侧向测井原理
《地球物理测井方法》第4章 侧向测井
Rt I 0
4L
ln
2L0 r0
Rt
4L
ln 2L0
U A0 I0
r0
K 4L
ln 2(L0 / r0 )
12
四、接地电阻 rg 及视电阻率Ra
rg U AON I0 主电流流经路径的等效电阻
Ra
K U A0 N I0
Ra Krg K (rm ri rt rs )
线电极可分成无限多个小的电流元dI(点电极)
8
设坐标原点在电极系中 点，Z轴与电极轴线重合
设电极全长2L0,主电极长 2L,电极半径r0,且r0<<L0
设整个电极流出电流I， 主电流I0，电流均匀分布 在线电极上，电流密度为：
j I0 2L
9
RI
d在意U线一电点极M（上x任，R取tyd，一I z电）流处元产d生ξ的，电U它位在为介：质4中任r
29
探测特性
深度记录点：A0 中点 分辨率：深0.632m，浅0.437m 探测深度：深1.1m，浅的0.35m
探测深度：深七比深三深
分辨率：三侧向比七侧向高
深浅三侧向分辨率相同,深浅七侧向分辨率不同
五、曲线特点(自学)
六、应用：同三侧向
30
三侧向测井
深三侧向
浅三侧向
七侧向测井
深七侧向电极系
B2(A' 2)A2M
' 2
M2
A0
M1
M
' 1
A1 A1' (B1)
34
二、测量原理(恒功率测量)
用ΔUM1M2调节I0 使 ΔUM1M2=0
测I0和UM1
用VA2-VA1的差值调节IS， 使I0UM1=选定功率
3第三章侧向测井.
19:29:06
2
第三章 侧向测井
第一节 三侧向测井 第二节 七侧向测井 第三节 双侧向测井
19:29:06
第三章 侧向测井
3
第一节 三侧向测井
一、三侧向测井电极系 – 不同电阻率测井法的区别，主要反映在它们的电极 系上，所以研究侧向测井的原理，主要讨论这种电 极系的工作原理。 – 三电极侧向测井简称三侧向测井，根据探测深度不 同可以分为深三侧向电极系和浅三侧向电极系。两 种电极系的工作原理相同，以深三侧向为例介绍三 侧向测井的工作原理。
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第三章 侧向测井
16
第一节 三侧向测井
四、三侧向向视电阻率的影响因素 – 2. 侵入带的影响 • 侵入带的影响与电极系的聚焦能力、侵入深度和侵 入带电阻率有关，侵入越深或电极系的聚焦能力越 差，侵入带的影响则相对增加。在侵入深度相同条 件下，随着侵入带电阻率的增加，它对Ra的影响也 相对增加，并且增阻侵入比减阻侵入对Ra影响更大 些。
第三章 侧向测井
在地层厚度较大、地层电阻率和泥
浆电阻率相差不大的情况下，可以
采用普通电阻率测井来求地层电阻
率；但在电阻率很高的薄地层，或
者在盐水泥浆的情况下，由于泥浆
电阻率很低，使得电极流出的电流
大部分都在井和围岩中流过，进入
测量层的电流很少。测量的视电阻
率曲线变化平缓，不能用来划分地
层岩性，无法确定岩层的真电阻率。
– 所测出的视电阻率主要反映井壁附近岩层电阻率的变 化。在渗透层井段就反映侵入带的Ri变化。
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第三章 侧向测井
9
测井原理3-侧向及微电阻率测井
主电极:A0; 监督电极:
M1, M 2 M 1' , M 2'
屏蔽电极: A1 , A2
' ' A1 , A2
' 深双侧向:电极 A2 , A2 作为屏蔽电极 ' 浅双侧向:电极 A2 , A2 作为回路电极
2测量原理
主电极A0发出主电流I 0，屏蔽电极A1 , A 发出屏蔽电流I1，屏蔽电极A2 , A
(A0.025 M1 0.025 M2)微梯度电极系
电极距为0.0375米，探测深度0.05m A0.05 M2为微电位电极系
电极距为0.05米,探测深度0.1m
两种电极系探测深度不同因此 前者(40mm)反映泥饼电阻率
后者(100mm)反映冲洗带电阻率
2 微电极测井曲线 通常采用重叠法 将微电位和微梯度 两条曲线绘制在成 果图上(如图) 特点: 在渗透层两条曲线 分开; 在非渗透层两条曲 线基本重合在一起
二 微侧向测井 1电极系 (1)把三个圆环电极 放在极板上; (2)贴井壁测量
微电极受泥饼影响 大,微侧向电极系受 泥饼影响小
三邻近侧向测井
微侧向探 测深度较 小,当泥饼 较厚时泥 饼影响明 显,为增加 探测深度 设计邻近 侧向测井
三邻近侧向测井
实践结果表明，由于邻近侧向测井的探测范 围明显大于微侧向，泥饼影响小的多。当泥饼厚 度hmc <0.75in(1.9cm)时，泥饼影响可忽略不计； 但当hmc > 0.75in时，需用邻近侧向测井校正图版 进行校正，以求得侵入带电阻率Rxo。 通常当侵入带直径大于40in（1.02m）时，原 状地层几乎没有影响，邻近侧向得出的就是侵入 带电阻率Rxo ；但当侵入带直径小于40in时，Rt影 响增大，侵入愈浅，影响愈大。 为了减小原状地层对测量侵入带电阻率的影 响，提出了球形聚焦测井，其探测深度介于微侧 向和邻近侧向之间。
第1章4节侧向测井
§1.4.2
一、基本原理
七侧向测井（LL7）
与LL3一致，电极系结构上略有不同：由七个金属电极组 成。
1、电极结构 2、测量原理
主电极A0和三对分布在A0两侧的A1A2、M1M2、M1’M2’。两对 监督电极分别短路相接。 测量时A0供以I0恒定，A1、A2通以同极性但强度可以调节 的电流I1 。调节I1、保持M1M1’、 M2M2’等电位。M1、M1’电 极间电位不等时，自动调节A 1、A2。测量M或N与无限远处 电极之间电位差V,根据公式 R =K V 计算出Ra。
B2
A2
0.15 0.025 1.1 0.025 0.15 0.025 0.4 0.4 0.2 0.2 1.1 (a)深三侧向电极系 3.00
A2
A0
A0
0.025
A1
A1
B1
(b)浅三侧向电极系
三、三侧向测井的影响因素
1、电极系参数的影响
(1)电极系长度L L越大，聚焦能力好。 (2)主电极长度L0 主电极长度决定于电流片的厚度，L0越小，分层 能力强。 (3)电极系直径 直径小，电极系到井壁之间泥浆层厚度大，受 泥浆影响大。
• 2．纵向分层能力 三侧向测井的纵向分层能力是较好的， 能清楚反映厚度在0.4～0.5m以上的地层 电阻率变化。 七侧向测井分层能力略低于三侧向测井; 双侧向测井的分层能力与七侧向的相同。
• 3、影响因素 3.1 三侧向测井受井眼、围岩影响小，但是 由于其探测深度不深在使用中受到限制。 3.2深、浅七侧向测井受层厚、围岩影响不 一致，使得深、浅七侧向测井受层厚、围 岩影响不同。 3.3双侧向测井受层厚、围岩影响是一致的， 且其深侧向测井比浅三侧向测井受井眼影 响小得多。
侧向测井原理
侧向测井原理
侧向测井是一种电法测井技术，其原理是通过测量地层中的电场分布来确定地层的电阻率。
在侧向测井中，使用三侧向测井电极系进行测量，该电极系由主电极A0和屏蔽电极A1、A2构成，电极呈圆棒状。
测量时，A0电极通以恒定电流I0，A1和A2电位通以屏蔽电流，通过自动调节，使得A1、A2电极的电位与A0电位相等。
这样，I0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。
三侧向测井视电阻率曲线对地层中点呈对称形状，视电阻率极大值恰好位于地层中点。
为了能够进行组合测量，探测侵入带和原状地层的电阻率，又提出浅探测三侧向测井（简称浅三侧向）。
在实际操作时，通常采用组合测量方式，即将浅三侧向和微球形聚焦测井（简称微球）进行组合。
这种组合方式可以同时测量地层的真电阻率、侵入带电阻率和原状地层电阻率。
总之，侧向测井是一种有效的电法测井技术，能够提供地层的电阻率信息，为地质勘探和石油开发提供重要的帮助。
侧向测井
M
' 1
0.083
M1
0.167
0.02 Ao
0.167
M
2
0.083
M
' 2
0.25
0.025 A2
0.5
0.025 B2
分布比S=2.4；电极系长度L0=1.07m；电极距L=0.437m
勘探开发工程监督管理中心
A1 M2’ M1’ A0 M1 M2 A1‘
勘探开发工程监督管理中心
2
测量原理
勘探开发工程监督管理中心
1
七侧向测井电极系
将回路电极B分成两部分B1、B2，对 称地放在深三侧向电极系的A1、A2点击的 外侧，由于回路电极靠近， A1、A2发出 的屏蔽电流IS很快通过B电极形成回路， 对主电流I0的控制作用减弱，所以I0深入 地层不远处就开始发散，从而使电极系的 探测深度减小。图中阴影部分是浅七侧向 主电流的分布范围。
勘探开发工程监督管理中心
1
三侧向测井电极系
电极系在井内的工作状态 及电流分布如图3-2所示。
勘探开发工程监督管理中心
1
三侧向测井电极系
测井过程中，主电极A0和屏蔽电极A1、A2
分别通以相同极性的电流I0和Is，并使I0 保持为一常数，通过自动控制Is方法， 使A1、A2的电位始终保持和A0的电位相等
，沿纵向的电位梯度为零。这就保证了 电流不会沿井轴方向流动，而绝大部分 呈水平层状进入地层，这样大大减小了 井和围岩的影响，测量的是主电极（或 任一屏蔽电极）上的电位值。因为主电 流保持恒定，故测得的电位依赖于地层 电阻率的大小。从电场的分布看出三侧 向测井所测的视电阻率曲线主要取决于 深部原状地层的电阻率值。
侧向测井
侧向测井之三侧向、七侧向、双侧向测井基本原理
侧向测井之三侧向、七侧向、双侧向测井基本原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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测井解释3侧向测井
3 侧向测井侧向测井是测量原状地层 电阻率的常用方法，采用 聚焦的工作方式，又称聚 焦测井。
3 侧向测井3.1 3.2 3.3 3.4 三侧向测井 七侧向测井 双侧向测井 双侧向测井应用3.1 三 侧 向 测 井3.1 三侧向测井正异常屏流使主电流聚焦，故受井眼影响小 主电极短，故受围岩影响小 主电极短，纵向分辨率高 深三侧向不够深，侵入带影响大 浅三侧向不够浅 深、浅差别不大，难于判断油水层负异常13.2 七侧向测井增大深度，减小浅度 不能只改变屏蔽电极大 小，要改变电极系结构 通过调节电极系分布比 来改变屏流大小3.2 七侧向测井增大深度，减小浅度 不能只改变屏蔽电极大 小，要改变电极系结构 通过调节电极系分布比 来改变屏流大小3.2 七侧向测井深七侧向 0.025 0.02 0.025 ' 0.638M 1' 0.112 M 1 0.25 0.25M 2 0.112 M 2 0.638 A1 Ao A2 分布比S=3.27；电极距L=0.632m；电极系长度L0=2.07m 浅七侧向0.025 0.025 0.02 0.025 0.025 ' 0.5 0.25M 1' 0.083M 1 0.167 0.167 M 2 0.083M 2 0.25 0.5 B1 A1 Ao A2 B23.2 七侧向测井由于深、浅七侧向电极系电极距不同，受围岩 影响不同。
由于深、浅七侧向电极系电极距不同，两条视 电阻率曲线纵向分辨能力不同，使测井资料解 释应用产生问题。
分布比S=2.40；电极距L=0.437m；电极系长度L0=1.07m3.3 双侧向测井是三侧向与七侧向结合的产物。
深、浅同仪器。
深、浅侧向电极距相同。
深、浅信息同时测。
深、浅侧向受围岩影响一致。
深、浅侧向纵向分辨能力相同。
深、浅侧向径向探测差异大。
(1)测量原理 测井中主电流I0保持不变 屏蔽电极发出电流I1 、I2 UA2/UA1=a UM1=UM2,UM!’=UM2’ 测任一监督电极（M1）与 对比电极N之间电位差 视电阻率Ra = KU M1 I02(2)测井曲线深：原状地层电阻率 RLLd 浅：侵入带电阻率RLLs03.3 双侧向测井10 20 Ra/Rm浅侧向 H H H H/d=4深侧向单一高阻层的双侧 向视电阻率曲线以地 层中点对称 高阻厚层在中点取 得最大值，深、浅侧 向纵向分辨率一致。
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3
第一节
1、 深三侧向电极系
三侧向测井
一 、 三侧向电极系的结构及特点
深三侧向电极系的结构
和电场分布如图3-1所示。 主电极Ao，0.15m 屏蔽电极A1、A2，
Ao与A1间的距离0.025m，
A1
A2
3.6
A0
对比电极N，
回路电极B。
图3-1 深三侧向电极系及电场分布
4
2、浅三侧向电极系
浅三侧向电极系的结构如图3-2所示。
1.1m
主电极Ao，0.15m 屏蔽电极A1、A2，
0.4m 0.4m 1.1m
B2
A2
A0 A1 B1
Ao-A1:0.025m;
回路电极B1、B2， A1-B1:0.2m； 对比电极N。 图3-2
浅三侧向电极系及电场分布
5
电极距L： 深、浅三侧向电极系的电极距均于两个屏 蔽电极与主电极间的缝隙中点之间的距离。 记录点O： 主电极中点。
16
6
二、三侧向电极系的测量原理 1、测量条件 1)、恒流测量。在测量过程中，主电极发出 的电流Io保持不变。 2)、屏蔽电流与主电极电流的极性相同。
3)、主电极与两个屏蔽电极的电位相等。
为了满足条件 3, 在测量过程中，不断调节 屏蔽电极的电流。
7
2、输出 测量的视电阻率为：
U Ra K IO
I 0 为主电流；
(3-1)
其中：△U为主电极的电位与对比电极N的电位差；
K为电极系系数，与电极系的结构及尺寸有关。
8
三、深、浅三侧向曲线特点及应用
1、深、浅三侧向曲线特点
Ra Rm
地层模型：
Rt Rm 40
Rs Rm 1
h
h d 4
如图3-3.
d
图3-3、单一高阻深三侧向视电阻率曲线
9
15
1200
9
3、深、浅三侧向测井的优缺点 1）、优点
由于屏流作用，使得视电阻率曲线受井眼影响
小；主电极尺寸小，围岩影响小，纵向分辨率高，
有利于薄层划分。
2）、缺点
深三侧向探测深度不够大；而浅三侧向探测
深度不够浅。在渗透层层段，幅度差不明显。侵
入较深时，深三侧向读数受侵入带影响大。侵入
较浅时，浅三侧向读数受原状地层影响大。
状地层的电阻率。
s 浅三侧向视电阻率（RLL ）曲线主要反映侵 3
入带的电阻率。
11
2、深、浅三侧向测井曲线的应用
1）、影响因素及其校正
影响因素主要有以下三方面：
井眼（井眼尺寸、井内介质的电阻率）； 围岩—层厚（围岩电阻率与地层电阻率的关系 、地层厚度）； 泥浆侵入（侵入特征、侵入半径）。
12
2）、应用
从图3-3看出,曲线具有以下特点
1) 、当上、下围岩的电阻率相同时，三侧向测
井曲线关于地层中心对称。
2) 、地层中部的测量值最能反映地层实际值。 3) 、测量值受井内流体电阻率的影响小。
10
数据读取方法：取地层中部的视电阻率值或取地 层中部的几何平均值。
d 深三侧向视电阻率（RLL ）曲线主要反映原 3
LL3
越高，差异越大。如图3-4所示。
， S
w
当Rmf<Rw时，无论是油层，还是水层，均为 泥浆低侵。但油层视电阻率高于水层，且幅度差 比水层的幅度差大。
14
微电极
m
三侧向 - - 深 ——浅
m
七侧向 -- - 深 ——浅
m
感应
ms/m
25mv
SP
1080
2
2、根据SP曲线异常，确定泥浆性质（淡水泥浆、 盐水泥浆）。 1、根据微电极曲线确定渗透层（两条曲线不重合） 及泥岩（电阻率低，两条曲线重合）。 3、根据渗透层的探测深度不同的电阻率曲线关 系，确定泥浆侵入特征。 4、综合2、3，确定渗透层孔隙流体性质。 图3-4 用深、浅三侧向曲线判断油水层
A、划分岩性剖面 由于电极距较小，三侧向测井曲线的纵向 分层能力强，适于划分薄层。 B、判断油水层 将深、浅三侧向曲线重叠绘制，在渗透层出现 幅度差。
13
当Rmf>Rw时，在油层层段（泥浆低侵） ，
d s ，S 越高，差异越大。 RLL R 3 LL3 h 在水层层段（泥浆高侵）， Rd Rs
LL3
第三章
三侧向测井 双侧向测井 内容小结 思考题
侧向测井
1
本章重点及难点
一、侧向测井的特点及与普通电阻率测井
的差别。
二、侧向测井曲线的特点及应用。
2
普通电阻率测井仪在井内产生的电场为
发散的直流电场，当井内泥浆的矿化度高或
井剖面为高阻地层时，井眼分流作用大，测
量值与地层电阻率间的误差增大。为解决此
问题，提出了聚焦测井，即侧向测井。