02-2 第02章 电阻率-新技术.pptx

第1页：电阻率测井新技术简介

九十年代中期，Schlumberger、Atlas 和 Halliburton 先后将他们的成像测井系统 Maxis-500、Eclips-5700 和 Excell-2000投入商业服务，标志着电法测井的新进展。

• 全井眼地层微电阻率成像 FMI（Fullbole Formation MicroImager）
• 阵列感应成像测井 AIT（Array Induction Imager Tool）
• 方位电阻率成像 ARI（Azimuthal Resistivity Imager）

第2页：FMI 仪器描述

全井眼成像 FMI 是一种以极板为基础的聚焦型微电阻率测井装置，主要用于测量井壁附近地层的电导率。测量得到的多条微电阻率曲线经过处理后，可以得到直观反映井壁附近地层电导率变化的高分辨率图像。

该仪器有 4 个极板，每个极板下侧又装有翼板，8 个极板上共有 192 个电极；另外，极板下部有两个大的圆电极用于测量地层倾角。

第3页：FMI 测量原理

• 交流电流在两个电极之间流入地层
• 上面的电极包括电子线路，下面的电极包括极板部分

第4页：FMI 测量原理示意图

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「FMI 测量原理」与「FMI 聚焦作用与分辨率」之间，疑为阵列电扣电流垂直于极板进入井壁地层的示意，建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第5页：FMI 聚焦作用与分辨率

• 推靠器、极板体金属连接等电位，使阵列电扣流出的电流垂直于极板外表面（即井壁）进入地层，起聚焦作用
• 测量的是阵列电扣上的电流强度，反映岩石结构或电化学非均质性引起的微电阻率变化
• 纵向分辨率 0.2 in，周向分辨率 0.2 in，探测深度 1～2 in
• 对 8-1/2 in 井眼，井壁覆盖率可达到 80％

第6页：FMI 资料应用

• 裂缝识别和评价
• 高分辨率薄层评价
• 地层沉积环境分析
• 地层层内结构分析和地层构造解释
• 帮助岩心定位和描述（降低取心成本）

第7页：褶皱构造与孔洞类型

本页图示 FMI 成像在褶皱构造与孔洞类型识别中的显示效果，用于说明成像测井对构造变形与次生孔隙的直观反映能力。

第8页：STAR-II 与 EMI 成像仪

目前，国内外广泛使用的微电阻率成像测井仪器除斯仑贝谢公司的 FMI 外，还有阿特拉斯公司的 STAR-II、哈里伯顿公司的 EMI 等。

EMI 由 6 个臂组成，每个臂安装一个极板，每个极板靠单独的液压系统推靠。每个极板装有两排电极，上面一排 12 个电极，下面一排 13 个电极，每个电极直径为 0.2 英寸，电极间距 0.1 英寸。6 个极板上共有 150 个电极，对 8 英寸井眼，井壁覆盖率可达 59%。

第9页：EMI 与 FMI 层面裂缝对比

本页并列哈里伯顿 EMI 与斯伦贝谢 FMI 的成像显示，对比两者在层面与裂缝识别上的图像效果。

第10页：FMI 与 EMI 溶孔显示

本页并列斯伦贝谢 FMI 与哈里伯顿 EMI 的溶孔成像显示，用于说明成像测井对溶蚀孔洞的识别能力。

第11页：阵列感应 AIT 的提出

当前多使用双感应-八侧向测量深、中、浅三电阻率，但实际应用中发现很多情况下双感应的测井结果不能真实反映地层的侵入情况。

• 双感应使用单一工作频率，只测 R 分量，动态范围小，低阻层探测变浅，只反映侵入带电阻率
• 中、深感应线圈系不匹配，探测深度、垂向分辨率均不同，受邻层影响不同

AIT 设计用来在裸眼井中准确测量地层的电导率，此电导率同时是深度和仪器到井眼距离的函数。

第12页：AIT 线圈系结构

• 共 17 个线圈，中间是公用的发射线圈 T，两边分别是 8 个接收线圈 R1~R8 和 8 个补偿线圈 B1~B8
• T、R、B 组成三线圈系阵列单元：相当于具有 8 种线圈距的三线圈系
• 采用三种工作频率 25、50、100 kHz，共测 28 个电导率信号

第13页：AIT 的分辨率与探测深度

地面采用软件进行数字聚焦和环境校正，可获得三种分辨率、五种探测深度的测井曲线（15 条电阻率曲线）。探测深度为 10、20、30、60、90 in，纵向分辨率为 1、2、4 ft。

• 基本曲线组的纵向分辨率为 1 ft，即对于 1 ft 厚的地层，其测井电导率响应的 90％来自该层贡献，其他两组可选
• 探测深度定义为径向积分响应函数为 50％的那个点，即信号的一半来自探测深度以内的地层

第14页：AIT 资料应用

研究径向电阻率变化、求 Rt：纵向分辨率提高；探测深度基本不变；径向电阻率反演采用四参数 Rxo、r1、r2、Rt。

• 研究侵入剖面
• 划分薄层
• 二维成像显示（电阻率、视地层水电阻率、含油气饱和度）

第15页：AIT 二维成像显示实例

本页为 AIT 二维成像显示实例，展示电阻率（或视地层水电阻率、含油气饱和度）随深度与径向距离变化的成像结果。

第16页：AIT 多分辨率曲线对比

本页为 AIT 三种纵向分辨率（4 ft、2 ft、1 ft）曲线对比图，用于说明数字聚焦后不同分辨率曲线对薄层的反映差别。

第17页：方位电阻率 ARI 概述

方位电阻率是在双侧向测井的基础上发展起来的，将方位电极与常规双侧向测井仪的电极阵列有机结合起来。与原来的侧向仪相比，它具有更高的纵向分辨率，并具有方位分辨能力。

共有 12 个方位供电电极，安装在双侧向的屏蔽电极 A2 的中部，每个电极向外张开角为 30°，12 个电极覆盖了井周 360° 方位的地层。

第18页：ARI 测井原理

从 12 个方位供电电极流向地层，这些电流在顶部由 A2 电极上部发出的电流聚焦，在底部由 A2 电极下部发出的电流及 A0、A1、A1’和 A2’发出的电流聚焦。另外，每一个方位电极电流都被动地由其相邻方位电极发出的电流聚焦。

测量 12 个方位电极的电流和 M3（M4）相对于电缆外壳的电位 Um，则可计算得到 12 个方位电阻率。

第19页：ARI 探测特性与应用

方位分辨率 30°，纵向分辨率 20 cm，探测深度接近深侧向。测量项目包括：根据 12 个方位供电电流之和导出的高分辨率方位侧向电阻率 LLHR、用于井眼和仪器偏心校正的 12 条电阻率，以及常规 LLD 和 LLS，常将 LLHR 与 LLD、LLS 一起分析。

• 薄层分析
• 裂缝地层评价
• 分析非均质地层
• 计算地层倾角

第20页：ARI 成像显示实例

本页为 ARI 成像显示实例，展示井周 360° 方位电阻率展开后的图像，用于识别薄层、裂缝与非均质地层。

第21页：过套管电阻率测井

其他新的测井方法包括过套管电阻率测井等，不再一一介绍。过套管电阻率测井中，套管本身相当于一个大电极，电流返回地面的方式与侧向测井仪类似。

第22页：结束页

本页为本课件结束页（Thank you！），收束电阻率测井新技术简介的内容。