1、一 问题问题 的提出的提出特殊钻井：特殊钻井：空气钻井空气钻井非导电泥浆钻井（油基泥浆）非导电泥浆钻井（油基泥浆）如果在这类井中想用电极系向地层注入电流，造如果在这类井中想用电极系向地层注入电流，造成人工电场来测量电阻率是不可能的。成人工电场来测量电阻率是不可能的。因此就提出用电磁感应的方法，在地层中建因此就提出用电磁感应的方法，在地层中建立电场测量地层的导电特性，即感应测井立电场测量地层的导电特性，即感应测井随着技术的发展，感应测井不仅能用在非导随着技术的发展，感应测井不仅能用在非导电泥浆井中还可用在淡水泥浆（电泥浆井中还可用在淡水泥浆（RmfRw)Rt=0.2 200 的裸眼井中的裸眼井中
2、,其资料比其它电其资料比其它电阻率曲线更优越阻率曲线更优越二二 电导与电导率电导与电导率定义定义 单位单位三三 线圈系的探测特性线圈系的探测特性1 双线圈系的感应测井原理双线圈系的感应测井原理I:交流电交流电T 发射探头发射探头通以通以20千周千周/秒的交流电秒的交流电R 接收探头接收探头I 产生的一次磁通产生的一次磁通I 产生的二次磁通产生的二次磁通 I 感应电流感应电流 EX有用信号有用信号 ER双线圈系图双线圈系图涡流：在电动势的推动下，导电环中将有交涡流：在电动势的推动下，导电环中将有交 变的电流变的电流I，它是以仪器轴为中心的它是以仪器轴为中心的 环流，称为涡流。环流，称为涡流。它与
3、地层的电导率它与地层的电导率 成正比成正比涡流涡流I又在介质中激起二次交变磁通又在介质中激起二次交变磁通,磁通量的变化能引起感应电动：磁通量的变化能引起感应电动：dtde tttExERExERII发射电流发射电流I90 eI（正比于正比于）90 ER（有用信号）有用信号）90 EX（无用信号）无用信号）dtde 由此可知：由此可知：ER滞后滞后EX 90，滞后发射滞后发射 电流电流180 。接收线圈接收到的信号：接收线圈接收到的信号：EX+ER由于由于EX与与 ER存在存在9090 的相位差，接收到的信号用的相位差，接收到的信号用相敏检波技术把相敏检波技术把ER检测出来，记录成检测出来，记录
4、成 曲线，在忽曲线，在忽略涡流间的相互作用的情况下，在略涡流间的相互作用的情况下，在 无限均匀的情无限均匀的情况下有：况下有：ER=K ：角频率角频率L4ISNSNKRRTT22 I：发射电流强度发射电流强度 NT、NR 发射和接收线圈的圈数发射和接收线圈的圈数SR、ST发射和接收线圈的面积发射和接收线圈的面积 L：线圈间的距离（源距）线圈间的距离（源距）：沉积岩的磁导率，在测量精度：沉积岩的磁导率，在测量精度5%内，可认内，可认 为不变为不变由以上可知：由以上可知：K为常数（仪器常数）为常数（仪器常数）在均匀介质情况下求电导率的公式为：在均匀介质情况下求电导率的公式为：KER 在非均匀介质情
5、况下：在非均匀介质情况下：KER 此时电导率不等于地层的电导率，而是仪器探测此时电导率不等于地层的电导率，而是仪器探测周围内泥浆、侵入带、地层和围岩的综合反映，周围内泥浆、侵入带、地层和围岩的综合反映，即为：视电导率即为：视电导率 akEaR 2 复合线圈系的特点复合线圈系的特点（1）双线圈系存在的问题双线圈系存在的问题1）EX/ER=10103 提取有用信号提取有用信号ER难难2）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3）源距增加）源距增加 探测半径增加探测半径增加 分层能分层能 力力 （围岩影响大）（围岩影响大）由此可知，双线圈系仅有理论意义，由此可知，双线圈
6、系仅有理论意义，无实用价值，因此提出了复合线圈系无实用价值，因此提出了复合线圈系。（2）复合线圈系的特点复合线圈系的特点0.8 米的六线圈系米的六线圈系R2 0.6 T0 0.2 T1 0.4 R1 0.2 R0 0.6 T2-7 100 -25 -25 100 -7上面的数字表示线圈的圈数上面的数字表示线圈的圈数,而负而负号表示绕向与主线圈相反号表示绕向与主线圈相反.T0 R0 为主线圈为主线圈T1 R1:井眼补偿线圈井眼补偿线圈,T2 R2:围岩补偿线圈围岩补偿线圈T1 R1目的目的:改善径向探测特性、减小泥浆的改善径向探测特性、减小泥浆的 影响，该线圈间的距离影响，该线圈间的距离主线圈间
7、的距离主线圈间的距离,信号主要信号主要 来自井眼来自井眼,因其绕向与主线圈相反因其绕向与主线圈相反,信号的极性也相反信号的极性也相反.ER=ER-ER2 ER2：围岩补偿线圈的有用信号。围岩补偿线圈的有用信号。ER：经过井眼和围岩校正后，主要是经过井眼和围岩校正后，主要是 原状地层的有用信号。原状地层的有用信号。复合线圈系的优点：复合线圈系的优点：改善了改善了径向径向和和纵向纵向探测特性探测特性，把把涡流涡流聚焦到所探测的地层聚焦到所探测的地层中中，使，使分层能力分层能力和和探测半径探测半径使使EX，达到达到测测ER 成为可能成为可能。四四 感应测井曲线的特点感应测井曲线的特点1：在上下的在上
8、下的 S相同的情况下，对称于地层相同的情况下，对称于地层 的中部，低电导率地层的中部，低电导率地层 a低，反之亦然。低，反之亦然。H a2：当上下围岩的电导率不同时，曲线不对：当上下围岩的电导率不同时，曲线不对 称地层的中部，呈倾斜状。称地层的中部，呈倾斜状。S 上上 S下下 SH a3:岩层厚度岩层厚度2米米,没有此特征没有此特征.aH五五:感应测井资料的应用感应测井资料的应用1.确定层界面确定层界面当当H2米时米时,可用半副点来确定层界面可用半副点来确定层界面层界面层界面层界面层界面只有电导率曲线时，才能用该方法确定层界面只有电导率曲线时，才能用该方法确定层界面2.合理地选择感应测井资料的
9、读数合理地选择感应测井资料的读数（1）目的层的目的层的 a值的选取值的选取曲线对称于地层中部，此时读极值曲线对称于地层中部，此时读极值目的层的目的层的 a值值目的层中有薄的泥质或钙质夹层，应目的层中有薄的泥质或钙质夹层，应去掉夹层读数。去掉夹层读数。微电极微电极 a a曲线起伏变化时，读其平均值曲线起伏变化时，读其平均值（2）读取围岩的视电导率读取围岩的视电导率 S当上下的当上下的 S相同且岩性均匀、岩层相同且岩性均匀、岩层很厚，可任取上或下的很厚，可任取上或下的 S作为围岩作为围岩的的 S。S围岩的岩性不均匀时，应取靠近目的层的值。围岩的岩性不均匀时，应取靠近目的层的值。S当上下的当上下的
10、S不相同时，可分别读取，取其平不相同时，可分别读取，取其平均值均值 S=（S上上+S下下）/2 S下下 S上上3 双感应双感应-聚焦组合测井确定岩层的真电阻聚焦组合测井确定岩层的真电阻 率率Rt对于有泥浆侵入的地层，根据几何因子理论，对于有泥浆侵入的地层，根据几何因子理论，感应测井测得的视电导率：感应测井测得的视电导率：a=mGm+i Gi +t Gt+s Gs（1）原理）原理几何因子几何因子：表示测量仪器周围各部分介质对测表示测量仪器周围各部分介质对测量结果所作的贡献的大小，它与介量结果所作的贡献的大小，它与介质的几何位置、体积大小有关，通质的几何位置、体积大小有关，通常把仪器周围整个空间的
11、几何因子常把仪器周围整个空间的几何因子看成看成1。Gm+Gi+Gt+GS=1Ra=Rm Gm+RiGi+RtGt+RsGS a=m Gm+iGi+tGt+sGS经过井眼、围岩校正后，上式变为：经过井眼、围岩校正后，上式变为：ac=i Gi+t GtGi、Gt是侵入带直径是侵入带直径di的函数，且有：的函数，且有：Gi+Gt=1，上式可写成上式可写成：ac=i Gi（di）+t（1-Gi（di）上式仍然是三个未知数上式仍然是三个未知数 i、t、di的的函数，至少需要三种不同探测深度的电阻率函数，至少需要三种不同探测深度的电阻率曲线，求解包含曲线，求解包含 i、t、di的方程。的方程。通常选用通常
12、选用双感应（双感应（ILD、ILM）和八侧向和八侧向或者球形聚焦（或者球形聚焦（SFL）测井组合，且测井组合，且RXO=Ri则有组合方程如下：则有组合方程如下：ILD=GILD/RXO+（1-GILD）/Rt ILM=GILM/RXO+（1-GILM）/RtRLL=GLLRXO+（1-GLL）Rt ILD、RLL、ILM：分别进行井眼、围岩校分别进行井眼、围岩校正后的电阻率和电导率值。正后的电阻率和电导率值。GILD、GILM、GLL：为深、中感应和侧向的几何因子为深、中感应和侧向的几何因子（2）校正方法校正方法由于由于ER是井周围介质的综合反映，要是井周围介质的综合反映，要求准求准Rt必须进
13、行：必须进行：井眼井眼围岩围岩侵入侵入校正校正校正中注意单位校正中注意单位井眼校正井眼校正井径井径in井壁至仪器外壳的间隙距离井壁至仪器外壳的间隙距离inRGRm校正信号校正信号HS （ms/m）井眼的径向几何因子井眼的径向几何因子 ac=a-HS 层厚校正层厚校正RCORRah ft）根据围岩的电阻率的根据围岩的电阻率的大小来选择校正图版大小来选择校正图版侵入校正侵入校正RILM/RILDRFL/RILDdiRt/RILDRXO/Rt聚焦测井聚焦测井从该图可得从该图可得di、RtP80：例题例题电阻率：欧姆米电阻率：欧姆米-SP+RILDRILMRFL看看P80例题五分钟例题五分钟当有侧向和感应测井时，应如何选择测井资当有侧向和感应测井时，应如何选择测井资料呢？料呢？Rmf/Rw Rw优先用感应优先用感应用侧向和感应用侧向和感应2.5交点落在交点落在RW的左边同时的左边同时也在也在Rmf/Rw=2.5的左边的左边,优优先用侧向先用侧向4 双感应测井直观显示油气水层双感应测井直观显示油气水层-SP +RILDRILMRLL8油气油气水水总结总结:掌握复合线圈系的特点掌握复合线圈系的特点感应测井曲线的读值方法感应测井曲线的读值方法感应测井曲线的应用感应测井曲线的应用
