第五章感應(yīng)測(cè)井

1、第五章第五章 感應(yīng)測(cè)井感應(yīng)測(cè)井（INDUCTION LOGINDUCTION LOG）第五章第五章 感應(yīng)測(cè)井感應(yīng)測(cè)井普通電阻率、側(cè)向測(cè)井存在的普通電阻率、側(cè)向測(cè)井存在的問題問題：只能在水基泥漿井中使用，在油基泥漿井和空只能在水基泥漿井中使用，在油基泥漿井和空氣鉆進(jìn)井中無法測(cè)量。即：氣鉆進(jìn)井中無法測(cè)量。即：井內(nèi)介質(zhì)導(dǎo)電井內(nèi)介質(zhì)導(dǎo)電對(duì)于對(duì)于薄層、低阻層、侵入深薄層、低阻層、侵入深的地層的地層效果不好效果不好感應(yīng)測(cè)井的感應(yīng)測(cè)井的優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)：利用利用交流互感原理交流互感原理測(cè)量地層的測(cè)量地層的電導(dǎo)率電導(dǎo)率井筒內(nèi)井筒內(nèi)有無導(dǎo)電有無導(dǎo)電泥漿都可以用泥漿都可以用對(duì)對(duì)淡水淡水泥漿，泥漿，中、低電阻率中、低電阻率

2、的地層有較好的應(yīng)用的地層有較好的應(yīng)用受鄰層受鄰層屏蔽影響小屏蔽影響小電磁感應(yīng)原理1 感應(yīng)測(cè)井原理地面部分是一個(gè)地面部分是一個(gè)高壓高壓控制面板控制面板井下儀器包括井下儀器包括線圈系線圈系和和輔助電路輔助電路線圈系由發(fā)射線圈線圈系由發(fā)射線圈T T和和接收線圈接收線圈R R組成，叫雙組成，叫雙線圈系線圈系(TR=L=1m)(TR=L=1m) 振蕩器振蕩器接在發(fā)射線圈接在發(fā)射線圈T T上作為交流上作為交流信號(hào)源信號(hào)源，放大器放大器接到接收線圈接到接收線圈R R上，接收感應(yīng)上，接收感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)經(jīng)放大檢波放大檢波由電纜送由電纜送到地面記錄。到地面記錄。一、井下儀器一、井下儀器下井儀下井儀 線圈系線圈

3、系 發(fā)射線圈發(fā)射線圈T T接收線圈接收線圈R RT和和R之間的距離叫線圈距之間的距離叫線圈距L振蕩器振蕩器 接在接在T T上上( (信信號(hào)源號(hào)源) )（2020KHzKHz）放大器放大器 接在接在R R上上相敏檢波器相敏檢波器輔助輔助電路電路二、定性原理二、定性原理1 1、給發(fā)射線圈給發(fā)射線圈T T供正弦交變電流供正弦交變電流iT 3 3、1在接收線圈中產(chǎn)生一次在接收線圈中產(chǎn)生一次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ex在地層中產(chǎn)生在地層中產(chǎn)生交變電流交變電流iL 4 4、交變電流交變電流iL產(chǎn)生產(chǎn)生二次交變電磁二次交變電磁場(chǎng)場(chǎng)25 5、在、在R中產(chǎn)生中產(chǎn)生二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ER2 2、在周圍產(chǎn)生一

4、次在周圍產(chǎn)生一次交變電磁場(chǎng)交變電磁場(chǎng)11 12 2IT=I0eit 一次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ex與發(fā)射電流與發(fā)射電流iT相差相差90o（滯后）滯后）；二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ER與發(fā)射電流與發(fā)射電流iT相差相差180o（滯后）滯后） ER與與EX的相位關(guān)系的相位關(guān)系三、幾何因子理論三、幾何因子理論1 1、單元環(huán)的概念：、單元環(huán)的概念：將地層分割成無數(shù)個(gè)將地層分割成無數(shù)個(gè)以井軸為中心，截面以井軸為中心，截面積很小，半徑不同的積很小，半徑不同的圓環(huán)，這些圓環(huán)的平圓環(huán)，這些圓環(huán)的平面與井軸垂直，可把面與井軸垂直，可把這些圓環(huán)看成導(dǎo)電線這些圓環(huán)看成導(dǎo)電線圈，稱之為地層單元圈，稱之為地層單元環(huán)（

5、環(huán)（Ground Loop） 2、幾何因子理論概述幾何因子理論概述(1)(1) 線圈系周圍的介質(zhì)是由線圈系周圍的介質(zhì)是由無數(shù)個(gè)單元環(huán)組成無數(shù)個(gè)單元環(huán)組成REd ed e全 空 間(2)(2) 發(fā)射線圈引起的發(fā)射線圈引起的渦流分別在單元環(huán)中流動(dòng)渦流分別在單元環(huán)中流動(dòng)(3)(3) 每個(gè)單元環(huán)都單獨(dú)存在每個(gè)單元環(huán)都單獨(dú)存在，且在接收線圈中產(chǎn)，且在接收線圈中產(chǎn)生有用信號(hào)生有用信號(hào)de ( (感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）(4)(4) 接收線圈中有用信號(hào)接收線圈中有用信號(hào)ER ( (感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）是是所有單元環(huán)的有用信號(hào)所有單元環(huán)的有用信號(hào)de之和之和 ：認(rèn)為發(fā)射電磁場(chǎng)與每個(gè)單元環(huán)電磁場(chǎng)之間互不發(fā)生

6、認(rèn)為發(fā)射電磁場(chǎng)與每個(gè)單元環(huán)電磁場(chǎng)之間互不發(fā)生作用作用認(rèn)為電磁波瞬間便可通過地層認(rèn)為電磁波瞬間便可通過地層3、用幾何因子理論導(dǎo)出用幾何因子理論導(dǎo)出ER 在通過在通過z的的子午面子午面上，上，用用drdz面面積元代表單元環(huán)積元代表單元環(huán)。以線圈中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，井軸以線圈中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，井軸為為Z Z軸，建軸，建柱坐標(biāo)系柱坐標(biāo)系r r z z ; ;設(shè)介質(zhì)關(guān)于設(shè)介質(zhì)關(guān)于Z軸軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱旋轉(zhuǎn)對(duì)稱; ;取一個(gè)取一個(gè)半徑為半徑為r的單元環(huán)的單元環(huán)，其，其在在r z坐標(biāo)系中方程為坐標(biāo)系中方程為r=r=常數(shù)，常數(shù)，z=常數(shù)常數(shù); ;（1 1）單元環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）單元環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)de、渦流渦流dI ： 2132

7、TTTdin S rdeIdtl 單元環(huán)電導(dǎo)單元環(huán)電導(dǎo)2drdzGr34TTTin S rdII drdzl 單元環(huán)感應(yīng)電流單元環(huán)感應(yīng)電流( (渦流渦流) )2233342TRTRRTRn n S S I LrdedrdzLl l 二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)GdeId（2 2）接收線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）接收線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)dede 單元環(huán)中渦流在空間形成二次交變電磁場(chǎng)，二次單元環(huán)中渦流在空間形成二次交變電磁場(chǎng)，二次交變電磁場(chǎng)又會(huì)在接收線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交變電磁場(chǎng)又會(huì)在接收線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)因接收線圈很小，設(shè)其中心與井軸重合，只要求因接收線圈很小，設(shè)其中心與井軸重合，只要求出出單元環(huán)在井軸上的

8、磁場(chǎng)強(qiáng)度單元環(huán)在井軸上的磁場(chǎng)強(qiáng)度，即是接收線圈中磁，即是接收線圈中磁場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)強(qiáng)度求出接收線圈中磁通求出接收線圈中磁通即可求出即可求出de 接收線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)接收線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)de 224TRTRn n S S IKL 儀3332RTrLgRdeKgdrdz儀2233342TRTRRTRn n S S I LrdedrdzLl l (3)(3)接收線圈中總電動(dòng)勢(shì)接收線圈中總電動(dòng)勢(shì)ER（二次磁場(chǎng)產(chǎn)生的）二次磁場(chǎng)產(chǎn)生的） 0REdeKgdrdzKgdrdz 儀全空間全空間如介質(zhì)是如介質(zhì)是均勻無窮均勻無窮的，則的，則 0REKgdrdz 儀01gdrdz 可以證明可以證明 REK儀所以REEKK有

9、 用儀儀T發(fā)射的電流在接收線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)發(fā)射的電流在接收線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ex22202TRxn n SEIL 0RTSSS E Ex x是發(fā)射線圈和接收線圈之間互感產(chǎn)生的感應(yīng)是發(fā)射線圈和接收線圈之間互感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì), ,與地層性質(zhì)無關(guān)與地層性質(zhì)無關(guān), ,稱為稱為無用信號(hào)無用信號(hào)。與電流相。與電流相差差9090在儀器線路中加入在儀器線路中加入相敏檢波器相敏檢波器可壓制無用信號(hào)可壓制無用信號(hào)4 4、視電導(dǎo)率、視電導(dǎo)率a a( (非均勻介質(zhì)非均勻介質(zhì)) ) 0aEgd rd zK 有 用儀amitsmitsgdrdzgdrdzgdrdzgdrdzSSttiimmaGGGG視電

10、導(dǎo)率視電導(dǎo)率a a為各單元環(huán)電導(dǎo)率的為各單元環(huán)電導(dǎo)率的加權(quán)平均值加權(quán)平均值其權(quán)系數(shù)是各區(qū)域的幾何因子其權(quán)系數(shù)是各區(qū)域的幾何因子G G5 5、單元環(huán)幾何因子、單元環(huán)幾何因子g g的物理意義的物理意義 232223223333)2()2(22ZLrZLrrLrLgTR均勻介質(zhì)：均勻介質(zhì)： deKg drdzREKRd eg d r d zE如截面積（單元環(huán)）如截面積（單元環(huán)）drdz=1drdz=1，則：則： Rd egEg g是是均勻介質(zhì)中均勻介質(zhì)中截面積為截面積為1 1的的單元環(huán)的有用信號(hào)占全空間單元環(huán)的有用信號(hào)占全空間有用信號(hào)的百分比有用信號(hào)的百分比 , ,單元環(huán)的位置不同單元環(huán)的位置不同,

11、g,g的大小不同。的大小不同。非均勻介質(zhì)：非均勻介質(zhì)： 0RaEgdrdzK 儀g g是截面積為是截面積為drdzdrdz的的單元環(huán)真電導(dǎo)率對(duì)視單元環(huán)真電導(dǎo)率對(duì)視電導(dǎo)率貢獻(xiàn)的百分比（相對(duì)貢獻(xiàn)大小）電導(dǎo)率貢獻(xiàn)的百分比（相對(duì)貢獻(xiàn)大?。?6 6、無用信號(hào)（互感電動(dòng)勢(shì)）、無用信號(hào)（互感電動(dòng)勢(shì)）E Ex x : :2032RTxin n sEIL l由幾何因子理論得到由幾何因子理論得到lEx與電導(dǎo)率無關(guān)與電導(dǎo)率無關(guān)|8%|RXEElE ER R與與ExEx相位相差相位相差90900 02 探測(cè)特性rG一、一、 雙線圈系的探測(cè)特性雙線圈系的探測(cè)特性( ,)rGg r z dz1 1、橫向微分幾何因子、橫向

12、微分幾何因子GrGr的物理意義：的物理意義：?jiǎn)挝缓穸龋瑔挝缓穸?，半徑為半徑為r r的的無限長圓筒無限長圓筒狀介質(zhì)真電狀介質(zhì)真電導(dǎo)率對(duì)導(dǎo)率對(duì)a a的相對(duì)貢獻(xiàn)。的相對(duì)貢獻(xiàn)。a a、半徑不同的圓筒介質(zhì)的相對(duì)貢獻(xiàn)大小、半徑不同的圓筒介質(zhì)的相對(duì)貢獻(xiàn)大小要增大探測(cè)深度，需要增大線圈距要增大探測(cè)深度，需要增大線圈距b b、=0.45=0.45時(shí)，時(shí)，G Gr r 達(dá)到極大值，說明達(dá)到極大值，說明=0.45=0.45 處介質(zhì)對(duì)處介質(zhì)對(duì)a a的的貢獻(xiàn)最大貢獻(xiàn)最大2 2、橫向積分幾何因子、橫向積分幾何因子G G橫積橫積20( )drrGGr dr橫積意義：表示意義：表示半徑為半徑為r r的無限長圓柱介質(zhì)的無限長圓

13、柱介質(zhì)對(duì)對(duì)a a的相的相對(duì)貢獻(xiàn)。對(duì)貢獻(xiàn)。 r=0.5m r=0.5m時(shí)介質(zhì)相對(duì)貢獻(xiàn)為時(shí)介質(zhì)相對(duì)貢獻(xiàn)為22.522.5， r=2.5mr=2.5m，相對(duì)貢獻(xiàn)為相對(duì)貢獻(xiàn)為7777a.a.因因g gr r 0,0,故故G G橫積橫積是隨是隨r r單調(diào)增加的單調(diào)增加的。b.b.當(dāng)當(dāng)r=0r=0，G G橫積橫積=0=0， r r， G G橫積橫積= =1 1c. c. G G橫積橫積=0.5=0.5的圓柱體半徑作為探測(cè)半徑的圓柱體半徑作為探測(cè)半徑（約（約0.80.8米）米）設(shè)設(shè) z z軸原點(diǎn)在雙線圈系中軸原點(diǎn)在雙線圈系中點(diǎn)點(diǎn)0( ,)ZGg r z dr3 3、縱向微分幾何因子、縱向微分幾何因子21,2

14、2,82ZLZLGLLZZ意義：表示意義：表示z z值一定，單位值一定，單位厚度的無限延伸的薄板厚度的無限延伸的薄板狀介質(zhì)狀介質(zhì)，對(duì)，對(duì)a a 的相對(duì)貢獻(xiàn)。的相對(duì)貢獻(xiàn)。ZGa. T,Ra. T,R之間地層對(duì)之間地層對(duì)a a 貢獻(xiàn)最大，之外的介質(zhì)貢獻(xiàn)最大，之外的介質(zhì)貢獻(xiàn)按貢獻(xiàn)按1/z1/z2 2 減小。減小。b. Gb. Gz z 決定縱向分辨率決定縱向分辨率要提高縱向分辨率要提高縱向分辨率, , 減小減小L L4 4、縱向積分幾何因子、縱向積分幾何因子22( )hhZGGz dz縱積,21,42ZZLZLGLLZZ意義：意義：厚度為厚度為2z2z的地層的地層對(duì)對(duì)a a的相對(duì)貢獻(xiàn)，及圍巖的相對(duì)貢

15、獻(xiàn)，及圍巖的影響的影響G縱積a.G a.G 縱積縱積曲線與曲線與G G橫積橫積相似，單調(diào)增加相似，單調(diào)增加b. z=0，G縱積縱積=0； z，G縱積縱積=1h=L=1m時(shí)，目的層與圍巖的貢獻(xiàn)均為時(shí)，目的層與圍巖的貢獻(xiàn)均為50% 探測(cè)深度淺（探測(cè)深度淺（r=0.8m);r=0.8m); 分辨率低分辨率低( (h=2mh=2m，G G縱積縱積=0.7);=0.7); 無用信號(hào)比有用信號(hào)幅度高幾十甚至上千倍。無用信號(hào)比有用信號(hào)幅度高幾十甚至上千倍。5 5、雙線圈系探測(cè)特性、雙線圈系探測(cè)特性二、復(fù)合線圈系二、復(fù)合線圈系0.8m六線圈系六線圈系T T0 0R R0 0主線圈對(duì)主線圈對(duì)，各，各100100

16、匝，主線圈距匝，主線圈距L L0000=0.8 m=0.8 mT T1 1R R1 1補(bǔ)償線圈對(duì)補(bǔ)償線圈對(duì)，各，各-25-25匝，匝， 減小井的影響減小井的影響, ,增加探測(cè)深度增加探測(cè)深度T T2 2R R2 2 聚焦線圈對(duì)聚焦線圈對(duì)，各，各-7-7匝，匝， 提高分層能力，減小圍巖影響。提高分層能力，減小圍巖影響。由由l l個(gè)串聯(lián)的發(fā)射線圈和個(gè)串聯(lián)的發(fā)射線圈和m m個(gè)串聯(lián)的接收線圈個(gè)串聯(lián)的接收線圈構(gòu)成的復(fù)構(gòu)成的復(fù)合線圈系，將有合線圈系，將有l(wèi) lm m個(gè)雙線圈系，總探測(cè)特性是這些個(gè)雙線圈系，總探測(cè)特性是這些線圈系疊加的結(jié)果。線圈系疊加的結(jié)果。 R2 0.6 T0 0.2 T1 0.4 R1

17、0.2 R0 0.6 T2 -7 100 -25 -25 100 -70.8m六線圈系探測(cè)特性六線圈系探測(cè)特性特性曲線特性曲線 ，見書，見書7474頁，圖頁，圖5-105-10橫向微分、積分幾何因子橫向微分、積分幾何因子n橫向微分幾何因子曲線橫向微分幾何因子曲線1 1、3 3：n當(dāng)當(dāng)r0.2 mr0.2 m時(shí)，時(shí)，G Gr r比比G Gr00r00低的多，而且出現(xiàn)負(fù)值。另低的多，而且出現(xiàn)負(fù)值。另外外G Gr r的最大值出現(xiàn)在的最大值出現(xiàn)在r=0.58 mr=0.58 m處，處，GrGr0000的最大值出的最大值出現(xiàn)在現(xiàn)在r=0.36 mr=0.36 m處處n說明六線圈系的微分幾何因子的最大值向

18、徑向深說明六線圈系的微分幾何因子的最大值向徑向深部推移了部推移了。n橫向積分幾何因子曲線橫向積分幾何因子曲線2 2、4 4：n當(dāng)當(dāng)r=0.2 mr=0.2 m時(shí)，時(shí)，G G橫積橫積=-0.0027=-0.0027，而，而G G橫積橫積0000=0.067=0.067。井。井孔對(duì)雙線圈對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)為孔對(duì)雙線圈對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)為6.76.7，對(duì)六，對(duì)六線圈系的相對(duì)貢獻(xiàn)則幾乎為零。線圈系的相對(duì)貢獻(xiàn)則幾乎為零。n說明，采用復(fù)合線圈系達(dá)到了降低井眼影響之目說明，采用復(fù)合線圈系達(dá)到了降低井眼影響之目的。的。n當(dāng)當(dāng)r=3 mr=3 m時(shí)，時(shí)，G G橫積橫積0000比比G G橫積橫積大，大，說明復(fù)

19、合線圈系探測(cè)說明復(fù)合線圈系探測(cè)深度比雙線圈系深。深度比雙線圈系深。縱向微分、積分幾何因子縱向微分、積分幾何因子n曲線曲線1 1和和3 3：六線圈系的縱向微分幾何因子：六線圈系的縱向微分幾何因子GzGz和雙線和雙線圈對(duì)的圈對(duì)的G Gz00z00比較，比較，GzGz的峰值比的峰值比G Gz00z00高而且變化較陡，高而且變化較陡，這說明六線圈系的縱向分辨能力比雙線圈系強(qiáng)。這說明六線圈系的縱向分辨能力比雙線圈系強(qiáng)。n在在Z=1mZ=1m附近，附近，GzGz出現(xiàn)負(fù)值，這個(gè)現(xiàn)象稱為出現(xiàn)負(fù)值，這個(gè)現(xiàn)象稱為“過聚過聚焦焦”，GzGz有兩個(gè)過零點(diǎn)有兩個(gè)過零點(diǎn):Z=0.89m:Z=0.89m和和Z=-1.05m

20、Z=-1.05m處。處。n在六線圈系的積分特性在六線圈系的積分特性曲線曲線2 2上也可以看出上也可以看出G G縱積縱積曲曲線在兩個(gè)過零點(diǎn)間隔內(nèi)各有降低。線在兩個(gè)過零點(diǎn)間隔內(nèi)各有降低。n0.8 m0.8 m六線圈系的橫、縱向探測(cè)特性均優(yōu)越于雙線六線圈系的橫、縱向探測(cè)特性均優(yōu)越于雙線圈系。其測(cè)量結(jié)果受井眼影響小，在有的井中井眼圈系。其測(cè)量結(jié)果受井眼影響小，在有的井中井眼影響可忽略，探測(cè)深度稍有提高；同時(shí)縱向分辨能影響可忽略，探測(cè)深度稍有提高；同時(shí)縱向分辨能力較強(qiáng)。力較強(qiáng)。 0.8m0.8m六線圈系的六線圈系的橫向微分幾何因子橫向微分幾何因子的極大的極大值對(duì)應(yīng)的值對(duì)應(yīng)的r,r,小于主線圈對(duì)的橫向微分

21、幾何因子小于主線圈對(duì)的橫向微分幾何因子極大值對(duì)應(yīng)的極大值對(duì)應(yīng)的r;0.8mr;0.8m六線圈系的橫向積分幾何六線圈系的橫向積分幾何因子的曲線上升緩慢，主線圈對(duì)的橫向積分幾因子的曲線上升緩慢，主線圈對(duì)的橫向積分幾何因子曲線上升快。何因子曲線上升快。 0.8m 0.8m六線圈系的六線圈系的縱向微分幾何因子縱向微分幾何因子的極的極大值小于主線圈對(duì)的縱向微分幾何因子極大值，大值小于主線圈對(duì)的縱向微分幾何因子極大值，說明六線圈系的縱向說明六線圈系的縱向分辨能力強(qiáng)分辨能力強(qiáng)。0.8m0.8m六線圈六線圈系的縱向積分幾何因子的曲線上升快，主線圈系的縱向積分幾何因子的曲線上升快，主線圈對(duì)的縱向積分幾何因子曲線

22、上升緩慢。說明六對(duì)的縱向積分幾何因子曲線上升緩慢。說明六線圈系的縱向探測(cè)特性優(yōu)于主線圈對(duì)縱向探測(cè)線圈系的縱向探測(cè)特性優(yōu)于主線圈對(duì)縱向探測(cè)特性。特性。 3 感應(yīng)測(cè)井曲線感應(yīng)測(cè)井曲線一、上下圍巖（導(dǎo)電性）相同時(shí)，單一低、高一、上下圍巖（導(dǎo)電性）相同時(shí)，單一低、高電導(dǎo)率地層的視電導(dǎo)率曲線特點(diǎn)電導(dǎo)率地層的視電導(dǎo)率曲線特點(diǎn)1.低電導(dǎo)率地層視電導(dǎo)率曲線低電導(dǎo)率地層視電導(dǎo)率曲線 1.7hmh1.7m 曲線上出現(xiàn)一對(duì)曲線上出現(xiàn)一對(duì)“耳朵耳朵”，位置對(duì)稱出現(xiàn)，位置對(duì)稱出現(xiàn) 在上下界面以內(nèi)，在上下界面以內(nèi)，“過聚焦過聚焦”產(chǎn)生產(chǎn)生 2hmh2.2m “耳朵耳朵”逐漸合逐漸合一一 3hmh3m曲線中部為外凸圓弧狀曲

23、線中部為外凸圓弧狀 中部平直中部平直 曲線中部為凹形曲線中部為凹形 曲線為尖峰狀曲線為尖峰狀 2.高電導(dǎo)率地層視電導(dǎo)率曲線高電導(dǎo)率地層視電導(dǎo)率曲線 曲線特點(diǎn)和變化規(guī)律和與低電導(dǎo)率曲線完全相同，曲線特點(diǎn)和變化規(guī)律和與低電導(dǎo)率曲線完全相同，只是曲線偏移方向相反只是曲線偏移方向相反二、上下圍巖不同時(shí)，單一低、高電導(dǎo)率地層二、上下圍巖不同時(shí)，單一低、高電導(dǎo)率地層的視電導(dǎo)率曲線特點(diǎn)的視電導(dǎo)率曲線特點(diǎn) 地層電導(dǎo)率曲線為非對(duì)稱曲線。厚層的中部，視電導(dǎo)地層電導(dǎo)率曲線為非對(duì)稱曲線。厚層的中部，視電導(dǎo)率等于地層電導(dǎo)率；隨地層厚度減小，視電導(dǎo)率受圍率等于地層電導(dǎo)率；隨地層厚度減小，視電導(dǎo)率受圍巖電導(dǎo)率影響增加，與地

24、層值差異增大。巖電導(dǎo)率影響增加，與地層值差異增大。（1）低電導(dǎo)率地層低電導(dǎo)率地層視電導(dǎo)率曲線視電導(dǎo)率曲線地層厚度大于地層厚度大于2m 中部呈傾斜狀，地層中部呈傾斜狀，地層中點(diǎn)對(duì)應(yīng)傾斜線中點(diǎn)中點(diǎn)對(duì)應(yīng)傾斜線中點(diǎn) （2）高電導(dǎo)率地層視電導(dǎo)率曲線高電導(dǎo)率地層視電導(dǎo)率曲線與上述基本規(guī)律一致，變化方向相反與上述基本規(guī)律一致，變化方向相反 （3）地層電導(dǎo)率介于上下圍巖電導(dǎo)率之間地層電導(dǎo)率介于上下圍巖電導(dǎo)率之間 曲線呈階梯狀，很難利用曲線呈階梯狀，很難利用 4 感應(yīng)測(cè)井資料應(yīng)用感應(yīng)測(cè)井資料應(yīng)用一、劃分滲透層一、劃分滲透層地層厚度大于地層厚度大于2m 用用“半幅點(diǎn)半幅點(diǎn)”法劃分頂?shù)捉缑?。法劃分頂?shù)捉缑妗Ｉ舷聡鷰r

25、不對(duì)稱，上下界面用各自半幅點(diǎn)確定界面。上下圍巖不對(duì)稱，上下界面用各自半幅點(diǎn)確定界面。 巖層厚度為底頂界面深度之差巖層厚度為底頂界面深度之差對(duì)于薄層，用微電阻率曲線或短電極距視電阻率對(duì)于薄層，用微電阻率曲線或短電極距視電阻率曲線劃分地層界面曲線劃分地層界面 二、合理選取感應(yīng)測(cè)井讀數(shù)二、合理選取感應(yīng)測(cè)井讀數(shù)1目的層視電導(dǎo)率讀取目的層視電導(dǎo)率讀取一般讀地層中點(diǎn)極值；或讀中部平均值。一般讀地層中點(diǎn)極值；或讀中部平均值。2圍巖視電導(dǎo)率讀取圍巖視電導(dǎo)率讀取上下圍巖相同，且?guī)r性均勻，地層足夠厚，讀上或下圍巖值上下圍巖相同，且?guī)r性均勻，地層足夠厚，讀上或下圍巖值巖性不均勻，讀取距目的層中心巖性不均勻，讀取距目

26、的層中心5m部分部分上下圍巖不相同，讀取上下圍巖平均值，即上下圍巖不相同，讀取上下圍巖平均值，即2sssa下上三、確定巖層真電阻率三、確定巖層真電阻率 tR1校正校正(1)(1)均質(zhì)校正均質(zhì)校正均質(zhì)校正：對(duì)電磁波在均勻無限介質(zhì)中傳播時(shí)，其幅均質(zhì)校正：對(duì)電磁波在均勻無限介質(zhì)中傳播時(shí)，其幅度衰減和相對(duì)移動(dòng)的校正。由于傳播效應(yīng)影響，在均勻度衰減和相對(duì)移動(dòng)的校正。由于傳播效應(yīng)影響，在均勻無限介質(zhì)中視電導(dǎo)率與電導(dǎo)率關(guān)系為：無限介質(zhì)中視電導(dǎo)率與電導(dǎo)率關(guān)系為：21sincospaeppppp122pLp為傳播參數(shù)(2)圍巖圍巖層厚校正層厚校正 根據(jù)圖版進(jìn)行校正根據(jù)圖版進(jìn)行校正(3)侵入校正侵入校正 無泥漿侵

27、入，只須進(jìn)行前二者校正即可；無泥漿侵入，只須進(jìn)行前二者校正即可；若有侵入須考慮侵入校正若有侵入須考慮侵入校正 2確定巖層真電阻率確定巖層真電阻率 tR 經(jīng)上述曲線校正后，得到的電導(dǎo)率與地層電阻率的關(guān)系，經(jīng)上述曲線校正后，得到的電導(dǎo)率與地層電阻率的關(guān)系，確定地層電阻率確定地層電阻率 1000ttR3確定流體性質(zhì)確定流體性質(zhì) 已知地層巖性、已知地層巖性、孔隙度、電阻率，孔隙度、電阻率，應(yīng)用相應(yīng)的關(guān)系式，應(yīng)用相應(yīng)的關(guān)系式，可以確定地層的含可以確定地層的含水飽和度和油氣飽水飽和度和油氣飽和度。和度。習(xí)題：習(xí)題：5.1 5.1 感應(yīng)測(cè)井的原理是什么？感應(yīng)測(cè)井的原理是什么？5.2 5.2 感應(yīng)測(cè)井線圈系的

28、組成？感應(yīng)測(cè)井線圈系的組成？5.3 5.3 視電導(dǎo)率的表達(dá)式是什么？視電導(dǎo)率的表達(dá)式是什么？5.4 5.4 橫向幾何因子及縱向幾何因子表達(dá)式分橫向幾何因子及縱向幾何因子表達(dá)式分別為什么？其物理意義如何？別為什么？其物理意義如何？5.5 0.8 m5.5 0.8 m六線圈系如何組成？六線圈系如何組成？ 5.6 5.6 感應(yīng)測(cè)井理論曲線特點(diǎn)如何？感應(yīng)測(cè)井理論曲線特點(diǎn)如何？ 5.7 5.7 感應(yīng)測(cè)井曲線需要哪些校正？感應(yīng)測(cè)井曲線需要哪些校正？5.8 5.8 感應(yīng)測(cè)井資料的應(yīng)用有哪些？感應(yīng)測(cè)井資料的應(yīng)用有哪些？ 5 電磁波傳播測(cè)井 區(qū)分油水層的主要參數(shù)是電阻率（電導(dǎo)率）。近年隨二次采油和三次采油的出現(xiàn)

29、，常遇到低電阻率油層和高電阻率水層。從表51看出，水的介電常數(shù)比油和其它巖石礦物高一個(gè)數(shù)量級(jí)，且礦化度的影響可忽略。因此可以用介電常數(shù)區(qū)分油水層。 在均勻介質(zhì)中，求解感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)時(shí)，從麥克斯韋方程組，得到波動(dòng)方程 22SAAJ 磁矢勢(shì) 發(fā)射電流密度 ASJ傳播常數(shù)，均勻介質(zhì)中為常數(shù)。 ()ii 電導(dǎo)率 介電常數(shù) 磁導(dǎo)率 感應(yīng)測(cè)井中發(fā)射電流頻率為20KHZ ,低頻范圍內(nèi) i說明發(fā)射電流頻率較低時(shí)， 為了測(cè)得介電常數(shù)必須提高，即在高頻電磁場(chǎng)中可測(cè)出介電只與介質(zhì)電導(dǎo)率有關(guān)。常數(shù)22( )i 復(fù)介電常數(shù)， (1tan )ii/ 電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中的損耗 tan /損耗角正切 極化過程中的損耗 國外的EPT測(cè)井，發(fā)射電流頻率為1.1GHZ，淡水 比 高一個(gè)數(shù)量級(jí)，鹽水為同一數(shù)量級(jí)。測(cè)井的響應(yīng)主要取決于介質(zhì)的介電常數(shù)。 使用1.1GHZ微波頻率時(shí)，發(fā)射和接收器不能用線圈，只能用天線。天線是在黃銅極板上刻槽，在極板上有兩個(gè)發(fā)射天線T1、T2和兩個(gè)接收天線R1、R2。測(cè)井時(shí)黃