1、 常規(guī)感應(yīng)測(cè)井原理常規(guī)感應(yīng)測(cè)井原理硬件聚焦硬件聚焦 HDIL測(cè)井儀：測(cè)井儀：軟件聚焦軟件聚焦7組接收線(xiàn)圈組接收線(xiàn)圈 6in、10in、15.7in、24.5in、 38.5in、60in、94in 8個(gè)工作頻率個(gè)工作頻率 10、30、50、70、90、110、130、 150KHZ 時(shí)域波形監(jiān)控（1）方波信號(hào) 不平衡、磁性（2）單脈沖信號(hào) 正常（3）寬脈沖信號(hào) 金屬阻擋（4）偶極脈沖信號(hào) 屏蔽 頻域監(jiān)控 同一接收線(xiàn)圈子陣列在不同工作頻率下不同接收線(xiàn)圈子陣列在同一工作頻率下 F趨膚效應(yīng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響 高分辨率陣列感應(yīng)（HDIL）測(cè)井屬交流電測(cè)井。測(cè)井時(shí)交變發(fā)射電流在周?chē)橘|(zhì)中建立的場(chǎng)是交變電磁

2、場(chǎng)，當(dāng)電磁場(chǎng)以波動(dòng)方式向遠(yuǎn)處傳播時(shí)，相位會(huì)發(fā)生位移，而且幅度隨傳播距離和傳播常數(shù)的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減，這種現(xiàn)象稱(chēng)為趨膚效應(yīng)。 從圖中可以看出，在一般情況下，對(duì)于淺子陣列而言，其測(cè)量的電導(dǎo)率值隨工作頻率的增加變化較小，說(shuō)明淺子陣列的徑向探測(cè)深度較淺，電磁波在地層中的傳播距離較短，受趨膚效應(yīng)的影響較??；而深子陣列測(cè)量的電導(dǎo)率值隨工作頻率的增大變化較大，說(shuō)明深子陣列的徑向探測(cè)深度比淺子陣列的徑向探測(cè)深度深，受趨膚效應(yīng)的影響較大。通過(guò)觀(guān)察可以看出在泥巖地層各子陣列受到的趨膚效應(yīng)影響比在砂巖地層受到的影響大。說(shuō)明隨著地層電導(dǎo)率值的增加，各個(gè)子陣列的測(cè)量值受趨膚效應(yīng)的影響程度增加。理論和實(shí)踐都說(shuō)明陣列感

3、應(yīng)的測(cè)量值受趨膚效應(yīng)影響的程度主要受地層電導(dǎo)率值和測(cè)井儀器工作頻率的控制。 A-1井測(cè)量數(shù)據(jù)受趨膚效應(yīng)影響示意圖 A-1井多頻趨膚校正圖 測(cè)量環(huán)境對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響 一般認(rèn)為井眼信號(hào)是泥漿電導(dǎo)率（m）、井眼尺寸（r）、地層電導(dǎo)率值（F）和儀器偏離距（x）的函數(shù)。建立在準(zhǔn)確獲取這些參數(shù)基礎(chǔ)之上的井眼校正方法稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)井眼校正法。它根據(jù)道爾的幾何因子理論，得到以下井眼校正公式：ggmmeascorr1*式中：meas為測(cè)量的地層電導(dǎo)率值； m為井眼中泥漿濾液電導(dǎo)率值； corr為井眼校正后的地層電導(dǎo)率值； g 為井眼幾何因子。 實(shí)際上這三個(gè)與井眼校正有關(guān)的參數(shù)，都可以利用三個(gè)淺子陣列提供的井眼信息獲得

4、，這種井眼校正方法稱(chēng)為自適應(yīng)校正法。這種井眼校正方法的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)測(cè)井儀器偏心于二維井眼中的地質(zhì)模型的反演。 這是一個(gè)用自適應(yīng)井眼校正法和標(biāo)準(zhǔn)井眼校正法兩種方法對(duì)同一井段進(jìn)行井眼校正的對(duì)比圖。圖中的第一道為XY雙井徑曲線(xiàn)和自然伽瑪曲線(xiàn)；從雙井徑曲線(xiàn)中可以看出該段井眼垮塌比較嚴(yán)重，測(cè)井儀器在這種情況下一般都會(huì)存在偏心現(xiàn)象，即使使用多個(gè)扶正器也無(wú)法保證測(cè)井儀器一定會(huì)居中，因此無(wú)法準(zhǔn)確獲得測(cè)井儀器在井眼中的位置。圖中第二道是用自適應(yīng)井眼校正法校正后的曲線(xiàn)；第三道是用標(biāo)準(zhǔn)井眼校正法校正后的曲線(xiàn)。從圖中可以看出，在上述條件下，使用標(biāo)準(zhǔn)井眼校正法校正后的曲線(xiàn)出現(xiàn)了反序現(xiàn)象（即6條徑向探測(cè)深度曲線(xiàn)不是按順序

5、出現(xiàn)的），而且在泥巖處經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)井眼校正后的曲線(xiàn)也未重合，存在一個(gè)較大的幅度差。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)一般都是由井眼校正不當(dāng)造成的。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于測(cè)量時(shí)測(cè)井儀器并不居中，而使用標(biāo)準(zhǔn)井眼校正法進(jìn)行井眼校正時(shí)是按儀器居中計(jì)算的。而使用自適應(yīng)井眼校正法校正后的曲線(xiàn)則沒(méi)有上述現(xiàn)象，獲得了比較好的效果。 地層電阻率曲線(xiàn)的合成和反演 徑向探測(cè)深度和縱向分辨率圖 縱向響應(yīng)函數(shù) 縱向分辨率徑向響應(yīng)函數(shù)徑向響應(yīng)探測(cè)深度深度半徑（in） 陣列感應(yīng)的數(shù)字聚焦處理技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是對(duì)所有的（經(jīng)過(guò)多頻趨膚校正和井眼校正后的）測(cè)量值尋找一組期望的濾波權(quán)系數(shù)，其曲線(xiàn)合成過(guò)程如圖5所示。在處理程序的設(shè)計(jì)上則采用了最小平方技術(shù)，求

6、出在不同地層電導(dǎo)率的情況下，不同子陣列的濾波權(quán)系數(shù)，然后將求得的濾波權(quán)系數(shù)代入下面這個(gè)合成公式，就可得到期望不同縱向分辨率的地層電阻率曲線(xiàn)。 maryizzziaipzzzwz1maxmin)()()(式中：i ia第I組線(xiàn)圈系經(jīng)過(guò)校正后的電導(dǎo)率值； mary測(cè)量線(xiàn)圈系的總道數(shù)； WI（Z）每組線(xiàn)圈系的加權(quán)值 陣列感應(yīng)測(cè)井曲線(xiàn)合成公式：maryizzziaipzzzwz1maxmin)()()( 真分辨率聚焦真分辨率聚焦縱向分辨率匹配縱向分辨率匹配 真分辨率聚焦真分辨率聚焦 真分辨率聚焦真分辨率聚焦通過(guò)對(duì)不同探測(cè)深度子陣列數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列聚焦濾波與合成，得到一組將井眼影響降低到最低的、代表固定探

7、測(cè)深度的電導(dǎo)率曲線(xiàn) 的技術(shù)真分辨率曲線(xiàn)幾何因子 縱向分辨率匹配縱向分辨率匹配10in10in120in120in 在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高深探測(cè)曲線(xiàn)的垂直分辨率，采用除0子陣列以外的6個(gè)子陣列進(jìn)行測(cè)井曲線(xiàn)的合成，利用淺探測(cè)子陣列的測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)深探測(cè)子陣列的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向?yàn)V波，就可得到2ft、4ft縱向分辨率的曲線(xiàn)。而在徑向上進(jìn)行不同子陣列間距的擬合，得到6 個(gè)不同徑向探測(cè)深度的曲線(xiàn)。當(dāng)將全部7 個(gè)子陣列測(cè)量數(shù)據(jù)都用來(lái)進(jìn)行垂直分辨率匹配時(shí)，則產(chǎn)生 1ft縱向分辨率的曲線(xiàn)。從右圖中可以看出縱向分辨率為 1ft的陣列感應(yīng)曲線(xiàn)利可以清楚的劃分出砂泥巖薄互層，其曲線(xiàn)形態(tài)與微球型聚焦電阻率曲線(xiàn)形態(tài)一致，而在

8、深淺雙側(cè)向曲線(xiàn)上無(wú)任何指示。 地層電阻率的徑向侵入反演是建立在測(cè)井曲線(xiàn)合成基礎(chǔ)上的。它利用2ft垂直分辨率曲線(xiàn)上的6條不同徑向探測(cè)深度的曲線(xiàn)進(jìn)行反褶積運(yùn)算，就可以確定出地層電阻率在徑向上的變化。目前可以采用兩種方法來(lái)確定徑向電阻率的變化，一種是不施加任何干預(yù)的無(wú)模型法，它將使用全部數(shù)據(jù)重建從井眼到地層的電導(dǎo)率剖面；另一種則是按照一個(gè)或多個(gè)特定模型對(duì)反演的結(jié)果進(jìn)行限制和修改，稱(chēng)為模型法。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)泥漿濾液的侵入往往是不規(guī)則的，這時(shí)使用四參數(shù)法計(jì)算出的侵入剖面比用三參數(shù)計(jì)算出的侵入剖面更符合地層的侵入狀況，計(jì)算出的地層的真電阻率和沖洗帶電阻率也比較可靠 反演（無(wú)模型法）反演（無(wú)模型法） 后

9、反演（模型法）后反演（模型法） 置信系數(shù) 侵入類(lèi)型 減阻侵入、增阻侵入 電阻率比 RT/RXO 侵入指示 GR、SP、SH電阻率比：電阻率比：如果比值大于一個(gè)選擇的截止值，最終模型不改變。如果比值小于選擇的截止值，最終模型的侵入就會(huì)被減小，以便于當(dāng)比值達(dá)到1，變成無(wú)侵入。a、如果無(wú)侵入置信系數(shù)大于選擇的截止值，則選擇無(wú)侵入模型，當(dāng)置信系數(shù)都是高值則優(yōu)先選擇無(wú)侵入情況。b、如果無(wú)侵入置信系數(shù)小于選擇截止值，則選擇置信系數(shù)大的模型。 RT RXO 沖洗帶沖洗帶 過(guò)渡帶過(guò)渡帶 在1336-1344m為一已試油證實(shí)的油層，但在核磁共振成象測(cè)井上差譜無(wú)任何指示，利用陣列感應(yīng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算的原狀地層電阻率和

10、沖洗帶電阻率間卻存在明顯的正幅度差，是一個(gè)減阻侵入。通過(guò)反褶積運(yùn)算，計(jì)算出的侵入深度為90in。根據(jù)核磁共振成象測(cè)井理論可知：在8in 井眼中核磁共振成象測(cè)井獲得較好響應(yīng)的徑向探測(cè)深度為14in。也就是說(shuō)核磁共振成象測(cè)井在該層位探測(cè)到的信息大部分來(lái)自于該層得侵入帶地層。而在該層的侵入帶，由于泥漿濾液的不斷侵入，將油氣從該區(qū)域中驅(qū)替出去，代之填充的是泥漿濾液。因此對(duì)核磁共振成象測(cè)井而言，該層測(cè)量信號(hào)的大部分來(lái)源于泥漿濾液，故而在核磁共振成象測(cè)井的差譜上無(wú)油氣指示H-1井侵入剖面實(shí)例圖 應(yīng)用實(shí)例及效果 地層水礦化度為14000ppm地層水礦化度為3000ppm 上段滲透性?xún)?chǔ)層的陣列感應(yīng)淺探測(cè)曲線(xiàn)的

11、數(shù)值明顯高于深探測(cè)曲線(xiàn)的數(shù)值，反演出的沖洗帶電阻率值明顯高于原狀地層電阻率值，也就是出現(xiàn)了負(fù)的幅度差（即增阻侵入），這說(shuō)明儲(chǔ)層中流體的電阻率低于泥漿濾液的電阻率。結(jié)合地層水化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析可知：由于儲(chǔ)層受到低于地層水礦化度的泥漿濾液的侵入，泥漿濾液驅(qū)替掉儲(chǔ)層中的一部分地層水，造成沖洗帶電阻率的增加，從而出現(xiàn)增阻侵入現(xiàn)象。因此將該段儲(chǔ)層解釋為水層。 中段滲透性?xún)?chǔ)層中，陣列感應(yīng)的深探測(cè)曲線(xiàn)數(shù)值明顯高于淺探測(cè)曲線(xiàn)數(shù)值，反演出的沖洗帶電阻率值明顯低于原狀地層電阻率值，表現(xiàn)為明顯的正幅度差（即減阻侵入）。由于上中兩段地層的地層水礦化度相同，如果該段地層中儲(chǔ)存的流體是高礦化度的地層水，那么由于低礦化度的泥漿濾

12、液的侵入陣列感應(yīng)曲線(xiàn)上應(yīng)出現(xiàn)增阻侵入現(xiàn)象，但實(shí)際上卻出現(xiàn)了明顯的減阻侵入，這說(shuō)明地層中的流體性質(zhì)發(fā)生了變化，不是高礦化度的地層水，而是礦化度低于泥漿濾液礦化度的其它流體（例如油氣等）。由于泥漿濾液侵入該段儲(chǔ)層的深度比較淺（為10-20in），而深淺雙側(cè)向由于受自身徑向探測(cè)深度的影響，淺側(cè)向無(wú)法準(zhǔn)確反映沖洗帶地層的電阻率，它反映的信號(hào)大部分來(lái)源于原狀地層，因此出現(xiàn)深淺側(cè)向基本重合的現(xiàn)象。這也是利用陣列感應(yīng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)反演后的原狀地層電阻率值與深側(cè)向數(shù)值相同，而沖洗帶電阻率值比淺側(cè)向數(shù)值明顯降低的原因所在。根據(jù)綜合分析判定該層為油層。該層經(jīng)射孔試油，日產(chǎn)油9噸。 在下段滲透性?xún)?chǔ)層中，陣列感應(yīng)深淺探測(cè)曲線(xiàn)間也出現(xiàn)正的幅度差，反演出的沖洗帶電阻率曲線(xiàn)值也低于原狀地層電阻率曲線(xiàn)值，但出現(xiàn)的正幅度差異比較小，這說(shuō)明地層中流體的電阻率與泥漿濾液的電阻率比較接近，從地層水化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析可知該段地層的地層水礦化