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1、第四章 感应测井,INDUCTION LOG,一 问题 的提出,特殊钻井：,空气钻井,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电泥浆井中还可用在淡水泥浆（RmfRw)Rt=0.2 200 的裸眼井中,其资料比其它电阻率曲线更优越,二 电导与电导率,定义 单位,三 线圈系的探测特性,1 双线圈系的感应测井原理,I:交流电,T 发射探头通以20千周/秒的交流电,R 接收探头,I 产生的一次磁通,I 产生的二次磁通,I 感
2、应电流,EX,有用信号 ER,双线圈系图,涡流：在电动势的推动下，导电环中将有交 变的电流I，它是以仪器轴为中心的 环流，称为涡流。,它与地层的电导率成正比,涡流I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：,t,t,t,Ex,ER,Ex,ER,I,I,发射电流I,90,e,I（正比于）,90,ER（有用信号）,90,EX（无用信号）,由此可知：ER滞后EX 90，滞后发射 电流180。,接收线圈接收到的信号：,EX+ER,由于EX与 ER存在90的相位差，接收到的信号用相敏检波技术把ER检测出来，记录成曲线，在忽略涡流间的相互作用的情况下，在无限均匀的情况下有：,ER=K,：角频
3、率,I：发射电流强度,NT、NR 发射和接收线圈的圈数,SR、ST发射和接收线圈的面积,L：线圈间的距离（源距）,：沉积岩的磁导率，在测量精度5%内，可认 为不变,由以上可知：K为常数（仪器常数）,在均匀介质情况下求电导率的公式为：,在非均匀介质情况下：,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，即为：视电导率a,2 复合线圈系的特点,（1）双线圈系存在的问题,1）EX/ER=10103 提取有用信号ER难,2）探测深度不够深，泥浆和侵入带影响大,3）源距增加 探测半径增加 分层能 力（围岩影响大）,由此可知，双线圈系仅有理论意义，无实用价值，因此提出
4、了复合线圈系。,（2）复合线圈系的特点,0.8 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,而负号表示绕向与主线圈相反.,T0 R0 为主线圈,T1 R1:井眼补偿线圈,T2 R2:围岩补偿线圈,T1 R1目的:改善径向探测特性、减小泥浆的 影响，该线圈间的距离主线圈间 的距离,信号主要来自井眼,因其绕 向与主线圈相反,信号的极性也相 反.ER=ER0-ER1ER0、ER1分别为主线圈和井眼补偿线圈的有用信号。,T2 R2目的：改善纵向探测特性，该线圈间的 距离主线圈间的距离,信号主要
5、来自井眼,因其绕向与主线圈相反,信号的极性也相反.,ER=ER-ER2 ER2：围岩补偿线圈的有用信号。,ER：经过井眼和围岩校正后，主要是 原状地层的有用信号。,复合线圈系的优点：,改善了径向和纵向探测特性，把涡流聚焦到所探测的地层中，使分层能力和探测半径使EX，达到测ER 成为可能。,四 感应测井曲线的特点,1：在上下的S相同的情况下，对称于地层 的中部，低电导率地层a低，反之亦然。,H,a,2：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。,S 上S下 S,H,a,3:岩层厚度2米,则H 曲线的幅度,H2米,没有此特征.,a,H,五:感应测井资料的应用,1.确定层界面,当H
6、2米时,可用半副点来确定层界面,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,2.合理地选择感应测井资料的读数,（1）目的层的a值的选取,曲线对称于地层中部，此时读极值,目的层的a值,目的层中有薄的泥质或钙质夹层，应去掉夹层读数。,微电极,a,a,曲线起伏变化时，读其平均值,（2）读取围岩的视电导率S,当上下的S相同且岩性均匀、岩层很厚，可任取上或下的S作为围岩的S。,S,围岩的岩性不均匀时，应取靠近目的层的值。,S,当上下的S不相同时，可分别读取，取其平均值,S=（S上+S下）/2,S下,S上,3 双感应-聚焦组合测井确定岩层的真电阻 率Rt,对于有泥浆侵入的地层，根据几何因子理
7、论，感应测井测得的视电导率：,a=mGm+i Gi+t Gt+s Gs,（1）原理,几何因子：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，它与介质的几何位置、体积大小有关，通常把仪器周围整个空间的几何因子看成1。,Gm+Gi+Gt+GS=1,Ra=Rm Gm+RiGi+RtGt+RsGS,a=m Gm+iGi+tGt+sGS,经过井眼、围岩校正后，上式变为：,ac=i Gi+t Gt,Gi、Gt是侵入带直径di的函数，且有：Gi+Gt=1，上式可写成：,ac=i Gi（di）+t（1-Gi（di）,上式仍然是三个未知数i、t、di的函数，至少需要三种不同探测深度的电阻率曲线，求解包含
8、i、t、di的方程。通常选用双感应（ILD、ILM）和八侧向或者球形聚焦（SFL）测井组合，且RXO=Ri则有组合方程如下：,ILD=GILD/RXO+（1-GILD）/Rt,ILM=GILM/RXO+（1-GILM）/Rt,RLL=GLLRXO+（1-GLL）Rt,ILD、RLL、ILM：分别进行井眼、围岩校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,（2）校正方法,由于ER是井周围介质的综合反映，要求准Rt必须进行：,井眼,围岩,侵入,校正,校正中注意单位,井眼校正,井径in,井壁至仪器外壳的间隙距离in,RG,Rm,校正信号HS（ms/m）,井眼的径
9、向几何因子,ac=a-HS,层厚校正,RCOR,Ra,h ft）,根据围岩的电阻率的大小来选择校正图版,侵入校正,RILM/RILD,RFL/RILD,di,Rt/RILD,RXO/Rt,聚焦测井,从该图可得di、Rt,P80：例题,电阻率：欧姆米,-SP+,RILD,RILM,RFL,看P80例题五分钟,当有侧向和感应测井时，应如何选择测井资料呢？,Rmf/Rw,Rw,优先用感应,用侧向和感应,2.5,交点落在RW的左边同时也在Rmf/Rw=2.5的左边,优先用侧向,4 双感应测井直观显示油气水层,-SP+,RILD,RILM,RLL8,油气,水,总结:,掌握复合线圈系的特点,感应测井曲线的读值方法,感应测井曲线的应用,
