高分辨率陣列感應(yīng)測井評價技術(shù)多媒體2002

1、高分辨率陣列感應(yīng)高分辨率陣列感應(yīng)（HDIL）測井評價技術(shù)）測井評價技術(shù)常規(guī)感應(yīng)（常規(guī)感應(yīng)（1503）測井面臨的難題：）測井面臨的難題：不能用來劃分薄儲層。受分辨率的影響，常規(guī)感應(yīng)薄儲不能用來劃分薄儲層。受分辨率的影響，常規(guī)感應(yīng)薄儲層的電阻率精度很差；層的電阻率精度很差；得到的視電阻率曲線精度較低，致使分析的含油飽和度得到的視電阻率曲線精度較低，致使分析的含油飽和度誤差較大；誤差較大；對侵入較深的儲層不能如實反映地層的真電阻率；對侵入較深的儲層不能如實反映地層的真電阻率；電導(dǎo)率高時趨膚影響校正效果較差，且只適合測量電阻電導(dǎo)率高時趨膚影響校正效果較差，且只適合測量電阻率小于率小于200m的地層。的

2、地層。受井眼的影響較大，且無較好的校正方法，特別是在大受井眼的影響較大，且無較好的校正方法，特別是在大斜度井中、井眼擴(kuò)徑井段。斜度井中、井眼擴(kuò)徑井段。前前 言言電阻率測井的發(fā)展歷程電阻率測井的發(fā)展歷程高分辨率陣列感應(yīng)（高分辨率陣列感應(yīng)（HDIL）的特點(diǎn)：）的特點(diǎn)：可獲得不同縱向分辨率和徑向探測深度的電阻率曲線可獲得不同縱向分辨率和徑向探測深度的電阻率曲線可描述儲層侵入帶電阻率變化情況可描述儲層侵入帶電阻率變化情況可得到原狀地層電阻率、侵入帶地層電阻率、侵入半徑可得到原狀地層電阻率、侵入帶地層電阻率、侵入半徑復(fù)雜井眼條件下提供高精度的地層電阻率復(fù)雜井眼條件下提供高精度的地層電阻率 HDIL技術(shù)測

3、量原理技術(shù)測量原理1 1、電磁感應(yīng)原理為理論基礎(chǔ)電磁感應(yīng)原理為理論基礎(chǔ)2 2、線圈系由七組基本接收單元組成、線圈系由七組基本接收單元組成3 3、使用八種工作頻率同時工作、使用八種工作頻率同時工作4 4、采用軟件進(jìn)行數(shù)字聚焦、環(huán)境校、采用軟件進(jìn)行數(shù)字聚焦、環(huán)境校 正和分辨率匹配正和分辨率匹配5 5、獲得、獲得3 3種縱向分辨率（種縱向分辨率（1ft1ft、2ft2ft、 4ft4ft）、六種徑向探測深度）、六種徑向探測深度 （10in10in、20in20in、30in30in、60in60in、 90in90in、120in120in）的電阻率曲線）的電阻率曲線1 1、電磁感應(yīng)原理為理論基礎(chǔ)電

4、磁感應(yīng)原理為理論基礎(chǔ)感應(yīng)測井的基本原理: 通過在發(fā)射線圈中加一個幅度和頻率恒定的交流電時，發(fā)射線圈就能在井周圍地層中感應(yīng)出電動勢，形成以井軸為中心的圓環(huán)狀渦流，其強(qiáng)度與地層的電導(dǎo)率成正比。渦流又會產(chǎn)生二次交變電磁場，在接收線圈中又會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該電動勢的大小與渦流強(qiáng)度有關(guān)，即與地層的電導(dǎo)率有關(guān)。 感應(yīng)電阻率測井的簡單原理：感應(yīng)電阻率測井的簡單原理：去磁線圈去磁線圈2 2、HDILHDIL的簡單原理的簡單原理線圈系由七組基本接收單元（源距為線圈系由七組基本接收單元（源距為6 69494英寸）組成，共用英寸）組成，共用一個發(fā)射線圈，使用八種頻率（一個發(fā)射線圈，使用八種頻率（10KHz10KHz

5、、30KHz30KHz、50KHz50KHz、70KHz70KHz、90KHz90KHz、110KHz110KHz、130KHz130KHz、150KHz150KHz）同時工作，測量）同時工作，測量112112個原個原始實分量和虛分量信號，通過多路遙測短節(jié)，把采集的大量數(shù)始實分量和虛分量信號，通過多路遙測短節(jié)，把采集的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?，再?jīng)計算機(jī)進(jìn)行預(yù)處、趨膚校正等，得出具有據(jù)傳輸?shù)降孛?，再?jīng)計算機(jī)進(jìn)行預(yù)處、趨膚校正等，得出具有不同探測深度和不同縱向分辨率的電阻率曲線。不同探測深度和不同縱向分辨率的電阻率曲線。三線圈系結(jié)構(gòu)沒有硬件聚焦性能，其縱三線圈系結(jié)構(gòu)沒有硬件聚焦性能，其縱向響應(yīng)曲線呈不

6、對稱形狀，因此高分辨向響應(yīng)曲線呈不對稱形狀，因此高分辨率陣列感應(yīng)測井采用率陣列感應(yīng)測井采用“軟件聚焦軟件聚焦”，即，即用數(shù)學(xué)方法對原始測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用數(shù)學(xué)方法對原始測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出陣列感應(yīng)合成曲線，經(jīng)過處理后得得出陣列感應(yīng)合成曲線，經(jīng)過處理后得出的陣列感應(yīng)測井曲線不同與任何一組出的陣列感應(yīng)測井曲線不同與任何一組線圈系的響應(yīng)函數(shù)值，實際上，它相當(dāng)線圈系的響應(yīng)函數(shù)值，實際上，它相當(dāng)于陣列感應(yīng)測井各組線圈系響應(yīng)函數(shù)的于陣列感應(yīng)測井各組線圈系響應(yīng)函數(shù)的加權(quán)和（相應(yīng)工作頻率下所有線圈系的加權(quán)和（相應(yīng)工作頻率下所有線圈系的R R和和X X信號合成）。信號合成）。電阻率測井的模型電阻率測井的模型感

7、應(yīng)電阻率測井的主要影響因素分析：感應(yīng)電阻率測井的主要影響因素分析：井眼影響井眼影響侵入影響侵入影響?。ɑィ佑绊懕。ɑィ佑绊懙貙右晝A角影響地層視傾角影響圍巖影響圍巖影響各向異性影響各向異性影響儀器的響應(yīng)影響儀器的響應(yīng)影響圍巖影響圍巖影響DPILDPIL侵入影響侵入影響DPILDPIL薄層影響薄層影響DPILDPILDLLDLLHDIL儀器性能指標(biāo)儀器性能指標(biāo)最大耐溫：最大耐溫：400400F F（204204C C）/1/1小時小時 350350F F（177177C C）/4/4小時小時最大耐壓：最大耐壓：2020，000PSI000PSI（137.9MPS137.9MPS）儀器外徑：儀器

8、外徑：3.633.63英寸（英寸（92.2mm92.2mm）儀器長度：儀器長度：8.27m8.27m測速：測速：3030英尺英尺/ /分分探測深度：探測深度：1010、2020、3030、6060、9090、120120英寸英寸垂直分辨率：垂直分辨率：1 1、2 2、4 4英尺英尺測量范圍：測量范圍：0.2-20000.2-2000歐姆米歐姆米測量精度：測量精度：1ms/m1ms/mHDIL與雙感應(yīng)測井的一些特性對比與雙感應(yīng)測井的一些特性對比儀器性能 高分辨率陣列感應(yīng)（1515） 常規(guī)感應(yīng)（1503） 聚焦方式 軟件聚焦 硬件聚焦 工作頻率 八種頻率 一種頻率 測量曲線 六種探測深度、 四組縱

9、向分辨率曲線 深、中兩種探測深度曲線 探測深度 10in、 20in、 30in、 60in、90in、120in 中感應(yīng)：0.81 米 深感應(yīng)：1.63 米 縱向分辨率 1ft、2ft、4ft 和實際分辨率 中感應(yīng)：0.81 米 深感應(yīng)：1.63 米 測量范圍 0.2-2000m 0.2-200m HDIL的優(yōu)越性的優(yōu)越性先進(jìn)的軟件數(shù)字處理技術(shù)先進(jìn)的軟件數(shù)字處理技術(shù)多種縱向分辨率多種縱向分辨率多種徑向探測深度多種徑向探測深度消除井斜對測井資料的影響消除井斜對測井資料的影響圍巖校正圍巖校正先進(jìn)的軟件數(shù)字?jǐn)?shù)字處理技術(shù)先進(jìn)的軟件數(shù)字?jǐn)?shù)字處理技術(shù)新的趨膚影響校正技術(shù)新的趨膚影響校正技術(shù)井眼環(huán)境校正技

10、術(shù)井眼環(huán)境校正技術(shù)軟件聚焦軟件聚焦優(yōu)化合成處理技術(shù)優(yōu)化合成處理技術(shù)分辨率匹配技術(shù)分辨率匹配技術(shù)徑向電阻率反演技術(shù)徑向電阻率反演技術(shù)新的趨膚影響校正新的趨膚影響校正常規(guī)感應(yīng)幾何因子示意圖常規(guī)感應(yīng)幾何因子示意圖 感應(yīng)測井感應(yīng)測井趨膚影響校趨膚影響校正正是假設(shè)在均質(zhì)環(huán)境中測是假設(shè)在均質(zhì)環(huán)境中測量，其校正方法只適應(yīng)于量，其校正方法只適應(yīng)于同步信號的計算，在高電同步信號的計算，在高電導(dǎo)率地層該方法存在一定導(dǎo)率地層該方法存在一定問題。問題。高分辨率陣列感應(yīng)幾何因子示意圖高分辨率陣列感應(yīng)幾何因子示意圖 HDIL采用的新的趨膚影響校正采用的新的趨膚影響校正方法是建立在操作頻率上的一個函方法是建立在操作頻率上的

11、一個函數(shù)，其信號變化的比例隨頻率而變數(shù)，其信號變化的比例隨頻率而變化。新的趨膚影響校正降低了噪音化。新的趨膚影響校正降低了噪音的影響，平滑了不同陣列、不同頻的影響，平滑了不同陣列、不同頻率之間的影響。率之間的影響。趨膚影響校正圖板簡單示意趨膚影響校正圖板簡單示意井眼環(huán)境校正技術(shù)井眼環(huán)境校正技術(shù) HDIL陣列測量包含陣列測量包含具有若干不同工作頻率的具有若干不同工作頻率的多個陣列的豐富信息，也多個陣列的豐富信息，也隱含有井眼特征的信息，隱含有井眼特征的信息，根據(jù)這些信息構(gòu)成一種自根據(jù)這些信息構(gòu)成一種自適應(yīng)的井眼環(huán)境校正。以適應(yīng)的井眼環(huán)境校正。以降低泥漿電阻率、井眼形降低泥漿電阻率、井眼形狀、儀器

12、偏心對視電導(dǎo)率狀、儀器偏心對視電導(dǎo)率的影響的影響。 井眼校正后的與未經(jīng)井眼校正的電阻率曲線對比圖井眼校正后的與未經(jīng)井眼校正的電阻率曲線對比圖 2英尺曲線校正前2英尺曲線校正后 徑向電阻率反演技術(shù)徑向電阻率反演技術(shù)單條電阻率曲線不能代表在單條電阻率曲線不能代表在特定半徑下地層的電阻率。當(dāng)存特定半徑下地層的電阻率。當(dāng)存在侵入時，通過多條電阻率測井在侵入時，通過多條電阻率測井曲線的反演可求出原狀地層電阻曲線的反演可求出原狀地層電阻率。常規(guī)感應(yīng)是在代表特定模擬率。常規(guī)感應(yīng)是在代表特定模擬條件的點(diǎn)之間進(jìn)行插值，其模擬條件的點(diǎn)之間進(jìn)行插值，其模擬采用采用“臺階剖面臺階剖面”三參數(shù)（三參數(shù)（RxoRxo、d

13、idi、RtRt）模型。）模型。HDILHDIL由于具有多由于具有多種徑向探測深度，采用更逼真的種徑向探測深度，采用更逼真的四參數(shù)（四參數(shù)（RxoRxo、r1r1、r2r2、RtRt）模型）模型計算計算RxoRxo、RtRt、侵入半徑。、侵入半徑。侵入剖面原狀地層電阻率侵入帶地層電阻率多種縱向分辨率多種縱向分辨率 常規(guī)感應(yīng)測井響應(yīng)是徑常規(guī)感應(yīng)測井響應(yīng)是徑向聚焦和縱向聚焦的一種折向聚焦和縱向聚焦的一種折中結(jié)果，提高縱向分辨率就中結(jié)果，提高縱向分辨率就增大了對井眼附近地層的影增大了對井眼附近地層的影響，即擴(kuò)大了井眼影響。而響，即擴(kuò)大了井眼影響。而HDILHDIL測井曲線是通過對陣列測井曲線是通過對

14、陣列測量信息進(jìn)行井眼環(huán)境影響測量信息進(jìn)行井眼環(huán)境影響校正，然后進(jìn)行優(yōu)化合成，校正，然后進(jìn)行優(yōu)化合成，可以形成多種縱向分辨率電可以形成多種縱向分辨率電阻率曲線曲線。阻率曲線曲線。4ft分辨率2ft分辨率1ft分辨率多種徑向探測深度多種徑向探測深度 常規(guī)感應(yīng)采用硬件聚焦，常規(guī)感應(yīng)采用硬件聚焦，其探測深度隨地層的電導(dǎo)率其探測深度隨地層的電導(dǎo)率的變化而變化，在高電導(dǎo)率的變化而變化，在高電導(dǎo)率地層，探測深度降低。而地層，探測深度降低。而HDIL采用先進(jìn)的數(shù)字處理采用先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)，可以同時獲得六種不技術(shù)，可以同時獲得六種不同徑向探測深度的電阻率曲同徑向探測深度的電阻率曲線，而且在很寬的地層電導(dǎo)線，而

15、且在很寬的地層電導(dǎo)率范圍內(nèi)，其探測深度基本率范圍內(nèi)，其探測深度基本不變。不變。HDIL測井資料的質(zhì)量控制測井資料的質(zhì)量控制一、測井環(huán)境和工藝要求：1、HDIL測井儀器在井眼內(nèi)有居中和偏心兩種測量方式，不論哪種方式，都要求儀器線圈系部分基本與井壁保持平行，且線圈系不能貼著井壁；2、HDIL測井時要求泥漿電阻率大于0.02歐姆米，一般來說，泥漿電阻率越小，電磁波在泥漿中的衰減越大，測量的信噪比越小，資料置信度越差。同時為保證數(shù)值的準(zhǔn)確，還需滿足以下條件： 小于152.4mm井眼，Rt/Rm7000； 小于203.3mm井眼，Rt/Rm2000； 小于304.8mm井眼，Rt/Rm1000；3、因H

16、DIL采用軟件數(shù)字聚焦和處理，為高分辨的需要，考慮的井眼影響因素較多，所以測量時儀器應(yīng)避免來回擺動；另一方面也要求井眼尺寸不應(yīng)有劇烈的變化。4、由于1、3的要求，在線圈系應(yīng)增加絕緣扶正器。同時由于小數(shù)控的井徑太光滑，或小數(shù)控測完后幾次通鉆又改變了井眼狀況，使HDIL測井無準(zhǔn)確的井徑曲線可用，HDIL必需并測較高精度的井徑。HDIL測井資料的質(zhì)量控制測井資料的質(zhì)量控制二、操作工程師主要從以下幾個方面進(jìn)行原始資料的質(zhì)量控制： 1、主刻度、測前校驗、測后校驗符合規(guī)范； 2、各線圈的頻率數(shù)據(jù)不應(yīng)有明顯的跳，線圈0、線圈1，應(yīng)有較好的過渡，不應(yīng)出現(xiàn)劇烈變化； 3、重復(fù)曲線的相對誤差應(yīng)小于5%，10英寸電

17、阻率曲線有異常跳時也應(yīng)改變測速重復(fù)（改變儀器在井內(nèi)的移動狀態(tài)）； 4、在井眼較好的泥巖段HDIL的六條電阻率應(yīng)重合。HDIL測井資料的質(zhì)量控制測井資料的質(zhì)量控制金屬性 屏蔽的HDIL測井資料的質(zhì)量控制測井資料的質(zhì)量控制HDIL測井資料的質(zhì)量控制測井資料的質(zhì)量控制coil0coil0coil6coil6qian1717hdil_subarray0_3620_wrongqian1717hdil_subarray3_3620_okzh4x2hdil_subarray1_1400_wrongzh4x2hdil_subarray4_1400_wrongzh4x2hdil_curve_1400_wrong

18、zh105x1hdil_subarray0_2920_okzh105x1hdil_subarray3_2920_okzh105X1Hdil_curve_2920_OKHDIL測井資料的應(yīng)用測井資料的應(yīng)用復(fù)雜井眼條件下提供高精度的地層電阻率復(fù)雜井眼條件下提供高精度的地層電阻率 定性識別油、水層定性識別油、水層-淡水泥漿侵入儲層油氣層的識別淡水泥漿侵入儲層油氣層的識別定性識別油、水層定性識別油、水層-咸水泥漿侵入儲層油氣層的識別咸水泥漿侵入儲層油氣層的識別定性描述儲層滲透性好壞定性描述儲層滲透性好壞 確定侵入帶電阻率確定侵入帶電阻率RxoRxo和原狀地層電阻率和原狀地層電阻率RtRt 準(zhǔn)確解釋薄互

19、儲層準(zhǔn)確解釋薄互儲層 進(jìn)行多井對比和時間推移測井進(jìn)行多井對比和時間推移測井復(fù)雜井眼條件下提供高精度的地層電阻率復(fù)雜井眼條件下提供高精度的地層電阻率-大斜度井井斜校正效果圖（薄互層）井斜64度2英尺曲線校正后2英尺曲線校正前-大斜度井井斜校正效果圖（厚層）井斜60度2英尺曲線校正后2英尺曲線校正前復(fù)雜井眼條件下提供高精度的地層電阻率復(fù)雜井眼條件下提供高精度的地層電阻率劃分薄地層劃分薄地層由于高由于高分辨率陣列分辨率陣列感應(yīng)測井能感應(yīng)測井能夠提供夠提供1ft1ft（30.1cm)30.1cm)的高縱向分的高縱向分辨率的曲線，辨率的曲線，因而可用來因而可用來劃分薄地層。劃分薄地層。淡水泥漿中識別油氣

20、層淡水泥漿中識別油氣層不同徑向探測深度電阻不同徑向探測深度電阻率曲線為正差異變化。率曲線為正差異變化。油層：油層：M2RXM2RX數(shù)值相對于數(shù)值相對于水層來說較高，不同探水層來說較高，不同探測深度曲線差異較大；測深度曲線差異較大；表現(xiàn)為：表現(xiàn)為：M2RXM2RXM2R9M2R9M2R6M2R6M2R3M2R3M2R2M2R2M2R1M2R1。水層：水層：M2RXM2RX數(shù)值相對較數(shù)值相對較低，不同探測深度曲線低，不同探測深度曲線差異表現(xiàn)為：差異表現(xiàn)為：M2RX=M2R9=M2R6M2RX=M2R9=M2R6M2R3M2R3M2R2M2R2M2R1M2R1。414243正負(fù)差異交替正負(fù)差異交替1

21、英尺高分辨感應(yīng)曲線2英尺高分辨感應(yīng)曲線4英尺高分辨感應(yīng)曲線淡水泥漿中識別油氣層淡水泥漿中識別油氣層咸水泥漿中識別油氣層咸水泥漿中識別油氣層不同徑向探測深度電阻不同徑向探測深度電阻率曲線為負(fù)差異變化。率曲線為負(fù)差異變化。油層：油層：M2RXM2RX數(shù)值相對于數(shù)值相對于水層來說較高，不同探水層來說較高，不同探測深度曲線差異較??；測深度曲線差異較??；表現(xiàn)為：表現(xiàn)為：M2RX=M2R9=M2R6=M2R3M2RX=M2R9=M2R6=M2R3 M2R2M2R2 M2R1M2R1。油水同層：油水同層：M2RX=M2R9=M2R6M2RX=M2R9=M2R6 M2R3M2R3 M2R2M2R2 M2R1M

22、2R1。水層：水層：M2RXM2RX數(shù)值相對較數(shù)值相對較低，不同探測深度曲線低，不同探測深度曲線差異表現(xiàn)為：差異表現(xiàn)為：M2RXM2RX M2R9M2R9 M2R6M2R6 M2R3M2R3 M2R2M2R2 M2R1M2R1。判別儲層滲透性判別儲層滲透性滲透層：不同徑向滲透層：不同徑向探測深度曲線之間探測深度曲線之間有差異。有差異。非滲透層：不同徑非滲透層：不同徑向探測深度曲線基向探測深度曲線基本重合。本重合。對該兩油層試油日對該兩油層試油日產(chǎn)產(chǎn)3131噸。噸。 *井測井曲線圖含礫砂巖含礫砂巖準(zhǔn)確解釋薄互儲層準(zhǔn)確解釋薄互儲層444546準(zhǔn)確解釋薄互儲層準(zhǔn)確解釋薄互儲層HDILHDIL在大港油田應(yīng)用情況：在大港油田應(yīng)用情況：自自19991999年引進(jìn)來，共在大港油田測井年引進(jìn)來，共在大港油田測井1818口，其中南區(qū)口，其中南區(qū)4 4口，口，中北區(qū)中北區(qū)1212口，灘海地區(qū)口，灘海地區(qū)2 2口，解決的主要地質(zhì)問題有：口，解決的主要地質(zhì)問題有： 儲層泥漿侵入程度分析（大部分井）；儲層泥漿侵入程度分析（大部分井）； 層內(nèi)非均質(zhì)薄互層解釋（板深