侧向测井原理分析
《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
第4章 侧向测井

第四章 侧向测井2、Fra bibliotek地电阻(1)仪器记录的是任意屏蔽电极 A1或A2与Ao的电位差△U和主 电极电流Io
Ra
K
U I0
ro—表示主电极的接地电阻, 表示主电极的电流层由主电极 到回路电极所经过的介质的电 阻,到无限远之间的介质的电
单一高阻层电阻率R
①对着高阻层的R
③从围岩到地层曲线升高,上升的陡度与主电极长度有关,主电极越短
H>L时,位于地层中点;L/2<h2L时,极值点向边界偏离, h=L ⑤h>4d h<4d时层厚和围岩影响校正,以消除其影响
间互层岩层组的电阻率曲线
由于h很薄,高阻邻层影响主电流的分布,高阻厚层,低阻分布使R的分 布呈指状。
进入地层。其办法是把主电流聚焦,用电子线路把电流挤入地层, 与普通视电阻率差别在于供电方式不一样。
❖侧向测井的分类
▪ 高阻地层用侧向;地层为低阻时用感应; ▪ LL3、LL6、LL7、LL8、双测向,邻近侧向、微侧向、微球形聚焦。
第四章 侧向测井
一、三侧向测井LL3 1.测井仪器装置及原理
1)三侧向电极系结构 Ao主电极,A1、A2屏蔽电极位于两则,它们短路相接。
3)侵入带影响:
GiRi的影响,侵入深、电极 聚焦能力差,Gi值大,Ri在 总测量值中占的分量大,所以 高阻侵入比低阻侵入影响大。
Rt/Rxo
4.三侧向曲线形态及应用
1) 单一高阻层的电阻率曲线形态
(1)上下围岩一致时,曲线中心对 称,对高阻层Ra上升,层愈厚, 电阻越高;
(2)上下围岩不一致时,Ra曲线不 对称,极大值向高阻围岩一方;
浅三侧向
应用
《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。
第三章 侧向测井

第一节 三侧向测井
深三侧向井眼校正图版
第一节 三侧向测井
第一节 三侧向测井
2)应用
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。 当Rmf>Rw时,在油层层段。深三侧向读数 大于浅三侧向读数,含油饱和度越高,差异越大, 为泥浆低侵;在水层层段,深三侧向读数小于浅 三侧向读数,含水饱和度越高,差异越大,为泥 浆高侵。
第四节 本章小结
3、微电阻率测井曲线的纵向分层能力强, 探测深度浅。
第一节 三侧向测井
2、深、浅三侧向测井曲线的应用。
1)、影响因素
与普通电阻率测井类似,深、浅侧向测井测量 结果也是地层视电阻率,与地层电阻率有一定差 异,为了利用三侧向视电阻率确定地层的真电阻 率,需要考虑三侧向电阻率的影响因素。
根据测量原理及测量环境,可把影响因素归结 为井眼(井眼尺寸、井内介质的电阻率)、围岩层厚(围岩电阻率、地层厚度)、侵入(侵入特 征,侵入半径)。应用图版或相应的计算公式,
第三节 微球聚焦测井
2、确定冲洗带电阻率Rxo 当泥饼厚度在3.81—19.1mm的范围内, 且RMSFL/RXO≤20时,可以认为RMSFL=RXO; 只有当泥饼厚度大于19.1mm,且 RMSFL/RXO﹥20时,应对RMSFL进行泥饼校正, 从而得到RXO 3、 与其他深电阻率曲线重叠,判断储层孔 隙流体性质
第二节 双侧向测井
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二节 双侧向测井
2、电场分布特点 1)、深双侧向电场分布特点: 由于深侧向电极系有两个柱状屏蔽电极,对电 流的控制作用加强,主电极发出的电流径向流入 地层很远才发散,与B电极形成回路,主电流分 布特点见图,主电流层的厚度为两对监督电极中 点的距离,即电极系的电极距。由于两个柱状屏 蔽电极比较长,对主电极电流的屏蔽作用强,使 得主电流流到地层很远处才发散,因此电极系的 探测深度大,测井结果反映原状地层电阻率。
1-2侧向测井

当h≥4d时,曲线半幅点外推半个电极矩的距离为地层界面。
4、七侧向测井与三侧向的异同点
电极的个数(3个、7个)
探测深度的大小(r三侧向<r七侧向) 聚焦作用的强弱(LL3 <LL7) 分层能力(Rt、Ri)(LL3 >LL7) 判断地层的流体性质 用途完全相同 确定地层的电阻率 存在差异
本节要点
(3)三侧向测井资料应用
a.分层
三侧向测井受井眼、层厚、邻层影响较 小,纵向分辨率较强→确定地层界面。
b.求Rt
查图版,程序计算
c.判断油水层
油气层:电阻率高,正差异 水层:电阻率低,负差异或无差异
a.分层
实 测 三 侧 向 曲 线
b.求Rt
c.深浅三侧向曲线重叠判断油气水层
如果RLL3深 >RLL3浅,称为正差异,为油气层。 微电极 三侧向 SP + 解释结果
地球物理测井
Geophysical Well Logging
侧向测井
三侧向测井(LL3) 七侧向测井(LL7) 双侧向测井(DLL)
微侧向与邻近侧向测井
球形聚焦测井
方位测井
问题的提出:
利用电阻率测井资料计算地层的含油气饱和度仍 然是目前最基本的使用方法。这种方法要求精确计算 地层电阻率与冲洗带电阻率。 然而,当井剖面为高阻薄层或井内充满高矿化度 盐水泥浆时,普通电阻率测井因受井眼内泥浆和围岩 的影响,很难划分地层界面,确定冲洗带和地层电阻 率。
A1、2——屏蔽电极(各1.7m) N——参考电极 B——回路电极
A1 A0 A0
A2
1、测井原理:
三侧向测井具有较高的分层能力和较 深的探测深度
测井时:A0通以主电流I0(不变)
八侧向测井原理

八侧向测井原理八侧向测井原理是一种常用的测井方法,用于获取地下岩石的物性参数。
它通过测量岩石在不同方向上的电阻率,来推断地层的性质和构造。
本文将详细介绍八侧向测井原理的基本概念和应用。
八侧向测井原理是利用地下岩石的电导率差异来进行测井的方法。
地下岩石的导电性与其孔隙度、孔隙液体的导电性以及岩石骨架的导电性有关。
通过测量不同方向上的电阻率,可以推断地下岩石的孔隙度、孔隙液体的电阻率以及岩石骨架的导电性。
八侧向测井的测井仪器通常由八个电极组成,分别布置在测井工具的八个侧面。
测井工具垂直下入井下,通过电极与地层接触。
在测井过程中,通过测量电极间的电阻,可以得到地层在不同方向上的电阻率。
在进行八侧向测井之前,需要进行校正工作。
校正是为了消除井壁效应和电极接触不良等因素对测量结果的影响。
校正方法通常包括进行电极校正、井壁效应校正和滤波处理等。
校正后,可以得到更准确的测井数据。
八侧向测井原理的应用非常广泛。
首先,它可以用于地层的岩性识别。
不同类型的岩石具有不同的电导率,通过测量地层在不同方向上的电阻率,可以推断地层的岩性。
其次,它可以用于油气藏的评价。
油气藏中的油气具有较高的电阻率,而岩石和水具有较低的电阻率。
通过测量地层的电阻率,可以推断油气藏的分布和含量。
此外,八侧向测井还可以用于水文地质勘探、地下水资源评价和岩石工程等领域。
八侧向测井原理虽然在地质勘探中具有广泛的应用,但也存在一些限制。
首先,电阻率测量受到地层中的含水状况和孔隙度等因素的影响。
在含水状况较差的地层中,电阻率的测量结果可能不准确。
其次,八侧向测井需要与地层直接接触,因此只能在井下进行。
在地层未被钻井的地区,无法进行八侧向测井。
此外,八侧向测井的分辨率较低,无法对细小的地层变化进行准确的测量。
八侧向测井原理是一种常用的测井方法,通过测量地层在不同方向上的电阻率,来推断地下岩石的性质和构造。
它在地质勘探、油气评价和水文地质勘探等领域具有广泛的应用。
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。
侧向测井介绍

第三部分 验收资料应注意的问题
深浅感应曲线双轨 在油气层浅感应比深感应读数高 泥岩段深浅感应曲线不重合 在高矿化度水层,深浅感应电阻率数值 能反映地层真实电阻率值
测井系列的选择
由于侧向测井的电流径直地穿过侵入带和原状 地层,相当于这两部分介质的串联,因而高电 阻率地层对测量的结果影响大,因此在泥浆低 侵条件下,应用双侧向—微球形聚焦测井效果 好。 而对于感应测井的涡流来说,侵入带和原状地 层相当于并联关系,因而低电阻率地层对感应 测井的测量结果影响较大。因此在泥浆高侵条 件下,应用双感应—微球形聚焦测井效果好。
测前设计
普通电阻率测井 电阻率测井 侧向测井 感应测井
声波速度测井 声波测井 声波全波列测井 偶极子横波测井 声幅变密度测井
侧向测井原理及应用
第一部分 测井方法 第二部分 侧向曲线的应用 第三部分 验收资料应注意的问题
2002 年 9 月
第一部分 测井原理
仪器发射电流-通过岩石-返回回路电 极 R=K*△U/I 测量A0电极的电位V0和从A0电极流出的 电流I0
接受线圈中的有用信号与介质的电导率σ有下 列关系: σ=Er/K 0.8米六线圈系:在T0和R0之间增加了补偿发 射线圈T1和补偿接受线圈R1,减小井眼和侵入 带的影响,即改善径向探测特性;在双线圈系 外增加聚焦发射线圈T2和聚焦接受线圈R2,减 小上下围岩的影响,即改善纵向探测特性。
双感应测井是利用三个发射线圈和一排 接受线圈进行适当地组合,使其中一种 测量具有深探测特性,另一种具有浅探 测特性。 深感应:三个发射线圈和三个接受线圈, 主线圈距为40英寸 浅感应:三个发射线圈和五个接受线圈, 成不对称排列,主线圈距为34.5英寸。
接受线圈不仅接受到由地层中的涡流产生的二 次磁场的信号R2(与地层的导电性有关,称有 用信号Er),它与发射电流的相位差为180度; 接受线圈还接受到由发射线圈直接产生的一次 磁场的信号R1(与地层的导电性无关,称无用 信号E0),它与发射电流的相位差为90度; 用相敏检波器把它们区分开来,使记录仪只记 录有用信号。
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差异越大。如图3-4所示。
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
SP
25mv
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、12根00据微电极曲线确定渗透层(两条曲线不重合) 及泥岩(9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、综合图23、-43,用确深定、渗浅透三层侧孔向隙曲流线体判性断质油。水层
15
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
第三章 侧向测井
三侧向测井 双侧向测井 内容小结 思考题
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。
为I主0 电流;
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 d4
如图3-3.
d
图3-3、单一高阻深三侧向视电阻率曲线
9
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。
12
2)、应用 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) ,
Rd LL3
,RLsL3 越高S h,差异越大。
在水层层段(泥浆高侵),
Rd LL3
,RLsL3越高S,w
3
第一节 三侧向测井
一 、 三侧向电极系的结构及特点
1、 深三侧向电极系
深三侧向电极系的结构和
电场分布如图3-1所示。
A2
主电极Ao,0.15m
3.6
A0
屏蔽电极A1、A2,
Ao 与 A1 间 的 距 离
A1
0.025m,
对比电极N, 回路电极B。
图3-பைடு நூலகம் 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。
主电极Ao,0.15m 屏蔽电极A1、A2, Ao-A1:0.025m; 回路电极B1、B2, A1-B1:0.2m; 对比电极N。
1.1m
B2
0.4m
A2
A0
0.4m
A1
1.1m
B1
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。
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。
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:
Ra
K
U IO
(3-1)
其中:△U为主电极的电位与对比电极N的电位差;
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。
深三侧向视电阻率( RLdL 3)曲线主要反映原 状地层的电阻率。
浅三侧向视电阻率(RLsL)3 曲线主要反映侵 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)。