俄罗斯过套管电阻率测井仪U电位波形干扰分析
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俄罗斯过套管电阻率测井技术应用效果评价
收稿 日期 ：０ ９一 ７一ｌ ２０ Ｏ ４
Ｍ２的一 阶差 分 ； Ｎ ，）△ Ｕ （２ 为 ３个 测 量 电 △ Ｕ （１ 、 Ｎ １） 极 同套 管接触 点之 间套管 段 上 电位 的二 阶差分 ；ｌ ，、 ， 分别 为 Ａ 、２向套管 处 的电流 。而 Ｃ Ｆ ’ １Ａ Ｈ Ｒ采用 简
Ｈ ８ ．６井 ， 井 于 １９ １ １２ 该 ９ ６年 １ ０月 ２ 日完 井 ， 钻 ６ 完 井 深 为 １９ ６Ｉ， ４ Ｉ生产 层 位 为 １５ ０ ｍ 以下 的层 位 。 Ｔ ６ ２０ ０ ８年 ７月进 行过 套管 电阻 率测 井 ， 井 的井 段 为 测
Ｌ
斯 的 Ｅ Ｏ ， 中 国 内 应 用 较 多 的 是 斯 伦 贝 谢 的 Ｃ Ｓ其
Ｃ Ｆ 而对 俄罗斯 过 套 管测 井 技 术 的应 用 较少 ， Ｈ Ｒ， 相 关文献 也少 。 自长 城钻 探 测井 公 司于 ２ ０ ０ ６年 年底
（ 下发射 电流电极 ） ２ Ａ
引进俄 罗斯 过套管 测 井 仪器 以来 ， 已经在 辽 河 油 田
的地 方 。Ｅ Ｏ Ｃ Ｓ测量前 不需 要 洗井 、 井 ， 而 节 约 刮 从
了成 本 ； Ｃ Ｒ测量 前必须 进行洗 井 、 而 ＨＦ 刮井 。 二 者 的计 算方 法也 不 相 同。Ｅ Ｏ Ｃ Ｓ采用 获 取专 利 的计 算公式 为
…
１ ＣＦ Ｈ Ｒ与 Ｅ Ｏ Ｃ Ｓ的异 同
Ａ Ｕ ／）一Ａ ／） ．『 （２ Ｕ（２ １ （ Ｕ （２ １ ，）＋ Ｎ ／） ， ２ Ｊ Ｌ （１ △ Ｕ ，）＋矗Ａ Ｕ（２ Ｊ’ １ ／）
式 中 ， （。 、 １） ，） Ｕ （２ 分别 为 向上 、 下供 电电极 供 电 时 ， 量 电极 Ⅳ 同 套 管 的 接触 点 的套 管 电极 的 电 测
Ｍ２的一 阶差 分 ； Ｎ ，）△ Ｕ （２ 为 ３个 测 量 电 △ Ｕ （１ 、 Ｎ １） 极 同套 管接触 点之 间套管 段 上 电位 的二 阶差分 ；ｌ ，、 ， 分别 为 Ａ 、２向套管 处 的电流 。而 Ｃ Ｆ ’ １Ａ Ｈ Ｒ采用 简
Ｈ ８ ．６井 ， 井 于 １９ １ １２ 该 ９ ６年 １ ０月 ２ 日完 井 ， 钻 ６ 完 井 深 为 １９ ６Ｉ， ４ Ｉ生产 层 位 为 １５ ０ ｍ 以下 的层 位 。 Ｔ ６ ２０ ０ ８年 ７月进 行过 套管 电阻 率测 井 ， 井 的井 段 为 测
Ｌ
斯 的 Ｅ Ｏ ， 中 国 内 应 用 较 多 的 是 斯 伦 贝 谢 的 Ｃ Ｓ其
Ｃ Ｆ 而对 俄罗斯 过 套 管测 井 技 术 的应 用 较少 ， Ｈ Ｒ， 相 关文献 也少 。 自长 城钻 探 测井 公 司于 ２ ０ ０ ６年 年底
（ 下发射 电流电极 ） ２ Ａ
引进俄 罗斯 过套管 测 井 仪器 以来 ， 已经在 辽 河 油 田
的地 方 。Ｅ Ｏ Ｃ Ｓ测量前 不需 要 洗井 、 井 ， 而 节 约 刮 从
了成 本 ； Ｃ Ｒ测量 前必须 进行洗 井 、 而 ＨＦ 刮井 。 二 者 的计 算方 法也 不 相 同。Ｅ Ｏ Ｃ Ｓ采用 获 取专 利 的计 算公式 为
…
１ ＣＦ Ｈ Ｒ与 Ｅ Ｏ Ｃ Ｓ的异 同
Ａ Ｕ ／）一Ａ ／） ．『 （２ Ｕ（２ １ （ Ｕ （２ １ ，）＋ Ｎ ／） ， ２ Ｊ Ｌ （１ △ Ｕ ，）＋矗Ａ Ｕ（２ Ｊ’ １ ／）
式 中 ， （。 、 １） ，） Ｕ （２ 分别 为 向上 、 下供 电电极 供 电 时 ， 量 电极 Ⅳ 同 套 管 的 接触 点 的套 管 电极 的 电 测
俄罗斯过套管电阻率测井研究及应用
Study on the Russian Through Casing Resistivity Logging and Its Appl ication
WAN G Zheng2guo
(Logging Company , Great Wall Drilling Company , Panjin , Liaoning 124011 , China)
Abstract : By means of experiment s and numerical simulatio n , a deep st udy is made o n t he p rinci2 ples , characteristics and affecting factor s of t he t hro ugh casing resistivit y tool of t he Russian ECOS23127 , and developed are correctio n chart s of cement mantle and sho ulder bed. The ratio of t rue formatio n resistivit y to apparent resistivit y increases wit h t he increase of t he ratio of t he ap2 parent to cement sheat h resistivit y ; when t he ratio of t he apparent resistivit y to t he sheat h resis2 tivit y is less t han 1 and a given value , t he t hicker t he cement t hickness , t he bigger influence o n t he apparent resistivit y ; when t he fo rmatio n resistivit y is less t han t he cement sheat h resistivit y , t he cement sheat h correctio n chart may be used to co rrect t he measured t hro ugh casing resistivi2 t y. The smaller t he ratio of t he apparent resistivit y to t he sho ulder bed resistivit y , t he t hinner t he bed , and hense , t he heavier influence o n t he measured values. When t he bed t hickness is below 1 m , t he sho ulder bed correctio n chart may be used to co rrect t he measured t hro ugh casing resistiv2 it y. Based o n a series of field log test s and st udies o n data interp retatio n & p rocessing met hods , a unique interp retatio n sof t ware is p rogrammed , a set of relevant standards f ro m data acquisitio n to p rocessing and suitable for t he ECOS23127 tool , have al so been developed. The newly devel2 oped met ho ds and standards have been widely applied in Liao he oilfield and gained good result s in many aspect s such as dynamic mo nitoring , dist ributio n of remaining oil and determining t he sit ua2 tio n of water flooded layer s to p rovide a scientific basis for blocking up water and stabilizing oil p roductio n rate and so o n. Key words : logging tool , t hro ugh casing resistivit y logging , correctio n chart s , log interp reta2
WAN G Zheng2guo
(Logging Company , Great Wall Drilling Company , Panjin , Liaoning 124011 , China)
Abstract : By means of experiment s and numerical simulatio n , a deep st udy is made o n t he p rinci2 ples , characteristics and affecting factor s of t he t hro ugh casing resistivit y tool of t he Russian ECOS23127 , and developed are correctio n chart s of cement mantle and sho ulder bed. The ratio of t rue formatio n resistivit y to apparent resistivit y increases wit h t he increase of t he ratio of t he ap2 parent to cement sheat h resistivit y ; when t he ratio of t he apparent resistivit y to t he sheat h resis2 tivit y is less t han 1 and a given value , t he t hicker t he cement t hickness , t he bigger influence o n t he apparent resistivit y ; when t he fo rmatio n resistivit y is less t han t he cement sheat h resistivit y , t he cement sheat h correctio n chart may be used to co rrect t he measured t hro ugh casing resistivi2 t y. The smaller t he ratio of t he apparent resistivit y to t he sho ulder bed resistivit y , t he t hinner t he bed , and hense , t he heavier influence o n t he measured values. When t he bed t hickness is below 1 m , t he sho ulder bed correctio n chart may be used to co rrect t he measured t hro ugh casing resistiv2 it y. Based o n a series of field log test s and st udies o n data interp retatio n & p rocessing met hods , a unique interp retatio n sof t ware is p rogrammed , a set of relevant standards f ro m data acquisitio n to p rocessing and suitable for t he ECOS23127 tool , have al so been developed. The newly devel2 oped met ho ds and standards have been widely applied in Liao he oilfield and gained good result s in many aspect s such as dynamic mo nitoring , dist ributio n of remaining oil and determining t he sit ua2 tio n of water flooded layer s to p rovide a scientific basis for blocking up water and stabilizing oil p roductio n rate and so o n. Key words : logging tool , t hro ugh casing resistivit y logging , correctio n chart s , log interp reta2
俄罗斯测井技术介绍
MAK-9-CK SGDT-100M
五、七参数生产测井
七参数生产测井仪－生产井动态监测 遥传/伽玛/磁定位仪
仪器技术指标
工作温度外Biblioteka 径 伽马测量范围 压力灵敏度 压力精度
175℃
φ35/φ43mm系列 0-10000 CPS 0.008psi 0.02%
石英压力仪
流体密度仪 持水率/井温/流量仪
持水率测量范围
3、拉断力：10 吨
4、缆芯电阻率： 25 Ώm/1000m
参数范围 10～15
长源距和短源距探头伽玛能谱记录的低能量范围，Mev 长源距和短源距探头伽玛能谱记录的低能量范围，Mev
自然伽玛能谱记录的低能量范围，Mev 中子伽玛能谱和伽玛能谱能量非线性刻度误差，% 双探头热中子孔隙度测量范围，% 孔隙度测量相对误差，% SGK方法确定元素含量范围 铀，% 钍,ppm 钾,ppm
清除，以其改善水泥浆与钢筋和浇注物
间的耦合，到达确保钢筋水泥件或水泥 浆浇注物的质量。
固井振荡器－在油气井固井时，若
能在注完水泥浆后及时对其实施震荡， 将会全方位，大幅度的提高固井质量， 减少后期的井下作业施工，大大提高油 田勘探，开发的效益。
六、固井振荡器
仪器主要技术指标
图中的资料显示,水泥胶结质量的改善是间断 和不均匀的,原因是本井采用间距为6米的定点振 荡施工方式,由于间距偏大，未能达到整体连续改
250mA <1.5A
测量电缆类型
地面仪器所需电源 仪器使用条件
测井七芯电缆
220V，50Hz 套管直径5"~9" 不受井液限制
过套管电阻率测井（ECOS）
二、宽能域中子伽玛能谱测井
宽能域中子-伽马能谱系列测井仪由宽能域中子-伽马能谱及自然伽马能
五、七参数生产测井
七参数生产测井仪－生产井动态监测 遥传/伽玛/磁定位仪
仪器技术指标
工作温度外Biblioteka 径 伽马测量范围 压力灵敏度 压力精度
175℃
φ35/φ43mm系列 0-10000 CPS 0.008psi 0.02%
石英压力仪
流体密度仪 持水率/井温/流量仪
持水率测量范围
3、拉断力：10 吨
4、缆芯电阻率： 25 Ώm/1000m
参数范围 10～15
长源距和短源距探头伽玛能谱记录的低能量范围，Mev 长源距和短源距探头伽玛能谱记录的低能量范围，Mev
自然伽玛能谱记录的低能量范围，Mev 中子伽玛能谱和伽玛能谱能量非线性刻度误差，% 双探头热中子孔隙度测量范围，% 孔隙度测量相对误差，% SGK方法确定元素含量范围 铀，% 钍,ppm 钾,ppm
清除，以其改善水泥浆与钢筋和浇注物
间的耦合，到达确保钢筋水泥件或水泥 浆浇注物的质量。
固井振荡器－在油气井固井时，若
能在注完水泥浆后及时对其实施震荡， 将会全方位，大幅度的提高固井质量， 减少后期的井下作业施工，大大提高油 田勘探，开发的效益。
六、固井振荡器
仪器主要技术指标
图中的资料显示,水泥胶结质量的改善是间断 和不均匀的,原因是本井采用间距为6米的定点振 荡施工方式,由于间距偏大，未能达到整体连续改
250mA <1.5A
测量电缆类型
地面仪器所需电源 仪器使用条件
测井七芯电缆
220V，50Hz 套管直径5"~9" 不受井液限制
过套管电阻率测井（ECOS）
二、宽能域中子伽玛能谱测井
宽能域中子-伽马能谱系列测井仪由宽能域中子-伽马能谱及自然伽马能
测井自然电位信号的常见故障及其解决方案
测井自然电位信号的常见故障及其解决方案
一、故障一：自然电位信号波形显示不正常
1、故障原因：电位仪设备未及时校正，测量范围设置不当及探头内接触点接触不良等。
2、解决方案：首先，对电位仪应进行校正，以保证测量数值的准确性；其次，检查测量范围设置是否正确，并即时纠正；最后，检查探头接触点是否接触良好，及时清理和更换接触点。
1、故障原因：电位仪电源异常，测量地活动，误差大或传感器受到干扰等原因。
2、解决方案：首先，去检查电位仪电源是否正常；其次，检查测定地是否有活动，如有活动则尽快安排矫正；最后，要检查误差等各项参数是否符合要求，如果有误差，应立即进行补正，并加固传感器以免受到干扰。
1、故障原因：探头总长度变化，探头结构发生变化，传感器内部元器件老化及电位仪应答老化等。
2、解决方案：首先，关闭电位仪，检查探头总长度是否变化，如有变化，应重新安装及校准探头；其次，检查探头结构是否有变化，并及时安装更换；最后，检查传感器内部元器件是否老化，及电位仪应答是否老化，如有，应及时更换。
俄罗斯过套管电阻率测井仪器
俄罗斯过套管电阻率测井技术 在中国的应用
香港合创国际有限公司
目录
一、前言
二、俄罗斯过套管电阻率原理与仪器结构 三、俄罗斯过套管电阻率测井演示 四、俄罗斯过套管电阻率测井方法的特点 五、俄罗斯过套管电阻率的资料处理与解释
一、前言
在套管中测量管后地层电阻率是石油测井六十多年来不 停探索的测井方法，利用过套管电阻率测量，可以有效 的解决开发井油藏监测问题，确定油水界面的变化，开 采层位含油饱和度的变化，寻找勘探中误判、漏失的含 油层，评价死油气区，对高风险探井进行补测电阻率。 过套管电阻率测井方法是俄罗斯原创的测井方法。 早在1939年谢利平教授首先提出利用第二差分的单 极电极系（散度测井电极系）。在此基础上，60年代末 到70年代初雷赫林斯基发展阿尔平的主要思想，提出了 测量装置，初步获得了测量结果。其后，卡什科、雷赫 林斯基利用当代电子技术改进了这种方法，提出了五电 极电极系按单元记录方式，用地层电阻率ρ n公式，消 除了套管电阻率的变化和外界随机电磁干扰因素的失真 影响，到本世纪初实现了商业运作的过套管电阻率测井 技术。
U 离为 1м ) 和M1和M2两点之间电位的第二差分
(电极 N位于М 1和М 2两个极的中间)。下井仪在给定的深度点进行测量，通过电流电极A1 和电流电极A2给套管供电时各测一次，每个测量点可进行多次测量，取平均值。 测量时保证测量电极同套管接触可靠（不大于0.1 Ω ）。 用如下公式计算测量的结果
在刚完井的井中测量结果
裸眼井
ECOS
2370-2400m
T87606
T87606井ECOS—RT误差分析
C Linear Fit of D2300_C
100
过套管电阻率
10
香港合创国际有限公司
目录
一、前言
二、俄罗斯过套管电阻率原理与仪器结构 三、俄罗斯过套管电阻率测井演示 四、俄罗斯过套管电阻率测井方法的特点 五、俄罗斯过套管电阻率的资料处理与解释
一、前言
在套管中测量管后地层电阻率是石油测井六十多年来不 停探索的测井方法，利用过套管电阻率测量，可以有效 的解决开发井油藏监测问题，确定油水界面的变化，开 采层位含油饱和度的变化，寻找勘探中误判、漏失的含 油层，评价死油气区，对高风险探井进行补测电阻率。 过套管电阻率测井方法是俄罗斯原创的测井方法。 早在1939年谢利平教授首先提出利用第二差分的单 极电极系（散度测井电极系）。在此基础上，60年代末 到70年代初雷赫林斯基发展阿尔平的主要思想，提出了 测量装置，初步获得了测量结果。其后，卡什科、雷赫 林斯基利用当代电子技术改进了这种方法，提出了五电 极电极系按单元记录方式，用地层电阻率ρ n公式，消 除了套管电阻率的变化和外界随机电磁干扰因素的失真 影响，到本世纪初实现了商业运作的过套管电阻率测井 技术。
U 离为 1м ) 和M1和M2两点之间电位的第二差分
(电极 N位于М 1和М 2两个极的中间)。下井仪在给定的深度点进行测量，通过电流电极A1 和电流电极A2给套管供电时各测一次，每个测量点可进行多次测量，取平均值。 测量时保证测量电极同套管接触可靠（不大于0.1 Ω ）。 用如下公式计算测量的结果
在刚完井的井中测量结果
裸眼井
ECOS
2370-2400m
T87606
T87606井ECOS—RT误差分析
C Linear Fit of D2300_C
100
过套管电阻率
10
俄罗斯套管电阻率简介
俄罗斯过套管电阻率测井 仪器简介
香港合创国际有限公司
2011-03
2011-03
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* 目前，只有斯伦贝谢和俄罗斯的过套管电阻率测井投入
商业测井服务
2、仪器特色---2、测量原理对比
*
仪器特色 --- 电极
• 液压、探针式电极，接触电阻<0.1Ωm
俄罗斯过套管电阻率测井仪测井前一般不用刮、洗井，大大节约施工时间和费用
* 软连接的井下仪器施工更加顺畅，安全
ECOS测井过程.exe
95
5
测量精度高
测量精度高
1
油井停产后油水界面持续上升，油水界面以上层段电阻率逐渐增大，说明油水井关停后层内油水发生分异，剩余油开始向厚层顶部聚集。
7271井
未水淹层
射
孔
井
段
水淹层
日产油3.7t
日产水0.5t
新疆油田几口井应用效果统计表
定量分析
符合
中水淹13.17中水淹60.36.74.4T72183定量分析符合
弱水淹7.00弱水淹11.70.53.7572712定性分析
符合
中水淹—中水淹404.28.5721191含水率（%）
水
（t ）油（t ）
备注
与实际生产是否符合
EKOS 解释结论
定量处理饱和度下降程度（%）
实际生产水淹结论
日产量
井号
序号
地址：北京市海淀区西翠路17号紫金长安邮编：100036
电话：86-10-68134383
传真：86-10-88216649。
过套管电阻率测井技术研究与应用
百家述评•212文/赵金宝 张磊过套管电阻率测井技术研究与应用内容摘要 过套管电阻率测井技术，在开发测井中，进行油藏动态监测，剩余油分布监测，具有较强的实用价值，由于其方便性，在生产中得到广泛应用。
本文以俄罗斯过套管电阻率测井仪器为例，介绍了它的测量原理、关键技术、非均匀性对过套管地层电阻率测井的影响及应用，总结利用过套管电阻率测井资料和其他相关资料进行油层水淹程度监测，落实剩余油分布。
关键词 过套管电阻率;测量原理;测井解释地层电阻率是评价储层含烃量必不可少的要素。
地层电阻率主要取决于所含的液体。
含导电盐水的地层电阻率要比充满烃类的低得多，因而电阻率测量对于定位烃类储层具有不可替代的工程价值。
过套管电阻率测井是一种电阻率测井方法，它实现了在套管内对外地层电阻率的测量，因具有比核测井更好的探测特性和动态探测范围等优势，逐渐成为套管井看好的测井新技术。
斯伦贝谢公司相继推出了CHFR 和改进型的CHFR-plus，阿特拉斯推出了TCRL,俄罗斯推出了ECOS 仪器，这些仪器已逐渐在生产中得到应用，并进行了一定的现场实验和初步研究工作。
本文以过套管电阻率测井仪器为例，介绍其在麻黄山区块的实际应用，总结出利用过套管电阻率测井资料和其他相关资料进行监测油层水淹程度，落实剩余油分布，为水平井部署及油井措施挖潜提供可靠依据。
研究表明，俄罗斯过套管电阻率技术能够适用于剩余油饱和度的评价，油藏动态的监测以及老井油气层的二次评价。
过套管电阻率测井和裸眼电阻率测井在物理上的显著区别是井眼套管本身就是一个巨大的导体，大部分电流会沿着套管流动，高频交流电几乎全部留在套管内部，但是低频交流电流(或者是直流电流)将会有一小部分泄露到地层中去。
在套管内绝大部分电流沿套管流到地面回路电极，而在套管内壁以及低频率流动的电流将套管视为传输线，由于钢套管周围地层介质可视为导电介质，所以将有极小部分电流渗流到地层，再流回到地面回路电极。
过套管电阻率测井仪室内实验数据分析
石 ２ １ ０ ２年 第 ２ ６卷 第 ４期
油
仪
器
ＰＥＴＲｏＬＥＵＭ ＮＳ Ｉ ＴＲＵＭ ＥＮＩ Ｓ
・开Leabharlann 设 计 ・ 过套管电阻率测井仪室 内实验数据分析
李 莉
（ 大庆油 田测试技术服务分公司 摘 黑龙江 大庆 ）
要 ：文章介 绍 了过 套 管地层 电阻率仪 器的结 构和 原理 、室 内实验装 置 的建 立 、实验过 程及 原理 、室 内实验 结 果及 数
测 井 技术 不仅 在 寻找 剩 余油 方面 提 供 了有 效 的手段 ，
并且和裸 眼井测井 资料 结合可以开展剩 余油区块评价 ， 是 当今非 常有效 的套管井 地层评价 测井 方法之 一…。
Ｉ ／ ， － — ／ 蜘 墨 一 ＿ 、， ／ 一— …
图 １ 过套管地层电阻率测井仪结构 图
输 出功 率 １０ 条件 下 ）进行 了长达 ２ ０ ｎ的温 度 ３Ｗ ４ ｍｉ 监 控试 验 ，温 度 曲线如 图 ７所 示 。
５ 结束语
分析 了 自动 垂直钻 井系统 的大功率 开关 电源 的工 作 原理 与参 数设 计 ，并给 出实 验结 果 ，该 系统有 如 下
优点 ：
其 中 ，温升 最高 的 为滤 波 电感 Ｌ ，温 度达 到 １０ ｆ １ ℃ ，负载 的变化 对其 温度 的影 响很 明显 ； 次 为变压 其 器 Ｔ ，温 度达 到 ９ １ ７℃ ；四个开 关管在 零 电压开 关下
极 Ｍ ｌ与 电极 Ｎ 之 问 的 电 位 差 △ １ 厶２ ；电 极 Ｎ（ ） Ｍ ２与 电 极 Ｎ 之 间 的 电 位 差 △ １ １２ ； 极 Ｍ １ Ｎ（ ） 电 Ａ 与 电极 Ｍ２之 间 的 初 级 电 位 差 △ ２ 厶２ 和 二 次 Ｎ（ ）
油
仪
器
ＰＥＴＲｏＬＥＵＭ ＮＳ Ｉ ＴＲＵＭ ＥＮＩ Ｓ
・开Leabharlann 设 计 ・ 过套管电阻率测井仪室 内实验数据分析
李 莉
（ 大庆油 田测试技术服务分公司 摘 黑龙江 大庆 ）
要 ：文章介 绍 了过 套 管地层 电阻率仪 器的结 构和 原理 、室 内实验装 置 的建 立 、实验过 程及 原理 、室 内实验 结 果及 数
测 井 技术 不仅 在 寻找 剩 余油 方面 提 供 了有 效 的手段 ，
并且和裸 眼井测井 资料 结合可以开展剩 余油区块评价 ， 是 当今非 常有效 的套管井 地层评价 测井 方法之 一…。
Ｉ ／ ， － — ／ 蜘 墨 一 ＿ 、， ／ 一— …
图 １ 过套管地层电阻率测井仪结构 图
输 出功 率 １０ 条件 下 ）进行 了长达 ２ ０ ｎ的温 度 ３Ｗ ４ ｍｉ 监 控试 验 ，温 度 曲线如 图 ７所 示 。
５ 结束语
分析 了 自动 垂直钻 井系统 的大功率 开关 电源 的工 作 原理 与参 数设 计 ，并给 出实 验结 果 ，该 系统有 如 下
优点 ：
其 中 ，温升 最高 的 为滤 波 电感 Ｌ ，温 度达 到 １０ ｆ １ ℃ ，负载 的变化 对其 温度 的影 响很 明显 ； 次 为变压 其 器 Ｔ ，温 度达 到 ９ １ ７℃ ；四个开 关管在 零 电压开 关下
极 Ｍ ｌ与 电极 Ｎ 之 问 的 电 位 差 △ １ 厶２ ；电 极 Ｎ（ ） Ｍ ２与 电 极 Ｎ 之 间 的 电 位 差 △ １ １２ ； 极 Ｍ １ Ｎ（ ） 电 Ａ 与 电极 Ｍ２之 间 的 初 级 电 位 差 △ ２ 厶２ 和 二 次 Ｎ（ ）
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口 １的参 考 电位值 。下 面就 套管供 电电流极 性更 换 时 断电 和上 电瞬 间做进 一步分 析 。 Ｕ 电位 强 脉冲干 扰 的双峰 分别对 应套 管供 电 电流 断电 和 Ｌ电瞬 间。在 实 际 测井 时 ， 一般 都 人 为 通 过 软 件 设定 套 管供 电 电流 极 性 更 换 有 ｌ ｓ的延 时期 。假 设 井下仪 供 电电极 处 于供正 电流状 态 ， 当正 电流断 电 时 ， 为 了维 持缠 在滚 筒上 的 电缆 周 围磁 场 能 的存 在 ， 所 在 有缆 芯上产 生 的感应 电 动势将 会继续 维持 供 电缆 芯正
之间套管部分 电场 电位的第 二差分；４ 为电极系 ，， 的上 、 下电流 电极 同套 管接触点供给 套管 的电流 ； Ｋ
图 ｌ 俄 罗斯过套管 电阻率 电极 系示意 图
为电极 系的 系数 。
第一作者简介 ： 李永发 ， １７ 男，９ ５年生 ， 工程师 ，９ ８年 ７月毕业于大庆石油学院计算机软件专业 ，ＯＯ年 ７月取得 长江大学工程硕士学位 ， １９ ２ｌ 现在长 城钻探工程有 限公 司测井公司仪器维修中心 ， 从事过套管 电阻率 、 ＭＴ 双源距 Ｃ Ｏ） Ｒ （ ／ 等生产井特种仪器维修工作 。邮编 ：２０ ｌ １４ １
０ 引 言
长城钻探测井公 司 自 ２０ 年引进俄 罗斯过套管 ０６
电阻率测 井 仪 Ｅ Ｏ Ｃ Ｓ一３ —７以来 ， １ 在辽 河 油 田近 ５ ０ 口井的测 试 中进行 了成 功应 用 。过套 管 电阻率测 井仪
高 峰强 脉 冲干扰 。笔 者多方 查找 资料 均未 获得对该 干 扰 的合 理解 释 ， 文 将从 理 论 和 实验 两 方 面 对此 问题 本 进 行剖 析 和解 释 。
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一 圭Ｉ一ｌ 、 ● １ｌ ｒｌ 厂 ｌ —Ｊ — 『 ＝ 、 【
Ｊ Ｕ０ ．０ ０Ｉ ．０ ） ０， ３ ０
－ ７ ７ １ ５Ｒ ｌ ｌ
电流状态的存在 ， 感应电动势 的方向 由地面缆头指 向 井下 缆头 。对 于缆芯 １ 说 ， 井 下 一 端 的缆 头 电位 来 其
２ ２ Ｕ 电位 测量 原理简 述 ．
ｕ电位测量 的是 ｕ电极处套管电场电位相对 于
井 口处 套管 电场 电位 的 电位 差 。具 体 的技 术 细节 是 ： 电缆缆 芯 １ 在地 面 的一 端 接 在 本井 井 口套 管 上 ， 电缆
井下 缆头 。 电缆缆芯 １ 下一 端 的缆 头 电位 同样 会 高 井
＋—一 ｑ Ｓ — ●— ｑ １ ４ ０ ７ Ｒ ７ ５’ ６ｎ
６０ ｏ Ｏ ．０ ．ｏ ０ ４０ ０ ０ ．ｏ ．０ ｏ ２０ ０ ０ ，０ ０
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式 中， （ ） ， （ 为 向 电极 系 的上 、 电流 厶） 下
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邻井井 １ ： ３
电极供 电时在 中间测量 电极 同套 管接触 点套 管 电场 的
电位 （ 电极 电位 ） ＡＵ （Ａ） Ａ ｇＭ （Ａ） 向 电 ； Ｍ Ｉ ， Ｕ ． Ｉ 为
１ 仪 器 电极 系及 测 量 原 理 简 要 介绍
俄罗斯 过套管 电阻率有 上下两个供 电 电极 Ａ 、 １
Ａ ， ２ 四个 测量 电极 ￡、 、 Ｍ２ 当供 电 电极 向套 管 ，Ｍ】Ⅳ、 。 壁供 给 电流时 ， 层 电阻 和套管 电阻 属于并 联关 系 ， 地 地
最大的技术难点就是需要克服套管屏蔽的影响去获取 地层电阻率信息 ， 为此 ， 俄罗斯 Ｅ Ｏ 仪器采用专利计 ＣＳ 算公 式并 设计 了相 应 的 供 电 电极 和测 量 电极 结 构 ， 通 过正负交替供大电流 的方式获取地层 电阻率信息…。
一
次 出现 很强 的负脉 冲干扰 （ 双峰 干扰 的后峰 ） 。
输人端 口 ２ 作为仪器 内部 ｕ电位测量板前端运算放 大 器差 模信 号 的输入 端 ， 号 经 过 放 大 和模 数 转 换就 信 可 以得 到 Ｕ 电位 数据 ， 图 ４所示 ｌ 。 如 ２ １
３ 实 验 验 证 ＿４ ３ｊ 、
石
油
仪
器
Ｐ Ｔ Ｌ Ｍ ＮＳ ＵＭＥ Ｓ Ｅ Ｒ０ ＥＵ Ｉ ＴＲ ＮＴ
２ Ｕ电位波形异常双高峰强脉冲干扰分 析
２ １ 干扰 现 象描述 ．
电电流是 由地面 电源通 过并 联 的 ４５ ６７四根 缆 芯再 、、 、 经 过下井 仪供 电电极 供 下去 的 ， 且供 电 电流很 大 ， 而 一 般 为 ６Ａ～７Ａ。 由于 缠 在 滚 筒 上 的测 井 电缆 具 有 电 感 效应 ， 当供 电 电流极性 更换 时 ， 在所 有缆 芯上 产生 会 很强 的感 应 电动势 ， 个感 应 电动 势 会 在 缆 芯 １上叠 这
大， 缠在 滚筒上的 电缆具有 电感效应 ， 在正 负电流极性 更换瞬 间， 会在 电缆缆芯上产 生很 强的感应 电动势 ， 使得 ｕ 电位波
形 出现 双 峰 强脉 冲 干扰 。俄 罗斯 测 井软 件 提 供 了狈 井数 据 采 集 区 间选 取 功 能 ， 以避 开 双峰 强 脉 冲 干 扰 区 间 。 经 过 实 ｌ 可
加 在参考 电位之上 ， 最 终 改 变前 端 运 放 网络 输入 端 并
图２ 给出了仪器正常工作时各测量电极测得的数
据波形 图 。从 图 ２中 可 以看 出 ， Ｕ（ Ｍ１ 、Ｕ（ Ｍ２ ｄ Ｎ ）ｄ Ｎ ） 随着 供 电电 极 电流 波 形 Ｊ的 变 化 而 做 相 应 的 同 步 变
化， 唯独 ｕ 电位波形 在供 电电 流极 性 更换 时 出现 了异 常 双高 峰强脉 冲 干扰 。ｕ电位真 正有 效 的数 据 部分 是 双 高峰 强脉 冲 干扰 之后 比较 平 直 的一 段 ， 就 是 图 ３ 也 中的 ０线 波形 部 分 ， 高峰 干扰 部 分 的数 据 是绝 对 不 双 可以参 与公 式 计 算 的。在 ｕ 电位 数 据 波 形 部 分 为什
图 ４ Ｕ 电 位 测 量 板 原 理 示 意 图
２ ３ 干 扰分 析 ．
从图 ２ 中可以看 到， ｕ电位异常双高峰干扰 出现 的时刻正好是套管供电电流极性更换的时刻 。套管供
交替的供电电流。由于纯 电阻不存在 电感效应 ， 在整 个供电回路上也就不存在磁场能， 所以套管供电 电流 极 性 更换 时 ， 也就 不会 再产 生感 应 电动势 ， ４中前端 图
Ｕ电极 探 针
运 放 网络 的输入 端 口 １ 始终 处 于与井 口套 管参考 电位 同样 的 电位状 态 ， 参考 电位稳定 了 ， 峰强 脉 冲干扰 也 双 就消失 了 。从 图 ５和 图 ６中可 以看 到 ， 用 模 拟 电 阻 采 后 ， 电位 测量 电极 测 得 的数 据 波 形 图 与其 它 测 量 电 ｕ 极 一样 随着 套管 供 电电流极 性 的更换 而作 相应 的 同步
电位差 通过下 面公 式来 求取 地层 电阻 率 。
△ ｖ（Ａ） ｔ ＋△
。
Ｍ
。
（Ａ） △ ｖ（Ａ ｔ ｔ ）＋ＡＵ ． （Ａ） ｆ Ｕ（：‘ ．（。一 Ｎｔ）△ ．（ Ｍ肘 ， Ｎｔ） △ Ｍ ，） Ｕ（ ． 肘 ，） ＼ Ａ Ａ Ａ Ａ。 Ａ＼
．
实 际应用 中 ， 通过对 比其 他测 量 电极 的波形 图发 现 ， 唯 独 ｕ 电极 电 位 波 形 图在 电流 切 换 瞬 间 出现 了异 常 双
． ＝ Ｋ × Ｂ ０ ＸＡ
层 电阻率的大小将影响测量电极处套管电场电位的电 位 差 ， 图 １ 示 。仪 器 就 是 利用 相 应 测 量 电极 间 的 如 所
石
油
仪
器
２１ 年 ０１
・
第２ ５卷
第 ４期
ＰＥ＇Ｒ０Ｌ Ｉ ＂ ’ ＥＵＭ Ｉ ＴＲＵＭ ＥＮＴＳ ＮＳ
开发设 计 ・
俄 罗斯过套管 电阻率测 井仪 Ｕ电位波形干扰分析
李永发
（ 城 钻 探 ＿程 有 限 公 司测 井 公 司 辽 宁 盘 锦 ） 长 厂
摘
要 ：俄 罗斯过套管 电阻率测 井仪在测 井时， 需要 向井下套管注入 ６Ａ～ ７Ａ正 负交替 的供 电 电流。 由于供 电电流
将 会 高于地 面一 端缆 头 电位 ， 出的 数值 正 好 等 于 感 高 应电 动势 的绝对 值 。这 样 ， ４中前 端 运放 网络 的输 图 入端 口 １的电位将 会 在原 参考 电位值 的基 础上再 加 上
０２ ３ ３ ：２：２ ５
００ ．０
■－ ３ Ｒ ６ ＿ — ９ ７ ｎ — ．
， ，
极 系 的上 、 电流 电极供 电时 ， 电极 系的 两个边部 测 下 在 量 电极 同套 管接 触点 之间套 管部 分 电场 电位 的第 一差 分 ； ）△ Ｕ（ａ） 向电极 系 的上 、 电流 电极 △ Ｕ（ ， Ｉ 为 下 供 电时 ， 电极 系的所 有 三 个 测量 电极 同套 管接 触 点 在
验验证 ， 用模拟 电缆阻值的大功率纯 电阻代替 电缆注入套管供 电电流 ， ｕ电位 双峰 强脉 冲干扰 消失。 关 键 词 ：过套管电阻率 ； Ｕ电位 ；双峰 强脉 冲 ； 干扰 ；缆芯电感
中图 法 分 类 号 ： ６ １８ ４ Ｐ ３ ． 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０ —１４ ２ １ ）４０ １—３ ０ ４９ ３ （０ １０ —０ ５０
为 了验 证上 述分 析结 论 ， 行 了下 面实 验 。用 ４ 进 ０