最新井间电磁成像测井技术幻灯片.ppt

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1、井间电磁成像测井技术进一步提高测井技术的横向探测能力8/4/20212精细分析“井”及其周围地层的地质特性测井技术的固有优势横向探测能力不足测井技术的传统弱势这两方面的特点就规定了测井技术发展的两个基本方向8/4/20213由于具有重大的技术意义和实用价值，美国能源部把井间电磁成像，特别是金属套管井间电磁成像技术，列为“面向21世纪的石油科技战略发展规划”的重点技术研究项目8/4/202172、方法简介发射器和接收器分别置于邻近的两口井中，发射器采用磁偶极子源，工作频率10Hz——10kHz，接收器接收由发射器激发并经

2、地层传播的电磁波，反演后获得井间地层电阻率的分布图象为保证对地层的分辨能力：P≥2同时为保证BZ高于接收器灵敏度：BZ≥10-9nT式中P为传播系数;δ为趋肤深度8/4/20218成像原理成像原理井间EM成像通过对测量数据的反演,提供地层二维乃至三维的电阻率图像。成像处理是在假定地层基本满足轴对称的条件下进行的,这时可把地层电阻率的空间分布简化为二维子午面上的分布。由于接收器的响应是二维子午面上电阻率泛函,如果把子午面“离散化”,即把子午面分为许多方格（称为像素pixel）,并假定每个像素的电阻率各为一固定值,响应则为各个像

3、素数值的多元函数。这是一个非常复杂的非线性函数,只有当各像素的电阻率都相等时,其响应方程才趋于方程（1）。测量过程中,以一定的深度间隔固定接收器的位置,发射器以连续测量的方式进行采样,这样可以得到数量众多的响应方程。通过反演求解方程的未知数,达到求解各像素电阻率值的目的。当然,为了保求解能取得可信的结果,方程个数必须等于或大于未知数,即符合“适定”或“超定”的原则。但是应该指出,信息量巨大、方程结构的非线性和复杂性,决定了成像处理方法研究和数据反演工作的难度。8/4/20219EM成像分辨率如何提高电磁法的分辨率,是人们普遍

4、关注的问题。根据EM技术前期的研究成果,初步得到如下的经验法则：垂直分辨率为井间距的1/10～1/20,而水平分辨率是1/5～1/10的井间距。但随着目前仪器性能的改善,将使分辨率有较大提高。影响分辨率的因素主要为频率,此外还有:空间采样密度、接收器散射垂直和水平分量、目标与背景地层电导率对比度、数据加权处理、噪音、最大接收孔径度。8/4/202110油田现用钢套管对电磁信号的衰减系数频率(Hz)衰减系数151024459019037075918481.00.90.60.30.10.080.0050.0010.000010.

5、0000001由于金属套管对EM信号产生的强烈衰减和相位移作用,使得实现金属套管井的EM测量成为一个关键的技术难题8/4/2021118/4/202112从90年代起，以EMI公司为中心的一批科学家，开展了井间电磁成像系统的研究，基本完成了基础理论、数值模拟和可行性研究的大部分工作，设计的仪器在模拟试验和现场小尺度试验方面见到良好的效果在CNPC和SINOPEC的支持下，从1997年开始，胜利油田与美国EMI公司开展井间电磁成像测井技术应用方法的合作研究工作3、应用方法的合作研究8/4/202113合作研究内容由EMI提供试

6、验样机，开展下列两个方面的大型现场试验，目的是验证仪器性能，为仪器定型提供重要依据试验是选择在难度较大的条件下进行：一是地层为典型的低电阻率剖面，地层背景电阻率仅为1.5~2Ω.m；二是进行了穿透一层和二层金属套管的系统试验通过现场的大量实测数据，为数据处理和解释方法的研究、成像软件的开发，提供系统可靠的依据8/4/2021144、井间电磁成像测井技术前期研究工作回顾8/4/2021151101001000104105020406080100120Resistivity(ohm-m)Velocity(m/s)BrineSa

7、turation(%)ResistivityP-wavevelocity0102030405060Resistivity(ohm-m)Velocity(km/s)PorosityResistivity(ohm-m)P-wavevelocity(%)0.1110Resistivity(ohm-m)1000104105-50050100150200250Velocity(m/s)Temperature(C)Resistivity(ohm-m)P-wavevelocity1101001000104105电阻率对孔隙度、饱和度变化反

8、映灵敏8/4/202116井间电磁成像测井技术属地球物理的前沿技术，是油藏研究之重要手段，直接测量井间地层岩石的导电特性，得到井间电阻率分布的二维图象可广泛用于研究井间油藏的构造形态，描述油气富集区及井间的流体分布；监测油田的开发动态，指示水驱、蒸汽驱和聚合物驱的波及前沿和方向，分析井间剩