第三章 感應(yīng)測井2008.ppt

1、第三章感應(yīng)測井，為了解決油基泥漿井中地層電阻率的測量問題，提出了感應(yīng)測井。感應(yīng)測井不僅可用于油基泥漿井，還可用于水基泥漿和無泥漿的干井。簡介：上述常用的電阻率法和側(cè)向測井法都需要井內(nèi)有導(dǎo)電液體，即只能在導(dǎo)電性能好的泥漿井中使用。然而，為了在油田勘探過程中獲得地層的原始飽和度，需要在單井中使用油基泥漿(混有油和泥漿的泥漿)。在這種情況下，不能使用前一種方法。感應(yīng)測井是基于交流電的互感原理。當(dāng)一定頻率的交流電通過發(fā)射線圈時，接收線圈中就會感應(yīng)出電動勢。由于發(fā)射線圈和接收線圈都在井中，發(fā)射線圈的交流電將不可避免地在井周圍的地層中感應(yīng)出二次電流(渦流)，二次電流在與發(fā)射線圈同軸的環(huán)形地層回路中流動并產(chǎn)

2、生磁場。該磁場在接收線圈中產(chǎn)生二次感應(yīng)電動勢，該電動勢與渦流強度有關(guān)，即與地層的電導(dǎo)率有關(guān)。L=TR，主要字段和次要字段。注：1)接收線圈產(chǎn)生兩種感應(yīng)電動勢：直的(否):由一次場產(chǎn)生，與磁化率K有關(guān)，石油測井不測K，是無用信號；r(是):由二次場產(chǎn)生，與電導(dǎo)率有關(guān)，精確測量，r是一個有用的信號。注：一次場和二次場之差為/2，可通過相敏檢測進行分離。2)線圈距離：L=TR。3)記錄點：在發(fā)射線圈t和接收線圈r的中點。在感應(yīng)測井中，發(fā)射電流為交流電，空間產(chǎn)生的場為時間諧波電磁場。時間諧波電磁場的麥克斯韋方程是，其中e是電場強度(a/m)；d是電位移矢量(c/m2)；h是磁場強度(a/m)；b是磁感

3、應(yīng)強度(WB/m2)；v是體積電荷密度(c/m3)；Jm是磁電流密度矢量(a/m2)；m是體積磁荷密度(c/m3)；是磁導(dǎo)率(h/m)；真空中的磁導(dǎo)率為0410-7(h/m)；是介電常數(shù)(f/m)；真空中的介電常數(shù)為08.85410-12，是一個復(fù)介電常數(shù)。第二部分是感應(yīng)測井的基本理論。首先，假設(shè)由有用信號產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：電導(dǎo)率為0，半徑為R，計算由渦流產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和由單個環(huán)產(chǎn)生的磁場。dR=？根據(jù)理論計算，k是線圈系統(tǒng)的系數(shù)。g是單圈的幾何因子；u分別是電導(dǎo)率和滲透率；=4f稱為循環(huán)頻率；f是頻率。STSR是發(fā)射和接收線圈的總面積，STnTS和nT是發(fā)射線圈的匝數(shù)，SRnRS和nR是接

4、收線圈的匝數(shù)，S是單線圈回路的面積。I是電源電流，I=點；L=TR是線圈距離；R1是從t到單環(huán)截面點的距離；R2是從r到單個環(huán)的截面點的距離。2.討論1。單圈的幾何因子單圈的幾何因子取決于單圈和線圈之間的相對位置和距離。它的物理意義是：一個帶有ds部分的單圈對總信號的貢獻。整個空間的幾何因子可以證明整個空間的幾何因子是1。L1m雙線圈系統(tǒng)單元環(huán)的幾何因子圖，縱向微分幾何因子，即z深度和dz厚度的幾何因子水平無限薄層；它的物理意義是：z深度和dz厚度的無限薄層對總信號的相對貢獻?？v向積分幾何因子，徑向微分幾何因子含義：半徑為r、厚度為1的無限長圓柱的幾何因子；物理意義：半徑為r、厚度為1的無限長

5、圓柱體對總信號的相對貢獻。徑向積分幾何因子含義：半徑為r的無限圓柱體的幾何因子。物理意義：半徑為r的無限圓柱體對總信號的相對貢獻。徑向微分和積分幾何因子；3.計算巖層真電導(dǎo)率：巖層真電阻率：t1/t，第三節(jié)多線圈系統(tǒng)介紹，1。雙線圈系統(tǒng)存在的問題1。地層上下圍巖影響大。從縱向檢測特性曲線可以看出，當(dāng)h=L=1 L=1m時，Gz=0.5；2.鉆孔和侵入帶影響很大。從徑向探測特征曲線可以看出，當(dāng)R為0.5時，gr和Gr都較大，即鉆孔和侵入帶的影響仍然較大。3.信噪比大，即無用信號占總信號的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有用信號的比例；1)0.8m 6線圈系統(tǒng)的組成稱為主發(fā)射和接收線圈ToRo=0.8，因此稱為0.8

6、m 6線圈系統(tǒng)；T1R1稱為輔助發(fā)射和接收線圈T1R1=0.4T2R2稱為聚焦發(fā)射和聚焦接收線圈T2R2=2.0注：線圈上的數(shù)字代表線圈的匝數(shù)，負(fù)號代表反向繞組(或反向連接)。第二，0.8 m 6線圈系統(tǒng)，2)每個線圈系統(tǒng)的作用ToRo主發(fā)射和主接收線圈與以前相同；T1R1輔助發(fā)射和接收線圈，主要起徑向聚焦作用；A)t0和T1線圈的纏繞方向相反；B)羅和R1的纏繞方向相反；它主要接收來自地層的信號，但來自泥漿和侵入帶的信號很難進入。T2R2聚焦發(fā)射和接收線圈主要消除圍巖影響，提高分辨率。注意：感應(yīng)測井也有不同的深度：t 20.75 r 0.25 r 10.5t 10.25至0.75 r 2-7

7、 100-25 100-7淺：t20.96to至0.4 r 10.2t 10.4 r 0.96 r 2-53 100-3 100-53。主要區(qū)別如下：深感應(yīng)探測深度大，淺感應(yīng)(中感應(yīng))探測深度小，測量侵入帶的電導(dǎo)率。八個側(cè)向測井電極的測量原理與七個側(cè)向測井電極相似，只是電極距離小，電流層厚度為0.36米，兩個屏蔽電極之間的距離略小于1米，環(huán)形電極靠近主電極。由于其高度的垂直分層能力，八個橫向測井可以給出垂直變化的清晰細(xì)節(jié)。但其讀數(shù)受鉆孔和侵入帶的影響大于第三、第七橫向，探測深度較淺，約3040厘米，主要反映了沖洗帶電阻率的變化。八種不同厚度的側(cè)向測井電極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和感應(yīng)測井曲線；4.應(yīng)用示例1。

8、測量曲線；2.確定地層電阻率。如圖所示，地層有如下關(guān)系：a=mGm sGs iGi tGt要求T，必須得到Gm、Gs、Gi和Gt，即傳播效應(yīng)校正井眼校正圍巖校正侵入校正，1)傳播效應(yīng)影響校正傳播效應(yīng)：由于渦流和渦流的自影響(自感)之間的相互作用(互感)，電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時振幅減小，相位發(fā)生變化，稱為傳播效應(yīng)。傳播效應(yīng)影響校正(均質(zhì)性校正)，為了便于在計算機上進行均質(zhì)性校正，可使用多項式擬合該曲線，2)鉆孔校正對于多線圈系統(tǒng)，Gr=0，所以Gm=0，3)圍巖校正注：有多種圍巖校正圖，應(yīng)根據(jù)圍巖的電阻率和鉆孔直徑使用：(1)根據(jù)點A處的A和H的交點(2)確定校正后的圖。A，4，侵入校正，Ri=1000/50=20歐姆。m；t=220毫歐/米(毫秒/米)，從板的縱坐標(biāo)找出O點，從縱坐標(biāo)向右畫水平線，與相應(yīng)的I曲線相交。交點的橫坐標(biāo)是t的值例如：假設(shè)h6米，s500毫歐/米，o137毫歐/米，D1.2米，i50毫歐/米，計算地層的電導(dǎo)率t？RFL:八測向(沖洗帶電阻率)RILM:中等感應(yīng)(侵入帶電阻率)RILD:深層感應(yīng)(未擾動地層電阻率)Rt:地層電阻率di:侵入帶直徑Rxo:沖洗帶電阻率，6。使用圖表時，根據(jù)聚焦測井讀數(shù)與深部感應(yīng)測井讀數(shù)的比值(RFL/RILD)，找出相應(yīng)的縱坐標(biāo)，并從該點畫一條水平線；然后根據(jù)中感應(yīng)測井讀數(shù)與