感应测井-1.ppt

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1、针对：油基泥浆钻井、干井、高阻泥浆等基于：普通电阻率、侧向测井无法向地层供电适应地层：低阻目的层利用电磁感应原理来测量地层的介质电导率-电阻率的倒数第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井电磁感应原理：电磁感应原理：第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井一、感应测井的几何因子理论一、感应测井的几何因子理论1.1.基本原理基本原理关键词：线圈系（发射线圈，接收线圈）一次交变电磁场感应电流（涡流）二次交变电磁场有用信号无

2、用信号第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井 2.2.几何因子理论几何因子理论 把地层分成无数多个单元导电环把地层分成无数多个单元导电环（半径为（半径为r r，截面积为截面积为dA(drdzdA(drdz)的元的元环）。环）。计算发射线圈计算发射线圈T T在单元环中所感在单元环中所感应的涡流大小。应的涡流大小。单元环中涡流在接收线圈单元环中涡流在接收线圈R R中产中产生的感应电动势。生的感应电动势。整个空间无数个单元环在接收线整个空间无数个单元环在接收线圈圈R R中产生的信号总和。中产生的信号总和。第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测

3、井电法测井第五节第五节感应测井感应测井 泥饼的影响泥饼的影响 原状地层的影响原状地层的影响 分层厚度分层厚度第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井 可以证明：可以证明：因此在无限厚均匀介质中：因此在无限厚均匀介质中：在有限厚地层及有井存在的条件下，实际测出的为在有限厚地层及有井存在的条件下，实际测出的为视电导率视电导率a a，即：即：第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井发射线圈发射线圈T T和接收线圈和接收线圈R

4、 R间的直接耦合电动势间的直接耦合电动势(无用信号无用信号)是：是：设设L=1mL=1m，=4104rad/s(=4104rad/s(即即f=20KHzf=20KHz，感应测井常感应测井常用的频率用的频率)，=410=410-7-7HmHm-1-1，则：则：第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井为消除无用信号，一般采用下面两个措施：1)1)采用复合线圈系，有意识地压制无用信号。采用复合线圈系，有意识地压制无用信号。2)2)利用利用V VX X与与V VR R间间9090的相位差，可在线路中加入相敏检波的相位差，可在线路中加入相敏检波器来进一步压制

5、。器来进一步压制。横向几何因子横向几何因子二、感应测井线圈系的选择二、感应测井线圈系的选择第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井1、双线圈系：纵向几何因子纵向几何因子第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井图图7-5-111 横向微分几何因子横向微分几何因子gr;2 横向积分几何因子横向积分几何因子Gr;3 主主线线圈圈对对的的横横向向微微分分几几何何因因子子gr00;4 主线圈对的横向积分几何因子主线圈对的横向积分几何因子1纵向微分几何因子纵向微分几何因子gz;2纵向积分几何因子纵向积分几何因子Gz

6、;3主线圈对的纵向微分几何因子主线圈对的纵向微分几何因子gz00;4主线圈对的纵向积分几何因子主线圈对的纵向积分几何因子Gz00图图7-5-12第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井 (1)纵向：在均匀介质中有50%的信号来自线圈以外的介质,这说明在地层较薄时，上下围岩影响较大，同时地层界面在曲线上反映不够明显。(2)径向：靠近线圈系的介质(r0.5L)对测量结果影响较大,表明井内泥浆对测量结果影响很大，且探测深度较浅。(3)无用信号VX 远大于有用信号VR，尽管二者之间有90的相位差，可用相敏检波器区别开，但数值差别较大，要准确消除VX，势必增

7、大仪器设计上的困难。为克服上述缺点，在实际生产中采用多线圈的复合线圈系。第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井2.复合线圈系(0.8m六线圈系)0202图图7-5-111 横向微分几何因子横向微分几何因子gr;2 横向积分几何因子横向积分几何因子Gr;3 主主线线圈圈对对的的横横向向微微分分几几何何因因子子gr00;4 主线圈对的横向积分几何因子主线圈对的横向积分几何因子1纵向微分几何因子纵向微分几何因子gz;2纵向积分几何因子纵向积分几何因子Gz;3主线圈对的纵向微分几何因子主线圈对的纵向微分几何因子gz00;4主线圈对的纵向积分几何因子主线圈

8、对的纵向积分几何因子Gz00图图7-5-12 下图为Dresser Atlas公司的1503双感应测井仪的线圈系。：第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井 三、曲线特点三、曲线特点1 1 上下围岩相同上下围岩相同 在曲线上对称出现一对在曲线上对称出现一对”耳朵耳朵”,曲线对称曲线对称第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井 2 2 上下围岩不相同上下围岩不相同曲线不对称曲线不对称四、阵列感应测井四、阵列感应测井AITArray Induction ToolAITArray Induction Tool

9、HDILHigh Definition Induction ToolHDILHigh Definition Induction Tool第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井常规感应测井采用常规感应测井采用数对线圈进行硬件聚焦数对线圈进行硬件聚焦AIT仪器结构示意图AIT-B和AIT-H电极系结构独立的8对接收线圈共用一个发射线圈三种工作频率：26.325kHz、52.65kHz、105.3kHz测量28个原始实分量和虚分量信号对各信号按不同的权值进行软件聚焦得到三种纵向分辨率（1ft、2ft、4ft），六条不同探测深度的电阻率曲线（10in、20in、30in、60in、90in、120in)接收线圈R1R2R3R4R5R6R7R825252525505050工作频率505050100100100100第七章第七章第七章第七章 电法测井电法测井电法测井电法测井第五节第五节感应测井感应测井28个电导率信号和产生的5个探测深度的测井曲线油气层的侵入