石油工程测井4_第1章电法测井-1.3侧向电阻率测井

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1、主讲教师：吴丰单位：资源与环境学院石油工程测井二零一三年十一月岩石电导率（P9）及电阻率测井基础1电阻率测井的分类2普通电阻率测井3双侧向电阻率测井4主要内容微球形聚焦测井5感应测井6成像测井7随钻测井（LWD）8套管井电阻率测井9地层倾角测井或电磁波传播测井10电法测井的分类井眼地层剖面与泥浆侵入前节知识回顾普通电阻率测井的分类影响岩石电阻率的因素普通电阻率测井的应用普通电阻率测井存在的问题?在充满高矿化度盐水泥浆井中针对高阻、薄层在泥浆矿化度很高时，电流大部分沿井筒流动（流经地层的电流小，不能反映地层电阻率），测得的Ra

2、曲线平缓，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，高阻层对电流分布影响不大，因而对Ra读数的影响小，在Ra曲线上显示也就不明显；解决问题的方法？→聚焦测井（侧向测井LateralLogging）利用同性电流相排斥的原理，使电流聚焦基本原理根据同性相斥的原理，在供电电极上方和下方装上屏蔽电极。供电电极叫主电极，流出主电流；屏蔽电极流出与主电流同极性的屏蔽电流。由于屏蔽电流对主电流的排斥作用，主电流被聚焦，只侧向（垂直井轴）流入地层。侧向测井：根据同性电相斥的原理，在主电极的两端通以

3、相同极性的屏蔽电流，使主电流垂直井轴而流入地层测量其电阻率。侧向测井的分类按电极系的长短、探测深度大小可分为：1、电极系长的、探测深度大的：三侧向、七侧向、八侧向、双侧向、球形聚焦2、电极系短的、探测深度小的：微侧向、邻近侧向、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，又称为微电阻率测井。电极系结构4.1三侧向测井原理由三个柱状电极组成：主电极A0较短，位于中间；屏蔽电极A1、A2较长，对称排列在A0两端，电极之间用绝缘材料隔开。测井时通过调节Is，使A

4、0与A1、A2三个电极的电位相等。A0与A1、A2通以相同极性的电流Io和Is沿纵向的电位梯度为零，确保主电流不沿井轴方向流动。迫使Io电流呈圆盘状沿径向流入地层（减小了井和围岩的影响，提高了纵向分层能力）。主电流环如何聚焦？测得的视电阻率Ra：其中：U——电极表面电位（相对于参考电极N）,vI0——主电流强度,AK——电极系系数(可通过理论计算、也可通过实验求出),m4.1三侧向测井原理接地电阻主电极的接地电阻Rg——指的是从主电极流出的电流，在其经历的地层范围内的电阻。现场实际使用的三侧向为了进行组合测量，探测侵入带、原

5、状地层的电阻率，现场通常使用深、浅三侧向。浅三侧向——探测深度较浅→探测侵入带电阻率。深三侧向——探测深度较深→探测原状地层电阻率。主电流环深三侧向浅三侧向浅三侧向特点——屏蔽电极A1、A2尺寸较短，在A1、A2外又加极性相反的回路电极B1、B2，这样使得A0、A1、A2流出的电流进入地层不远（侵入带）、就流向B1、B2电极三侧向测井曲线特点三侧向测井视电阻率Ra——曲线对地层中点呈对称形状，视电阻率最大值恰好位于地层中点。当上下围岩的电阻率不相同时，曲线的形状不对称，极大值移向高阻围岩一方。（请思考为什么？）低阻围岩高阻围

6、岩Ra深度H三侧向测井资料应用1.分层2.求Rt3.判断油水层优点（相比普通电阻率测井）：分层能力强，可划分薄层；受井眼、围岩影响较小。缺点：深三侧向探测深度不够深，浅三侧向探测深度不够浅；深浅三侧向幅度差不够明显，难判断油水层。实测三侧向曲线4.2七侧向测井原理由7个体积较小的环状电极组成：A0—主电极A1、A2—屏蔽电极M1与M2、M1′与M2′—两对监督电极电极系以主电极为中心，3对电极对称排列A1与A2等电位，M1与M2(M1′与M2′)等电位→迫使主电流水平地流入地层结构视电阻率K——电极系系数(可通过理论计算、也

7、可通过实验求出)在深七侧向电极系基础上增加了一对回流电极确保主电流I0主要流经侵入带测量侵入带地层电阻率当上下围岩电阻率相同时，单一地层曲线形状对地层中部对称，否则不对称；高阻层有高的Ra值，低阻层有较低的Ra值；当h≥4d时，曲线半幅点外推半个电极矩的距离为地层界面。七侧向测井曲线特点测量精度较高，动态范围大，适用于高阻碳酸盐岩地层，也适用于低阻砂泥岩地层。是目前油气田应用最广泛的电阻率测井方法之一。4.3双侧向电阻率测井优点：利用三侧向的棒状电极，加强主电流聚焦；采用七侧向的监督电极，控制主电流在井轴上的分流；采用恒功率

8、方式记录，满足电阻率变化范围的需要。DualLateralLogging4.3双侧向测井与七侧向类似，不同的是在七电极系的外面再加上两个屏蔽电极A1′、A2′。为了增加探测深度，屏蔽电极A1′、A2′不是环状，而是柱状（与三侧向屏蔽电极相同）电极系结构监督电极M1M1′，M2M2′：通过电