随钻电磁波传播电阻率测井
电磁波传播测井
~ = ε '−iε ′′ ε
（3-3）
复介电常数实部 ε ′表征介质的介电特性，虚 ′ 部ε ′表征介质的耗散特性。k为电磁波传播的波 数。对耗散介质情况，k也是复数，不妨写为：
k = β − iα
（3-4）
方程（3-1）沿方向的平面波解为: （3-5） 式中，EO为E=0处的电场强度。于是，在真空 中，因
随介质相对介电常数的增加而降低。因此，对 绝缘介质来说，介质的相对介电常数可以通过 测量电磁波在介质中传播的相速度而得到。在 实际测量中，更多的是用测量传播时间来代替 对相速度的测量。用 TP1代表传播时间，它表示
平面电磁波通过一来介质所需的时间。
1 TP1 = V
~ 对于具有复介电常数 ε = ε '−iε ′′(= ε − iε ′′) 的导电 介质，
Tpo = SxoφT Tpow + (1− Sxo )φT Tph + (1−φT )Tpma （3-11）
式中，Tph为油、气的传播时间，φT 为地层总 孔隙度，可由密度—中子交会图求出。
第二节 电磁波传播测井的测量原理
由上一节分析知道，求取地层无损耗传播时 间TP0的前提是，测量地层的传播时间 TP1和衰减 系数 α，本节就对这些物理量的测量原理和计 算方法进行讨论。 按照实际测井的习惯，定义：
TP1 = 传 时 (ns / m) 播 间 EATT = 能 衰 (dB / m) 量 减
电磁波测井仪通过微波发射天线向地层辐射
1.1GHz的单频微波能量，两个不同厚距的接收 天线（即近接收天线和远接收天线）接收经地 层沿井轴方向传来的微波信号。设两个接收天 线间的距离为E，则通过对两个接收信号的功率 电平分析，可得到衰减EATT；通过对两个接收 信号的相位分析，可得到两个接收信号间的相 位差 ϕ（度），进而求得传播时间：
APSLWD随钻测井系统原理及应用
APSLWD随钻测井系统原理及应用摘要：随钻测井把钻井技术、测井技术及油藏工程技术融为一体，用无线短传方式把井底工程地质参数传至地面，适时做出解释与决策，实施随钻控制。
本文以APS公司生产的LWD随钻测井系统为例，介绍其工作原理、结构组成和技术特点，及其在辽河油田和吉林油田的应用效果。
关键词：随钻测井APS 应用一、引言随着随钻测井LWD（Logging While Drilling）技术的发展和应用，大斜度井和水平井技术得到进一步提高。
LWD是在钻井过程中实时测量地质工程参数和测井曲线，地质工程师可以依据获取的自然伽马、电阻率等地质参数，对地层变化情况做出及时准确的判断，精细调整钻井轨迹，指导定向施工，确保井眼轨迹命中油气层并在最佳油气层中钻进，提高油气层钻遇率，优化和完善钻井过程。
此外，在随钻测井条件下地层尚未或很少受井内泥浆滤液侵入的影响，与电缆测井相比，更容易测出原状地层的真实参数[1][2]。
APS公司生产的LWD系统可实时测量井斜、方位、工具面、环空压力、自然伽马和电阻率等地质和工程参数，采用泥浆正脉冲信号传输方式，提供实时补偿测量并消除井筒因素的影响来提高数据的精度，在各种类型的泥浆和井眼中可进行地质导向、井眼校正、孔隙压力趋势分析和测井等作业，为现场工程师和解释人员提供可靠的数据来源，是一种先进的无线随钻测量系统。
二、APS LWD随钻测井系统简介（一）随钻电磁波电阻率测井仪工作原理APS电磁波电阻率WPR（Wave Propagation Resistivity Sub）是一种双频率（400kHz和2MHz）、双源距、可进行实时补偿的随钻测井工具，其一般原理如下：从发射极发出的电磁波，通过地层到达中间的接收天线，由于地层的导电性不同，电磁波到达接收天线处出现相位差和幅度差，不同的地层出现相位差和幅度衰减不同，故可以判别地层。
WPR的4个发射天线T1、T2、T3、T4按照程序设定的方式分别发送400KHz、2MHz的电磁波信号，穿越地层后被2个接收天线R1、R2接收，如图1所示。
随钻电磁波传播电阻率测量工具探测深度研究
精确地定义随钻电阻率测量工具的探测深度十分 困难 , 因为工具的响应是地层参数和侵入半径的非线性 函数。随钻电阻率测量的探测深度是从感应测井中几 何因子的概念演化而来的。 感应工具的视电导率可以表示为 σ σ( r , z) g ( r , z) a = d r dz
式中 , Hz 为介质中场的 z 向分量 ; Hz0为空气中场的 z 向 分量 ; hz 为相对场强。 相对场幅度可以写为
hz = Hz / Hz0 = ei kz (1 - i kz ) (6) (5)
探测深度的研究
在理想情况下 , 探测深度反映了测量工具对径向地 层参数变化的敏感度 , 利用不同探测深度的电阻率测量 数据可以表述侵入带的电阻率剖面 , 对侵入带进行评 价 [4 ] 。
11 探测深度的定义
式中 ,ε为介电常数 ;σ为电导率 ;μ 为磁导率。波数 k
幅度比可以表示为
hz1 - hz2 hz1 =1- e
Δz p
电磁波在介质中的传播可以用 Maxwell 方程组描 述 , 即满足波动方程
2
z1 z2
(11)
A + k A =0
2
(1)
由式 ( 10) 和 ( 11) 可以分别求解视电阻率。由相位 差计算的视电阻率称为相位电阻率 , 由幅度比计算的视 电阻率称为衰减电阻率。 通常电阻率的换算是通过图版来完成的 , 制作图版
式中 , A 为磁势矢量 , 即 E = rot A ; k 为波数。 在均匀介质中 , 电磁场的柱坐标分量表达式为
3 λ ρ ) exp ( - λ Hz (ρ, z ) = π dλλ J 0 (λ 0 | z |) 4 0 0
M0
∞
∫
∞
(2)
随钻测井
内容摘要摘要：随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术,自1989年成功投入商业应用以来得到了快速的发展,目前已具备了与电缆测井对应的所有技术,包括比较完善的电、声、核测井系列以及随钻核磁共振测井、随钻地层压力测量和随钻地震等技术,随钻测井已成为油田工程技术服务的主体技术之一。
随钻测井(LWD)技术的萌芽只比电缆测井晚10年。
由于基础工业整体水平的制约,随钻测井技术在前50多年发展缓慢。
其业务收入和工作量快速增长。
勘探开发生产的需要仍是随钻测井继续发展的强劲动力。
作为一种较新的测井方法,随钻测井技术仍有许多有待发展和完善的方面,尤其是数据传输技术、探测器性能、资料解释和评价等。
关键词：随钻测井 LWD 研究进展第一章随钻测井技术现状迄今为止,随钻测井能提供地层评价需要的所有测量,如比较完整的随钻电、声、核测井系列,随钻地层压力、随钻核磁共振测井以及随钻地震等等。
有些LWD 探头的测量质量已经达到或超过同类电缆测井仪器的水平。
1.1随钻测井数据传输技术多年来,数据传输是制约随钻测井技术发展的“瓶颈”。
泥浆脉冲遥测是当前随钻测量和随钻测井系统普遍使用的一种数据传输方式。
泥浆脉冲遥测技术数据传输速率较低,为4~10 bit/s,远低于电缆测井的传输速率,这种方法不适合欠平衡水平井钻井。
电磁波传输数据的方法也用于现场测井,但仅在较浅的井使用才有效。
哈里伯顿公司的电磁波传输使用的频率为10Hz,在无中继器的情况下传输距离约10000 ft。
此外,声波传输和光纤传输方法还处于研究和实验阶段。
1.2随钻电阻率测井与电缆测井技术一样,随钻电阻率测井技术也分为侧向类和感应类2类。
侧向类适合于在导电泥浆、高电阻率地层和高电阻率侵入的环境使用,目前的侧向类随钻电阻率测井仪器能商业化的只有斯伦贝谢公司的钻头电阻率仪RAB及新一代仪器GVR。
GVR使用56个方位数据点进行成像,图像分辨率比RAB有较大提高。
随钻电磁波电阻率测井采集系统研究
维普资讯
２ ６
西 南 石 油 大 学学 报
２０ ０ ７伍
换模块 组成 （ １ 。由接 收 线 圈接 收 到 ４ ０ｋ ｚ 图 ） ０ Ｈ 和
Ｄ １７ Ｗ 芯 片 。Ｄ １７ Ｗ 芯 片 的工 作 电压 为 ３ ３ Ｓ２０ Ｓ２０ ． Ｖ， 以该芯 片可 与 Ｄ Ｐ直 接相 连接 ， Ｄ Ｐ芯 片和 所 Ｓ 在 Ｓ 程序 、 数据存 储 电路 之 间无须 加一 个 电平 转换 电路 ，
能满 足测井 技 术 的 需 要 ¨ 。 而 随 钻 测 井 （ ＷＤ） Ｌ 是
１ 随钻 测 井 技术
随钻测 井 技术发 展 的核心 是将 测井 电缆 测量 方
近几年 来 国 内迅 速 崛 起 的先 进 测 井 技 术 ， 将 测 井 是
仪器安 装在 靠 近钻 头 的部 位 ， 地层 刚钻 开 后 就 测 式 中成熟 的技 术 改进 成 随钻 方 式测 量 ， 在 使其 适 应 于
２０Ｄ Ｈ７
文章 编 号 ：１０ ２ ３ （０ ７ ０ ０ ２ ０ ００— ６ ４ ２０ ）５— ０ ５— ５
随 钻 电磁 波 电阻 率测 井 采 集 系统 研 究
刘 升 虎 ， 亚敏 邢
（ 西安石油大学陕西省光 电传感及测井重点实验 室， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０ ５
摘要 ： 随钻测 井（ＷＤ 以地层分辨率 高、 Ｌ ） 节省 时间和成本等优 势而有 别于 电缆 测井 ， 情况 复杂、 在 电缆 测 井难度 大、
圈 圈
同
图 １ 系统组成框 图
１ １ 系统组成 ．
整 个系统 主要 由 Ｄ Ｐ模块 、 Ｐ Ａ模 块 、 ／ Ｓ ＦＧ Ａ Ｄ转
｝ 收 稿 日期 ： ０ ７— ３—２ ２０ ０ ５
一种随钻传播电阻率测井仪器的设计思路
参考文献
［ １ 】 施建华。 余元华． 环境因素对随钻测井测量结果 的影响【 Ｊ 】 ｌ 西安石油学院学 报， １ ９ ９ ６ ， １ １ （ ３ ） ． 【 ２ 】 刘迪军， 冯启宁． 超低 功耗井 下监测仪器 设计【 Ｊ 】 ． 测井技术 ２ ０ ０ ０ ， ２ ４ （ ２ ） ． 【 ３ 】 张庚骥 电法测井ｆ Ｍ】 ． 北京： 石油工业 出版社， １ ９ ８ ４
一
种 随钻传播 电阻率测 井仪器 的设 计思路
杨 华 荣
（ 长江 大 学工程技 术 学院 湖北 ・ 荆州 ４ ３ ４ ０ ２ ３）
要 调研 目前 国内外的主要 随钻 电阻率仪器 ， 总结各 自特性和优缺点 ， 取长补短设 计 了一种新型的随钻传播电阻
摘
率仪器 ， 并 分 析 了其 具 体 的测 量 方 式 、 实现 方 法 ， 并付 诸 实 践 ， 从 电子 线 路 、 软 件 设计 、 硬 件 匹配 等 方 面 ， 分 析 选 择 电子 器 件 的 注 意 事 项和 优 缺 点 。 通过 模 拟 测量 实验 ， 分 析 认 为 仪 器 达 到 了设 计 目标 、 性能稳定 ， 测量准确。
抗振设计及其可靠密封等 。 最后通过模拟井下随钻测井环境 ， 运行 良好 ， 试验表 明， 该仪器能够完成各项设计指标要求， 性
能 良好 ， 稳 定可 靠 。
图 １常规随钻电阻率仪 器结构图 ２传播 电阻率测井仪器 的设计与实现 笔者设计的随钻传播 电阻率仪器 ， 主要结构 图如图 ２ ， 该 系统的测量主要装置安装在接近钻头的特殊钻杆 以内，该钻 杆性质指标优异 ， 它的探测装置采用单发双收的结构 ， 主要 由 钻杆上的发射线 圈、 和钻杆下部的两个接收线圈组成 ， 工作的
近钻头随钻电阻率测井技术的现状及发展趋势(第一部分)
二、近钻头随钻电阻率测井技术的现状
3、近钻头短节——电阻率（电磁波电阻率）+伽玛+井斜…(CHANG CHENG…）
4、近钻头短节——伽玛+井斜 （LIU HE….)
5、国外发展现状——美国 “三大”技术服务公司
近钻头测量体现了现代钻井技术与测井、地质工程技术的结合。
公司名称 Schlumberger Baker -Hughes Halliburton 地质导向系统 IDEA地质导向系统 Navigator-TM 系统 Geo-Pilot系统XXXX 特点
• 钻头电阻率测量范围、分辨率和探测深度：0.2~2000-m、1.8m和0.45m • 方位电阻率测量范围、分辨率和探测深度：0.2~200 -m、0.1m和0.3m
• 自然伽马测量范围、分层能力：0~250API、20cm
• 钻头电阻率、方位电阻率、方位伽马、井斜/工具面测点到钻头地面的距离分别为：0.75m、1.7m、1.88m、2.0m • 造斜能力：达到长中半径要求
随钻核磁共振
随钻声波 随钻地层压力 近钻头测量工具：PZIG (近钻头井斜和伽马测量)
Schlumberger的MCR仪器随钻测井
随钻测井地质导向——在钻井过程中，利用随钻测井仪器，实时测量井眼穿过地层的各ห้องสมุดไป่ตู้岩石物理参数，结合 井眼几何参数，识别所钻遇的地层，从而引导钻头进入油层并保持井眼轨迹在油层中穿行，保证含油砂岩钻遇率。 旋转导向地质导向系统——集钻具与测量一体化，实时采集并向地面传输地质、几何参数，为导向人员进行工 程和地质分析提供实时、可靠的依据。
可调弯角 0.75 8-1/2井眼 3.74.6 9-5/8井眼 3.64.5
1.0
水平井随钻电磁波电阻率数值模拟
水平井随钻电磁波电阻率数值模拟胡松;王晓畅;孔强夫【摘要】随钻电磁波电阻率随着钻井技术进步市场和份额逐渐增加,由于水平井测量环境与直井存在较大差别,仪器受到影响因素也与直井不同,明确水平井中随钻电磁波电阻率的测井响应规律有助于水平井测井资料解释.依据电磁波电阻率测量原理,根据Chew理论,推导了TI介质中电磁场的波场分解,进而建立三维空间电磁波电阻率数值模拟正演方法.模拟了不同工作频率、不同相对井斜角、不同围岩电阻率以及地层界面情况下电磁波电阻率的测井响应规律.结果表明:幅度比和相位差随着地层电阻率的增大而减小,表现出与地层电阻率呈单调递减的函数关系;相位差对地层电阻率的敏感程度明显优于幅度比,适用的地层范围更大;井斜角越大,地层界面上下地层电阻率对比度越高,越容易在层界面附近产生"极化角",有助于识别地层界面;相同工作频率,围岩对幅度衰减电阻率的影响要大于相位差电阻率的影响;相同测量方式,围岩对低频工作模式的影响要大于对高频工作模式的影响;随井斜角的增大,幅度衰减电阻率与相位电阻率出现分离;工作频率越高,不同源距的电阻率值分离程度大.%The market and share of LWD resistivity was gradually increased with the progress of drilling technology, due to the difference measurement environment between the vertical wells and the horizontal, the affected factors are also different from vertical wells, clear about the logging response law of the LWD resistivity will help to the horizontal well logging data interpretation.On the basis of electromagnetic wave resistivity measuring principle, according to Chew theory, the wave field decomposition of the electromagnetic field in TI medium was deduced, and then a three-dimensional numerical simulation forward modelingmethod was established.The response characteristics of the LWD resistivity in different work frequency and relative deviation angle and different surrounding rock resistivity and stratigraphic interface and so on were simulated.Results show that the amplitude ratio and phase difference decreases with the increase of formation resistivity, the sensitive degree of phase difference to the formation resistivity is better than the amplitude ratio.The higher relative deviation and greater formation resistivity contrast, the easier appear the polarization angle, this can help to identify the formation interface.the effect of surrounding rock resistivity on amplitude attenuation is greater than the phase difference resistivity in the same working frequency.In the same measurement methods, the influence of surrounding rock on low frequency working mode is greater than high frequency work mode.With the increase of deviation angle, amplitude attenuation resistivity and phase resistivity separated, the higher working frequency, the larger degree separation of different spacing.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)014【总页数】8页(P59-66)【关键词】随钻电磁波电阻率;水平井;数值模拟;应特征【作者】胡松;王晓畅;孔强夫【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TE142对储层评价来说，地层含烃饱和度是一个重要指标，地层电阻率是推断地层含烃饱和度的一个重要岩石物理参数[1]。
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������ℎ ������������ （3）
。
从各项异性和相对倾角对相移电阻率和衰减电阻率影响关系图版（图 3）中可以看出: 1 当增大时，视电阻率 Ra 增大。对于不同源距的 Ra，随着的增大，地层各向异性的影 响也会增大。 2 当<40 度时，地层各向异性的影响较小。 3 当>40 度时，地层各向异性的影响较大。对于不同源距的仪器，各校正曲线不重合， 且相移电阻率的分离程度大于衰减电阻率的分离程度。 随钻测井过程中，地层各向异性是最主要的影响因素，必须对其进行校正。在相对倾角 较小时，影响较小，且随着 H 的增大，地层各向异性的影响也会增大，当视电阻率 Ra 增大 时，地层各向异性对深探测的影响大于对浅探测的影响。
朱頔等 2008 年发表文章 “水平井随钻测井曲线的对比分析与校正” ， 文中将随钻电阻率 测井曲线与电缆测井曲线进行对比， 对比结果显示经校正后的随钻测井响应更能反映地层真 电阻率。 在水平井或大角度斜井中， 绝大多数仪器会受到井斜或地层倾角的影响， 使所得曲线 “变 形” ， 不能真实反映地层电阻率。 如果钻开水平井， 测量电流会流过地层的水平面和垂直面， 视电阻率 Ra 由 Rh 和 Rv 共同组成。 设泥-砂-泥 3 层从上到下的厚度在整个模型中所占的比例依次为 a、b、c，它们满足的 关系式为 a+b+c=1。上围岩、砂岩、下围岩电阻率值依次为 R1、R2、R3。用水平层状的 3 层 介质模型模拟水平井中各向异性地层的平面模型（图 2） 。
夏宏泉等 2007 年发表文章 “随钻电阻率测井的各向异性影响及校正方法研究” ， 文章分 析了随钻电阻率测井与各向异性和相对倾角的关系， 对校正图版曲线采用最优拟合得到校正 公式，来实现随钻电阻率测井的各向异性的自动校正。 1 地层电性各向异性和相对倾角对随钻电阻率的影响研究 在大斜度井和水平井测井中， 大部分仪器的测量会受到井斜或地层倾角的影响， 使所测 量的测井曲线“异常”和“变形” 。在垂直井中，如果地层是水平的，则仪器测量的是水平 电阻率。 但如果仪器在钻开同样地层的水平井中， 则测量电流会流过地层的水平面和垂直面， 视电阻率测量值 Ra 是水平电阻率 Rh 和垂直电阻率 Rv 的合成。假设在水平井中地层各向异 性，垂直层界面方向的电阻率为 Rv，平行层界面方向的电阻率 Rh，径向上（与地层平行的 方向）为各向同性，可以推到出地层视电阻率 Ra 与 Rh、Rv 的关系为： ������������ = ������ℎ ������������������ 2 ������ + ������������������2 ������ ������2 （1）
������������ 1+（������ 2 −1）������������������ 2 ������
������ℎ ������������ （3）
。
式中，λ 为地层电阻率的各向异性系数（λ =（Rv/ Rh）0.5） ；θ 为井轴与层界面法线的相对倾 角［4］ 。由此可以看出，地层视电阻率主要与相对倾角和地层电性相关。随着相对倾角的增 大，各向异性对随钻电阻率影响逐渐增大。当θ 小于 40°时，各向异性对随钻电阻率值影 响较小，视电阻率很接近水平电阻率。说明在相对倾角较小时，各向异性对随钻电阻率测量 值的影响较小；当θ 大于 40°时，随着相对倾角的增大，随钻电阻率值受地层各向异性影 响的增大而增大。地层电性各向异性是随钻电阻率测井中最主要的影响因素。
式中，λ 为地层电阻率的各向异性系数，λ=（Rv/Rh）0.5；θ 为相对倾角，即井轴与地层面法 线的相对夹角，可由井斜角和地层倾角求得。由此可见，地层视电阻率主要与地层电性各向 异性系数和相对倾角有关，其值介于 Rh～（Rv·Rh）0.5 之间。对于 2MHz 的随钻电阻率测井 仪器，相对夹角在 0°～30°时影响不大（即在直径中随钻视电阻率等于水平电阻率，可以 忽略地层电性各向异性的影响） ，大于 30°时相对夹角影响较大，则必须考虑各向异性的影 响。各向异性影响很大程度取决于地层和井眼的相对角度。如忽略各向异性的影响，则在大 斜度井中，Rps 相位电阻率、Rad 衰减电阻率测井曲线的差异可能导致错误的侵入剖面解释， 这是因为 2MHz 电阻率仪器的这 2 种曲线在各向异性地层中的响应特征是不同的， 在θ ＞30° 时， Rps 曲线更多地反映垂向电阻率， 从而导致 2 条曲线的分离。 但是如果井眼垂直于地层， 即使 K 值很大，它对随钻电阻率测井值无明显影响，2 条曲线基本重合。此外，当相对夹角 变大，即使各向异性系数不变，Rps 和 Rad 曲线仍可出现明显的分离，因此 2 条电阻率曲线分 离与否可以间接地指示地层的各向异性。
冯湘子等 2011 年发表文章 “水平井随钻测井影响因素分析和校正” ， 文中就井眼与地层 的相对夹角等影响因素是如何影响随钻测井的展开研究分析。 在勘探、开发过程中钻井后进行测井，但是在超过 65 度的大斜度井或水平井，电缆很 难将仪器放入测量， 所以在钻井过程中同时进行的测井， 仪器穿过地层时各种岩石物理量的 响应称之为随钻测井（ LWD） 。 主要的电阻率测井是衰减电阻率和相位差电阻率。 由于钻井过程中测井及地层倾斜的情 况下，会对测井产生测井响应的“提前” 、 “延迟” 、 “变形” 、 “跳跃”等现象［1］ 。 1.2 相对倾角和地层各向异性的影响 电阻率的各向异性影响是由于地层厚度小于测量仪器的分辨率或地层倾斜引起水平电 阻率（ Rh）与垂直电阻率（Rv）不一致而引起的［2］ 。地层存在各向异性时，Rh 不等于 Rv。常规电缆测井评价中使用的地层真电阻率常指地层水平电阻率 Rh。由于各向异性和井 斜角或地层倾角的存在， 常使电测曲线偏离水平电阻率， 偏离程度严重时会导致地层评价结 果可靠性变差。 在大斜度井和水平井测井中， 大部分仪器的测量会受到井斜或地层倾角的影 响，在穿过电阻率差变化较大的地层使所测量的测井曲线“异常”和“变形” （图 1） ［3 ］ 。 在垂直井中，如果地层是水平的，则仪器测量的是水平电阻率。但如果仪器在钻开同样 地层的水平井中，则测量电流会流过地层的水平面和垂直面，视电阻率测量值 Ra 是水平电 阻率 Rh 和垂直电阻率 Rv 的合成。 假设在水平井中地层各向异性， 垂直层界面方向的电阻率 为 Rv，平行层界面方向的电阻率为 Rh，径向上（与地层平行的方向）为各向同性，可以推 导出地层视电阻率 Ra 与 Rh，Rv 的关系为如图 2。
夏宏泉等 2008 年发表文章 “随钻电阻率测井的环境影响校正主次因素分析” ， 文中分析 了随钻电阻率测井中地层倾角（或井斜角）等环境因素对测井结果的影响及其校正方法。在 大斜度井和水平井测井中， 大部分仪器的测量值要受到井斜角或地层倾角的影响， 实测曲线 出现“异常”和“变形” 。在直井中，如果地层是水平的，则仪器测量的是水平电阻率。但 如果仪器在钻开同样地层的水平井时， 则测量电流会流过地层的水平面和垂直面， 视电阻率 测量值 Ra 是水平电阻率 Rh 和垂直电阻率 Rv 合成的[3-6]。 假设在水平井中地层存在各向异性， 垂直层界面方向的电阻率为 Rv，平行层界面方向的电阻率为 Rh，径向上（与地层平行的方 向）为宏观各向同性，可推导出地层视电阻率 Ra、Rh、Rv 的关系为 ������������ = ������ℎ ������������������ 2 ������ + ������������������2 ������ ������
[1] 王伟，殷凯．大斜度井和水平井随钻测井曲线形态异常分析及在地层划分中的应用．中 国海上油气，2009； 21（ 1） : 27—28 [2] 覃世银，管志宁，王昌学，等．层状各向异性地层的识别与评价．测井技术，2003； 27 （ 3） : 195 [3] 陈冬，王彦春，汪中浩，等．水平地层电阻率各向异性研究．物探与化探，2007； 31 （ 1） : 433—434 [4] 夏宏泉， 刘之的， 朱猛， 等． 随钻电阻率测井的环境影响校正主次因素分析． 测井技术， 2008； 32． （ 2） : 160
唐宇等 2006 年发表文章“大斜度井和水平井地层评价中的经验、问题和发展方向” ，通 过实例研究发现相对井斜越大， 测井曲线解释过程中出现的问题越多。 曲线形态取决于所测 量的特定的井眼和地层， 但从过去几年对仪器响应的分析和数值模拟中可得到以下观测结果。 （1）斜井中所有的测井仪器响应均受影响，其影响来源于井眼和地层间的相对倾角以 及仪器类型； （2）对斜度小于 30°的井，所有测井曲线稍作校正即可作定量解释。 （3）对斜度为 30°～60°的井，电阻率曲线可通过数值模拟手段进行视倾角校正。 （4）对斜度 60°～80°的井，地层电阻率 Rt 可由电阻率曲线确定，但受多种因素影响 不可能准确（如各向异性、地层倾角、侵入、井眼条件以及仪器偏心等） 。 （5）对斜度大于 80°的井，就定量评价和解释而言，所有曲线都受到影响。解释成功 与否关键取决于由井眼成像测井确定的井眼与地层间的关系以及用于确定真垂直厚度 （TVT） 和真地层厚度（TST）的倾角精度。这些参数如不很准确，任何解释最多也只能是定性的。 通过对电磁波传播电阻率测井响应图分析可以发现， 井斜角越大， 曲线上极化角幅度也 越大， 这是由仪器特殊的响应函数引起的。 同样在伽马和电阻率曲线上可观察到层边界附近 延伸的围岩响应。 在相对倾角达到 60°～70°时极化角开始出现， 它可指示层边界的位置， 这对地质导向很有用。 HA/HZ 井与垂直井间电阻率测井响应上的差异会引起解释上的问题。 由于很多含油层存 在各向异性，HA/HZ 井的电阻率值会异常地高。随钻测井的侵入时间很短，侵入影响通常很 小。 感应和电磁波传播电阻率测井表明电阻率各向异性对测井响应产生影响。图 1 中，这 2 种仪器在地层中所产生的感应电流是绕仪器轴呈圆环状流动。 对砂泥岩互层， 直井中电流是 平行于层平面流动， 而大斜度井中电流被迫依次流过砂岩层和泥岩层。 实际的物理过程远比 这种简单的电流流向复杂，但 LWD 电阻率响应在这 2 种情况下就有明显不同。