感应测井的适用条件
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第5章 感应测井
二、双线圈系的纵向探测特性
研究了横向上地层介质对测量结果的相对贡献，再来研究纵向上即地层厚度、围岩对测量结果的影响，同样按两种方式进行研究。一是，纵向微分几何因子，即纵向上单位厚度水平无限大地层对测量结果的贡献；二是，纵向积分几何因子，即厚度为h的水平无限大地层对测量结果的贡献。
1．纵向微分几何因子
从曲线1、3看，六线圈系的纵向微分几何因子Gz较主线圈对峰值高且变化陡些，说明六线圈系的分辨率高；从积分几何因子曲线2、4也可以看出，对六线圈系来说，线圈系附近地层介质对测量值的贡献较主线圈对来说相对大些，也可以说明复合线圈系的纵向分辨率得到提高。另外，在z=1m附近Gz出现了负值，这个现象称为“过聚焦”，积分曲线上，在两个过零点间隔内各有降低。
从2、4两条积分曲线可以看出，井孔附近处介质对复合线圈系来说相对贡献要较双线圈系小得多，说明复合线圈系受井的影响小。另外从积分曲线可以看出，3m以内地层介质对复合线圈系测量结果的贡献相对小些，因此复合线圈系的横向探测深度得到加强。
3.复合线圈系的纵向探测特性
复合线圈系的纵向探测特性如图5-11，75页，0.8m六线圈系和它的主线圈对的纵向微分几何因子（1，3）、纵向积分几何因子特性曲线（2，4）。
（选讲，石油地球物理测井，张守谦等）以T0R0R1为例说明线圈系补偿特性，R0R1反向连接，故T0R1具有负的横向微分几何因子，T0R0有正的几何因子，二者共同作用相当于二者迭加，（如图4-8 改善横向探测特性原理图），由此，靠近井轴部分的微分几何因子约为零，说明井的影响大大减小，同时较远处的影响也变小，因此可以通过增设补偿线圈来改善线圈系的探测特性）
另外，发射线圈还在接收线圈直接产生感应电动势，这个电动势与地层性质无关，称为无用信号，记作EX,也记作E无用。而把与地层电导性质有关的感应电动势叫有用信号，记为E有用，实际测井时只记录有用信号。有用信号同无用信号的相位差90o，因此可以利用相敏检波器压制无用信号而直接记录有用信号。
研究了横向上地层介质对测量结果的相对贡献，再来研究纵向上即地层厚度、围岩对测量结果的影响，同样按两种方式进行研究。一是，纵向微分几何因子，即纵向上单位厚度水平无限大地层对测量结果的贡献；二是，纵向积分几何因子，即厚度为h的水平无限大地层对测量结果的贡献。
1．纵向微分几何因子
从曲线1、3看，六线圈系的纵向微分几何因子Gz较主线圈对峰值高且变化陡些，说明六线圈系的分辨率高；从积分几何因子曲线2、4也可以看出，对六线圈系来说，线圈系附近地层介质对测量值的贡献较主线圈对来说相对大些，也可以说明复合线圈系的纵向分辨率得到提高。另外，在z=1m附近Gz出现了负值，这个现象称为“过聚焦”，积分曲线上，在两个过零点间隔内各有降低。
从2、4两条积分曲线可以看出，井孔附近处介质对复合线圈系来说相对贡献要较双线圈系小得多，说明复合线圈系受井的影响小。另外从积分曲线可以看出，3m以内地层介质对复合线圈系测量结果的贡献相对小些，因此复合线圈系的横向探测深度得到加强。
3.复合线圈系的纵向探测特性
复合线圈系的纵向探测特性如图5-11，75页，0.8m六线圈系和它的主线圈对的纵向微分几何因子（1，3）、纵向积分几何因子特性曲线（2，4）。
（选讲，石油地球物理测井，张守谦等）以T0R0R1为例说明线圈系补偿特性，R0R1反向连接，故T0R1具有负的横向微分几何因子，T0R0有正的几何因子，二者共同作用相当于二者迭加，（如图4-8 改善横向探测特性原理图），由此，靠近井轴部分的微分几何因子约为零，说明井的影响大大减小，同时较远处的影响也变小，因此可以通过增设补偿线圈来改善线圈系的探测特性）
另外，发射线圈还在接收线圈直接产生感应电动势，这个电动势与地层性质无关，称为无用信号，记作EX,也记作E无用。而把与地层电导性质有关的感应电动势叫有用信号，记为E有用，实际测井时只记录有用信号。有用信号同无用信号的相位差90o，因此可以利用相敏检波器压制无用信号而直接记录有用信号。
第三章 感应测井
主要差异在于：
深感应探测深度大，测量原状地层电导率
浅感应（中感应）探测深度小，测量侵入带地层电导率
八侧向测井电极系
八侧向的测量原理与七侧向相似，只是它 的电极距较小，电流层的厚度为0.36m， 两个屏蔽电极间的距离略小于1m，回路电 极距主电极比较近。由于其纵向分层能力 高，因此，八侧向测井可以给出清晰的纵 向变化细节。但是，它的读数受井眼和侵 入带的影响比三侧向和七侧向大，其探测 深度较浅，约为30～40cm，读数主要反映 冲洗带电阻率的变化。 RFOC—— 八侧向测井电阻率
二、讨论
1 、单圆环几何因子g
单圆环几何因子取决于单圆环与线圈的相对位置 和距离。它的物理意义是：截面为ds的单圆环对 总信号的贡献。
L r3 g 3 2 R13 R2
2 、全空间的几何因子 可以证明：
gds
0
L r3 2 (r 2 (L 2 Z ) 2 )3 (r 2 (L 2 Z )2 )3 dzdr 1
（均质校正)
2）井眼校正
A
3）围岩校正
注：围岩校正图版有多 张要根据围岩电阻率和 井径等选用
使用方法： （1）根据a 和h交会于 A点 （ 2）确定校正后的Rt
4、侵入校正
在进行侵入校正时，首先要根 据其它测井资料，求出侵入带 电阻率Ri（或电导率σi ）、侵 入带直径Di，根据Di值选相应 的图版，然后从感应测井曲线 上读出解释地层的σs和厚度h。 从图版纵坐标上找出σa的点， 由纵坐标向右引水平线与相应 的σi曲线相交，交点的横坐标就 是σ t的值。
探测深度较浅，井附近介质影响较大。 3)当r>2L后，gr较小，Gr较大。 这说明远离井孔的介质对测量结果影响小。
第5章 感应测井
s
中心与线圈系中心重
合的无限延伸的板状
介质电导率对视电导
率的相对贡献。
t
s
a G纵积t t (1 G纵积t ) s
二、双线圈系的探测特性
例：水平层状电介质如下图所 示，从内向外各层电介质的电
导率分别为20毫西门子/米、
100毫西门子/米、 10毫西门 子/米；外边界距中心面距离分
铁在一个闭合导体回路附近移动时，回路中也将
出现感应电流，即穿过一个回路的磁通量发生变 化时，在这个回路中将出现感应电动势，并在回 路中产生电流，感应电动势等于磁通变化率的负 值。这一现象称为电磁感应现象。
第一节
一、 电磁感应原理
积分形式
D H dl J dS t l S B E dl dS t l S BdS 0
—分别为单元环到接收线圈和发射线圈的距离。
第一节
5、单元环几何因子理论
感应测井原理
nT nR sT s R I K仪 4L
2 2
L r g 3 3 2 lT l R
3
接收线圈的感应 电动势
ER K仪
0
gdrdz
K 仪—仪器常数；
g—单元环几何因子，与单元环和线圈系的相对位置有关。
a jk
j , k 1
K
l ,m
jk
三、复合线圈系——0.8m六线圈系探测特性
分别为0.15米、 0. 8米、1.5米。计算介质的视电导率。
二、双线圈系的探测特性
2、纵向几何因子 线圈系纵向探测特性用于
研究地层厚度、围岩对视
电导率的影响。 地层模型：
感应测井
∇• H = 0
∇• E = 0
（2-4）
式中， H 为介质空间中的磁场强度矢量； E为 介质空间中的电场强度矢量；JT 为发射线圈中 的电流密度矢量。将（2-2）代入（2-1），得 到关于 E的方程：
∇×∇× E = −iωµJT − iωµσ E
（2-5）
考虑到式（2-4）以及
∇×∇× E = ∇(∇• E) − ∇2 E
µ 对一般沉积岩， ≈ µ0 = 4π ×10 nH / m （亨/米） ， ω σ = 1～ 10−5 s/m（西门子/米）， = 2π ×104 rad / s （弧度/秒），由式（2-17）算得电磁波传播的 速度范围为： V = 3.16×105～107 m/s
2
电磁波传播一束产生的附加相移的范围为： θ=22.78～0.72（度） 可见，由于导电介质中电磁波速度的下降 ， 在感应测井范围（0.2～3m）内，介质中各场 点 Eϕ的相位存在明显的差别；即使对同一场点， 当介质的导电率不同，因传播原因而产生
iωµST NT IT r −ikR1 Eϕ = − e (1+ ikR ) 1 3 4πR1
3 T
（2-14）
S 式中， T = πa ，为发射线圈面积。式（2-14） 是在对发射线圈的尺寸作了一定限制条件下得 到的波动方程式（2-7）的解的表达式。
如果把复波数k写为k=a-ib
2 式中（2-14）可进一步写为： iωµST NT IT r −bR −iaR Eϕ = − e e (1+ ikR ) （2-16） 1 3 4πR1
第一节 无限均匀介质中感应测 井的传播理论
2.1.1.关于感应测井问题
如下页图所示，在无限均匀介质中，同轴 地放置一个发射线圈T和一个接受线圈R，设： 介质的电导率为 σ、介电常数为 、磁导率 µ ； 发射线圈半径为 aT，线圈匝数为 NR ；发射线圈 T和接收线圈R间的距离（线圈距）为L。
∇• E = 0
（2-4）
式中， H 为介质空间中的磁场强度矢量； E为 介质空间中的电场强度矢量；JT 为发射线圈中 的电流密度矢量。将（2-2）代入（2-1），得 到关于 E的方程：
∇×∇× E = −iωµJT − iωµσ E
（2-5）
考虑到式（2-4）以及
∇×∇× E = ∇(∇• E) − ∇2 E
µ 对一般沉积岩， ≈ µ0 = 4π ×10 nH / m （亨/米） ， ω σ = 1～ 10−5 s/m（西门子/米）， = 2π ×104 rad / s （弧度/秒），由式（2-17）算得电磁波传播的 速度范围为： V = 3.16×105～107 m/s
2
电磁波传播一束产生的附加相移的范围为： θ=22.78～0.72（度） 可见，由于导电介质中电磁波速度的下降 ， 在感应测井范围（0.2～3m）内，介质中各场 点 Eϕ的相位存在明显的差别；即使对同一场点， 当介质的导电率不同，因传播原因而产生
iωµST NT IT r −ikR1 Eϕ = − e (1+ ikR ) 1 3 4πR1
3 T
（2-14）
S 式中， T = πa ，为发射线圈面积。式（2-14） 是在对发射线圈的尺寸作了一定限制条件下得 到的波动方程式（2-7）的解的表达式。
如果把复波数k写为k=a-ib
2 式中（2-14）可进一步写为： iωµST NT IT r −bR −iaR Eϕ = − e e (1+ ikR ) （2-16） 1 3 4πR1
第一节 无限均匀介质中感应测 井的传播理论
2.1.1.关于感应测井问题
如下页图所示，在无限均匀介质中，同轴 地放置一个发射线圈T和一个接受线圈R，设： 介质的电导率为 σ、介电常数为 、磁导率 µ ； 发射线圈半径为 aT，线圈匝数为 NR ；发射线圈 T和接收线圈R间的距离（线圈距）为L。
5 感应测井
⎧1 ⎪ 2L ⎪ gz = ⎨ ⎪ L ⎪8z 2 ⎩ L z ≤ 2 L z ≥ 2
从左式亦可看出，L越小，gz越大，对 读数影响最大的纵向范围越窄，围岩的影 响就越小。因此，L的大小决定了双线圈系 的分层能力，L越小，分层能力越强。
1、双线圈系的纵向探测特征
② 纵向积分几何因子 纵向积分几何因子是双线圈系处于厚度为h的地层中心时，地层对测量 结果所作的贡献。 设地层厚度为h，其中点与线圈系中心点重合，将gz对z积分得
从图中可以看出： ①r=0.45L处，介质的几何因子最大。如L增大 ，则探测深度也增大； ②r<0.5L范围内，gr仍然很大，说明井眼和侵 入带的影响大； ③r>2L后，几何因子很小，说明远离井眼的介 质对测量结果影响小。 这表明：井及井壁附近地层对视电导率有较 大影响，尤其当井内含有高电导率泥浆时，影响 更大。此线圈系探测深度较浅，远离井轴的介质 （原状地层）对测量结果影响很小，要增大探测 深度，必须使L增大，gr反映双线圈系探测深度。
2、双线圈系的径向探测特征 ②径向积分几何因子
为了研究半径不同的圆柱状介质 对测量结果的相对贡献，可把gr对r 进行积分，则可得到积分几何因子
d /2
Gr =
∫g
0
r
dr
径向积分几何因子Gr的物理意义 是：半径不同无限长圆柱状介质对视 电导率相对贡献。
2、双线圈系的径向探测特征 ②径向积分几何因子
σ a = ∫∫ gσds = σ m ∫∫ gdrdz +σ i ∫∫ gdrdz +σ t ∫∫ gdrdz +σ s ∫∫ gdrdz
s m i t s
= Gmσ m + Giσ i + Gtσ t + Gsσ s
从左式亦可看出，L越小，gz越大，对 读数影响最大的纵向范围越窄，围岩的影 响就越小。因此，L的大小决定了双线圈系 的分层能力，L越小，分层能力越强。
1、双线圈系的纵向探测特征
② 纵向积分几何因子 纵向积分几何因子是双线圈系处于厚度为h的地层中心时，地层对测量 结果所作的贡献。 设地层厚度为h，其中点与线圈系中心点重合，将gz对z积分得
从图中可以看出： ①r=0.45L处，介质的几何因子最大。如L增大 ，则探测深度也增大； ②r<0.5L范围内，gr仍然很大，说明井眼和侵 入带的影响大； ③r>2L后，几何因子很小，说明远离井眼的介 质对测量结果影响小。 这表明：井及井壁附近地层对视电导率有较 大影响，尤其当井内含有高电导率泥浆时，影响 更大。此线圈系探测深度较浅，远离井轴的介质 （原状地层）对测量结果影响很小，要增大探测 深度，必须使L增大，gr反映双线圈系探测深度。
2、双线圈系的径向探测特征 ②径向积分几何因子
为了研究半径不同的圆柱状介质 对测量结果的相对贡献，可把gr对r 进行积分，则可得到积分几何因子
d /2
Gr =
∫g
0
r
dr
径向积分几何因子Gr的物理意义 是：半径不同无限长圆柱状介质对视 电导率相对贡献。
2、双线圈系的径向探测特征 ②径向积分几何因子
σ a = ∫∫ gσds = σ m ∫∫ gdrdz +σ i ∫∫ gdrdz +σ t ∫∫ gdrdz +σ s ∫∫ gdrdz
s m i t s
= Gmσ m + Giσ i + Gtσ t + Gsσ s
最新钻井地球物理勘探教案——第四章 感应测井
第四章感应测井感应测井可在井眼不导电的情况下（如油基泥浆井，空气钻井等）测量地层的电导率。
这种方法对低阻层反应灵敏，因此更适合区分低阻油、水层和油水过渡带。
第一节感应测井的基本理论一、基本原理感应测井是利用交变电磁场研究岩石导电性的一种方法。
发射线圈 T ，通以 20kHz 交变电流，该电流在周围介质中产生交变电磁场中。
φ 1 在介质中适应出环形电流 i 1 ，同时在接收线圈 R 中，产生感应电动势 E 1 。
环形电流 i 1 ，在介质中亦将引起二次磁场φ 2 ，φ 1 在 R 中引起适应由动势 E 2 。
φ 1 在 R 中引起的电动势为无用信号，而φ 2 在 R 中引起的感应电动势 E 2 与 i 1 有关， i 1 又与地层导电能力有关，因而，通过测量 E 2 的大小，便可测量介质的导电能力。
在均匀无限介质的条件下，通过求解电磁场的基本方程可得出，接收线圈中，总适应电动势的表达式：该式展开后，可简化为：上式中，虚部是无用信号，实部与σ成正比，是有用信号，二者相位上差 90 °。
这就是感应测井的基础。
上式的得出是忽略了三次方以上的高次项的结果，是忽略了趋肤效应影响的一种近似方法。
这样就可把有用信号看作是介质各部分所引起的感应由动势线性相加的结果，这种方法就是“几何因子”理论。
几何因子理论要点：①认为发射电磁场与每个单元环电磁场之间互不发生作用（即幅度衰减和相位移动场可忽略）②认为电磁波瞬间便可通过地层，（而实际地层中电磁波传播速度仅为自由空间的 0.15% ）。
根据几何因子理论，得到的接收线圈中的有用信号为：dE 2 = kg σ· ds几何因子 g 的物理意义：在均匀无限介质中，任意一点上截面积为一个单位的单元介质环对总信号的相对供献。
二、均匀介质双线圈系感应测井的电磁理论1 ．传播效应（趋肤效应）2 ．麦克斯韦方程组及其解3 ．感应测井信号的虚、实分量第二节感应测井线圈系特性空间各部分介质对总的感应电动势贡献大小是由每部分介质的电导率与它的几何因子两部分因素决定的，因此，必须研究几何因子的空间分布，才能研究各部分介质对感应电动势的贡献，而几何因子的空间分布与线圈系结构有关，因而必须研究线圈系的特性。
第五章感应测井
4)接收线圈中总的电动势VR
VR
全空间
de
kg drdz 全空间
0
kgdrdz
如介质是均匀无穷的,则
VR k
可以证明：
0
0
gdrdz
gdrdz 1
VR k
VR k
４、视电导率（非均匀介质）
VHale Waihona Puke ism
i
i
t
t
s
s
a mGm iGi tGt sGs
5、 g (DOLL微分几何因子)的物理意义
L r3 L r3 g 3 3 2 R T 2 [r 2 ( L Z ) 2 ] 3 2 [r 2 ( L Z ) 2 ] 3 2 2 2
dI ' r cos H Z 0 cos dH ' 0 d 2 4 R
2 2
2 dI ' r cos d 2 0 4 R
r r2 ) dI ' (cos 3 R 2 R
2)接收线圈中磁通（磁通链数nR）
B dS HzSR
gr的物理意义： 半径为r、厚度为1的无限长圆筒状介质对测 量结果的相对贡献
a.半径不同的圆筒介质对测量结果的 相对贡献不同
Lgr 0.8
0.7
0.6 0.5
b.η=r/L=0.45 达到极大值，说明 η=0.45 处介质对测量结果贡献 最大
c.要增大探测深度，需增大 线圈距 L
ŋ=r/L
2
4)单元环的感应电动势de：
nT ST r I 3 2 T
第5章-感应测井
2r
0
1 dI cos dl 2 4 R
'
L
θ0
ρT
r
r
2 2 R
cos dI '
T
Z
β dH’
由于：
R
cos
r
ρR
R
r
ψ
dz dr z
r ' dH dI 3 2 R
' Z
2
L
θ0
ρT
r
T
2、单元环在接收线圈处产生的磁通量
设接收线圈的匝数为nR，面积为S0，则
单元环在接收线圈处产生的磁通量为
表明：η=0.45附近的介质对双线圈系的测量 结果的贡献最大； 这说明：也就是说要增加双线圈系感应测井 的探测深度(r)，就需要增加线圈距L。
2、横向积分几何因子
将横向微分几何因子gr对r，可得出半径为r的 无限长圆柱体介质的几何因子，就得出横向积 分几何因子。
Gr g r dr
表示横向微分几何因子与线圈距的乘积Lgr随η （艾塔）的变化曲线，即是双线圈系的横向微 分几何因子。 当电导率不随z变化时，表示为
a g r (r ) (r )dr
0
曲线特点：当η较小时，gr几乎直线上升；当 η=0.45时，曲线到达最大值，然后下降，直至 η相当大时曲线趋于0。
一、横向探测特性（横向几何因子）
1、横向微分几何因子
将半径为r，面积为drdz的单元环微分几何因 子g对z求积分，就得到半径为r，壁厚为dr的 圆筒形介质的横向微分几何因子，记作gr
g r gdz
2K (1 K 2 ) F ( K ) (2 K 2 1) E ( K ) L
第5章感应测井
下图为感应测井均质校正图版，其纵坐标为视电导率σa；横坐标为真电导 率σ。在进行均质校正前，需将视电导率经过井眼、层厚校正。
使用均质校正图版时，只需在纵 坐标轴上找到需要校正的视电导率 值点，过该点作一条水平线与曲线 相交，交点的横坐标即为所求的无 传播效应影响的电导率值。
均质校正图版
④厚度—围岩校正
1.确定地层的真电阻率Rt
受井孔、侵入，围岩，地层厚度等因素的影响，消除影响求真 导率σt的步骤如下
①σa、 σs的取值
E2=K(mGm+i Gi + t Gt + sGs) a = E2/K
A：均匀单一地层取地层中点值，(高σ，取极大；低σ，取极
小)
B：不均匀地层，取面积平均值、极大平均值、极小平均值、分
通常，若井眼影响不大，例如d＜0.3米，｜jm｜＜0.001，可不进行校正，若井 径很大或盐水泥浆，地层电导率不大，井眼影响不可忽视。应进行校正。
③无限均匀介质传插效应校正(均质校正)
对于实际中，用20千周/秒的 交变电磁场，每通过42m 才产生1·相位移，在仪器 探测范围内，其幅度衰减 和相信移都可以忽略不计， 即几何因子理论在电磁波 的频率较低，介质电导率 很小，或研究范围小(L不 大)时，应用条件满足。 实际中，常遇高电导率地 层，与假设条件不符，须
如果夹层可 以用微电阻率 测井曲线划分 开时，则可分 为两层分别解 释。
围岩视电导率读数σSa的选取
当上、下围岩的电导率相同，且岩性均匀时，地层足够厚时，可以任意 选取上部或下部围岩的感应测井曲线幅度值。
当上、下围岩的电导率相同，但岩性不均匀时，应取靠近目的层附近的围 岩井段的感应测井曲线幅度值。根据0.8m六线圈系的纵向探测特性指明，在 距目的层中心5m以内井段上围岩部分选取σSa读数为宜。
感应测井
勘探开发工程监督管理中心
为了减小泥浆的分流作用和低 阻围岩的影响，提出了侧向测井（ 聚焦测井）。它的电极系中除了主 供电电极之外，上、下还装有两个 极性相同屏蔽电极。主电流受上下 屏蔽电极流出的电流的排斥作用， 使得测量电流线垂直于电极系，成 为沿水平方向的层状电流流入地层 ，这就大大降低了井和围岩对视电 阻率的影响。
勘探开发工程监督管理中心
有的课本里，是把涡流作为地层圆环理论，当仪 器在井内移动时，也就是测量无数个地层圆环。接收 线圈中所接收的感应电动势和地层有关，这个信号对 我们是有用的，所以，称之为有用信号。
在给发射线圈通电时，通过电磁感应作用，在接 收线圈还会产生一个感应电动势，这个感应电动势和 发射电流的频率相同，而相位滞后90º，由于是直接 从发射线圈到的接收线圈，该信号与地层无关，所以 ，也叫无用信号。它与有用信号的相位差为90º，根 据二者相位特性，可以通过相敏检波器去掉无用信号 ，输出有用信号。
接收线圈接收到的信号：
EX+ ER
由于EX与 ER存在90的相位差，接收到的信号用 相敏检波技术把ER检测出来，记录成曲线，在忽 略涡流间的相互作用的情况下，在无限均匀的情
况下有：
ER=K •
在均匀介质情况下求电导率的公式为：
ER K
在非均匀介质情况下：
ER K
此时电导率不等于地层的电导率，而是仪器探测
• 纵向上：在均匀介质中有50%的信号来自线圈以外的介质，这 说明在地层较薄时，上下围岩影响较大，同时地层界面在曲 线上反映不够明显。
• 径向上：靠近线圈系的介质(r＜0.5L)对测量结果影响较大， 表明井内泥浆对测量结果影响很大，且探测深度较浅。
• 无用信号比有用信号幅度高几十甚至上千倍。
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感应测井
1
思 考题
1、感应测井的适用条件。 2、感应测井视电导率曲线的特征。 3、解释时需要对感应测井的视电导率进行哪些校正？ 4、感应测井有哪些用途？
感应测井
前面讨论的普通电阻率测井、侧向测井都是直流电 测井法，都需要井内有导电的液体，使供电电极的电流 通过它进入地层，在井内形成直流电场。然后测量井轴 上的电位分布，求出地层的真电阻率。这些方法只能用 于导电性能较好的泥浆中。然而，在油田勘探过程中， 为了获得地层的原始含油饱和度，需要在个别的井中使 用油基泥浆，在这样的条件下，井内无导电性介质，前 面那些测井方法就不能使用了。
感应测井视电导率的校正
感应测井曲线解释的任务是确定岩石电导率。感应 测井的线圈虽然有纵向和径向的聚焦作用，受围岩、泥 浆和侵入带的影响较小，但是这些影响并未完全消除。 为了求得较准确地地层电导率，需要对感应测井的视电 导率进行一系列校正 井眼校正 均匀介质传播效应校正 围岩校正 无限厚地层侵入影响校正
σ= σA GA+ σB GB+ σCGC+ σD GD
感应测井的视电导率是井内各部分介质并联的 结果，它在数值上等于各部分介质电导率的加权平 均值，各部分的几何因子是其权数。
E0
nT nR ST SR I 2L3
感应测井时，接收线圈中除了与地层电导率有关的有 用信号外，在发射线圈交变的电磁场作用下，由于互感作 用，可直接产生感应电动势，因为这个电动势与地层的电 导率无关，称它为无用信号，只与仪器结构和发射电流的 强度及频率有关，与地层电导率无关。因此，在测井过程 中，应该把无用信号消除掉，通常采用补偿线圈的方法， 使发射和接收线圈之间的互感信号降到最小，另外利用有 用信号和无用信号相位之差90°，采用相敏检波电路即可 把无用信号消除。
感应测井原理
在发射线圈所造成的 交变电磁场作用下，在地 层中产生交变的感应电流 ，称为涡流。涡流又会形 成二次交动势，称为二次感应电动 势。接收线圈R接收的就是 二次感应电动势。
感应测井原理
感应测井的思想是，将井眼周围介质设想成是以井 轴为中心、半径为r和深度为z的各不相同的许多个地层 圆环组成的，这些圆环叫做单元环，当单元环半径和厚 度足够小时，可以把单元环看成是交变电磁场中位置不 同的一个线圈，测井时，交流信号源通过T向周围发射频 率为f=20KHz的等幅正弦交流电，在介质中产生交变电磁 场（一次磁场），根据电磁感应原理，居于该磁场中的 单元环内产生感应电动势。
为了解决在油基泥浆中测量地层的电阻率而提出的 感应测井，在生产实践中不断改进完善，也能应用于淡 水泥浆的井中。而且在一定条件下，它比普通电阻率测 井法优越，例如受高阻邻层影响小，对低电阻率地层反 应灵敏，因此目前感应测井已被广泛应用。
感应测井原理
感应测井仪器的地面部分是一个高压控制面板，井下仪器包括两部分：线圈 系和辅助电路，线圈系由发射线圈T和接收线圈R组成（成为双线圈系），辅助电 路中的振荡器接在发射线圈T上作为感应测井的交流信号源，放大器接到接收线圈 R上，把R接收到的感应电动势放大后经电缆送到地面进行记录，把井下仪器放入 井下，仪器轴和井轴重合，提升仪器进行测量。
210
220
230
240
250
AC
4、定性判断油气水层。径向电阻率重叠法等方法定性判断 油气层。
应用感应测井的应用
5、油田地质研究，如油层对比和油层非均质研究， 感应测井曲线优于侧向测井和普通电阻率测井，因为它 界面清楚，层内非均质性显示明显，与自然电位曲线对 应较好。
应用感应测井的应用
6、划分裂缝带和有低阻环带的油气层。这时要用 双感应－聚焦测井。因为八侧向或球形聚焦测井纵向聚 焦，电极距又短，因而对充满低电阻率泥浆滤液的垂直 裂缝和多孔性层理面反应较灵敏，而感应测井很少受垂 直裂缝影响，这使RLL8明显低于RILM或RILD。
侧向测井：用在盐水泥浆；高阻地层，适用于碳酸盐岩剖面 感应测井：用在油基泥浆，空气钻井中，淡水泥浆；适用于砂泥岩剖面、
储集层为中低阻和中厚层（一般2m以上，层厚和围岩影响较小）。
记住啊！
应用感应测井的应用
1、采用双感应－八侧向组合测井，可综合确定Rxo、Rt。 2、感应测井与一种孔隙度测井组合，例如我国常用的声 速测井与感应测井组合，简称声感组合，可以计算地层水电 阻率、泥浆滤液电阻率、地层含水饱和度。
感应测井视电导率曲线特征
曲线形态对称于地层中点 地层厚度大于2米以上，可用半幅点确定地层界面；
当地层厚度小于2米时，地层界面向异常顶部移动， 即半幅点厚度大于地层厚度。 高阻层的电阻率最大值是高阻层视电导率的代表值， 而低阻层的电阻率最小值是低阻层视电导率的代表值 对于有足够厚度的非均质地层，如果感应曲线呈台阶 变化，则应分段取值。
一个单元环在接收线圈内产生的感应电动势
d eR K仪 g drdz
所有单元环产生的电动势为
ER K仪
0
g drdz
ER是地层中涡流在接收线圈所形成的二次感应电动势，也就是测量 的有用信号。
此处几何因子满足归一化条件
gdrdz 1
0
因此在介质均匀时有
ER K仪
E有用 K仪
上式中的σ就是感应记录的视电导率,把仪器 周围的介质分为井眼、侵入带、地层、围岩几个部 分, GA、GB、GC、GD分别为井眼、侵入带、地层、 围岩的几何因子, σA 、σB、 σC 、σD分别为井 眼、侵入带、地层、围岩的电导率 ，可把地层的 视电导率表示为
地层水电阻率：
F
Ro Rw
a m
Rw=Roφm/a
泥浆滤液电阻率： Rmf=Rxoφm/a
地层含水饱和度：
Sw n
abRw
m Rt
应用感应测井的应用
3、定性判断油气水层。用Rt-AC交会图法定性判断油气层。
120.0
100.0
80.0
RILD
60.0
油水同层 油层 水层
40.0
20.0
0.0
200
感应测井的应用
应用感应测井的条件 感应测井的视电导率相当于井眼、侵入带、原状地
层和围岩几部分电阻并联的结果，其中电导率高者对RA 有较大贡献。而侧向测井视电阻率相当于这些电阻串联 的结果，其中电阻率高者对RA有较大贡献。这决定感应 测井与侧向测井有不同的应用条件，两者可互为补充。 我们可把感应测井的条件概括为：
1
思 考题
1、感应测井的适用条件。 2、感应测井视电导率曲线的特征。 3、解释时需要对感应测井的视电导率进行哪些校正？ 4、感应测井有哪些用途？
感应测井
前面讨论的普通电阻率测井、侧向测井都是直流电 测井法，都需要井内有导电的液体，使供电电极的电流 通过它进入地层，在井内形成直流电场。然后测量井轴 上的电位分布，求出地层的真电阻率。这些方法只能用 于导电性能较好的泥浆中。然而，在油田勘探过程中， 为了获得地层的原始含油饱和度，需要在个别的井中使 用油基泥浆，在这样的条件下，井内无导电性介质，前 面那些测井方法就不能使用了。
感应测井视电导率的校正
感应测井曲线解释的任务是确定岩石电导率。感应 测井的线圈虽然有纵向和径向的聚焦作用，受围岩、泥 浆和侵入带的影响较小，但是这些影响并未完全消除。 为了求得较准确地地层电导率，需要对感应测井的视电 导率进行一系列校正 井眼校正 均匀介质传播效应校正 围岩校正 无限厚地层侵入影响校正
σ= σA GA+ σB GB+ σCGC+ σD GD
感应测井的视电导率是井内各部分介质并联的 结果，它在数值上等于各部分介质电导率的加权平 均值，各部分的几何因子是其权数。
E0
nT nR ST SR I 2L3
感应测井时，接收线圈中除了与地层电导率有关的有 用信号外，在发射线圈交变的电磁场作用下，由于互感作 用，可直接产生感应电动势，因为这个电动势与地层的电 导率无关，称它为无用信号，只与仪器结构和发射电流的 强度及频率有关，与地层电导率无关。因此，在测井过程 中，应该把无用信号消除掉，通常采用补偿线圈的方法， 使发射和接收线圈之间的互感信号降到最小，另外利用有 用信号和无用信号相位之差90°，采用相敏检波电路即可 把无用信号消除。
感应测井原理
在发射线圈所造成的 交变电磁场作用下，在地 层中产生交变的感应电流 ，称为涡流。涡流又会形 成二次交动势，称为二次感应电动 势。接收线圈R接收的就是 二次感应电动势。
感应测井原理
感应测井的思想是，将井眼周围介质设想成是以井 轴为中心、半径为r和深度为z的各不相同的许多个地层 圆环组成的，这些圆环叫做单元环，当单元环半径和厚 度足够小时，可以把单元环看成是交变电磁场中位置不 同的一个线圈，测井时，交流信号源通过T向周围发射频 率为f=20KHz的等幅正弦交流电，在介质中产生交变电磁 场（一次磁场），根据电磁感应原理，居于该磁场中的 单元环内产生感应电动势。
为了解决在油基泥浆中测量地层的电阻率而提出的 感应测井，在生产实践中不断改进完善，也能应用于淡 水泥浆的井中。而且在一定条件下，它比普通电阻率测 井法优越，例如受高阻邻层影响小，对低电阻率地层反 应灵敏，因此目前感应测井已被广泛应用。
感应测井原理
感应测井仪器的地面部分是一个高压控制面板，井下仪器包括两部分：线圈 系和辅助电路，线圈系由发射线圈T和接收线圈R组成（成为双线圈系），辅助电 路中的振荡器接在发射线圈T上作为感应测井的交流信号源，放大器接到接收线圈 R上，把R接收到的感应电动势放大后经电缆送到地面进行记录，把井下仪器放入 井下，仪器轴和井轴重合，提升仪器进行测量。
210
220
230
240
250
AC
4、定性判断油气水层。径向电阻率重叠法等方法定性判断 油气层。
应用感应测井的应用
5、油田地质研究，如油层对比和油层非均质研究， 感应测井曲线优于侧向测井和普通电阻率测井，因为它 界面清楚，层内非均质性显示明显，与自然电位曲线对 应较好。
应用感应测井的应用
6、划分裂缝带和有低阻环带的油气层。这时要用 双感应－聚焦测井。因为八侧向或球形聚焦测井纵向聚 焦，电极距又短，因而对充满低电阻率泥浆滤液的垂直 裂缝和多孔性层理面反应较灵敏，而感应测井很少受垂 直裂缝影响，这使RLL8明显低于RILM或RILD。
侧向测井：用在盐水泥浆；高阻地层，适用于碳酸盐岩剖面 感应测井：用在油基泥浆，空气钻井中，淡水泥浆；适用于砂泥岩剖面、
储集层为中低阻和中厚层（一般2m以上，层厚和围岩影响较小）。
记住啊！
应用感应测井的应用
1、采用双感应－八侧向组合测井，可综合确定Rxo、Rt。 2、感应测井与一种孔隙度测井组合，例如我国常用的声 速测井与感应测井组合，简称声感组合，可以计算地层水电 阻率、泥浆滤液电阻率、地层含水饱和度。
感应测井视电导率曲线特征
曲线形态对称于地层中点 地层厚度大于2米以上，可用半幅点确定地层界面；
当地层厚度小于2米时，地层界面向异常顶部移动， 即半幅点厚度大于地层厚度。 高阻层的电阻率最大值是高阻层视电导率的代表值， 而低阻层的电阻率最小值是低阻层视电导率的代表值 对于有足够厚度的非均质地层，如果感应曲线呈台阶 变化，则应分段取值。
一个单元环在接收线圈内产生的感应电动势
d eR K仪 g drdz
所有单元环产生的电动势为
ER K仪
0
g drdz
ER是地层中涡流在接收线圈所形成的二次感应电动势，也就是测量 的有用信号。
此处几何因子满足归一化条件
gdrdz 1
0
因此在介质均匀时有
ER K仪
E有用 K仪
上式中的σ就是感应记录的视电导率,把仪器 周围的介质分为井眼、侵入带、地层、围岩几个部 分, GA、GB、GC、GD分别为井眼、侵入带、地层、 围岩的几何因子, σA 、σB、 σC 、σD分别为井 眼、侵入带、地层、围岩的电导率 ，可把地层的 视电导率表示为
地层水电阻率：
F
Ro Rw
a m
Rw=Roφm/a
泥浆滤液电阻率： Rmf=Rxoφm/a
地层含水饱和度：
Sw n
abRw
m Rt
应用感应测井的应用
3、定性判断油气水层。用Rt-AC交会图法定性判断油气层。
120.0
100.0
80.0
RILD
60.0
油水同层 油层 水层
40.0
20.0
0.0
200
感应测井的应用
应用感应测井的条件 感应测井的视电导率相当于井眼、侵入带、原状地
层和围岩几部分电阻并联的结果，其中电导率高者对RA 有较大贡献。而侧向测井视电阻率相当于这些电阻串联 的结果，其中电阻率高者对RA有较大贡献。这决定感应 测井与侧向测井有不同的应用条件，两者可互为补充。 我们可把感应测井的条件概括为：