陣列感應測井

1、1陣列感應測井陣列感應測井 內容內容一、感應儀器概述一、感應儀器概述二、二、 MIT陣列感應儀器響應特性陣列感應儀器響應特性三、三、 MIT陣列感應儀器指標及適用范圍陣列感應儀器指標及適用范圍四、四、 MIT陣列感應資料處理流程陣列感應資料處理流程五、五、 MIT資料處理軟件操作資料處理軟件操作 六、陣列感應測井的應用六、陣列感應測井的應用 七七、陣列感應測井原始資料的質量控制、陣列感應測井原始資料的質量控制（一 ）電法儀器簡介測量物理量：電阻率（電導率）用途：分層 So分析侵入電法儀器分類：電法儀器分類：無源：SP 非聚焦：普通電阻率測井；有源 聚焦（加入屏蔽電極）;側向（電流式），電流式用

2、歐姆定律 感應（線圈式），線圈式用電磁感應原理。發(fā)射線圈接收線圈渦流渦流n一一. 感應儀器概述感應儀器概述 側向測井：用在鹽水泥漿中；側向測井：用在鹽水泥漿中； 感應測井：用在油基泥漿，空氣鉆井中，淡水泥漿；感應測井：用在油基泥漿，空氣鉆井中，淡水泥漿； 微電阻率：提高分辨率，不漏掉薄層，求準目的層厚度。微電阻率：提高分辨率，不漏掉薄層，求準目的層厚度。 感應測井適用性：測量低到中阻地層電阻率感應測井適用性：測量低到中阻地層電阻率 最初：油基泥漿、空氣鉆井井眼中電阻率量；最初：油基泥漿、空氣鉆井井眼中電阻率量； 實際：在水基泥漿尤其是淡水泥漿中比普通側向測井優(yōu)越。實際：在水基泥漿尤其是淡水泥漿

3、中比普通側向測井優(yōu)越。（二）（二） 感應儀器適用范圍感應儀器適用范圍 MIT MIT線圈系由八個雙側布置的線圈子陣列組線圈系由八個雙側布置的線圈子陣列組成，共用一個發(fā)射線圈；對每一子陣列由一個發(fā)成，共用一個發(fā)射線圈；對每一子陣列由一個發(fā)射線圈和兩個接收線圈組成，兩個接收線圈由主射線圈和兩個接收線圈組成，兩個接收線圈由主接收和屏蔽線圈組成。接收和屏蔽線圈組成。8 8個子陣列共測量個子陣列共測量2828個原始個原始測量信號，測量信號，2828個信號經過井眼校正、真分辨率聚個信號經過井眼校正、真分辨率聚焦和分辨率匹配后得到焦和分辨率匹配后得到5 5種探測深度、種探測深度、3 3種組分辨種組分辨率共率

4、共1515條曲線。條曲線。（三）、陣列感應測井儀（三）、陣列感應測井儀1、MIT（Multi-Array Induction Tool）陣列感應測井儀器介紹陣列感應測井儀器介紹MITMIT： Multi-Array Induction ToolMulti-Array Induction ToolMITMIT線圈系由八個雙側布置的三線圈系子線圈系由八個雙側布置的三線圈系子陣列組成，陣列組成， 8 8個主線圈距分別為：個主線圈距分別為：6in6in，9in9in，12in12in，15in15in，21in21in，27in27in，39in39in，72in72inMIT陣列感應儀器線圈系結構陣

5、列感應儀器線圈系結構 MIT陣列感應線圈系結構陣列感應線圈系結構MIT原始測量信號原始測量信號陣列感應與雙感應相比,具有以下優(yōu)點：n測量信息多測量信息多n縱向分辨率高（陣列感應能夠提供縱向分辨率高（陣列感應能夠提供0.3m,0.6m和和1.2m 3種縱向分辨率曲線；常規(guī)雙感應：中感應種縱向分辨率曲線；常規(guī)雙感應：中感應:0.8m 深感深感應應:1.2m）n分辨率統(tǒng)一分辨率統(tǒng)一n徑向探測深度大徑向探測深度大,最深為最深為2.25m（中感應（中感應: 0.75m 深感應深感應: 1.6m）n測量精度高，能夠詳細描述侵入剖面測量精度高，能夠詳細描述侵入剖面n準確確定地層真電阻率準確確定地層真電阻率2

6、 、 陣列感應儀器優(yōu)點陣列感應儀器優(yōu)點陣列感應新楊井綜合解釋圖n二二. MIT陣列感應儀器響應特性陣列感應儀器響應特性2.1 MIT陣列感應均勻地層響應特征陣列感應均勻地層響應特征0.010.11101000.010.1110100地層電導率（S/m）視電導率（S/m） .A6HRA9HRA12HRA15HRA12MRA15MRA21MRA27MRA39MRA21LRA27LRA39LRA72LRA72MR趨膚效應趨膚效應 亦稱為“集膚效應” 交變電流通過導體時，由于感應作用引起導體截面上電流分布不均交變電流通過導體時，由于感應作用引起導體截面上電流分布不均勻，愈近導體表面電流密度越大。這種現(xiàn)

7、象稱勻，愈近導體表面電流密度越大。這種現(xiàn)象稱“趨膚效應趨膚效應”。趨膚效應。趨膚效應使導體的有效電阻增加。頻率越高，趨膚效應越顯著。當頻率很高的電使導體的有效電阻增加。頻率越高，趨膚效應越顯著。當頻率很高的電流通過導線時，可以認為電流只在導線表面上很薄的一層中流過，這等流通過導線時，可以認為電流只在導線表面上很薄的一層中流過，這等效于導線的截面減小，電阻增大。效于導線的截面減小，電阻增大。既然導線的中心部分幾乎沒有電流通過，就可以把這中心部分除去以節(jié)約材料。因此，在高頻電路中可以采用空心導線代替實心導線。 在感應測井中，儀器的響應特性用幾何因子來描述，包括一維特性和在感應測井中，儀器的響應特性

8、用幾何因子來描述，包括一維特性和二維特性。二維特性。n一維特性用縱向微分幾何因子、徑向微分幾何因子、一維特性用縱向微分幾何因子、徑向微分幾何因子、徑向積分幾何因子描述；徑向積分幾何因子描述；n二維特性用二維幾何因子描述。傳統(tǒng)雙感應測井中主二維特性用二維幾何因子描述。傳統(tǒng)雙感應測井中主要使用一維特性，陣列感應測井是二維信號合成處理。要使用一維特性，陣列感應測井是二維信號合成處理。 2.2 MIT陣列感應幾何因子陣列感應幾何因子MIT一維徑向微分響應特性 n徑向微分響應函數(shù)（徑向微分幾何因子），隨子陣徑向微分響應函數(shù)（徑向微分幾何因子），隨子陣列線圈間距增加，最大峰值沿徑向方向移動，短陣列線圈間距

9、增加，最大峰值沿徑向方向移動，短陣列具有淺的探測深度，井眼影響大；長陣列具有深列具有淺的探測深度，井眼影響大；長陣列具有深的探測深度，井眼影響小。的探測深度，井眼影響小。012345-0.50.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5 RGF (1/m) (m) 子 陣列1 子 陣列2 子 陣列3 子 陣列4 子 陣列5 子 陣列6 子 陣列7 子 陣列8MITMIT一維徑向積分響應特性一維徑向積分響應特性 n徑向積分響應函數(shù)（徑向積分幾何因子），不同子徑向積分響應函數(shù)（徑向積分幾何因子），不同子陣列具有不同的探測深度，具有不同的井眼影響。陣列具有不同的探測深度，具有不同的井眼

10、影響。012345-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 IRGFR (m) 子 陣列1 子 陣列2 子 陣列3 子 陣列4 子 陣列5 子 陣列6 子 陣列7 子 陣列8一維縱向微分響應特性一維縱向微分響應特性 n縱向微分響應函數(shù)（縱向幾何因子），縱向微分響應函數(shù)（縱向幾何因子），8個縱向幾何個縱向幾何因子最大峰值關于發(fā)射點左右分布，左邊是因子最大峰值關于發(fā)射點左右分布，左邊是5個，右個，右邊是邊是3個。短陣列具有較高的分辨率信息，隨著線圈個。短陣列具有較高的分辨率信息，隨著線圈距的增加縱向高分辨率逐漸降低。距的增加縱向高分辨率逐漸降低。-5-4-3-2-

11、1012345-0.50.00.51.01.52.02.53.03.54.0 VGF (1/m)z (m) 子 陣列1 子 陣列2 子 陣列3 子 陣列4 子 陣列5 子 陣列6 子 陣列7 子 陣列8二維響應特性二維響應特性 二維響應特性反映空間各點對測量信號的貢獻大小二維響應特性反映空間各點對測量信號的貢獻大小n二維幾何因子顯示，在井眼附近不同陣列具有不同程度的正負峰值，二維幾何因子顯示，在井眼附近不同陣列具有不同程度的正負峰值，反映了不同子陣列受井眼影響程度；反映了不同子陣列受井眼影響程度；n不同徑向深度，響應函數(shù)具有不同的縱向分辨率，隨著徑向深度增加，不同徑向深度，響應函數(shù)具有不同的縱

12、向分辨率，隨著徑向深度增加，縱向分辨率下降；縱向分辨率下降；n不同的縱向位置，響應函數(shù)變化大，在主接收線圈位置，函數(shù)具有最不同的縱向位置，響應函數(shù)變化大，在主接收線圈位置，函數(shù)具有最大的正值，在屏蔽線圈位置，函數(shù)具有最大的負值；大的正值，在屏蔽線圈位置，函數(shù)具有最大的負值；n短線圈間距子陣列具有高的分辨率，長線圈間距子陣列具有低的分辨短線圈間距子陣列具有高的分辨率，長線圈間距子陣列具有低的分辨率。率。n三三. MIT陣列感應儀器指標及適用范圍陣列感應儀器指標及適用范圍3.1 MIT陣列感應技術指標陣列感應技術指標最佳工作范圍是：地層電阻率應在0.2-100m，地層電阻率和泥漿電阻率比值Rt/R

13、m應在規(guī)定的范圍內 MIT陣列感應儀器一般適用井眼條件是6”（150cm） - 10”(250cm)井眼，當井眼尺寸大于10”時，合成的誤差較大。短陣列測量結果可能帶來較大誤差短陣列測量結果可能帶來較大誤差所有陣列測量結果所有陣列測量結果可能帶來較大誤差可能帶來較大誤差3.2 MIT陣列感應適用范圍陣列感應適用范圍n四四. MIT陣列感應資料處理流程陣列感應資料處理流程格式轉換：格式轉換： 對不同記錄文件格式進行轉換。對不同記錄文件格式進行轉換。預處理：對陣列感應原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)單位和采樣間隔轉換預處理：對陣列感應原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)單位和采樣間隔轉換 等操作，保證輸入數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范。等操作，保證輸

14、入數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范。4.1 MIT預處理預處理n校正方法：校正方法： 利用正演方法，模擬計算在不同泥漿電阻率，不同井眼利用正演方法，模擬計算在不同泥漿電阻率，不同井眼半徑和地層電阻率情況下的地層響應庫以及對應的無井眼半徑和地層電阻率情況下的地層響應庫以及對應的無井眼情況的地層響應庫。將實際測量地層信號與計算的地層響情況的地層響應庫。將實際測量地層信號與計算的地層響應庫進行匹配，獲得相應的無井眼情況地層響應應庫進行匹配，獲得相應的無井眼情況地層響應4.2 MIT井眼校正井眼校正 0.0010.010.110102030405060深度(m)電阻率(ohmm) .A6HRA9HRA12HRA12MRA

15、15HRA15MRA21MRA21LRA27MRA27LRA39MRA39LRA72MRA72LR 0.0010.010.110102030405060深度(m)電阻率(ohmm) .A6HRA9HRA12HRA12MRA15HRA15MRA21MRA21LRA27MRA27LRA39MRA39LRA72MRA72LR 0.0010.010.110102030405060深度(m)電阻率(ohmm) .A6HRA9HRA12HRA12MRA15HRA15MRA21MRA21LRA27MRA27LRA39MRA39LRA72MRA72LR泥漿電導率泥漿電導率1S/m地層電導率地層電導率0.01S

16、/m圍巖電阻率圍巖電阻率0.1S/m井眼半徑井眼半徑 4in無井眼原始信號有井眼原始信號有井眼進行井眼校正效果合成處理合成處理 n陣列感應測井儀器的測井信號經過井眼校正得到八組陣列感應測井儀器的測井信號經過井眼校正得到八組線圈系的線圈系的2828條虛實信號，合成處理的目的就是將這些條虛實信號，合成處理的目的就是將這些信號合成為測井分析家所需的信號。信號合成為測井分析家所需的信號。MITMIT的陣列感應合的陣列感應合成處理分兩步來完成信號合成工作。首先是滿足物理成處理分兩步來完成信號合成工作。首先是滿足物理條件的真分辨率合成，不同探測深度合成出相應分辨條件的真分辨率合成，不同探測深度合成出相應分

17、辨率的曲線。其次是分辨率匹配，實現(xiàn)不同探測深度具率的曲線。其次是分辨率匹配，實現(xiàn)不同探測深度具有同樣的分辨率的測井曲線。有同樣的分辨率的測井曲線。n測量信號的探測深度與分辨率之間是矛盾的，探測深測量信號的探測深度與分辨率之間是矛盾的，探測深度深必定分辨率低，探測深度淺則分辨率高。度深必定分辨率低，探測深度淺則分辨率高。4.3 MIT合成處理合成處理真分辨率聚焦真分辨率聚焦 n按照理論上原始信號的貢獻大小，計算合適的合成濾波庫。用合成濾波庫來約束、提取實測信號，進行加權組合，形成5條不同探測深度不同分辨率曲線n輸入數(shù)據(jù)：A6HR_EC、A9HR_ECn輸出數(shù)據(jù)：T10、T20、T30、T60、T

18、90合成處理分辨率匹配分辨率匹配 n在原始信號和真分辨率處理結果的基礎上，針對不同在原始信號和真分辨率處理結果的基礎上，針對不同縱向分辨率需求，從對應的測量信號中提取分辨率信縱向分辨率需求，從對應的測量信號中提取分辨率信息，對真分辨率曲線進行分辨率信息補償和消除，得息，對真分辨率曲線進行分辨率信息補償和消除，得到需要的縱向分辨率曲線到需要的縱向分辨率曲線n輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)： T10、T20、T30、T60、T90 n輸出數(shù)據(jù)：輸出數(shù)據(jù)：n一英尺匹配一英尺匹配 AO10、AO20、AO30、AO60、AO90n二英尺匹配二英尺匹配 AT10、AT20、AT30、AT60、AT90n四英尺匹配四

19、英尺匹配 AF10、AF20、AF30、AF60、AF90MIT 3種垂直分辨率及5種探測深度二英尺分辨率匹配結果二英尺分辨率匹配結果四英尺分辨率匹配結果四英尺分辨率匹配結果一英尺分辨率匹配結果一英尺分辨率匹配結果反演反演 n利用陣列感應提供的豐富數(shù)據(jù)，構造三參數(shù)模型、四參數(shù)斜坡利用陣列感應提供的豐富數(shù)據(jù)，構造三參數(shù)模型、四參數(shù)斜坡侵入帶地層模型和五參數(shù)沖洗侵入帶地層模型和五參數(shù)沖洗- -過渡帶侵入模型，用二維幾何因過渡帶侵入模型，用二維幾何因子理論方法和數(shù)值模式匹配法對陣列感應測井數(shù)據(jù)進行了反演子理論方法和數(shù)值模式匹配法對陣列感應測井數(shù)據(jù)進行了反演計算，迭代求出地層真電阻率等參數(shù)計算，迭代求

20、出地層真電阻率等參數(shù)n輸入數(shù)據(jù)：真分辨率計算結果或者分辨率匹配結果輸入數(shù)據(jù)：真分辨率計算結果或者分辨率匹配結果n輸出數(shù)據(jù)：輸出數(shù)據(jù)：n三參數(shù)幾何因子三參數(shù)幾何因子 Inv3GeoRtInv3GeoRt、 Inv3GeoRxoInv3GeoRxo、 Inv3GeoRInv3GeoRn三參數(shù)模式匹配法三參數(shù)模式匹配法 Inv3NmmRt Inv3NmmRt 、 Inv3NmmRxo Inv3NmmRInv3NmmRxo Inv3NmmRn四參數(shù)模式匹配法四參數(shù)模式匹配法 Inv4NmmRt Inv4NmmRt 、 Inv4NmmRxo Inv4NmmRxo 、 Inv4NmmR1 Inv4NmmR

21、1 、 Inv4NmmR2 Inv4NmmR2 n五參數(shù)模式匹配法五參數(shù)模式匹配法 Inv5NmmRt Inv5NmmRt 、 Inv5NmmRxo1 Inv5NmmRxo1 、 Inv5NmmRxo2 Inv5NmmRxo2 、 Inv5NmmR1 Inv5NmmR1 、 Inv5NmmR2Inv5NmmR24.4 MIT反演反演三參數(shù)三參數(shù)反演反演模型模型: : 三參數(shù)（侵入深度三參數(shù)（侵入深度riri、侵入電阻率、侵入電阻率RxoRxo、地、地層真電阻率層真電阻率RtRt）, ,侵入模侵入模型在縱向上關于型在縱向上關于r r軸對稱，軸對稱，包括目的層包括目的層( (厚度厚度H)H)、上、

22、上圍巖圍巖( (電阻率電阻率RsuRsu) )和下圍和下圍巖巖( (電阻率電阻率RsdRsd) )四參數(shù)反演模型四參數(shù)反演模型: : 四參數(shù)侵入帶地層模型徑向上包四參數(shù)侵入帶地層模型徑向上包括沖洗帶括沖洗帶( (深度深度rx1rx1、電阻率、電阻率Rxo1)Rxo1)、過、過渡帶渡帶( (深度深度rx2rx2、電阻率、電阻率Rxo2)Rxo2)和原狀地和原狀地層層( (RtRt) )，其中過渡帶電阻率，其中過渡帶電阻率Rxo2Rxo2隨距隨距井軸距離線性變化井軸距離線性變化112112)/()(xoxxxxotxoRrrrrRRR五參數(shù)反演模型五參數(shù)反演模型: : 五參數(shù)沖洗五參數(shù)沖洗- -過

23、渡帶侵入地層過渡帶侵入地層模型包括沖洗帶電阻率模型包括沖洗帶電阻率Rxo1Rxo1、沖、沖洗帶深度洗帶深度rx1rx1、低阻環(huán)帶（或過渡、低阻環(huán)帶（或過渡帶）電阻率帶）電阻率Rxo2Rxo2、低阻環(huán)帶（或、低阻環(huán)帶（或過渡帶）深度過渡帶）深度r x2r x2和原始地層電和原始地層電阻率阻率RtRt）三參數(shù)反演結果（左邊為數(shù)值模式匹配算法，右邊為幾何因子算法）三參數(shù)反演結果（左邊為數(shù)值模式匹配算法，右邊為幾何因子算法） 地層模型：侵入深度（地層模型：侵入深度（riri=0.508m=0.508m）、高侵（）、高侵（RxoRxo=150=150 .m.m）、低阻圍巖）、低阻圍巖（RsRs=10=1

24、0 .m.m），地層電阻率真值），地層電阻率真值RtRt=80=80 .m.m。圖中縱坐標是地層深度，最左側的圖示。圖中縱坐標是地層深度，最左側的圖示意出由模式匹配法算得的從意出由模式匹配法算得的從AIT10AIT10到到AIT90AIT90（可以選用真分辨率聚焦和分辨率曲線）的（可以選用真分辨率聚焦和分辨率曲線）的五條測井曲線，其它的三幅圖依次此是地層真電阻率、侵入帶電阻率和侵入深度的反五條測井曲線，其它的三幅圖依次此是地層真電阻率、侵入帶電阻率和侵入深度的反演結果（實線）和模型真值（虛線）演結果（實線）和模型真值（虛線）四參數(shù)反演結果四參數(shù)反演結果 地層模型：侵入深度（地層模型：侵入深度（

25、r1=0.35m r1=0.35m r2=0.75mr2=0.75m）、高侵（）、高侵（RxoRxo=40=40 .m.m）、低阻）、低阻圍巖（圍巖（RsRs=2=2 .m.m），地層電阻率），地層電阻率( (RtRt=20=20 .m).m)五參數(shù)反演結果五參數(shù)反演結果 地層模型：侵入深度（地層模型：侵入深度（ r1=0.35m r1=0.35m r2=0.75m r2=0.75m ）、沖洗帶過渡帶電阻率）、沖洗帶過渡帶電阻率（ Rxo1=40Rxo1=40 .m Rxo2=5.m Rxo2=5 .m .m ）、低阻圍巖）、低阻圍巖（RsRs=2=2 .m.m），地層電阻率），地層電阻率(

26、(RtRt=20=20 .m).m)n五五. MIT資料處理軟件操作資料處理軟件操作格式轉換：格式轉換： 輸入：輸入：IDF，WIS等格式等格式 輸出：輸出：CIF預處理預處理輸入輸入: A6HR,A9HR. 輸出輸出: A6HR_DC,A9HR_DC.對陣列感應原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)單位和采樣間隔轉換對陣列感應原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)單位和采樣間隔轉換 等操作，保證輸入數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范。等操作，保證輸入數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范。輸入輸入: A6HR_DC,A9HR_DC. 輸出輸出: A6HR_EC,A9HR_EC. 自適應校對輸入的井徑和泥漿參數(shù)處理范圍進行擴大，在更大范圍內優(yōu)化適合當前測量信號的地層情況，用以更有效地

27、消除井眼影響，但是由于優(yōu)化范圍擴大，速度較慢。輸出輸出: Rt,Rxo,Ri.u5ZH條電阻率曲線在非滲透層重合；條電阻率曲線在非滲透層重合；u5條電阻率曲線在滲透層曲線關系合理條電阻率曲線在滲透層曲線關系合理水層不能亂序5.2 MIT陣列感應資料處理質量控制陣列感應資料處理質量控制1-ft 分辨率用于下列情況 :較好的井眼較好的井眼 或較低的或較低的 Rt/RmRt/Rm對比度對比度(100)(R20R30R60R90R12036號層氣測解釋為含油水層號層氣測解釋為含油水層蘇蘇73x井井36號層低阻油層號層低阻油層Rt=2.8-3.4m=23.9-28.1%So=25.2-40.82% 日產氣82908m3蘇蘇73x井井21、22號層低阻油氣層號層低阻油氣層20in負差異負差異(小幅度小幅度):R10R20R30R60R90R120日產氣日產氣82908m3依據(jù)陣列感應依據(jù)陣列感應30in低阻環(huán)