft=0.3048m1ft=0.3048m 1in=2.54cm 1in=2.54cm 1ft/s=0.3048m/s 1ft/s=0.3048m/s输出曲线及应用输出曲线及应用可以得到可以得到Rt、Rxo，划分油气水，计算，划分油气水，计算Sw。P21石石油油工工程程测测井井 20 20世纪世纪9090年代由年代由schlumberger公公司推出的新一代测井

10、方法，采用多极司推出的新一代测井方法，采用多极板，多电极仪器结构，形成直观反映板，多电极仪器结构，形成直观反映井壁状况的图像。井壁状况的图像。石石油油工工程程测测井井 有四个能够伸缩的臂。在仪器平面上，相邻有四个能够伸缩的臂。在仪器平面上，相邻两个臂相互垂直。两个臂相互垂直。 在每个臂上安装在每个臂上安装了两个极板，上部是了两个极板，上部是主极板，下部是副极主极板，下部是副极板，副极板可以活动。板，副极板可以活动。每个极板上都阵列地每个极板上都阵列地安装了安装了2424个纽扣电极，个纽扣电极，可获得可获得0.2in0.2in的分辨的分辨率。率。 测井时，由推靠器把极板推靠测井时，由推靠器把极板

11、推靠贴在井壁上进行测量，由阵列电极贴在井壁上进行测量，由阵列电极发射的电流被聚焦后垂直地进入井发射的电流被聚焦后垂直地进入井壁地层。因此，阵列纽扣电极上电壁地层。因此，阵列纽扣电极上电流强度的变化反映了纽扣电极正对流强度的变化反映了纽扣电极正对着的地层区域由于岩石结构、电化着的地层区域由于岩石结构、电化学非均质性引起的电阻率变化。阵学非均质性引起的电阻率变化。阵列纽扣电流经适当的处理可刻度为列纽扣电流经适当的处理可刻度为彩色或灰度等级图像，以颜色深浅彩色或灰度等级图像，以颜色深浅来反映地层电阻率的变化。来反映地层电阻率的变化。石石油油工工程程测测井井采用采用3 3种测井模式（种测井模式（P P

12、2222, ,表表1-2)1-2)操作模式操作模式全井眼全井眼 四极板四极板 倾角仪倾角仪电极数量（个）电极数量（个）1929688.5 in井眼中的覆盖率（）井眼中的覆盖率（）8040最大测速（最大测速（ft /h）180036005400 FMI成像图以颜色的变化来反映地层成像图以颜色的变化来反映地层电阻率的高低：电阻率的高低：随着地层电阻率逐渐增高，随着地层电阻率逐渐增高，FMIFMI图像逐渐变亮；图像逐渐变亮；随着地层电阻率逐渐降随着地层电阻率逐渐降低，低，FMIFMI图像逐渐变暗。图像逐渐变暗。 研究地质构造；研究地质构造；FMI测井应用测井应用 评价地层孔隙特性；评价地层孔隙特性；

13、 识别裂缝，井壁上的孔洞；识别裂缝，井壁上的孔洞； 进行岩性对比；进行岩性对比；研究沉积相。研究沉积相。 FMI图像具有很高的精度，图像具有很高的精度，分辨率为分辨率为0.2in 0.2in (5mm(5mm），），形成的彩色图像和岩心照片相似，给人们形成的彩色图像和岩心照片相似，给人们以直观的感觉，可以用来：以直观的感觉，可以用来：书书P P2323书书P P2424地层层理地层层理缝合线断层面石石油油工工程程测测井井 测量原理与测量原理与DLLDLL测井类似，测井类似，只是多加了电极只是多加了电极，既有大的探测既有大的探测深度，又能对各深度，又能对各种地质事件有方种地质事件有方位成像位成像

14、。圆周方向均匀安圆周方向均匀安装装1212个柱状电极个柱状电极 电极垂直分辨率电极垂直分辨率20cm,20cm,方位分辨率方位分辨率3030，探测深，探测深度与深侧向相近。度与深侧向相近。在每个在每个深度处深度处ARIARI可同时输出可同时输出1212个方位电阻率值，相当于个方位电阻率值，相当于每个电极发射电流穿过路每个电极发射电流穿过路径上的介质的电阻率，穿径上的介质的电阻率，穿过路径包括电极过路径包括电极3030张开张开角所控制的范围。角所控制的范围。ARIARI输出曲线，输出曲线，P P2525（1）12条方位电阻率曲线；条方位电阻率曲线；（2）1条高分辨率电阻率曲线条高分辨率电阻率曲线

15、(LLhr),由由12条方位条方位电阻率曲线平均产生，其垂直分辨率电阻率曲线平均产生，其垂直分辨率20cm，径向，径向探测深度介于深、浅双侧向之间；探测深度介于深、浅双侧向之间；（3）1条条RLLD、1条条RLLS；（4）12条方位电极与井壁间隙曲线，用作井眼校条方位电极与井壁间隙曲线，用作井眼校正，由辅助测量模式提供；正，由辅助测量模式提供；（5）井壁的动、静态成像图。）井壁的动、静态成像图。ARI测井应用测井应用 由于由于LLhr纵向分辨纵向分辨率高，对薄地层敏感造率高，对薄地层敏感造成的，因此，成的，因此，LLhr对划对划分薄层十分有用。分薄层十分有用。ARI已在划分薄层、分析地已在划分

16、薄层、分析地层非均质性，以及评价层非均质性，以及评价裂缝等方面得到了大量裂缝等方面得到了大量应用。应用。 石石油油工工程程测测井井 为了进行油藏开发过程中的动态监为了进行油藏开发过程中的动态监测，研制了通过电阻率测井，提供更准测，研制了通过电阻率测井，提供更准确的确的SwSw。Cased hole formation resistivity石石油油工工程程测测井井并且是大部分电流被套管并且是大部分电流被套管“吃掉了吃掉了”，只有小部分进入地层，只有小部分进入地层。因此套管测井就是如何测量小部分因此套管测井就是如何测量小部分电流的变化，反映地层特性电流的变化，反映地层特性？套管井测井套管井测井裸

17、眼井测井裸眼井测井区别区别巨大的导体巨大的导体分流作用分流作用石石油油工工程程测测井井测量电极间由套管和地层测量电极间由套管和地层共同引起共同引起 的电流变化的电流变化测量套管引起的电流变化测量套管引起的电流变化测量过程分为两个阶段：测量过程分为两个阶段：根据两次变化的差值，计算为地层电阻率。根据两次变化的差值，计算为地层电阻率。石石油油工工程程测测井井P P29291 1、识别死油气层；、识别死油气层；2 2、评价水淹层；、评价水淹层；3 3、计算剩余油饱和度。、计算剩余油饱和度。石石油油工工程程测测井井10.10.介电测井介电测井电磁波传播测井电磁波传播测井石石油油工工程程测测井井10.1

18、 电磁波传播测井的基础电磁波传播测井的基础岩石的介电常数岩石的介电常数石石油油工工程程测测井井10.2 什么是电磁波传播测井什么是电磁波传播测井电磁波传播测井（电磁波传播测井（EPT）又称为超高频介电）又称为超高频介电测井，是通过测量与地层介电常数密切相关测井，是通过测量与地层介电常数密切相关的参数（的参数（电磁波传播时间和电磁波衰减率电磁波传播时间和电磁波衰减率）来区分油、水层，确定地层中水含量的一种来区分油、水层，确定地层中水含量的一种测井方法。测井方法。石石油油工工程程测测井井10.3 仪器结构及测量原理仪器结构及测量原理石石油油工工程程测测井井石石油油工工程程测测井井10.4 电磁波传播测井输出曲线电磁波传播测井输出曲线电磁波传播测井仪一次下井可以提供随井深电磁波传播测井仪一次下井可以提供随井深变化的变化的电磁波衰减率（电磁波衰减率（EATTEATT）和和电磁波传播电磁波传播时间（时间（T