石油工程测井教学_1电法测井-1.3侧向电阻率测井课件.ppt
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1、 主讲教师:桑主讲教师:桑 琴琴 单单 位位 :资源与环境学院:资源与环境学院二二0 0一一年十一月一一年十一月 岩石电导率(岩石电导率(P9)及电阻率测井基础)及电阻率测井基础1 电阻率测井的分类电阻率测井的分类2 普通电阻率测井普通电阻率测井3 双侧向电阻率测井双侧向电阻率测井4主 要 内 容 微球形聚焦测井微球形聚焦测井5 感应测井感应测井6 成像测井成像测井7 随钻测井(随钻测井(LWD)8 套管井电阻率测井套管井电阻率测井9地层倾角测井或电磁波传播测井地层倾角测井或电磁波传播测井10普通电阻率测井存在的问题普通电阻率测井存在的问题4.双侧向电阻率测井双侧向电阻率测井u 在充满高矿化度
2、盐水泥浆井中在充满高矿化度盐水泥浆井中在充满高矿化度盐水泥浆井中在充满高矿化度盐水泥浆井中u 针对高阻、薄层针对高阻、薄层针对高阻、薄层针对高阻、薄层在在泥泥浆浆矿矿化化度度很很高高时时,电电流流大大部部分分沿沿井井筒筒流流动动(流流经经地地层层的的电电流流小小,不不能能反反映映地地层层电电阻阻率率),测测得得的的RaRa曲曲线平缓,不能用来分层划界和计算地层的真电阻率。线平缓,不能用来分层划界和计算地层的真电阻率。在高阻薄层剖面,由于电流往低阻围岩和井中流得多,在高阻薄层剖面,由于电流往低阻围岩和井中流得多,高阻层对电流分布影响不大,因而对高阻层对电流分布影响不大,因而对RaRa读数的影响小
3、,读数的影响小,在在RaRa曲线上显示也就不明显;曲线上显示也就不明显;解决问题的方法?解决问题的方法?4.双侧向电阻率测井双侧向电阻率测井聚焦测井聚焦测井(侧向测井(侧向测井 Lateral Logging)利用同性电流相排斥的原理,使电流聚焦利用同性电流相排斥的原理,使电流聚焦基基本本原原理理根根据据同同性性相相斥斥的的原原理理,在在供供电电电电极极上上方方和和下下方方装装上上屏屏蔽蔽电电极极。供供电电电电极极叫叫主主电电极极,流流出出主主电电流流;屏屏蔽蔽电电极极流流出出与与主主电电流流同同极极性性的的屏屏蔽蔽电电流流。由由于于屏屏蔽蔽电电流流对对主主电电流流的的排排斥斥作作用用,主主电
4、电流流被被聚聚焦焦,只只侧侧向向(垂垂直直井井轴轴)流流入入地地层。层。侧向测井侧向测井:根据根据同性电相斥同性电相斥的原理,在主电的原理,在主电极的两端通以极的两端通以相同极性相同极性的屏蔽电流,使主电的屏蔽电流,使主电流流垂直井轴垂直井轴而而流入地层流入地层测量其电阻率。测量其电阻率。聚焦测井的种类聚焦测井的种类按电极系的按电极系的长短长短、探测深度探测深度大小可分为:大小可分为:1 1、电极系长的、探测深度大的:、电极系长的、探测深度大的:三、七、八侧向三、七、八侧向、双双侧向、球形聚焦侧向、球形聚焦2 2、电极系短的、探测深度小的:、电极系短的、探测深度小的:微侧向、邻近侧向、微侧向、
5、邻近侧向、微球形聚焦微球形聚焦位于井中心测量,主要用来测量地层深部电阻率和侵位于井中心测量,主要用来测量地层深部电阻率和侵入带电阻率。入带电阻率。贴井壁测量,主要用来测量井壁附近冲洗带电阻率,贴井壁测量,主要用来测量井壁附近冲洗带电阻率,又称为微电阻率测井。又称为微电阻率测井。电极系电极系由三个柱状电极组成:由三个柱状电极组成:主电极主电极A0A0较短,位于中间;较短,位于中间;屏蔽电极屏蔽电极A A1 1、A A2 2较长,对称较长,对称排列在排列在A A0 0两端,电极之间两端,电极之间用绝缘材料隔开。用绝缘材料隔开。测井时测井时通通通通过过过过调调调调节节节节I I I Is s s s
6、,使使使使A A A A0 0 0 0与与与与A A A A1 1 1 1、A A A A2 2 2 2三三三三个个个个电电电电极极极极的的的的电位相等。电位相等。电位相等。电位相等。A A A A0 0 0 0与与与与A A A A1 1 1 1、A A A A2 2 2 2通以相同极性的电流通以相同极性的电流通以相同极性的电流通以相同极性的电流I I I Io o o o和和和和I I I Is s s s沿沿沿沿纵纵纵纵向向向向的的的的电电电电位位位位梯梯梯梯度度度度为为为为零零零零,确确确确保保保保主主主主电电电电流流流流不不不不沿沿沿沿井井井井轴轴轴轴方方方方向向向向流流流流动动动动
7、。迫迫迫迫使使使使I I I Io o o o电电电电流流流流呈呈呈呈圆圆圆圆盘盘盘盘状状状状沿沿沿沿径径径径向向向向流流流流入入入入地地地地层层层层(减减减减小小小小了了了了井井井井和和和和围围围围岩的影响,提高了纵向分层能力)。岩的影响,提高了纵向分层能力)。岩的影响,提高了纵向分层能力)。岩的影响,提高了纵向分层能力)。主主主主电电电电流流流流环环环环测得的视电阻率测得的视电阻率RaRa:其中:其中:其中:其中:UUUU电极表面电位(相对于参考电极电极表面电位(相对于参考电极电极表面电位(相对于参考电极电极表面电位(相对于参考电极N N N N),v,v,v,v I I I I0 0 0
8、 0主电流强度主电流强度主电流强度主电流强度,A,A,A,A KKKK电电电电极极极极系系系系系系系系数数数数(可可可可通通通通过过过过理理理理论论论论计计计计算算算算、也也也也可可可可通通通通过实验求出过实验求出过实验求出过实验求出),m),m),m),m接地电阻接地电阻主主主主电电电电极极极极的的的的接接接接地地地地电电电电阻阻阻阻R R R Rg g g g指指指指的的的的是是是是从从从从主主主主电电电电极极极极流流流流出出出出的的的的电电电电流流流流,在在在在其经历的地层范围内的电阻。其经历的地层范围内的电阻。其经历的地层范围内的电阻。其经历的地层范围内的电阻。现场实际使用的三侧向现场
9、实际使用的三侧向为为了了进进行行组组合合测测量量,探探测测侵侵入入带带、原原状状地地层层的的电电阻阻率率,现现场场通通常常使使用用深深、浅三侧向浅三侧向。浅浅浅浅三三三三侧侧侧侧向向向向探探探探测测测测深深深深度度度度较较较较浅浅浅浅探探探探测测测测侵侵侵侵入入入入带带带带电电电电阻阻阻阻率。率。率。率。深深三三侧侧向向探探测测深深度度较较深深探探测测原原状状地地层电阻率。层电阻率。主主主主电电电电流流流流环环环环深三侧向深三侧向浅三侧向浅三侧向浅浅浅浅三三三三侧侧侧侧向向向向特特特特点点点点屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽电电电电极极极极A A A A1 1 1 1、A A A A2 2 2 2尺尺尺尺寸寸
10、寸寸较较较较短短短短,在在在在 A A A A1 1 1 1、A A A A2 2 2 2外外外外又又又又加加加加极极极极性性性性相相相相反反反反的的的的回回回回路路路路电电电电极极极极B B B B1 1 1 1、B B B B2 2 2 2,这这这这样样样样使使使使得得得得A A A A0 0 0 0、A A A A1 1 1 1、A A A A2 2 2 2流流流流出出出出的电流进入地层不远(侵入带)、就流向的电流进入地层不远(侵入带)、就流向的电流进入地层不远(侵入带)、就流向的电流进入地层不远(侵入带)、就流向B B B B1 1 1 1、B B B B2 2 2 2电极电极电极电极
11、三三三三侧侧侧侧向向向向测测测测井井井井视视视视电电电电阻阻阻阻率率率率R R R Ra a a a曲曲曲曲线线线线对对对对地地地地层层层层中中中中点点点点呈呈呈呈对对对对称称称称形形形形状状状状,视电阻率最大值恰好位于地层中点。视电阻率最大值恰好位于地层中点。视电阻率最大值恰好位于地层中点。视电阻率最大值恰好位于地层中点。当上下当上下围岩的电阻率围岩的电阻率不相同不相同时,曲线的时,曲线的形状不对称形状不对称,极大值移向高阻围岩一方。极大值移向高阻围岩一方。(请思考为什么?请思考为什么?)低阻围岩低阻围岩高阻围岩高阻围岩高阻围岩高阻围岩Ra深深度度H1.1.分层分层2.2.求求RtRt3.3
12、.判断油水层判断油水层实实实实测测测测三三三三侧侧侧侧向向向向曲曲曲曲线线线线由由由由7 7 7 7个体积较小的环状电极组成:个体积较小的环状电极组成:个体积较小的环状电极组成:个体积较小的环状电极组成:A A A A0 0 0 0主电极主电极主电极主电极 A A A A1 1 1 1、A A A A2 2 2 2屏蔽电极屏蔽电极屏蔽电极屏蔽电极 M M M M1 1 1 1与与与与M M M M2 2 2 2、M M M M1 1 1 1与与与与M M M M2 2 2 2两对两对两对两对监督电极监督电极监督电极监督电极电极系电极系以主电极为中心,以主电极为中心,以主电极为中心,以主电极为中
13、心,3 3 3 3对电极对称排列对电极对称排列对电极对称排列对电极对称排列A A A A1 1 1 1与与与与A A A A2 2 2 2等等等等电电电电位位位位,M M M M1 1 1 1与与与与M M M M1 1 1 1(M(M(M(M2 2 2 2与与与与M M M M2 2 2 2)等等等等电电电电位位位位迫迫迫迫使主电流水平地流入地层使主电流水平地流入地层使主电流水平地流入地层使主电流水平地流入地层视电阻率视电阻率KKKK电电电电极极极极系系系系系系系系数数数数(可可可可通通通通过过过过理理理理论计算、也可通过实验求出论计算、也可通过实验求出论计算、也可通过实验求出论计算、也可通
14、过实验求出)在深七侧向电极系基础上增加在深七侧向电极系基础上增加在深七侧向电极系基础上增加在深七侧向电极系基础上增加了一对了一对了一对了一对回流电极回流电极回流电极回流电极确保主电流确保主电流确保主电流确保主电流I I I I0 0 0 0主要流经侵入带主要流经侵入带主要流经侵入带主要流经侵入带测量侵入带地层电阻率测量侵入带地层电阻率测量侵入带地层电阻率测量侵入带地层电阻率 七侧向测井曲线特点七侧向测井曲线特点o当当上上下下围围岩岩电电阻阻率率相相同同时时,单单一一地地层层曲曲线线形形状状对对地地层层中中部部对对称称,否则不对称;否则不对称;o高阻层有高的高阻层有高的RaRa值,低阻层有较低的
15、值,低阻层有较低的RaRa值;值;o当当h4dh4d时,曲线半幅点外推半个电极矩的距离为地层界面。时,曲线半幅点外推半个电极矩的距离为地层界面。1.1.分层分层2.2.求求RtRt3.3.判断油水层判断油水层 比比较较三三侧侧向向和和七七侧侧向向电电阻阻率率测测井井的的异同异同电极的个数电极的个数聚焦作用的强弱(探测半径)聚焦作用的强弱(探测半径)分层的能力分层的能力Dual Lateral Logging测测测测量量量量精精精精度度度度较较较较高高高高,动动动动态态态态范范范范围围围围大大大大,适适适适用用用用于于于于高高高高阻阻阻阻碳碳碳碳酸酸酸酸盐岩地层,也适用于低阻砂泥岩地层。盐岩地层
16、,也适用于低阻砂泥岩地层。盐岩地层,也适用于低阻砂泥岩地层。盐岩地层,也适用于低阻砂泥岩地层。是是是是目目目目前前前前油油油油气气气气田田田田应应应应用用用用最最最最广广广广泛泛泛泛的的的的电电电电阻阻阻阻率率率率测测测测井井井井方方方方法法法法之之之之一。一。一。一。优点:优点:利用三侧向的利用三侧向的棒状电极,加强主电流聚焦棒状电极,加强主电流聚焦;采用七侧向的采用七侧向的监督电极,控制主电流在井轴上的分流监督电极,控制主电流在井轴上的分流;采用采用恒功率方式记录,满足电阻率变化范围的需要恒功率方式记录,满足电阻率变化范围的需要。与与与与七七七七侧侧侧侧向向向向类类类类似似似似,不不不不同
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- 石油 工程 测井 教学 _1 1.3 侧向 电阻率 课件
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