页数:56页文件大小:5.86 MB来源: 测井方法ppt课件
本课件讲解电阻率测井,先说明岩石电阻率与岩性、地层水、孔隙度、含油饱和度的关系及阿尔奇公式,再依次介绍普通电阻率测井的电极系与曲线特点、侧向与感应两类聚焦电阻率测井、微电阻率测井方法,最后给出常用电阻率组合测井、标准测井与高侵低侵现象的判别。
电法测井是地球物理测井中三大测井方法之一,它根据岩层电学性质的差别,测量地层的电阻率、电导率或介电常数等电学参数,用来研究地质剖面,判断岩性,划分油气水层,研究储集层的含油性、渗透性和孔隙性以及其它性质。
电阻率测井是划分油水层、获取含油饱和度的主要手段。包括的方法较多,本章主要讲解普通电阻率测井、聚焦电阻率测井、微电阻率测井、常用电阻率组合测井与标准测井,其它新方法将在本章最后一节做简单介绍。
不同岩石和矿物的电阻率各不相同,这是电阻率测井的基础。主要原因是岩石的导电类型不同(离子导电、电子导电和附加导电等)。
岩石的储集物性主要取决于岩石的有效孔隙度,孔隙度大小反映了岩石中储集流体的多少。R0 为岩石孔隙中 100% 充满水时的岩石电阻率。
石油几乎不导电,因此岩石含油时比含水时电阻率要高,孔隙中流体电阻率对岩石电阻率影响很大。电阻增大系数 I≡Rt/R0。
习惯上,以 A、B 表示供电电极,M、N 表示测量电极。假设钻孔在电阻率为 Rt 的无限均匀地层中,忽略井的影响,供电电流恒定为 I,则测得 M、N 处电位后即可计算出介质电阻率,K 称为电极系系数。
实际非均匀介质中,纵向 Rt≠Rs;横向(径向)Rm≠Rmc≠Rxo≠Ri≠Rt,这种情况测井得到的电阻率称为视电阻率 Ra。
通常供电和测量共 4 个电极,一个在地面,井下三个组成电极系。
电极互换原理:保持电极系中各电极之间的相对位置不变,只改变其功能(供电或测量),则当测量条件不变时所测曲线完全相同。
补充:理论计算一般用 AMN;实际生产中小尺寸电极系用双极供电,大尺寸电极系用单极供电以减小干扰。
本页图示为理论模型计算得到的曲线,而实测曲线一般比较平滑,两者在界面处的极值明显程度存在差别。
本页另给出层厚-围岩影响示意图,用于说明围岩对视电阻率读值的拉平作用。
横向测井一般用多个不同电极距的底部梯度电极系测量横向上不同深度的电阻率,常用 0.25、0.45、1.0、2.5、4.5、8.0 m 电极距。
本页为普通电阻率实测曲线图,用于认识梯度与电位电极系在砂泥岩剖面上的实际形态特征与层界面对应关系。
侧向测井与感应测井是常规测量原状地层电阻率的主要方法,都采用了聚焦工作方式。
本页另给出侧向电阻率测井电流聚焦示意图。
测井时保持 I0 不变,调整 Is,满足 UA0=UA1=UA2 平衡条件;记录主电极 A0 与对比电极 N 之间的电位差 △U(即 UA0);视电阻率表达式中电极系系数 K 一般由实验室测得或理论计算得到。深侧向反映原状地层 Rt,浅侧向反映侵入带 Ri。
| 项目 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 纵向分辨率 | 约 0.2 m | 主电流厚度(绝缘环中点 O1O2 间距) |
| 深探测半径 rd | ≈1.0 m | 横向探测深度 |
| 浅探测半径 rs | ≈0.3 m | 横向探测深度 |
本页为七侧向测井仪器聚焦原理图,A0 为主电极(供主电流 Io),A1、A2 为屏蔽电极(供屏蔽电流 Is,与 Io 同极性),另有监督电极、回路电极 B1、B2,以及位于无穷远处的对比(参考)电极 N。
双侧向特点:深、浅侧向同仪器;深、浅侧向同时测量;纵向分层能力相同;探测深度差别大;扩大了测量范围。
| 项目 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 纵向分辨率 | 约 0.6 m | 根据电极距(O1O2 间距) |
| 深探测半径 rd | ≈1.15 m | 横向探测深度 |
| 浅探测半径 rs | 0.30~0.35 m | 横向探测深度 |
方法的提出:非导电泥浆时,直流测井不能用,改用交流电测井。感应测井测量的物理参数为电导率(COND 或 σ,标准单位 S/m)。本页以双线圈系为例说明。
振荡器给发射线圈 T 提供交流电 I,在 T 周围介质中产生交变电磁场(一次磁场)Φ1;Φ1 在地层中产生交变电流 I1(闭合电流,即涡流);I1 在地层中产生二次交变磁场 Φ2;Φ2 在接收线圈 R 中产生感应电动势 E 有用(与 σ 有关,供测量、记录)。
本页源文件仅见页码标记,未提取到文字内容,页面主体为图片。内容位于「感应测井原理描述」与「感应信号与视电导率」之间,疑为发射线圈一次磁场、地层涡流与二次磁场的耦合路径示意,建议对照原课件图片补充本页要点说明。
均匀介质中接收线圈中感应信号含两项:前者与地层性质有关,为有用信号,测量记录;后者是 T、R 互感信号,为无用信号,测井时压制。
非均匀介质中测井视电导率由单元环微分几何因子 g 与单元环几何因子 g·drdz 积分得到,满足归一化条件。
单元环:仪器周围介质划分为以井轴为中心、深度和半径不同的、截面积很小的圆环,可看成导电线圈。
教材中基本上是按此思路介绍感应测井原理的。
| 项目 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 横向深度 | 约 1.3 m | 探测深度 |
| 分层能力 | 约 1.5 m | 纵向分辨率 |
| 项目 | 中感应 ILM | 深感应 ILD |
|---|---|---|
| 横向深度 | 0.8 m | 1.7 m |
| 分层能力 | 1.0 m | 2.0 m |
本页另给出地层模型与侧向、感应两种测井的电流分布对比。
本页为侧向或感应测井的选择图示,按泥浆滤液与地层水电阻率的关系、地层电阻率高低以及剖面岩性,给出优先选用侧向或感应测井的判断路径。
本页为侧向测井资料定性判断油水层实例图:油层表现为正差异(低侵),水层表现为负差异(高侵)。
本页图示低侵-油层、高侵-水层的对应关系,并展示由油层经油水过渡带至水层时深浅电阻率差异的变化趋势。
微电阻率测井的电极尺寸小,电极间的距离较近,电流只流经地层一较短的距离便返回至回流电极,探测深度较浅,测量的是渗透性地层的冲洗带电阻率 Rxo。
测 Rxo 的原因:电阻率测井主要目的是获取原状地层电阻率,进而求 Sw;在对泥浆和侵入影响作校正时,需要知道离开井壁各个不同深度地层处的电阻率值。另外,Rxo 还用来计算 Sxo、判断可动油气等。
微电极测井主要依据是否存在泥浆侵入作用。渗透层有侵入,存在泥饼、冲洗带等,Rxo≥(3~5)Rmc;非渗透层不存在泥饼和冲洗带。
微侧向 MLL:微电极测井中泥饼分流作用太大,测 Rxo 不准确,采用聚焦原理形成微侧向测井。微球形聚焦 MSFL:探测浅又基本不受泥饼影响,是目前最好的 Rxo 测量方法。八侧向 LL8 是不贴井壁测量 Rxo 的方法。
| 方法 | 探测半径 | 分层能力 |
|---|---|---|
| 微电极 ML | 4 cm、10 cm | 5 cm |
| 微侧向 MLL | 5~9 cm | 5 cm |
| 微球形聚焦 MSFL | 5 cm | 20 cm |
本页为几种微电阻率电极系测井电流分布示意图,分别给出微电极 ML、微球形聚焦 MSFL 与微侧向 MLL 的电流分布形态,用于说明聚焦方式对泥饼分流的抑制作用。
微电极最初设计用于确定 Rxo,但受泥饼影响较大,现基本不用来求取 Rxo。
为了求得地层真电阻率,同时使用深、中、浅三种电阻率测量仪器可获得最佳结果。
本页源文件仅见页码标记,未提取到文字内容,页面主体为图片。内容位于「常用电阻率组合测井」与「本章目录:标准测井」之间,疑为深、中、浅三条电阻率曲线在同一剖面的组合显示,建议对照原课件图片补充本页要点说明。
在一个油田或一个区域内,为了研究岩性变化、构造形态和大段油层组的划分等工作,常使用几种测井方法在全地区的各口井中,用相同的深度比例(常用 1:500)及横向比例,对全井段进行测井,这种组合测井称为标准测井。
本页为胜利油田某井标准测井曲线图,展示 2.5 m 底部梯度、0.5 m 电位、自然电位与井径曲线在同一深度比例下的组合显示。
本页源文件仅见页码标记,未提取到文字内容,页面主体为图片。内容位于「胜利油田标准测井曲线图」与「本章目录:电阻率测井新技术」之间,疑为另一口井的梯度、电位、自然电位与井径组合曲线,建议对照原课件图片补充本页要点说明。
泥浆高侵现象:侵入带(冲洗带)电阻率高于原状地层 Ri>Rt(Rxo>Rt);泥浆低侵现象:侵入带(冲洗带)电阻率低于原状地层 Ri<Rt(Rxo<Rt)。
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