双侧向测井
双侧向测井

2 划分薄层 因它的主电流的厚度为4. 4cm,所以它能划分出 >4.5cm的薄层,是确定油气层有效厚度的有利手段. RMLL N0.5M1A - SP +
四 邻近侧向 (PL)
1 邻近侧向的提出 在测量范围内,hmc、Rmc较大时,测量结果受泥饼 的影响太大,此时微侧向不能反映Rxo,因此提出 了邻近侧向
3) 侵入校正 利用旋涡图版进行校正。 所需的参数:RXO、经井眼和侵入校正后的RLLD RLLS 该图版能作侵入校正,还能求出侵入带的直径。 Rt/ RLLD CC di Rt/ Rxo RLLD CC/RXO
P60 1-58图
RLLD CC/RLLSCC
某井砂泥岩剖面的双侧向、 球形聚焦如图。已知: CAL=8in,Rm=1欧姆米, 求A层的Rt、Ri、di
因此,要求得地层的真电阻率,必须进行井眼、 井径 围岩、侵入校正。 16``(IN) 1) 井眼校正 10`` LLD RLLDC/RLLD P58 1-54图
RLLD/RM
RLLDC:经井眼校正后的深双侧向,该值可能大于
RLLD也可能小于RLLD,根据受井眼影响的
大小而定。 浅双侧向的井眼校正方法相同,只不过曲线的具 体位置不同而已。(略讲) RLLD/RS 2)围岩校正 50
Ra RLLD
水层 RLLD<RLLS 则为水层
RLLS
3) 划分碳酸岩盐裂缝储集层中的高低角度裂缝 碳酸岩盐底中低角度裂缝的特征: 泥浆侵入地层深,深浅双侧向 的差异小或无差异(即使油气 层也如此),且电阻率值低, 井段显示不超过1米(短)。 致密岩层
Rlls、Rlld
裂缝
碳酸岩盐底中高角度裂缝的特征: 泥浆侵入地层浅,深浅双 侧向有明显的正差异,井段 显示长,电阻率中低值。
《测井仪器方法及原理课程》第一章 双侧向测井

第一章 双侧向测井双侧向测井是应用最广泛的一种电阻率测井方法,它测量地层电阻率。
自然界中不同岩石和矿物的导电能力是不相同的尤其地层中所含流体性质不同时,导电性能差别很大。
因此 ,电阻率是地层的重要的物理参数之一。
在油气井中进行电阻率测井是我们寻找和定量确定油气存在的基本方法。
根据所测得的电阻率,可以区分含导电流体(如盐水,泥浆滤液)的地层和含非导电流体(如油气)的地层,应用阿尔奇公式,可以计算出地层中油气水的比例:2WW S FR =ρ (1-1) 式中:ρ—地层电阻率;R W —地层水电阻率;S W —地层含水饱和度;F ——地层因素。
电阻率测井是发展最早并一直沿用至今的一种测井方法。
最早使用的电阻率测井方法称普通电阻率测井。
经改进后,发展成为目前广泛使用的聚焦式电阻率测井,或称侧向测井。
自1950年,首批侧向测井仪投入商业使用后,老式的普通电阻率测井方法就逐渐被淘汰。
1.1 普通电阻率测井原理为测量某一电阻的阻值R ,可应用一个电源给该电阻供电,测量流过该电阻的电流I 和电阻两端的电压降V 。
由欧姆定律即可求出该电阻的阻值。
IV R = (1-2) 普通电阻率测井原理也是采用与此类似的方法,测量地层电阻率。
在介质中设置一个供电电极A ,回流电极B 放在距电极A 无限远的地方,在距电极A 一定距离处放置一对测量电极M,N (见图1-1),进行电位差测量。
假定电极为点电极,介质是均匀无限的,介质电阻率为ρ。
则从电极A 流出的电流呈辐射状向四面八方均匀散开,等电位面是以A 为球心的球面,如果测量电极M,N 与供电电极的距离分别为AM ,AN (注意电阻ρ的量纲为m ⋅Ω长度量纲为m )则M 点的电位:AM I V M πρ4=(1-3) N 点的电位: ANI V N πρ4= (1-4) 式中I 为电极A 流出的电流强度(安培)。
由上式可得M,N 两点的电位差V :I ANAM MN V V V N M ρπ4=-=电阻率:I V MN AN AM ⋅=πρ4 (1-5) 式中,MN 为电极M,N 两点间的距离令 MNAN AM K π4= 则 IV K ⋅=ρ (1-6) 式中:K 称为电极系常数。
2侧向测井测井仪器2

1.3.1侧向测井仪器工作方式
仪器工作方式是指仪器在测井时对主电极的供电方式。他 有恒流式、恒压式、自由式和恒功率式四种。这四种方式的特 点如下: (1)恒流式:保持主电流 I 0恒定,与测量主电极(通常用 监督电极 M1 M2 或 代替)至远处电极N之间的电位差V0,显然在 一定范围内,测量地层的电阻率越高,提供测量的电压越大, 测量误差越小。因此恒流式仪器适于对高阻地层的测量。 由于 I 0恒定,在这种情况下,当地层电阻率变化范围很大
(屏蔽作用),因此主电流层进入地层深处才发 散,如图1-5。由于控制深度深,它所测的电阻 率接近地层的真电阻率,回流电极B在“无限远” 处。电极系的探测深度由电极系的尺寸决定。电 极系的尺寸决定了测量电流 流经多远的路径后才发散。 为了测量地层的真电阻率, 减小侵入带的影响,主电流 层应该流经地层一段长距离 后再发散;浅侧向的主电流 层在距井轴0.8 m之后发散。 A0 的中点为双侧 主电极 侧向的深度记录点。
V0 ρ=K I0
1.3.2.3电路原理
1、控制信号发生器 控制信号发生器由三个集成电路块组成,第 一个集成块是一个频率为524.288KHz的方波 震荡器,方波信号经由第一和第二集成块组成 的十四位二进制分频器分频后,产生频率为 512、128、32Hz的三种方波,32Hz的方波 信号作为深侧向的斩波器和相敏检波器的控制 ( f 信号 f D、D ) ;128HZ的方波信号则作为浅侧向 ( f 的暂波器和相敏检波器的控制信号 f S、S ) 。双侧 向与微侧向仪器组合测井时(常常如此),
N的电位差(参考电极N为地面端的电缆外皮) ,电压检测电路把电压信号放大并分离出深侧 向电压 VD、浅侧向电压 VS 。其中深侧向电压的 一部分V2D 用来控制屏流源。 电压和电流信号经脉冲编码调制发送器 (PCM发送器)发至地面。在地面,PCM调治 器把信号还原。依据基本公式 ,电压 和电流信号相除(求商)后即得地层电阻率 ρD 、ρS ,所以这种工作方式称求商式。
双侧向测井仪说明书

双侧向测井教学实验装置使用说明书陕西巨丰思源科技有限公司2007年8月双侧向测井教学实验装置目录1 模拟实验装置概述 (1)1.1实验装置测量原理 (1)1.2实验装置的组成 (2)1.3实验装置的应用目的 (4)2 实验装置的电路构成 (4)2.1仪器工作原理 (4)2.2电源电路 (5)2.3控制信号源 (5)2.4浅屏流源 (6)2.5深屏流源 (6)2.6平衡监控回路 (7)2.7电流信号检波 (8)2.7电压信号检波 (9)2.8模拟刻度 (12)3 双侧向实验装置的安装 (12)3.1机械安装 (12)3.2注意事项 (13)3.3接插件连线定义 (13)4 实验仪器的测试 (14)4.1仪器准备 (14)4.2深外刻测量 (15)4.3深内刻测量 (15)4.4浅外刻测量 (15)4.5浅内刻测量 (15)4.6测量结果分析 (16)5. 附件 (21)5.1浅发射板元件布置图 (21)5.2深发射板元件布置图 (21)5.3电流检测板元件布置图 (22)5.4电压检测板元件布置图 (22)5.5平衡板元件布置图 (22)1 模拟实验装置概述双侧向测井仪是一种常规电法测井仪器,主要探测浸入带电阻率和地层真电阻率。
主电流成圆盘状进入地层,两对监督电极保证主流能够垂直进入地层,两对屏蔽电极分别对主流进行深浅屏蔽确保探测深度,测量地层电阻率。
本装置是用来学习双侧向测井基本原理和仪器电子线路结构特点。
在仪器的内部结构上完全模拟工程测井中的实际测井仪器。
应用该实验装置可以进一步了解双侧向测井仪电极系的工作原理,电流聚焦特性,深浅探测特性;学习双侧向测井仪电路部分各功能模块的结构和工作原理;掌握仪器刻度、测井过程、数据处理相互关系。
1.1 实验装置测量原理双侧向测井方法由于具有较好的聚焦特性,并可以完成深、浅两种探测深度的电阻率测量,它完全取代了三侧向和七侧向测井。
是目前应用较广的一种聚焦式电阻率测井方法。
双侧向测井(精)

RLLDC/RLLD
P58 1-55图
0.2 地层厚度ft
当岩层厚度<2ft时,如果RS大于目的层的电阻率,测
出的电阻率增大,校正后的值使其变小. (RLLD/RS=1
至0.005是对的)
如果RS小于目的层的电阻率,测出的电阻率减小,校
正后的值使其变大. 当RLLD与RS 差别很大时才校正
当RLLD/RS=0.5至2时,受围岩的影响小,可以不校正。
Ra RLLD
水层 RLLD<RLLS 则为水层
RLLS
3) 划分碳酸岩盐裂缝储集层中的高低角度裂缝 碳酸岩盐底中低角度裂缝的特征: 泥浆侵入地层深,深浅双侧向 的差异小或无差异(即使油气 层也如此),且电阻率值低, 井段显示不超过1米(短)。 致密岩层
Rlls、Rlld
裂缝
碳酸岩盐底中高角度裂缝的特征: 泥浆侵入地层浅,深浅双 侧向有明显的正差异,井段 显示长,电阻率中低值。
双侧向电极系优越,资料便于对比,
使用效果较好,目前广泛使用.
一:问题的提出
求RXO的测井方法,以前的微电极 受泥饼厚度的影响很大,在盐水泥 浆井中几乎不反映井壁附近地层 的RXO,由此提出了微侧向.
二:微侧向的测量原理 A0 M1测量电极 M2测量电极 A1屏蔽电极
井壁
电极系形状:环形 电极:相当于七个
2 特殊电极的作用
双侧向分为深双和浅双侧向 而A2 、A2`在深双侧向中作
屏蔽电极,在浅双侧向中作 回路电极。
3 电极的排列
A0
M
A1
4
深双侧向与 浅双侧向的区别与联系: 区别:A2 A2`在深双侧向中作屏蔽电极,而在浅 双侧向中作回路电极。
联系:主电极、监督电极、A1 A1`是共用。 5 测井原理 深双侧向测井时,A0 发出恒定的I0 ,A1 A1`、 自动调节使U A2 /U A1=常数,同时使得U M1 =U M2, 或者 U M1` =U M2`。随着电极系的提升周围介质的
EILog双侧向测井仪

51
59
58
56
21 22 23 24 25 26 27 28
MC LR /VP P OSC2 RB0 RB1 RB4
RF7 RF6 RF5 RF4 RF3 RF2 RF1 RF0
RD7 RA1 R E2 R E3 RD3 RD2 RD1 RD0 RC7 RC6 RC5 RC4 RC3 RC2 RC1 RC0
上接头
侧向线路结构示意图
培训教材
线路板
电压测量变压器
深屏流变压器
电流测量变压器 线路板
主监控变压器
下接头
同步及屏流板
测量板
监控板
刻度板
深屏流变压器 辅助监控变压器 功放板
培训教材
220v~
电源 +24v,±12v,
+5v
单片机 控制 采集 电路
Vdpc
Vspc Id Is Vd Vs
TCC
DTB接口
C6
11
0.047μF 13
R14
5 6. 2 k
15
R17 1 6
R10
19
562Ω
18
R12
12k
R15
17
1k
R16 R18
14
28
562Ω 2 5
29
1
+15v 27
- 15v 3
+12 v -1 2 v
N2
31
36
32
34
30
24
QQ11114
22
21
20
19
18
GND
28
29
Vd1 R19 250k
M2
3
测井方法9-双侧向概述

双侧向尺寸
3 0.3 0.22 0.02 0.12 0.02 0.02 0.3 3 0.8 0.22 0.08 0.18 0.18 0.08 0.22 0.8 ( B2 ) A2 A2 M2 M2 A0 M1 M1 A1 A1( B1 )
电极系k值:kd =0.733m,ks=1.505m 仪器全长:9.36m 仪器直径:0.089m 屏蔽电极A1、A2很长→确保深侧向探测深度大
四、双侧向测井资料应用
电阻率测井在油气勘探开发中应用非常广泛
⑴地层对比 ⑵裂缝识别
主要 应用
⑶油、气、水层判别
⑷计算地层含水饱和度 ⑸估算裂缝参数
⑴地层对比
决定地层电 岩石名称 阻率大小的 粘土 主要因素 页岩
疏松砂岩
主要岩石、矿物的电阻率
电阻率 10-100 白云母 41011
一是岩石的组织结构
烟煤 10-10000 600-105 石油 10 -10
致密砂岩
磨溪地区储层多井测井对比图
⑵裂缝识别
四川测井研究所水槽模型实 验结果:裂缝的产状与深、 浅双侧向的“差异”有着直 接关系
深、浅侧向电极系的尺寸完全一样。不同处:将深侧向的 屏蔽电极 A1 、 A2 改成回路电极后,就构成了浅侧向电极 系→这样,深、浅侧向的纵向分辨率是相同的,且受围岩、 层厚影响基本一样→用深、浅侧向测出的电阻率判别油、 气、水层具有良好效果。
电极系确定原则:分层能力强( 0102间距离要小)、探 测深度大( A1、A2要长)、井眼影响小
井眼、围岩、侵入
实测双侧向曲线
双侧向 双侧向
碎屑岩地层
碳酸盐岩地层
三、双侧向、三侧向、七侧向比较
1.探测深度
三侧向—探测深度小,侵入影响大,深浅三侧向探测深度 差异不大,判别油、气水层效果差。原因:主电极与屏蔽 电极同电位,电极系长度有限,主电流发散快
测井方法9-双侧向

一、测井原理
电极系
与七侧向类似,不同的是在七电极系的外面再加上两个屏 蔽电极 A1′、 A2′。为了增加探测深度,屏蔽电极 A1′、 A2′不是环状,而是柱状(与三侧向屏蔽电极相同)
测井原理
测井时,主电极 A0 发出恒 定电流 I0 ,并通过两对屏 蔽电极 A1 、 A1 和 A2 、 A2 发 出与 I0 极性相同的屏蔽电 流I1和I1。
烟煤 10-10000 600-105 石油 10 -10
致密砂岩
磨溪地区储层多井测井对比图
⑵裂缝识别
四川测井研究所水槽模型实 验结果:裂缝的产状与深、 浅双侧向的“差异”有着直 接关系
低角度( 60 以下)缝, “负差异” 高角度( 75 以上)缝, “正差异” 6075裂缝,差异较小和无差异 45裂缝时, “负差异”,且差异幅度最大
井眼、围岩、侵入
实测双侧向曲线
双侧向 双侧向
碎屑岩地层
碳酸盐岩地层
三、双侧向、三侧向、七侧向比较
1.探测深度
三侧向—探测深度小,侵入影响大,深浅三侧向探测深度 差异不大,判别油、气水层效果差。原因:主电极与屏蔽 电极同电位,电极系长度有限,主电流发散快
七侧向—探测深度高于三侧向,但高侵时,探测深度变浅。 原因:采用监督电极 M1´、M1´同电位来控制电流场。分布 比s↑→屏流↑→屏蔽电极电位↑→探测深度↑ 双侧向—探测深度最大。原因:将屏蔽电极分成多段(两 对)加长→控制各段电压→探测深度↑
四、双侧向测井资料应用别
主要 应用
⑶油、气、水层判别
⑷计算地层含水饱和度 ⑸估算裂缝参数
⑴地层对比
决定地层电 岩石名称 阻率大小的 粘土 主要因素 页岩
疏松砂岩
主要岩石、矿物的电阻率
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RLLS、RMSFL、RS 第二步:进行井眼和围岩校正 第二步:用旋涡图版进行侵入校正、
Rt(取平均值)、Ri、di
RLLD RLLS
RMSFL
总结: 1 学会分层
2 读值、准备查图所用的参数
3 正确使用校正图版
2)划分出油气、水层 - SP + 淡水泥浆井中的砂泥岩、
RLLD>RLLS 则为油气层
油气层
Ra RLLD
RLLD<RLLS 则为水层
水层
RLLS
3) 划分碳酸岩盐裂缝储集层中的高低角度裂缝
碳酸岩盐底中低角度裂缝的特征:
泥浆侵入地层深,深浅双侧向 的差异小或无差异(即使油气 层也如此),且电阻率值低, 井段显示不超过1米(短)。
电阻率发生改变,主电流随之而变,监督电极的
电位也在改变。测量监督电极与参考电极N间的电 位差Vod和主电流I0 d 。
其电阻率的计算公式为:
RLLD
Kd
Vod I od
浅双侧向测井时,A2 A2`作回路电极,使其对主 电极的聚焦作用减弱,
其电阻率的计算公式为:
RLLS
KS
Vos I os
三侧向、七侧向与双侧向在探测深度和分层能力 上的比较: 探测深度 三侧向<七侧向<双侧向
Rlls、Rlld
致密岩层
裂缝
碳酸岩盐底中高角度裂缝的特征:
泥浆侵入地层浅,深浅双 侧向有明显的正差异,井段 显示长,电阻率中低值。
RLLS RLLD
经理论和实践证明:垂直裂缝的双侧向曲线的差 异与含油气和基块的电阻率 无关,而与垂直裂缝的宽度 和泥浆的电导率成正比。
由此,可用双侧向求垂直裂缝的宽度: CLLS-CLLD=0.4ⅹ10-8 ⅹ Cm ⅹ W
3) 侵入校正
利用旋涡图版进行校正。 所需的参数:RXO、经井眼和侵入校正后的RLLD
RLLS 该图版能作侵入校正,还能求出侵入带的直径。
Rt/ RLLD CC di
RLLD CC/RXO
Rt/ Rxo
P60 1-58图
RLLD CC/RLLSCC
- SP + 某井砂泥岩剖面的双侧向、
球形聚焦如图。已知:
一:优点 1 由于采用了三侧向的棒状电极,因此加强了对主
电极的聚焦。
2 采用了七侧向的监督电极,控制了主电流不能 在井轴方向分流。
3 为了满足高阻剖面电阻率的大范围,采用了恒 功率的方式记录。
二 双侧向测井的原理 1 电极的个数及符号 九电极,除了与七侧向相
同的电极外,还有一对特 殊的电极A2 、A2` 2 特殊电极的作用 双侧向分为深双和浅双侧向
Hmc<10mm时,则RXO= RMLL Hmc>10mm时,则RXO≠ RMLL,此时须进行泥饼厚度 校正
2 划分薄层
因它的主电流的厚度为4. 4cm,所以它能划分出
>4.5cm的薄层,是确定油气层有效厚度的有利手段.
N0.5M1A - SP +
RMLL
四 邻近侧向 (PL)
1 邻近侧向的提出 在测量范围内,hmc、Rmc较大时,测量结果受泥饼 的影响太大,此时微侧向不能反映Rxo,因此提出 了邻近侧向 2 测量原理 电极形状:矩形 电极符号及意义:A0 主电极 , A1 频蔽电极,
地层厚度ft
当岩层厚度<2ft时,如果RS大于目的层的电阻率,测 出的电阻率增大,校正后的值使其变小. (RLLD/RS=1 至0.005是对的)
如果RS小于目的层的电阻率,测出的电阻率减小,校 正后的值使其变大. 当RLLD与RS 差别很大时才校正 当RLLD/RS=0.5至2时,受围岩的影响小,可以不校正。
16``(IN) 10``
LLD
P58 1-54图
RLLD/RM
RLLDC:经井眼校正后的深双侧向,该值可能大于 RLLD也可能小于RLLD,根据受井眼影响的 大小而定。
浅双侧向的井眼校正方法相同,只不过曲线的具
体位置不同而已。(略讲) 2)围岩校正
RLLD/RS
RLLDC/RLLD
50 0.2
P58 1-55图
M 参考电位电极。
A1屏蔽电极 M
A0
参考电位电极
贴井壁测量
测井时:A0-------I0、A1---------Ia(与I0同极性) 调节Ia的变化,使得VM=VC(不变的参考电压),
电阻率:以欧姆米为电位
式中W:以微米为单位
在使用各种侧向的情况下,权衡的结果认为:
双侧向电极系优越,资料便于对比, 使用效果较好,目前广泛使用.
一:问题的提出
求RXO的测井方法,以前的微电极 受泥饼厚度的影响很大,在盐水泥 浆井中几乎不反映井壁附近地层 的RXO,由此提出了微侧向.
二:微侧向的测量原理 A0
M1测量电极 M2测量电极
A1屏蔽电极
电极系形状:环形 电极:相当于七个
井壁
特点:贴井壁测量
测井时,与七侧向的原理相同。
A0发出主电流I0,A1发出同极性的屏蔽电流Ia,测 井时 I0不变,自动调节Ia,使UM1=UM2,使电流呈 层状流入地层,提升电极系的同时,记录任一测
量电极与N电极的电位差。
因 N电极很远,所以UN=0,电位差=UM1
计算电阻率的公式:
RMLL
KM
UM1 I0
I0在泥饼上的分流减小,使所测的RMLL受低阻泥
饼的影响小,因此RMLL比微电极更接近于RXO
三 测井资料的应用 1 求RXO RMLL虽受泥饼的影响小,但泥饼较厚时,泥饼的影响 就突出,此时必须进行校正,才能求准RXO
而A2 、A2`在深双侧向中作 屏蔽电极,在浅双侧向中作 回路电极。
3 电极的排列
A0
M A1
4 深双侧向与 浅双侧向的区别与联系: 区别:A2 A2`在深双侧向中作屏蔽电极,而在浅
双侧向中作回路电极。
联系:主电极、监督电极、A1 A1`是共用。 5 测井原理
深双侧向测井时,A0 发出恒定的I0 ,A1 A1`、 A2 A2`分别发出与I0 同极性的I1 I2,在测量过程中, 自动调节使U A2 /U A1=常数,同时使得U M1 =U M2, 或者 U M1` =U M2`。随着电极系的提升周围介质的
分层能力 三侧向>七侧向=双侧向
三 曲线的特点及应用 1 特点
RLLD RLLS 与三侧向或七侧向曲线的特点完全 相同
2 曲线的应用 (1) 求地层的真电阻率
无论何种电法测井,其曲线所受的影响因素有:
ห้องสมุดไป่ตู้
井眼
围岩
侵入
因此,要求得地层的真电阻率,必须进行井眼、
围岩、侵入校正。
井径
1) 井眼校正 RLLDC/RLLD