地层倾角测井.ppt

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1、地层倾角测井一、地层倾角测井的发展过程二、地层倾角测井的测量原理三、地层倾角测井的测井质量控制四、地层倾角的主要应用一、地层倾角测井的发展过程自1942年在美国海湾油田使用自然电位式地层倾角以来，该技术发展迅速。1945年开始使用电极距为3英尺的三电阻率、井斜为点测式的地层倾角。1952年撕仑贝谢开始使用微梯度三电阻率、连续测斜式的地层倾角（CDM-T）。1963年发展了纵向分辨率（约0.5英寸）更高的四臂式地层倾角，随后发展了四臂式8条微电阻率式地层倾角(SHDT)、四臂式48条微电阻率式地层倾角(FMS)和八臂式192条微电阻率式地层倾角，后两者目前称为地层微电阻率扫描测井。我国引进的

2、主要仪器类型有1016（1013）、HDT、SHDT，一般采用磁力计测斜，并辅以加速度计测量。地层倾角类仪器的设计定位是面向地质应用，这需要测井分析家和地质家共同的重视和推广应用。下面以典型的四臂式地层倾角为例进行讨论。二、地层倾角测井的测量原理所谓地层倾角的测量原理就是利用测斜数据和微电阻率曲线获得井周地层的倾向和倾角的原理。典型的地层倾角仪器，可记录如下几条曲线：1）4条微电阻率曲线；2）2条互成90度的井径曲线；3）4条倾斜方位曲线，它们是1号极板相对于磁北极方向的方位角、简称1号极板方位角，井斜角，井斜方位角，1号极板相对于井斜方位的相对方位角曲线；4）可带测1条自然伽马曲线（限于

3、HDT/SHDT）；5）1条加速度曲线，可选的电缆张力曲线；利用上述测量曲线，经过曲线对比、坐标变换和必要的井斜位移校正，即可求得地层的倾角和倾向。具体原理如下：1、大地坐标系下应用层面法向矢量确定倾角和倾向从数学知道，空间一平面可以用与其相垂直的单位法相矢量来表示它的倾斜情况，如图1-1所示。n是地层层面的单位法向矢量，它表示地层层面的倾斜情况。图1-1地层面的倾角和倾向在大地坐标系中的表示n-法向矢量HH点在NOE平面上，也HOV平面上在图1-1中，设空间有一北东倾的地层面，大地坐标系O—ENV为右手坐标系，其原点是该地层面与井轴的交点。地层面在O点的单位法向矢量为n，它在各轴上的投影

4、分别为nE,nN,nV,即坐标轴OE和ON所在的平面为水平面，它与地层面交线的方向为地层面的走向，用它与正北方的夹（顺时针）表示，本例走向南东。地层面在O点上的倾角是它在该点由高到低变化最大的方向，用地层面在该点的倾向线在水平面上的投影与正北方向的夹角（顺时针）表示，称为倾斜方位角，简称倾向，本例倾向北东。因为倾向线在水平面上投影与单位法向矢量在水平面上的投影方向是一致的，故地层面在O点的单位法向矢量n在水平面上的投影nH与正北方向的夹角即为地层面的倾斜方位，其变化范围是0-360º。因为地层面的走向和倾向互成90º，故地层倾角测井只确定地层面的倾向。地层面在点的倾角是它在该点与水平的夹角

5、，其变化范围是0~90º。因为地层面的单位法向矢量n垂直于地层面，而铅直轴垂直于水平面，而铅直轴OV垂直于水平面，故n与OV的夹角即地层倾角，由图上的几何关系可得出地层倾角：(1-1)地层倾斜方位角的计算与其大小有关，即与单位法向矢量的水平投影所在的象限有关。例如式1-2，还有两个特例：(1-2)由此可见，如果能够确定地层面在大地坐标系中的单位矢量，那就可以按式（1-1）和式（1-2）计算出地层面的倾角和倾向。2．应用矢量积法确定地层面在仪器坐标系中的单位法向矢量要确定地层面在空间的位置，至少要确定地层面上的三个点。早期的三壁地层倾角测井仪就是按此思想设计的。目前四臂地层倾角测井仪，一般可

6、在地层面上确定四个点，其中每三个点就可以确定一个平面，这就可以用统计的方法选出最符合地质情况的那个平面，使计算结果更可靠；即使某一臂测量出了问题，另外三个臂仍然可以计算地层倾角和倾向。平面上任何两点的坐标可确定一个矢量，而该平面任何两个矢量的矢量积可确定该平面的法向矢量，因此，可采用矢量积法确定地层面在仪器坐标系中的单位法向矢量。如图1-2，设有一西南倾的地层面，其上下分别是高阻层和低阻层。地层倾角仪探测器的下部是四个臂支持的贴井壁的电极极板系统，相邻两个极板相隔90º，按顺时针方向依次编号为1，2，3，4。每个极板上有一个微聚焦电极系，仪器的机械系统使各极板与井壁接触良好，而且使四个微聚

7、焦电极系的记录点始终在垂直于仪器的平面内，该平面称为仪器平面。地层倾角仪的上部还装有扶正器，它与下部的四图1-2测量地层倾角的原理臂极板系统结合起来，可使整个倾角仪在井内居中。因此，仪器平面也是垂直井轴的。这样，为了确定地层面在空间的位置，我们可建立仪器坐标系O—FDA（图1-2），也是右手坐标系，OD为1号极板记录点方向，OF为2号极板记录点方向，OA为井轴方向，代表深度。设1~4极板的记录点穿过地层面的位置依次是A,