石油工程測(cè)井5-第1章電法測(cè)井-1.4感應(yīng)測(cè)井成像測(cè)井(改)

主講教師：吳豐

單位：資源與環(huán)境學(xué)院石油工程測(cè)井二零一二年十二月①雙側(cè)向測(cè)井的電極系及測(cè)井原理上節(jié)知識(shí)回顧②雙側(cè)向測(cè)井的輸出曲線(xiàn)及其特征③雙側(cè)向測(cè)井的應(yīng)用RLLD→RtRLLS→RXO分層；識(shí)別流體性質(zhì)；識(shí)別裂縫，計(jì)算裂縫參數(shù)；求Rt,計(jì)算Sw等。巖石電導(dǎo)率（P9）及電阻率測(cè)井基礎(chǔ)1電阻率測(cè)井的分類(lèi)2普通電阻率測(cè)井3雙側(cè)向電阻率測(cè)井4主要內(nèi)容微球形聚焦測(cè)井5感應(yīng)測(cè)井6成像測(cè)井7隨鉆測(cè)井（LWD）8套管井電阻率測(cè)井9地層傾角測(cè)井或電磁波傳播測(cè)井10直流電法測(cè)井交流普通電阻率，側(cè)向感應(yīng)側(cè)向測(cè)井的局限？油基泥漿鉆的井氣體條件下鉆的井空氣井共同的特點(diǎn)：井內(nèi)無(wú)導(dǎo)電介質(zhì)解決問(wèn)題的方法？→感應(yīng)測(cè)井（InductionLogging）

提出用電磁感應(yīng)的方法，在地層中建立電場(chǎng)，測(cè)量地層的導(dǎo)電特性!線(xiàn)圈A通交流電→A周?chē)臻g形成交變電磁場(chǎng)→B線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變電磁場(chǎng)可在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播，也能在非導(dǎo)電介質(zhì)中傳播為什么能在這種條件下測(cè)井？A、B放入井中→A能在井周?chē)貙又懈袘?yīng)出電動(dòng)勢(shì)→形成以井軸為中心的同心圓環(huán)狀渦流→渦流強(qiáng)度與地層電導(dǎo)率成正比→渦流產(chǎn)生二次交變電磁場(chǎng)→在B中又產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→電動(dòng)勢(shì)大小取決于渦流強(qiáng)度→取決于地層導(dǎo)電率6.1感應(yīng)測(cè)井基本原理線(xiàn)圈系發(fā)射線(xiàn)圈T接收線(xiàn)圈R振蕩器→正弦交流電→發(fā)射線(xiàn)圈→形成交變電磁場(chǎng)設(shè)想地層為許多以井軸為中心的導(dǎo)電圓環(huán)→交變電磁場(chǎng)作用→圓環(huán)產(chǎn)生以井軸為中心（同心環(huán)狀）感應(yīng)電流→渦流→形成二次交變電磁場(chǎng)→接收線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)L－線(xiàn)圈距6.1感應(yīng)測(cè)井基本原理RiRt直流電交流電傳導(dǎo)方式無(wú)用信號(hào)EX雙線(xiàn)圈系圖R接收線(xiàn)圈2次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ER有用信號(hào)ER感應(yīng)電流I′（渦流）?′渦流I′產(chǎn)生的二次磁通?I產(chǎn)生的一次磁通T發(fā)射線(xiàn)圈通以20khz交流電I由于EX與ER存在90的相位差，接收到的信號(hào)用相敏檢波技術(shù)把ER檢測(cè)出來(lái)，

ER與地層的電導(dǎo)率（電阻率）有關(guān)定義:單位ms/m=>R=1000/σ

ER=K?

K----感應(yīng)測(cè)井線(xiàn)圈系數(shù)6.1感應(yīng)測(cè)井基本原理雙線(xiàn)圈系存在的問(wèn)題!提取有用信號(hào)ER難；

顯然，雙線(xiàn)圈系僅有理論意義，無(wú)實(shí)用價(jià)值，因此提出了復(fù)合線(xiàn)圈系!探測(cè)深度不夠深，泥漿和侵入帶影響大;源距增加，探測(cè)半徑增加,分層能力減小，受?chē)鷰r影響大。0.8m復(fù)合線(xiàn)圈系，書(shū)P18-P196.2

雙感應(yīng)測(cè)井儀器結(jié)構(gòu)R20.6T00.2T10.4R10.2R0

0.6T2-7

100-25-25100-7數(shù)字表示線(xiàn)圈的圈數(shù),負(fù)號(hào)表示繞向與主線(xiàn)圈相反T0R0：主線(xiàn)圈T1R1

:

井眼補(bǔ)償線(xiàn)圈,T2R2:圍巖補(bǔ)償線(xiàn)圈輸出曲線(xiàn)：6.3

雙感應(yīng)測(cè)井曲線(xiàn)及應(yīng)用RILM，能探測(cè)到侵入帶地層電阻率RXO，探測(cè)半徑0.7m,縱向分辨率1.8mRILD，能探測(cè)到原狀地層電阻率Rt，探測(cè)半徑1.3m,縱向分辨率2.0m探測(cè)半徑：RLLD=1.8m，RLLS=0.75m縱向分辨率：DLL：0.6m曲線(xiàn)特征，書(shū)P19：當(dāng)?shù)貙雍穸却笥?m時(shí)，曲線(xiàn)半幅點(diǎn)對(duì)應(yīng)于地層的層界面當(dāng)目的層上下圍巖相同時(shí)，測(cè)得的電導(dǎo)（阻）率曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)與地層的中部低電導(dǎo)率地層對(duì)應(yīng)低的視電導(dǎo)率，高……應(yīng)用：判別流體性質(zhì)6.3雙感應(yīng)測(cè)井曲線(xiàn)及應(yīng)用獲得Rt和Rxo，計(jì)算Sw等分層層厚h>3m時(shí)，界面在半幅點(diǎn)層厚較小時(shí)，半幅點(diǎn)確定的層厚>實(shí)際層厚躍灰3井3162-3165米孔洞發(fā)育段躍新2－3躍1－01砂西60躍灰4躍灰4－7尕斯地區(qū)多井對(duì)比電阻率測(cè)井方法組合用不同探測(cè)深度的電阻率(或?qū)щ娐?測(cè)井方法，進(jìn)行徑向電阻率測(cè)量，綜合解釋確定：沖洗帶電阻率Rxo侵入帶電阻率Ri原狀地層電阻率Rt侵入直徑di現(xiàn)場(chǎng)常用電阻率組合雙側(cè)向－微球聚焦雙感應(yīng)－八側(cè)向①陣列感應(yīng)測(cè)井AITArrayinductionimager7.電成像測(cè)井②全井眼地層微電阻率掃描成像測(cè)井FMI

Fullboremicro-resistivityimager③方位電阻率成像測(cè)井ARI

Azimuthalresistivityimager我們主要簡(jiǎn)單介紹：7.1AIT測(cè)井

陣列感應(yīng)測(cè)井儀的測(cè)量原理與普通感應(yīng)測(cè)井儀相似，但線(xiàn)圈的數(shù)量顯著增加。儀器采用沿井周360°設(shè)置多個(gè)發(fā)射和接收線(xiàn)圈，可同時(shí)采用25kHz，50kHz，l00kHz三種工作頻率進(jìn)行測(cè)井。五條徑向探測(cè)深度不同的電阻率曲線(xiàn)。（1Oin，20in，30in，60in和90in）輸出曲線(xiàn)工作頻率：25kHz，50kHz，l00kHz三種縱向分辨率：1ft，2ft和4ft單位換算1ft=0.3048m1in=2.54cm1ft/s=0.3048m/s7.1AIT測(cè)井輸出曲線(xiàn)及應(yīng)用可以得到Rt、Rxo，劃分油氣水，計(jì)算Sw。P217.2FMI測(cè)井20世紀(jì)90年代由schlumberger公司推出的新一代測(cè)井方法，采用多極板，多電極儀器結(jié)構(gòu)，形成直觀反映井壁狀況的圖像。有四個(gè)能夠伸縮的臂。在儀器平面上，相鄰兩個(gè)臂相互垂直。在每個(gè)臂上安裝了兩個(gè)極板，上部是主極板，下部是副極板，副極板可以活動(dòng)。每個(gè)極板上都陣列地安裝了24個(gè)紐扣電極，可獲得0.2in的分辨率。

測(cè)井時(shí)，由推靠器把極板推靠貼在井壁上進(jìn)行測(cè)量，由陣列電極發(fā)射的電流被聚焦后垂直地進(jìn)入井壁地層。因此，陣列紐扣電極上電流強(qiáng)度的變化反映了紐扣電極正對(duì)著的地層區(qū)域由于巖石結(jié)構(gòu)、電化學(xué)非均質(zhì)性引起的電阻率變化。陣列紐扣電流經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砜煽潭葹椴噬蚧叶鹊燃?jí)圖像，以顏色深淺來(lái)反映地層電阻率的變化。采用3種測(cè)井模式（P22,表1-2)操作模式全井眼四極板傾角儀電極數(shù)量（個(gè)）1929688.5in井眼中的覆蓋率（％）8040最大測(cè)速（ft/h）180036005400

FMI成像圖以顏色的變化來(lái)反映地層電阻率的高低：隨著地層電阻率逐漸增高，F(xiàn)MI圖像逐漸變亮；隨著地層電阻率逐漸降低，F(xiàn)MI圖像逐漸變暗。研究地質(zhì)構(gòu)造；FMI測(cè)井應(yīng)用評(píng)價(jià)地層孔隙特性；識(shí)別裂縫，井壁上的孔洞；進(jìn)行巖性對(duì)比；研究沉積相。FMI圖像具有很高的精度，分辨率為0.2in(5mm），形成的彩色圖像和巖心照片相似，給人們以直觀的感覺(jué)，可以用來(lái)：書(shū)P23書(shū)P24針對(duì)具體區(qū)塊時(shí)，最好利用巖心刻度成像測(cè)井，減少誤判、降低多解性a.地層層理b.縫合線(xiàn)c.小斷層d.泥質(zhì)條帶e.裂縫真假裂縫鑒別：地層層理、縫合線(xiàn)、小斷層、泥質(zhì)條帶、裂縫地層層理縫合線(xiàn)斷層面測(cè)量原理與DLL測(cè)井類(lèi)似，只是多加了電極，既有大的探測(cè)深度，又能對(duì)各種地質(zhì)事件有方位成像。7.3ARI測(cè)井圓周方向均勻安裝12個(gè)柱狀電極電極垂直分辨率20cm,方位分辨率30°，探測(cè)深度與深側(cè)向相近。在每個(gè)深度處ARI可同時(shí)輸出12個(gè)方位電阻率值，相當(dāng)于每個(gè)電極發(fā)射電流穿過(guò)路徑上的介質(zhì)的電阻率，穿過(guò)路徑包括電極30°張開(kāi)角所控制的范圍。7.3ARI測(cè)井ARI輸出曲線(xiàn)，P25（1）12條方位電阻率曲線(xiàn)；（2）1條高分辨率電阻率曲線(xiàn)(LLhr),由12條方位電阻率曲線(xiàn)平均產(chǎn)生，其垂直分辨率20cm，徑向探測(cè)深度介于深、淺雙側(cè)向之間；（3）1條RLLD、1條RLLS；（4）12條方位電極與井壁間隙曲線(xiàn)，用作井眼校正，由輔助測(cè)量模式提供；（5）井壁的動(dòng)、靜態(tài)成像圖。ARI測(cè)井應(yīng)用

由于LLhr縱向分辨率高，對(duì)薄地層敏感造成的，因此，LLhr對(duì)劃分薄層十分有用。ARI已在劃分薄層、分析地層非均質(zhì)性，以及評(píng)價(jià)裂縫等方面得到了大量應(yīng)用。套管井電阻率測(cè)井（CHFR）為了進(jìn)行油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，研制了通過(guò)電阻率測(cè)井，提供更準(zhǔn)確的Sw。9.套管井電阻率測(cè)井Casedholeformationresistivity并且是大部分電流被套管“吃掉了”，只有小部分進(jìn)入地層。9.1CHFR測(cè)井原理因此套管測(cè)井就是如何測(cè)量小部分電流的變化，反映地層特