感应测井原理及运用.ppt

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1、 感应测井感应测井直流直流电法测井电法测井交流交流普通电阻率，侧向普通电阻率，侧向普通电阻率，侧向普通电阻率，侧向感应感应感应感应探测深度探测深度探测深度探测深度分辨率分辨率分辨率分辨率侵入影响侵入影响侵入影响侵入影响应用效果应用效果应用效果应用效果油基泥浆井油基泥浆井油基泥浆井油基泥浆井气体条件下钻的井气体条件下钻的井气体条件下钻的井气体条件下钻的井空气井空气井空气井空气井井内无导电介质井内无导电介质井内无导电介质井内无导电介质线线线线圈圈圈圈A A A A通通通通交交交交流流流流电电电电A A A A周周周周围围围围空空空空间间间间形形形形成成成成交交交交变变变变电电电电磁磁磁磁场场场场B

2、 B B B线线线线圈圈圈圈产产产产生生生生感感感感应应应应电电电电动势动势动势动势交交交交变变变变电电电电磁磁磁磁场场场场可可可可在在在在导导导导电电电电介介介介质质质质中中中中传传传传播播播播，也也也也能能能能在在在在非导电介质非导电介质非导电介质非导电介质中传播中传播中传播中传播A A A A、B B B B放放放放入入入入井井井井中中中中AAAA能能能能在在在在井井井井周周周周围围围围地地地地层层层层中中中中感感感感应应应应出出出出电电电电动动动动势势势势形形形形成成成成以以以以井井井井轴轴轴轴为为为为中中中中心心心心的的的的同同同同心心心心圆圆圆圆环环环环状状状状涡涡涡涡流流流流涡涡

3、涡涡流流流流强强强强度度度度与与与与地地地地层层层层导导导导电电电电率率率率成成成成正正正正比比比比涡涡涡涡流流流流产产产产生生生生二二二二次次次次交交交交变变变变电电电电磁磁磁磁场场场场在在在在B B B B中中中中又又又又产产产产生生生生感感感感应应应应电电电电动动动动势势势势电电电电动动动动势势势势大大大大小小小小取取取取决决决决于于于于涡涡涡涡流流流流强强强强度度度度取取取取决决决决于于于于地地地地层层层层导导导导电电电电率率率率感应测井基本原理感应测井基本原理感应测井基本原理感应测井基本原理线圈系线圈系发射线圈发射线圈发射线圈发射线圈T T T T接收线圈接收线圈接收线圈接收线圈R

4、R R R振振振振荡荡荡荡器器器器正正正正弦弦弦弦交交交交流流流流电电电电发发发发射射射射线圈线圈线圈线圈形成交变电磁场形成交变电磁场形成交变电磁场形成交变电磁场设设设设想想想想地地地地层层层层为为为为许许许许多多多多以以以以井井井井轴轴轴轴为为为为中中中中心心心心的的的的导导导导电电电电圆圆圆圆环环环环交交交交变变变变电电电电磁磁磁磁场场场场作作作作用用用用圆圆圆圆环环环环产产产产生生生生以以以以井井井井轴轴轴轴为为为为中中中中心心心心（同同同同心心心心环环环环状状状状）感感感感应应应应电电电电流流流流涡涡涡涡流流流流形成二次交变电磁场形成二次交变电磁场形成二次交变电磁场形成二次交变电磁场接

5、收线圈产生感应电动势接收线圈产生感应电动势接收线圈产生感应电动势接收线圈产生感应电动势L L L L线圈距线圈距线圈距线圈距假假假假定定定定：单单单单元元元元环环环环井井井井轴轴轴轴垂垂垂垂直直直直通通通通过过过过圆圆圆圆环环环环中中中中心心心心，圆圆圆圆环环环环半半半半径径径径r r r r，截截截截面积面积面积面积A A A A思思思思路路路路：先先先先计计计计算算算算发发发发射射射射线线线线圈圈圈圈T T T T在在在在单单单单元元元元环环环环感感感感应应应应涡涡涡涡流流流流的的的的大大大大小小小小再再再再计计计计算算算算单单单单元元元元环环环环涡涡涡涡流流流流在在在在接接接接收收收收线

6、线线线圈圈圈圈R R R R中中中中产产产产生生生生的的的的感感感感应应应应电电电电动动动动势势势势最最最最后后后后求求求求出全空间所有单元环在接收线圈出全空间所有单元环在接收线圈出全空间所有单元环在接收线圈出全空间所有单元环在接收线圈R R R R中的信号总和。中的信号总和。中的信号总和。中的信号总和。感应电动势计算感应电动势计算磁磁磁磁偶偶偶偶极极极极子子子子：与与与与研研研研究究究究空空空空间间间间比比比比，线线线线圈圈圈圈很很很很小小小小，可可可可看看看看作作作作点点点点状状状状磁磁磁磁偶偶偶偶极子。极子。极子。极子。单单单单元元元元环环环环的的的的磁磁磁磁通通通通：通通通通过过过过单

7、单单单元元元元环环环环作作作作一一一一球球球球面面面面，对对对对球球球球面面面面的的的的法法法法线线线线方方方方向向向向的的的的磁磁磁磁场场场场强强强强度度度度进进进进行行行行积积积积分分分分，通通通通过过过过单单单单元元元元环环环环的的的的磁磁磁磁通通通通(磁磁磁磁感感感感应应应应强强强强度度度度B=B=B=B=H H H H，磁到率磁到率磁到率磁到率）：M M M MT T T T发射线圈与单元环间的互感。发射线圈与单元环间的互感。发射线圈与单元环间的互感。发射线圈与单元环间的互感。据电磁感应原理，据电磁感应原理，据电磁感应原理，据电磁感应原理，单元环上的电动势：单元环上的电动势：单元环上

8、的电动势：单元环上的电动势：单元环在接收线圈单元环在接收线圈单元环在接收线圈单元环在接收线圈R R R R的磁通的磁通的磁通的磁通 ：n n n nR R R R接收线圈圈数接收线圈圈数接收线圈圈数接收线圈圈数S S S So o o o接收线圈的面积接收线圈的面积接收线圈的面积接收线圈的面积M M M MR R R R发射线圈与单元环间的互感发射线圈与单元环间的互感发射线圈与单元环间的互感发射线圈与单元环间的互感单元环在接收线圈单元环在接收线圈单元环在接收线圈单元环在接收线圈中产生的电动势中产生的电动势中产生的电动势中产生的电动势：kkkk仪器常数仪器常数仪器常数仪器常数gggg单单单单元元

9、元元环环环环几几几几何何何何因因因因子子子子，反反反反映映映映了了了了单单单单元元元元环环环环对对对对测测测测量量量量结结结结果果果果的贡献的贡献的贡献的贡献全全全全部部部部单单单单元元元元环环环环(涡涡涡涡流流流流)产产产产生生生生的的的的二次二次二次二次感应电动势：感应电动势：感应电动势：感应电动势：VxVxVxVx没没没没经经经经过过过过地地地地层层层层，为为为为无无无无用用用用信信信信号号号号，它它它它与与与与有有有有用用用用信信信信号号号号V V V VR R R R相差相差相差相差90909090相位。测量时要将相位。测量时要将相位。测量时要将相位。测量时要将VxVxVxVx压制掉

10、压制掉压制掉压制掉根据计算根据计算根据计算根据计算有用信号远小于无用信号有用信号远小于无用信号有用信号远小于无用信号有用信号远小于无用信号发射线圈与接收线圈发射线圈与接收线圈发射线圈与接收线圈发射线圈与接收线圈直接耦合电动势直接耦合电动势直接耦合电动势直接耦合电动势感应测井其测量电路等效为并联电路并联电路，因此，在砂泥岩剖面中，含水砂岩层电阻率明显降低，且受围岩影响，层越厚围岩影响越小。感感感感应应应应测测测测井井井井电电电电阻阻阻阻率率率率动动动动态态态态范范范范围围围围低低低低，适适适适用用用用于于于于电电电电阻阻阻阻率率率率较较较较低低低低的的的的砂砂砂砂泥岩地层。泥岩地层。泥岩地层。泥

11、岩地层。与双侧向测井相似与双侧向测井相似与双侧向测井相似与双侧向测井相似砂砂砂砂泥泥泥泥岩岩岩岩地地地地层层层层导导导导电电电电性性性性好好好好，电电电电阻阻阻阻率率率率测测测测井井井井值值值值都都都都较较较较低低低低，而而而而碳碳碳碳酸酸酸酸盐盐盐盐岩岩岩岩（灰灰灰灰岩岩岩岩、白白白白云云云云岩岩岩岩、硬硬硬硬石石石石膏膏膏膏等等等等）导导导导电电电电性性性性较较较较差差差差，电电电电阻阻阻阻率测井值都较高。率测井值都较高。率测井值都较高。率测井值都较高。进进进进行行行行地地地地层层层层对对对对比比比比时时时时，通通通通常常常常采采采采用用用用自自自自然然然然伽伽伽伽马马马马（GRGRGRG

12、R）曲曲曲曲线线线线与与与与电电电电阻率阻率阻率阻率（RILDRILDRILDRILD、RILMRILMRILMRILM）曲线。）曲线。）曲线。）曲线。油、气层油、气层油、气层油、气层：电阻率较高；：电阻率较高；：电阻率较高；：电阻率较高；水层水层水层水层：电阻率相对较低。：电阻率相对较低。：电阻率相对较低。：电阻率相对较低。油油油油、气气气气层层层层：侵侵侵侵入入入入带带带带孔孔孔孔隙隙隙隙空空空空间间间间中中中中的的的的油油油油、气气气气部部部部分分分分被被被被泥泥泥泥浆浆浆浆滤滤滤滤液液液液取取取取代代代代，导导导导致致致致侵侵侵侵入入入入带带带带地地地地层层层层电电电电阻阻阻阻率率率率

13、降降降降低低低低，在在在在双双双双感感感感应应应应曲曲曲曲线线线线上表现为上表现为上表现为上表现为“正差异正差异正差异正差异”，即，即，即，即RILDRILDRILDRILDRILMRILMRILMRILM水水水水层层层层：泥泥泥泥浆浆浆浆滤滤滤滤液液液液电电电电阻阻阻阻率率率率一一一一般般般般大大大大于于于于地地地地层层层层水水水水电电电电阻阻阻阻率率率率，双双双双感感感感应呈应呈应呈应呈“负差异负差异负差异负差异”，即，即，即，即RILDRILDRILDRILDRILMRILMRILMRILM判别原理判别原理油油油油、气气气气基基基基本本本本不不不不导导导导电电电电；地地地地层层层层水水水

14、水含含含含有有有有NaClNaClNaClNaCl、KClKClKClKCl等等等等盐盐盐盐份份份份而导电，矿化度越高，其导电性越好。而导电，矿化度越高，其导电性越好。而导电，矿化度越高，其导电性越好。而导电，矿化度越高，其导电性越好。钻钻钻钻井井井井时时时时，泥泥泥泥浆浆浆浆滤滤滤滤液液液液侵侵侵侵入入入入渗渗渗渗透透透透层层层层，井井井井壁壁壁壁附附附附近近近近由由由由近近近近及及及及远形成远形成远形成远形成冲洗带冲洗带冲洗带冲洗带、侵入带侵入带侵入带侵入带和和和和原状地层原状地层原状地层原状地层。油水层油水层油水层油水层正差异正差异正差异正差异黑56-15-3水层水层水层水层负差异负差异

15、负差异负差异孔孔孔孔隙隙隙隙型型型型储储储储层层层层可可可可以以以以近近近近似似似似看看看看作作作作均均均均匀匀匀匀、各各各各向向向向同同同同性性性性介介介介质质质质，可直接用可直接用可直接用可直接用阿尔奇公式阿尔奇公式阿尔奇公式阿尔奇公式计算含水饱和度计算含水饱和度计算含水饱和度计算含水饱和度SwSwSwSw a a a a、m m m m、n n n n分别为岩性系数、孔隙度指数、饱和度指数；分别为岩性系数、孔隙度指数、饱和度指数；分别为岩性系数、孔隙度指数、饱和度指数；分别为岩性系数、孔隙度指数、饱和度指数；RwRwRwRw、RtRtRtRt分别为地层水电阻率、深侧向电阻率测井值；分别为

16、地层水电阻率、深侧向电阻率测井值；分别为地层水电阻率、深侧向电阻率测井值；分别为地层水电阻率、深侧向电阻率测井值；地层孔隙度。地层孔隙度。地层孔隙度。地层孔隙度。分层分层分层分层通常，用感应、自然电位、自然伽马综合分层通常，用感应、自然电位、自然伽马综合分层通常，用感应、自然电位、自然伽马综合分层通常，用感应、自然电位、自然伽马综合分层层厚层厚层厚层厚3m3m3m3m根据曲线半幅点划分地层界面根据曲线半幅点划分地层界面根据曲线半幅点划分地层界面根据曲线半幅点划分地层界面层厚层厚层厚层厚3m3m3m3m地层界面向峰值方向移动地层界面向峰值方向移动地层界面向峰值方向移动地层界面向峰值方向移动确定目

17、的层视电导确定目的层视电导确定目的层视电导确定目的层视电导(阻阻阻阻)率值率值率值率值 地地地地层层层层中中中中点点点点一一一一般般般般对对对对应应应应曲曲曲曲线线线线的的的的极极极极值值值值（极极极极大大大大值值值值或或或或极极极极小小小小值值值值）视电导率就取该极值视电导率就取该极值视电导率就取该极值视电导率就取该极值 厚层因岩性不均匀或含油，曲线起伏，取平均值厚层因岩性不均匀或含油，曲线起伏，取平均值厚层因岩性不均匀或含油，曲线起伏，取平均值厚层因岩性不均匀或含油，曲线起伏，取平均值 如有夹层应扣除夹层，取平均值如有夹层应扣除夹层，取平均值如有夹层应扣除夹层，取平均值如有夹层应扣除夹层，取平均值黑56-15-3