电磁波随钻测井仪在油田的应用

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1、随钻电磁波仪器在吐哈油田鲁克沁区块的应用摘要本文通过随钻电磁波仪器在玉平X井现场实时测井数据、钻后时间推移测井数据及电缆测井数据进行对比，证明该仪器现场实时数据的准确性和可靠性，同时通过实时测井曲线可以实现实时地质导向功能，提高油层的钻遇率。为油田开发提供最新、最快捷的数据支持。引言随着油田开发，将会有更多的水平井和大斜度井。目前在水平井和大斜度的钻进施工中通过录井、气测等方法来判断钻具是否在储层中穿行，以上方法很容易钻出储层，从而井眼轨迹达不到设计要求。随钻电磁波仪器是为随钻测井和钻后测量服务设计的补偿双频率（400kHz和2MHz）双电极距仪器

2、，适用于各种井眼类型。使用随钻电磁波仪器能够现场实时取得电阻率、自然伽马等测井数据。应用领域包括地质导向、对比、替代电缆测井、起下钻测井、以及在空气和泡沫钻井中开泵或者不开泵的情况下测井。利用不同地层液体的电阻率差异，通过对电阻率测量结果的分析，可以帮助现场工程师实时判断油气水界面，同时，在进入油层后可根据实时测井数据来调整钻具位置，使得井眼轨迹始终在油层中穿行，大大提高了油层的钻遇率。基本原理电磁波测井是利用电磁波在导电地层中传播时，一次场的幅度衰减和相位的特点进行地层电导率测井。根据理论推导和定义，电磁场在介质中传播，其传播常数可用下列公式表示

3、：ω：电磁波角频率；μ：介质导磁率ε’：介质介电常数，σ：介质电导率在真空中：一般地层的：从公式中可见：①当频率较低时，介电常数对感应测井无影响②但当频率增大而超过GHz时，在此频率下进行介电常数测井。③当频率选择上列两者中间，即MHz级时，可以用电磁波传播的幅度衰减和相位移进行地层电导率测井这就是目前随钻电磁波测井的理论基础。如下图：随钻电磁波仪器可以在所有泥浆类型中工作，包括油基泥浆和饱和盐水泥浆，它能够提供灵活多样的传输格式。高分辨率数据存储在井下存储器中，可以在起下钻的时候提取和处理。本系统提供了一套完整的使用随钻电磁波仪器情况下的井眼软件

4、校正以及应用，包括地质导向和地层分析。仪器天线系统结构，采用四发双收双频率工作模式，具有高精度、高灵敏度和可靠性好的特点。仪器由四个发射器和两个接受器组成，通过测量每一组传感器和接受器之间的相位差和幅度衰减，可以绘制出八条不同探测深度（极浅、浅、中、深）的电阻率曲线（目前上传两条，即RPDSH、RPDL）。仪器采用400KHz发射频率的发射天线T1、T2和2MHz发射频率的发射天线T3、T4来激励电磁波，在井眼泥浆、地层等介质中传播，由接收天线R1、R2接收。（如下图所示）在介质中传播时，电磁波的幅度和相位都会随介质的电阻率变化而改变。因此通过测量

5、两接收天线R1、R2的相位差和幅度衰减可以求出地层介质的电阻率。仪器共测得电阻率曲线包括：400KHz长源距相位差及短源距相位差曲线；2MHz长源距及短源距相位差曲线；400KHz长源距及短源距幅度差曲线；2MHz长源距及短源距幅度差曲线。测井实例应用一、随钻测井实时曲线分析：玉平X井使用随钻电磁波测井仪进行测量，共获得1条伽马曲线（测量段3116—3632米）及8条电磁波电阻率曲线（测量段3428—3632米）（图1）。在钻井过程中，依据随钻GR和电阻率曲线可明显判断出，至3465米处钻遇砂体，进入目的层段。图1随钻测井曲线分析图二、随钻测井时间

6、推移资料分析：对水平段（3498—3614米）使用随钻测井仪器进行了复测，获得了9条合格曲线。两次测量时间间隔在20~70小时之间。两次测量对比结果显示钻后所测自然伽马及电磁波电阻率曲线重复性较好，重复测量的地层电阻率局部较钻进时测得的地层电阻率略有下降，但下降不明显且幅度非常小，大部分井段两次测井资料完全重合（图2）。分析原因在于地层受到泥浆侵入时间较短，且本井目的层为稠油，造成泥浆侵入困难，侵入特征不明显。图2两次随钻测井之间进行时间推移对比图三、随钻测井与电缆测井对比分析：利用随钻测井资料和电缆测井资料进行了对比，曲线对比显示：自然伽马曲线的

7、大致形态基本一致随钻电阻率曲线与双感应电阻率曲线在泥岩段（3428—3440米）数值接近，基本呈重合状，说明仪器刻度正常，曲线真实可靠。在砂岩层段，双感应测井曲线与随钻测井电阻率曲线之间时间推移效果明显，曲线对比呈现负差异特征，反映储层受泥浆侵入及浸泡的影响导致地层电阻受明显降低。造成这种结果的原因在于电缆测井与随钻测井及随钻重复测量之间的时间间隔较长（5—7天），泥浆侵入程度加剧。由于随钻测井不受泥浆侵入的影响，因此在油层段测得的电阻率值明显高于双感性八侧向测得的地层电阻率值，计算地层含油饱和度更精确。且电磁波电阻率曲线与补偿声波曲线的相关性更好

8、（图3），在砂泥岩交互层的地方（3455—3520米）反应比双感应更为灵敏。图3随钻测井与电缆测井对比图结论（1）通过与电