八侧向测井原理
测井曲线原理
主要测井曲线及其含义一、自然电位测井：测量在地层电化学作用下产生的电位。
自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw 的关系一致。
Rmf≈Rw时，SP几乎是平直的；Rmf＞Rw时SP为负异常；Rmf＜Rw时，SP在渗透层表现为正异常。
自然电位测井SP曲线的应用：①划分渗透性地层。
②判断岩性，进行地层对比。
③估计泥质含量。
④确定地层水电阻率。
⑤判断水淹层。
⑥沉积相研究。
自然电位正异常Rmf＜Rw时，SP出现正异常。
淡水层Rw很大（浅部地层）咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言）自然电位测井自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。
自然电位曲线在水淹层出现基线偏移二、普通视电阻率测井（R4、R2.5）普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。
测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。
视电阻率曲线的应用：①划分岩性剖面。
②求岩层的真电阻率。
③求岩层孔隙度。
④深度校正。
⑤地层对比。
电极系测井2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。
底部梯度电极系分层：顶：低点；底：高值。
三、微电极测井（ML）微电极测井是一种微电阻率测井方法。
其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。
主要应用：①划分岩性剖面。
②确定岩层界面。
③确定含油砂岩的有效厚度。
④确定大井径井段。
⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。
微电极确定油层有效厚度微电极测井微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。
四、双感应测井感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。
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。
电阻率测井
③含水岩石电阻率与孔隙度的关系
地层因素F：完全含水（100%含水）岩石的 电阻率Ro与地层水电阻率Rw的比值。即定义：
微球型聚焦-测量原理（恒压法）
测井时，主电极Ao发出总电流I，其中一 部分电流和辅助电极形成回路，叫辅助电流Ia， 主要分布在泥饼中；另一部分电流经过B电极 形成回路，叫主电流Io,主要分布在冲洗带中。 通过自动调整电路调节Io和Ia的大小，直到监 督电极之间的的电位相等，即Um1=Um2,同时 测量电极Mo与两个监督电极M1和M2的中点 O之间的电位差为给定值，即ΔUMoO=Vref(参 考电压)为止。
单极供电 倒装电位 电极系
双极供电 正装电位 电极系
双极供电 倒装电位 电极系
单极供电 正装(底 部)梯度 电极系
单极供电 倒装(顶 部)梯度 电极系
双极供电 正装(底 部)梯度 电极系
双极供电 倒装(顶 部)梯度 电极系
称
1、岩石的电阻率
①岩石电阻率与岩性的关系 不同岩性的岩石电阻率不同，主要造岩矿物和石
梯度电极系曲线特点
②高阻层厚度很 大时，对着地层 中部Ra曲线出现 一个直线段，其 幅度值接近地层 的真电阻率Rt。
电位电极系Ra曲线
①电位电极系的Ra 曲线对地层中点对 称；
②Ra曲线对着地层 中点取得极值。当 厚度h>AM(大于电 极距L)时，对应高 阻地层中点，Ra呈 现极大值，且h越大， 极大值越接近Rt； 当h<L时，对应地层 中点，Ra呈现极小 值，不能反映地层 Rt的变化。
地球物理概论4
周波跳跃
§2.1
•质量要求
声速测井
1、渗透层不得出现无关的跳动，出现周波跳跃测速应降至 1000m／h以下，重复测量。
2、声波时差数值应符合地区及岩性规律，并与补偿中子、补偿
密度孔隙度相对应，不得低于对应的岩石骨架值。 3、重复误差在渗透层不得大于±10μ s／m。
4、测后有套管声波时差记录，误差范围： 187 μ s／m±5μ s／
扩散电位
+ -
泥岩
+ + + — — — — — + + +
Na+
+ — — + Cl + Na+ + + — —
Na+
砂岩与泥岩的自然电位分布
§1.1
•曲线特点
砂泥岩剖面： 泥岩处 砂岩处
自然电位测井
SP曲线平直（基线） 负异常（Rmf > Rw )
负异常幅度 与粘土含量 成反比，Rmf / Rw 成正比
§1.2
•微电极测井应用
普通电阻率测井
1、详细划分地层剖面； 2、判断岩性，划分渗透层； 3、精确划分储层有效厚度； 4、确定冲洗带电阻率。 5、分析储层非均质性
§1.3
•基本原理
侧向（聚焦）测井
盐水泥浆、高阻薄层条件下， 普通电阻率测井失真，· · · · · · · ·
屏蔽电极
增加屏蔽电极，
泥浆 地层
2、垂直入射
V1
Vp，Vs
幅度反射、 折射系数
Z 2 Z1 RPP , Z1 1V 1, Z 2 2VP Z 2 Z1 2 Z1 2 TPP , VP , VS Z 2 Z1 Z 2 Z1 4 Z 2 Z1 RPP Z Z , TPP ( Z Z ) 2 2 1 2 1
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。
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
r02 L2 L0 0 r0
因r0<<L0，上式近似为： U A
4L U A0 Rt 2 L0 I 0 ln r0
0
Rt I 0 2 L0 ln 4L r0
4L K ln 2( L0 / r0 )
12
四、接地电阻 rg 及视电阻率Ra
rg U AON I 0 主电流流经路径的等效电阻
体积较小的环状电极
深七侧向电极系
22
0.025 0.02 0.025 ' ' 0.638M 2 0.112M 2 0.25 0.25M1 0.112M 1 0.638 A2 A0 A1
0.025 0.025 0.02 0.025 0.025 ' ' 0.5 0.25M 2 0.083M 2 0.167 0.167M1 0.083M 1 0.25 0.5 B2 A2 A0 A1 B1
2. 应用：构成双侧-微球综合测井仪 项目：深、浅侧向、微球聚焦（RLLD、RLLS、 Rxo)、井径、SP
38
双 侧 向 | 微 球 型 聚 焦 测 井 组 合
39
（1）识别油、水层
识别依据： 幅度差 Rmf>Rw时：水层——增阻侵入 负幅度差（ RLLD RLLS ） 油层——减阻侵入 正幅度差（ RLLD RLLS ） Rmf<Rw时：水层、油层（油水同层）——减阻侵入，但Rt油层>Rt水层， 且油层处幅度差比水层处的幅度差大。
深、浅七侧向电极系 主电流层的厚度不同
23
二、测量原理
1.
A0—I0
A1A2—IS
I0、Is同极性
N
2. I0恒定，用ΔUM1M1′调节IS， 使M1 M1′等电位 3.测量任意一个监督电极的 电位UM1 (M1与N的电位差)
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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。
然而，它也存在一些限制，如受到地层含水状况和分辨率的限制。
未来随着测井技术的不断发展，八侧向测井方法将得到进一步的改进和应用。