地层倾角测井原理及应用2-测量原理1
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地层倾角测井
' '
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
地层倾角测井..
6、地应力方向分析 1）椭圆井眼分类 （1）、应力型椭圆井眼
由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时
在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主 应力方向产生最大周向张性法应力时, 形成椭圆井 眼。 应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
n n
2 E
2 N
nV),（16-1）nE arctg nN
注：地层层面单位法向矢量的确定方法
地层层面上不在一条直线上的四点(相邻两点的 方位差90度)在大地坐标系下的坐标：
1: (0, r1 , Z1 ), 2 : (r2 ,0, Z 2 ), 3: (0, r3 , Z3 ), 4 : (r4 ,0, Z 4 ),
方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2
倾角测井地层曲线实例
图16-3
六臂地层倾角测井曲线
第二节
一.
地层倾角及倾斜方位的计算
直井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.
建立坐标系
1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重
合(位于井轴); 2). 1号极板在D轴上,D轴指向正北方向. 2. 地层面上四个极板的坐标
R31 (r1 r3 ) j ( z1 z3 )k R42 (r2 r4 )i ( z2 z4 )k
(r1 r3 )( z4 z2 )i (r2 r4 )( z3 z1 ) j (r2 r4 )(r1 r3 )k
2.
斜井计算方法
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1). 1 arctg (
1 arctg
测井地质学-第二章(地层倾角测井)
测
原始数据表
井 ①打印成数据表
地
解释成果表
质
矢量图
学
杆状图
②进行图形显示
施密特图
明德笃志、博学创新
方位频率图
①数据表
原原始始测测井井图图
包括的信息？
深度 1号极板的方位角(μ) 1号极板的相对方位角(β) 井斜角(δ) 井径d13、井径d24 4个高程Z1、Z2、Z3、Z4
①数据表
包 括 的 信 息 ？
矢量图颜色模式
蓝蓝色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而减小的一组 矢量用蓝色笔勾画出来，称 蓝色模式。
蓝色模式与沉积构造有 关，可以指示古水流方向。
矢量图颜色模式
杂杂乱乱模模式式
难以用上述颜色 模式勾画出来。断层 破碎带、地层倒转点 附近通常为杂乱模式。
矢量图颜色模式
例
CAL
红色模式
由于沉积岩沉积时，各沉 积单元之间的界面基本上是 水平的，受构造运动后产生 的倾角和倾斜方位角也基本 一致。所以，绿色模式反映
了构造倾角。
矢量图颜色模式
红红色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而增加的一组 矢量用红色笔勾画出来，称 红色模式。
红色模式矢量图配合其 它测井曲线可以指示断层、 褶皱、砂坝、河床沉积、岩 礁等。
四臂倾角测井仪测量原理图
③Ⅰ号极板方位角曲线AZ（μ）
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
测 M1（ d13 /2，μ，Z1）
井 地
M2（
d24
/2,
μ＋π/2,Z2）
质 M3（ d13 /2, μ＋π ,Z3） 学 M4（ d24 /2, μ＋3π/2,Z4）
地层倾角测井汇总
M 1 (0,
C13 2
,
Z1 ),
M
2
(
C24 2
, 0,
Z2
),
M
3
(0,
C13 2
,
Z3
),
M
4
(
C24 2
,
0,
Z4
)
3. 地层倾角及倾斜方位
arctg ( nF2 nD2 )
nA
arctg nF
nD
其中:
nF
C13 S
(Z2
Z4)
nD
C24 S
(Z3
Z1)
nA
C13C24 S
则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
arctg ( nF2 nD2 )
nA
' arctg nF
nD
其中:
nF cos' sin1 sin1 sin' sin1 cos1 nD cos ' sin' sin1 sin1 cos ' cos' sin1 cos1 sin ' cos1 nA sin ' sin' sin1 sin1 sin ' cos' sin1 cos1 cos ' cos1
二.地层倾角测井原理 1.空间任意平面位置的确定方法
建立如图16-1的坐标系.任意平面的单位法向矢 量n在大地坐标系(V,N,E)中的三分量分别为 nV , nN , nE
由图可知,任意平面的倾角和倾斜方位角分别为
arctg( nE2 nN2 ),
nV
arctg nE
nN
2.地层倾角测井仪的测量原理 1).地层倾角测井的输出
《测井储层评价》地层倾角测井方法
测井储层评价方法
Formation Evaluation by Well Logs
§2 测井解释岩石物理基础
§2.1 岩石物理性质及测井方法
一、基本岩石物理性质 二、九种常规测井方法 三、地层倾角测井方法 四、现代成像测井方法
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
Dip log/Dipmeter： 通过相关测量，计算出井眼钻遇地层各种界面 倾角、倾斜方位角的测井方法。
A
X
A
Y
1
A
Z
x' x cos y sin y' x sin y cos
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(二) 倾角测井数字处理方法 2、斜井校正方法 (1)、原理 (2)、坐标系旋转
nE cos( ' ) sin( ' ) 01 0
nF
i
nD
j
N
nA
S k
A
M4 M3
M1 M2
D
4
1
O 3
2
F
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(3)、法线矢量及单位法线矢量
n nF i nD j nA k
(4)、产状计算公式
arctg
nF2 nA
nD2
M1 (0,
D13 2
,
Z1 )
M
2
(
D24 2
,0, Z2 )
M 3 (0,
D13 2
,Z3)
Formation Evaluation by Well Logs
§2 测井解释岩石物理基础
§2.1 岩石物理性质及测井方法
一、基本岩石物理性质 二、九种常规测井方法 三、地层倾角测井方法 四、现代成像测井方法
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
Dip log/Dipmeter： 通过相关测量，计算出井眼钻遇地层各种界面 倾角、倾斜方位角的测井方法。
A
X
A
Y
1
A
Z
x' x cos y sin y' x sin y cos
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(二) 倾角测井数字处理方法 2、斜井校正方法 (1)、原理 (2)、坐标系旋转
nE cos( ' ) sin( ' ) 01 0
nF
i
nD
j
N
nA
S k
A
M4 M3
M1 M2
D
4
1
O 3
2
F
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(3)、法线矢量及单位法线矢量
n nF i nD j nA k
(4)、产状计算公式
arctg
nF2 nA
nD2
M1 (0,
D13 2
,
Z1 )
M
2
(
D24 2
,0, Z2 )
M 3 (0,
D13 2
,Z3)
08地层倾角测井
地层一、概念测量地层在大地坐标系O-ENV（为右手坐标系，O为坐标系原点，即该地层面与井轴的交点。
E为坐标系水平面上向东方向横轴。
N为坐标系水平面上向北方向水平纵轴。
V则为铅直轴，是一个空间坐标系）中的倾角和倾斜方位角。
用以研究油田构造地质学问题及沉积地质学问题的一种特殊测井方法。
这就是地层倾角测井。
二、地层倾角测井的基本原理从数学知道，描述空间一平面可以用其相垂直的单位法向矢量来表示它的倾斜情况。
例如，我们可以用n代表地层面在O点的单位法线矢量，它在大地坐标各轴上的投影分别为nE、nN、nV，即n=n E i+n N j+n v K。
坐标轴OE和ON所在的水平面与地层面交线的方向为地层走向，用它与正北方向的夹角（顺时针）表示。
如图所示为例：本例地层走向南东。
地层面在O 点上的倾向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的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θ点的单位法向矢量n 在水平面上的投影n H 与正北方向的夹角∅即为地层面的倾斜方法，其变化范围是0~360o 。
因为地层面的走向与倾向互成90o，故地层倾角测井只确定地层的倾向。
地层在O 点的倾角是它在该点与水平面得夹角，其变化范围是0~90o。
因为地层面的单位法向矢量垂直于地层面，而铅垂轴OV 垂直于水平面，故n 与OV 的夹角θ即地层倾角由图上的几何关系可以得到： θ=arctanvn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： 当0<∅<2π(n E >0, n N >0)∅=arctan E Nn n当2π<∅<π (n E >0, n N <0)∅=arctan E N n n +π当π<∅<32π (n E <0, n N <0)∅=arctanE Nn n +π当32π <∅<2π (n E <0, n N >0)∅=arctan E Nn n +2π还有两个特例，当n N =0，n E >0, ∅=2π当n N =0，n E <0, ∅=32π由此可见，如果能够确定地层面在大地坐标系中的单位法向矢量n =n E i+n N j+n v K ，就可以按上面的式子计算出地层的倾角和倾向。
01 第3节 地层倾角测井
探索长度(SL)的选取：直接依赖于探索角， SL＝2×d×tgα
探索角的选取与所研究对象的倾角有关，
● ●
所研究的对象倾角陡时，探索角就取大一点； 所研究的对象比较缓时，探索角就取小一点。
通常，研究构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ问题时采用的处理参数为：
窗长 3m 或 4m ； ● 探索角 35°； ● 计算步长为 0.6m 或 1m (经验值)。
⑵ 倾角矢量图
又称蝌蚪图，纵坐标表示深 度，横坐标表示倾角大小，倾 角大小格式比例一般是非线性 的，可在不同区间，选取不同 比例，如0～30°、30～70° 可用不同的线性比例。 蝌蚪的方向表示地层在该点 倾斜方向。
⑶ 方位频率图
用0、90°、180°、270°分 别表示北、东、南、西方位； 用同心圆表示角度大小，两个 同心圆之间的距离为10°。把 倾向φ和倾角θ看成极坐标， 点在图上--史密特图。 在史密特图的基础上，将图中大圆每15°或10°为一间 隔分为若干扇形区，对落在其中的点子进行个数统计，然 后绘出方位频率折线--方位频率图。
2、倾角处理成果显示
地层倾角原始测井曲线，经计算机相关对比和处理 后，计算出地层倾向和倾角，以各种直观形式表示出 来，主要有：列表、 倾角矢量图、 方位频率图、 杆状图、圆柱面坐标图 等。 ⑴ 列 表
倾角列表打印输出
深度 （米） 4711 4713 … 倾角 2.0 2.0 … 地层倾斜 方位 方向 151 148 … S29E S32E … 井眼倾斜 井斜角 方位 0.8 0.4 … 58 62 … 方向 N58E N62E … 置信度 100 100 …
⑸ 圆柱面坐标图
在一个重要圆柱面上， 把地层倾斜表示出来的一 种直观图。一个竖直的圆 柱面和地层面的交线为椭 圆型曲线a，把圆柱面剪 开并把交线a展现在上面 即为圆柱面坐标图。
地层倾角测井原理及应用-测量原理
六臂倾角：哈里伯顿—SED 阿特拉斯—HEXDIP
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
（二）
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
（二）
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
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通过四条微电阻率 曲线对比，就可以确定 地层层面上四个点M1、 M2 、 M3 、 M4 沿 井 轴 方 向 的高度Z1、Z2、Z3、Z4。
四臂倾角测井仪测量原理图
（2）两条井径曲线
即分别由1、3号极 板和2、4号极板组 成两套井径测量装 置，测得井径曲线 CAL1（d13）和CAL2 （d24）。
四臂倾角测井仪测量原理图
（3）Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）
AZ（）
定义：Ⅰ号极板方 向的水平投影与正 北方向的夹角（从 正北开始、顺时 针）。
四臂倾角测井仪测量原理图
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
用什么测量Ⅰ号极板 方位角？
阿特拉斯公司的地 层倾角仪用磁针罗盘测 量Ⅰ号极板相对磁北极 得方位角AZ（）。
影称为视倾向线（图中BD、BC）
视倾角
视倾角：视倾斜线 与视倾向线之间的 夹角。图中θa1、 θa2。视倾角总是 小于真倾角。
真倾角与视倾角
真倾角为θ与真倾角θa之间的关系：
tg a tg cos
ω——真倾向与视倾向之间的夹角。
二、地层倾角测井的基本原理
1、地层倾角仪的类型
四臂倾角：斯仑贝谢—HDT、SHDT 阿特拉斯—HDIP
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
第二节 确定地层层面倾角和倾向 的基本原理
地层倾角测井测量内容：地层的倾角 和倾斜方位角，即地层层面在空间的位 置——亦即地层产状。
说明
Ⅰ号极板方位测量原理
（4）井斜角
DEV （）
什么是井斜角？ 即井轴与铅垂线之间 的夹角DEV（）
四臂倾角测井仪测量原理图
井斜角（）测量原理 用什么测量井斜角？
用弧形电位器及铅锤 来确定井斜角。
当井铅直时，电阻
ROC=0 ， 井 斜 角 越 大 ， ROC就越大。通过测量ROC 上的电位差就可以间接
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
标系r、、Z）。通过
计算就可以求得地层倾
角和倾斜方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
地层倾角是直接测量出来的吗？
不！地层的倾角不
是直接测出来的，而是 间中，地层倾角测 井仪至少需测量9条曲 线。右图是阿特拉斯公 司四臂倾角测井仪 （1009）测量原理图。
四臂倾角测井仪测量原理图
地层面倾角：在倾斜方向上的地层面与水 平面的夹角，或倾斜线与倾向线的夹角； 亦称真倾角，是倾斜地层的最大倾角。如 图所示，∠BEA为真倾角，用θ表示。
视倾向
视倾向：任意方向的
铅直面与地层面相交，
其交线在水平面的投
影与正北方的夹角称 为视倾向。该交
真倾角与视倾角
线称为视倾斜线（图中AD、AC）。它的水平投
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
如何测量？
图中A点与井轴O点的连 线与Ⅰ号极板同方位， 称A点为Ⅰ号极板方位基 准点。
因此，电阻RAB随Ⅰ号极 板方位角的变化而变
化。这样，根据RAB的大 小就可以确定Ⅰ号极板
方位角。
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
注意
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
地层面走向：地层面与水平面的交线的方 向。用它与正北方向（按顺时针）的夹角 表示。如图所示，CD的方向。
地层面倾向
真倾角与视倾角
地层面倾向：地层面倾斜的方向。即地层面由 高到低变化最大的方向在水平面上的投影与正 北方向的夹角的方向——亦称倾斜方位。如图 所示，BE的方向。
地层面倾角
真倾角与视倾角
六臂倾角：哈里伯顿—SED 阿特拉斯—HEXDIP
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
用什么测量相对方位角？ 用定位摆及环形电位器
定位摆由于重力作用而 下垂，它的连线OD为井 轴截面上的倾斜线（井 斜方向），OA与Ⅰ号极 板方位相同，OA与OD的 夹角就是Ⅰ号极板相对 方位角。
1号极板相对方位角测量原理
分析
相对方位角越大，电阻
RAD也越大，根据电阻RAD上的 电位差大小就可测出Ⅰ号极
第一节 地层倾角仪测量原理
•地层产状 •地层倾角测井的基本原理 •斯仑贝谢公司地层倾角测井仪的改进 •哈里伯顿公司六臂地层倾角测井仪的改进
一、地层产状
地层产状三要素：倾角、倾向、走向
描述地层产状的5个基本名词： •地层面走向 •地层面倾向 •地层面倾角 •视倾向 •视倾角
地层面走向
真倾角与视倾角
仪器组成
无论那种地层倾角 测井仪，总是由两个 主要部分组成：
一是极板系统 二是测斜系统
测斜系统
极板系统
四臂倾角测井仪测量原理图
3、地层倾角测井仪的测量信息
四臂倾角仪能测量那些信息？ 4条微电导率曲线 2条井径曲线 3条角度（方位）曲线
（1）四条微电导率曲线
DIP1、DIP2、DIP3 和DIP4
板相对方位角。
相对方位角是从Ⅰ号极 板开始逆时针方向计算的。
当井斜不大时（δ≤20º）， 根据Ⅰ号极板方位角和相 对方位角就可以近视计算 出井斜方位角。
1号极板相对方位角测量原理
四臂倾角测井仪测量原理图
（2）两条井径曲线
即分别由1、3号极 板和2、4号极板组 成两套井径测量装 置，测得井径曲线 CAL1（d13）和CAL2 （d24）。
四臂倾角测井仪测量原理图
（3）Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）
AZ（）
定义：Ⅰ号极板方 向的水平投影与正 北方向的夹角（从 正北开始、顺时 针）。
四臂倾角测井仪测量原理图
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
用什么测量Ⅰ号极板 方位角？
阿特拉斯公司的地 层倾角仪用磁针罗盘测 量Ⅰ号极板相对磁北极 得方位角AZ（）。
影称为视倾向线（图中BD、BC）
视倾角
视倾角：视倾斜线 与视倾向线之间的 夹角。图中θa1、 θa2。视倾角总是 小于真倾角。
真倾角与视倾角
真倾角为θ与真倾角θa之间的关系：
tg a tg cos
ω——真倾向与视倾向之间的夹角。
二、地层倾角测井的基本原理
1、地层倾角仪的类型
四臂倾角：斯仑贝谢—HDT、SHDT 阿特拉斯—HDIP
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
第二节 确定地层层面倾角和倾向 的基本原理
地层倾角测井测量内容：地层的倾角 和倾斜方位角，即地层层面在空间的位 置——亦即地层产状。
说明
Ⅰ号极板方位测量原理
（4）井斜角
DEV （）
什么是井斜角？ 即井轴与铅垂线之间 的夹角DEV（）
四臂倾角测井仪测量原理图
井斜角（）测量原理 用什么测量井斜角？
用弧形电位器及铅锤 来确定井斜角。
当井铅直时，电阻
ROC=0 ， 井 斜 角 越 大 ， ROC就越大。通过测量ROC 上的电位差就可以间接
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
标系r、、Z）。通过
计算就可以求得地层倾
角和倾斜方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
地层倾角是直接测量出来的吗？
不！地层的倾角不
是直接测出来的，而是 间中，地层倾角测 井仪至少需测量9条曲 线。右图是阿特拉斯公 司四臂倾角测井仪 （1009）测量原理图。
四臂倾角测井仪测量原理图
地层面倾角：在倾斜方向上的地层面与水 平面的夹角，或倾斜线与倾向线的夹角； 亦称真倾角，是倾斜地层的最大倾角。如 图所示，∠BEA为真倾角，用θ表示。
视倾向
视倾向：任意方向的
铅直面与地层面相交，
其交线在水平面的投
影与正北方的夹角称 为视倾向。该交
真倾角与视倾角
线称为视倾斜线（图中AD、AC）。它的水平投
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
如何测量？
图中A点与井轴O点的连 线与Ⅰ号极板同方位， 称A点为Ⅰ号极板方位基 准点。
因此，电阻RAB随Ⅰ号极 板方位角的变化而变
化。这样，根据RAB的大 小就可以确定Ⅰ号极板
方位角。
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
注意
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
地层面走向：地层面与水平面的交线的方 向。用它与正北方向（按顺时针）的夹角 表示。如图所示，CD的方向。
地层面倾向
真倾角与视倾角
地层面倾向：地层面倾斜的方向。即地层面由 高到低变化最大的方向在水平面上的投影与正 北方向的夹角的方向——亦称倾斜方位。如图 所示，BE的方向。
地层面倾角
真倾角与视倾角
六臂倾角：哈里伯顿—SED 阿特拉斯—HEXDIP
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
用什么测量相对方位角？ 用定位摆及环形电位器
定位摆由于重力作用而 下垂，它的连线OD为井 轴截面上的倾斜线（井 斜方向），OA与Ⅰ号极 板方位相同，OA与OD的 夹角就是Ⅰ号极板相对 方位角。
1号极板相对方位角测量原理
分析
相对方位角越大，电阻
RAD也越大，根据电阻RAD上的 电位差大小就可测出Ⅰ号极
第一节 地层倾角仪测量原理
•地层产状 •地层倾角测井的基本原理 •斯仑贝谢公司地层倾角测井仪的改进 •哈里伯顿公司六臂地层倾角测井仪的改进
一、地层产状
地层产状三要素：倾角、倾向、走向
描述地层产状的5个基本名词： •地层面走向 •地层面倾向 •地层面倾角 •视倾向 •视倾角
地层面走向
真倾角与视倾角
仪器组成
无论那种地层倾角 测井仪，总是由两个 主要部分组成：
一是极板系统 二是测斜系统
测斜系统
极板系统
四臂倾角测井仪测量原理图
3、地层倾角测井仪的测量信息
四臂倾角仪能测量那些信息？ 4条微电导率曲线 2条井径曲线 3条角度（方位）曲线
（1）四条微电导率曲线
DIP1、DIP2、DIP3 和DIP4
板相对方位角。
相对方位角是从Ⅰ号极 板开始逆时针方向计算的。
当井斜不大时（δ≤20º）， 根据Ⅰ号极板方位角和相 对方位角就可以近视计算 出井斜方位角。
1号极板相对方位角测量原理