陣列感應(yīng)測井基礎(chǔ)理論

1、主主要要內(nèi)內(nèi)容容n第一章第一章 電阻率測井基礎(chǔ)電阻率測井基礎(chǔ)n第一節(jié)第一節(jié) 巖電方程巖電方程n第二節(jié)第二節(jié) 電阻率測井及測井環(huán)境電阻率測井及測井環(huán)境n第三節(jié)第三節(jié) 電阻率測井的歷史背景與發(fā)展電阻率測井的歷史背景與發(fā)展n第四節(jié)第四節(jié) 電阻率測井儀器電阻率測井儀器的分類及適用范圍的分類及適用范圍n第二章第二章 陣列感應(yīng)測井陣列感應(yīng)測井n第一節(jié)第一節(jié) 引言引言 n第二節(jié)第二節(jié) 陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計n第三節(jié)第三節(jié) 陣列感應(yīng)測井頻率選擇陣列感應(yīng)測井頻率選擇n第四節(jié)第四節(jié) 陣列感應(yīng)測井的優(yōu)化聚焦合成處理陣列感應(yīng)測井的優(yōu)化聚焦合成處理n第五節(jié)第五節(jié) 陣列感應(yīng)測井影響因素校正陣

2、列感應(yīng)測井影響因素校正n第六節(jié)第六節(jié) 徑向電阻率反演徑向電阻率反演n第七節(jié)第七節(jié) 陣列感應(yīng)測井的測井環(huán)境和工藝要求陣列感應(yīng)測井的測井環(huán)境和工藝要求n第八節(jié)第八節(jié) 陣列感應(yīng)測井原始資料的質(zhì)量控制陣列感應(yīng)測井原始資料的質(zhì)量控制n第三章第三章 高分辨率陣列感應(yīng)（高分辨率陣列感應(yīng)（HDILHDIL）處理軟件）處理軟件第一章第一章 電阻率測井基礎(chǔ)電阻率測井基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 巖電方程巖電方程1、電阻率與電導(dǎo)率、電阻率與電導(dǎo)率 U A R= I L 式中，式中， U物體兩端的電壓物體兩端的電壓 I通過的電流通過的電流 A物體的橫截面積物體的橫截面積 L物體的長度物體的長度 =1/R 第一節(jié)第一節(jié) 巖電方程巖

3、電方程2、地層水電阻率、地層水電阻率 3647.5 82 Rw=（0.0123+ ) Cw0.955 1.8T+39 式中，式中， Cw地層水礦化度地層水礦化度 T地層溫度地層溫度 第一節(jié)第一節(jié) 巖電方程巖電方程3、地層電阻率和飽和度方程、地層電阻率和飽和度方程 abRw Rt= Swnm 式中，式中， a、b常數(shù)常數(shù) m膠結(jié)指數(shù)或孔隙度指數(shù)膠結(jié)指數(shù)或孔隙度指數(shù) n飽和度指數(shù)飽和度指數(shù) 一、電阻率測井一、電阻率測井電阻率測井方法主要分為兩種：電阻率測井方法主要分為兩種： 第一種是第一種是傳導(dǎo)電流法傳導(dǎo)電流法，該方法使用直流電，需要，該方法使用直流電，需要井眼中有導(dǎo)電泥漿。傳導(dǎo)電流法測量的是電阻

4、率。井眼中有導(dǎo)電泥漿。傳導(dǎo)電流法測量的是電阻率。 第二種是第二種是感應(yīng)法感應(yīng)法，使用交流電，井內(nèi)可以含有任，使用交流電，井內(nèi)可以含有任何流體（空氣、任何導(dǎo)電或不導(dǎo)電泥漿）。感應(yīng)法測何流體（空氣、任何導(dǎo)電或不導(dǎo)電泥漿）。感應(yīng)法測量的是電導(dǎo)率。量的是電導(dǎo)率。第二節(jié)第二節(jié) 電阻率測井及測井環(huán)境電阻率測井及測井環(huán)境第二節(jié)第二節(jié) 電阻率測井及測井環(huán)境電阻率測井及測井環(huán)境二、井眼附近的測井環(huán)境二、井眼附近的測井環(huán)境井井眼眼沖沖洗洗帶帶過過渡渡帶帶滲滲透透層層圍巖圍巖圍巖圍巖井眼附近的地層模型井眼附近的地層模型第三節(jié)第三節(jié) 電阻率測井的歷史背景與發(fā)展電阻率測井的歷史背景與發(fā)展 20世紀初世紀初地面電法勘探；

5、地面電法勘探； 20世紀世紀20年代后期年代后期電測井；電測井；（世界上第一條測井曲線是（世界上第一條測井曲線是1927年由法國人斯侖貝謝兄弟在法國年由法國人斯侖貝謝兄弟在法國東北部阿爾薩斯省皮切爾布朗油東北部阿爾薩斯省皮切爾布朗油田的一口井內(nèi)通過點測測得的。田的一口井內(nèi)通過點測測得的。第三節(jié)第三節(jié) 電阻率測井的歷史背景與發(fā)展電阻率測井的歷史背景與發(fā)展 1929年年8月月17日日殼牌石油公司在美國加利福尼亞殼牌石油公司在美國加利福尼亞進行了美國的第一次電阻率測井。進行了美國的第一次電阻率測井。 1931年年斯侖貝謝兄弟完善了連續(xù)記錄的方法，研斯侖貝謝兄弟完善了連續(xù)記錄的方法，研制成第一臺筆記錄

6、儀，測井曲線包括自然電位和普通電阻制成第一臺筆記錄儀，測井曲線包括自然電位和普通電阻率測井曲線。率測井曲線。 1936年年照相膠片記錄儀誕生，電測井曲線已包括照相膠片記錄儀誕生，電測井曲線已包括自然電位、短電位、長電位以及長梯度電極系電阻率曲線。自然電位、短電位、長電位以及長梯度電極系電阻率曲線。 1938年年Dress-Atlas公司使用電測井進行服務(wù)。公司使用電測井進行服務(wù)。 1939年年翁文波先生在四川隆昌的一口井中測出了翁文波先生在四川隆昌的一口井中測出了中國第一條電測井曲線（點測）。中國第一條電測井曲線（點測）。第三節(jié)第三節(jié) 電阻率測井的歷史背景與發(fā)展電阻率測井的歷史背景與發(fā)展 19

7、42年年Archie公式誕生。公式誕生。 1943年年帶有照相井斜儀的三臂傾角儀研制成功，帶有照相井斜儀的三臂傾角儀研制成功，它可以同時確定地層傾斜的方位和角度。它可以同時確定地層傾斜的方位和角度。 1949年年Doll提出感應(yīng)測井幾何因子理論，第一臺提出感應(yīng)測井幾何因子理論，第一臺感應(yīng)測井儀器研制成功。感應(yīng)測井儀器研制成功。 1951年年Doll首先提出側(cè)向測井的原理，研制出側(cè)首先提出側(cè)向測井的原理，研制出側(cè)向測井儀器，這是第一個聚焦式深探測的電阻率測井儀器。向測井儀器，這是第一個聚焦式深探測的電阻率測井儀器。 20世紀世紀50年代末年代末六線圈系的感應(yīng)測井儀投入使用。六線圈系的感應(yīng)測井儀投

8、入使用。 1963年年研制出雙感應(yīng)測井儀器。研制出雙感應(yīng)測井儀器。 1972年年研制出雙側(cè)向測井儀器。研制出雙側(cè)向測井儀器。第三節(jié)第三節(jié) 電阻率測井的歷史背景與發(fā)展電阻率測井的歷史背景與發(fā)展 1983年年BPB公司首先推出了早期的陣列感應(yīng)測井公司首先推出了早期的陣列感應(yīng)測井儀（數(shù)字感應(yīng)測井儀，儀（數(shù)字感應(yīng)測井儀，AIS） 。 1990年年斯侖貝謝公司發(fā)表了斯侖貝謝公司發(fā)表了AIT儀器的初步研究儀器的初步研究成果，并進入商用階段。成果，并進入商用階段。 1992年年Atlas公司開始研究高分辨率陣列儀公司開始研究高分辨率陣列儀HDIL，1995年生產(chǎn)出儀器樣機。年生產(chǎn)出儀器樣機。 1995年年戴

9、維斯等研制成新一代側(cè)向測井儀戴維斯等研制成新一代側(cè)向測井儀-方位方位電阻率成像測井儀電阻率成像測井儀ARI；史密斯等研制出高分辨率方位側(cè)；史密斯等研制出高分辨率方位側(cè)向測井電極系向測井電極系HALS。 1998年年斯侖貝謝公司推出陣列側(cè)向測井儀器。斯侖貝謝公司推出陣列側(cè)向測井儀器。第四節(jié)第四節(jié) 電阻率測井儀器的分類及適用范圍電阻率測井儀器的分類及適用范圍 1、傳導(dǎo)電流型、傳導(dǎo)電流型 傳導(dǎo)電流法測井也稱直流電法測井，它是用供電電極傳導(dǎo)電流法測井也稱直流電法測井，它是用供電電極把電流注入地層，在井周圍地層中形成電場，通過測量周把電流注入地層，在井周圍地層中形成電場，通過測量周圍地層中電場或電位的分

10、布，來確定地層的電阻率。圍地層中電場或電位的分布，來確定地層的電阻率。 要求：井內(nèi)有導(dǎo)電泥漿，提供電流通道。要求：井內(nèi)有導(dǎo)電泥漿，提供電流通道。 普通電阻率測井儀器和側(cè)向測井都屬于傳導(dǎo)電流型測普通電阻率測井儀器和側(cè)向測井都屬于傳導(dǎo)電流型測井儀器。井儀器。第四節(jié)第四節(jié) 電阻率測井儀器的分類及適用范圍電阻率測井儀器的分類及適用范圍 （1）普通電阻率測井）普通電阻率測井 包括電位和梯度電極系測井，普通電阻率測井儀器屬包括電位和梯度電極系測井，普通電阻率測井儀器屬于非聚焦電極，它受井眼和鄰層的影響很大，對于薄層、于非聚焦電極，它受井眼和鄰層的影響很大，對于薄層、低電阻率地層以及侵入較嚴重的地層，測量精

11、度會受到影低電阻率地層以及侵入較嚴重的地層，測量精度會受到影響。尤其在鹽水泥漿井中，供電電極發(fā)出的電流大部分被響。尤其在鹽水泥漿井中，供電電極發(fā)出的電流大部分被井內(nèi)導(dǎo)電的鹽水泥漿所分流，因此測出的視電阻率曲線難井內(nèi)導(dǎo)電的鹽水泥漿所分流，因此測出的視電阻率曲線難以反映地層真電阻率。以反映地層真電阻率。（2）側(cè)向測井）側(cè)向測井 當井眼充滿高礦化度泥漿，井眼電阻率較低、地層當井眼充滿高礦化度泥漿，井眼電阻率較低、地層電阻率較高（如碳酸鹽巖或地層被高電阻率的淡水所飽電阻率較高（如碳酸鹽巖或地層被高電阻率的淡水所飽和），使得侵入帶電阻率小于地層電阻率形成低侵（也和），使得侵入帶電阻率小于地層電阻率形成低

12、侵（也稱減阻侵入）時，一般使用雙側(cè)向測井來確定地層電阻稱減阻侵入）時，一般使用雙側(cè)向測井來確定地層電阻率。雙側(cè)向測井儀器的響應(yīng)范圍為率。雙側(cè)向測井儀器的響應(yīng)范圍為0.2-40000m。 第四節(jié)第四節(jié) 電阻率測井儀器的分類及適用范圍電阻率測井儀器的分類及適用范圍 2、感應(yīng)型、感應(yīng)型 當井眼充滿低礦化度泥漿，井眼電阻率較高、當井眼充滿低礦化度泥漿，井眼電阻率較高、地層電阻率較低，使得侵入帶電阻率大于地層電地層電阻率較低，使得侵入帶電阻率大于地層電阻率（但是地層電阻率不是太低），形成高侵阻率（但是地層電阻率不是太低），形成高侵（也稱增阻侵入）時，一般使用感應(yīng)測井來確定（也稱增阻侵入）時，一般使用感應(yīng)

13、測井來確定地層電阻率。地層電阻率。第二章第二章 陣列感應(yīng)測井陣列感應(yīng)測井第一節(jié)第一節(jié) 引言引言一、問題的提出一、問題的提出 線圈系由一個主發(fā)射和上下非對線圈系由一個主發(fā)射和上下非對稱布置的稱布置的8個接收線圈系組成。每個線個接收線圈系組成。每個線圈系包含一個主接收線圈和一個屏蔽圈系包含一個主接收線圈和一個屏蔽接收線圈，與主發(fā)射線圈構(gòu)成一個三接收線圈，與主發(fā)射線圈構(gòu)成一個三線圈系子陣列。主接收線圈與發(fā)射線線圈系子陣列。主接收線圈與發(fā)射線圈的距離從圈的距離從6in（0.15m）到）到72in（1.83m），有三個工作頻率），有三個工作頻率（26.325kHz，52.65kHz，105.3kHz），

14、），根據(jù)主線圈間距的大小來選擇子陣列根據(jù)主線圈間距的大小來選擇子陣列的工作頻率。的工作頻率。二、陣列感應(yīng)測井儀器介紹二、陣列感應(yīng)測井儀器介紹 1、Schlumberger公司的陣列感應(yīng)成像測井儀器公司的陣列感應(yīng)成像測井儀器AIT 儀器同時測量實部和虛部儀器同時測量實部和虛部信號，得到信號，得到28個測量信號，接個測量信號，接收信號數(shù)字化后傳到地面，由收信號數(shù)字化后傳到地面，由地面軟件聚焦合成得到地面軟件聚焦合成得到5種不種不同探測深度同探測深度10in（0.25m），），20in（0.50m），），30in（0.75m），），60in（1.50m），），90in（2.25m）的）的3組分辨率組

15、分辨率1ft（0.3m），），2ft（0.6m），），3ft（1.2m）曲線。）曲線。二、陣列感應(yīng)測井儀器介紹二、陣列感應(yīng)測井儀器介紹 1、Schlumberger公司的陣列感應(yīng)成像測井儀器公司的陣列感應(yīng)成像測井儀器AIT 線圈系由七個單側(cè)布置的線圈系由七個單側(cè)布置的三線圈系子陣列組成；主接收三線圈系子陣列組成；主接收線圈間距從線圈間距從6in（0.15m）到）到94in（2. 39m），按對數(shù)等間），按對數(shù)等間距布置；所有子陣列同時接收距布置；所有子陣列同時接收包含包含8個頻率（個頻率（10kHz，30kHz，50kHz，70kHz ，90kHz，110kHz ，130kHz，150kHz

16、）的時間序列波形，波形數(shù)字化的時間序列波形，波形數(shù)字化后送到地面，地面用快速傅立后送到地面，地面用快速傅立葉變換將波形分解為實部和虛葉變換將波形分解為實部和虛部信號，共得到部信號，共得到112個信號。個信號。 2、Atlas公司的高分辨率陣列感應(yīng)測井儀器公司的高分辨率陣列感應(yīng)測井儀器HDIL 2、Atlas公司的高分辨率陣列感應(yīng)測井儀器公司的高分辨率陣列感應(yīng)測井儀器HDIL 現(xiàn)場提供現(xiàn)場提供6種探測深度種探測深度10in（0.25m），），20in（0.50m），），30in（0.75m），），60in（1.50m），），90in（2.25m）和）和120in（3.05m）的的3組分辨率組分辨

17、率1ft（0.3m），），2ft（0.6m），），3ft（1.2m）和）和實際分辨率曲線；井下接收實際分辨率曲線；井下接收波形進行堆棧處理，具有較波形進行堆棧處理，具有較強的抗干擾能力，易于進行強的抗干擾能力，易于進行曲線異常診斷和質(zhì)量控制。曲線異常診斷和質(zhì)量控制。 3、Halliburton公司的高分辨率陣列感應(yīng)測井儀器公司的高分辨率陣列感應(yīng)測井儀器HRAI 線圈系由四線圈系組成，中間為主發(fā)射線圈，上下各布置線圈系由四線圈系組成，中間為主發(fā)射線圈，上下各布置5個接收線圈，兩個工作頻率（個接收線圈，兩個工作頻率（8kHz和和32kHz），同時測量實部），同時測量實部和虛部信號，井下數(shù)字電路將數(shù)

18、據(jù)數(shù)字化后傳到地面處理。其和虛部信號，井下數(shù)字電路將數(shù)據(jù)數(shù)字化后傳到地面處理。其徑向處理和縱向處理獨立實現(xiàn)。在徑向處理前，每個子陣列的徑向處理和縱向處理獨立實現(xiàn)。在徑向處理前，每個子陣列的測量均進行反褶積濾波為具有相同的縱向分辨率。徑向合成處測量均進行反褶積濾波為具有相同的縱向分辨率。徑向合成處理時，除最淺的理時，除最淺的0.25m和和0.50m外，其余深曲線合成不使用淺子外，其余深曲線合成不使用淺子陣列信號，從而使近井眼影響限制在淺測量曲線中。最終提供陣列信號，從而使近井眼影響限制在淺測量曲線中。最終提供6種探測深度種探測深度10in（0.25m），），20in（0.50m），），30in（

19、0.75m），），60in（1.50m），），90in（2.25m）和）和120in（3.05m）的）的3組分辨率組分辨率1ft（0.3m），），2ft（0.6m），），3ft（1.2m）和實際分辨率曲線。提）和實際分辨率曲線。提供供3參數(shù)（地層電阻率、沖洗帶電阻率和侵入直徑）反演結(jié)果。參數(shù)（地層電阻率、沖洗帶電阻率和侵入直徑）反演結(jié)果。1ft垂直聚焦垂直聚焦匹配曲線匹配曲線2ft垂直聚焦垂直聚焦匹配曲線匹配曲線4ft垂直聚焦垂直聚焦匹配曲線匹配曲線第二節(jié)第二節(jié) 陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計一、線圈系的設(shè)計要求一、線圈系的設(shè)計要求1）使線圈系能夠采集到足夠的地層信息；）

20、使線圈系能夠采集到足夠的地層信息；2）各子陣列本身的探測深度與要合成達到的探測深度有）各子陣列本身的探測深度與要合成達到的探測深度有合理的關(guān)系；合理的關(guān)系；3）各子陣列之間的重復(fù)信息最少；）各子陣列之間的重復(fù)信息最少；4）接收線圈與發(fā)射線圈的間距是測井采樣間距的整數(shù)倍；）接收線圈與發(fā)射線圈的間距是測井采樣間距的整數(shù)倍；5）最短子陣列的間距應(yīng)考慮最大縱向分辨率（最小分層）最短子陣列的間距應(yīng)考慮最大縱向分辨率（最小分層能力）和測量的穩(wěn)定性；能力）和測量的穩(wěn)定性；第二節(jié)第二節(jié) 陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計一、線圈系的設(shè)計要求一、線圈系的設(shè)計要求6）最長子陣列的間距應(yīng)考慮測量信

21、號大小、趨膚效應(yīng)影）最長子陣列的間距應(yīng)考慮測量信號大小、趨膚效應(yīng)影響和儀器的長度；響和儀器的長度； 7）屏蔽線圈的位置，除了考慮抑制直耦信號外，還應(yīng)考）屏蔽線圈的位置，除了考慮抑制直耦信號外，還應(yīng)考慮小井眼影響和提供高分辨率信息；慮小井眼影響和提供高分辨率信息；8）線圈系匝數(shù)必須是整數(shù)；）線圈系匝數(shù)必須是整數(shù)；9）子陣列的間距應(yīng)考慮線圈纏繞時的大?。唬┳雨嚵械拈g距應(yīng)考慮線圈纏繞時的大?。?0）線圈系的匝數(shù)應(yīng)考慮各子陣列間的接收信號大小，使）線圈系的匝數(shù)應(yīng)考慮各子陣列間的接收信號大小，使各子陣列具有相近的測量范圍。各子陣列具有相近的測量范圍。第二節(jié)第二節(jié) 陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計陣列感應(yīng)測井線

22、圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計二、二、AIT線圈系結(jié)構(gòu)線圈系結(jié)構(gòu) n8個主線圈距分別為：個主線圈距分別為：6in，9in，12in，15in，21in，27in，39in，72in。n三種頻率為：三種頻率為：26.325kHz,52.65kHz,105.3kHzn8組線圈使用同一頻率，組線圈使用同一頻率，又有又有6組線圈使用其他相組線圈使用其他相鄰的兩個頻率。鄰的兩個頻率。n實際有實際有14個不同探測深個不同探測深度的度的28個信號。個信號。第二節(jié)第二節(jié) 陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計三、三、HDIL線圈系結(jié)構(gòu)線圈系結(jié)構(gòu) n7個主線圈距分別為：個主線圈距分別為： 6in（0.15m）到）到

23、94in（2. 39m），），按對數(shù)等間距布置；按對數(shù)等間距布置； n8種頻率：種頻率： 10kHz，30kHz，50kHz，70kHz ，90kHz，110kHz ，130kHz，150kHzn7組線圈分別使用組線圈分別使用8種頻率種頻率n實際有實際有56個不同探測深度的個不同探測深度的112個信號。個信號。第二節(jié)第二節(jié) 陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計陣列感應(yīng)測井線圈系結(jié)構(gòu)設(shè)計四、四、HRAI線圈系結(jié)構(gòu)線圈系結(jié)構(gòu) n主發(fā)射線圈在中間，主發(fā)射線圈在中間，上下各上下各5個接收線圈個接收線圈n四線圈系結(jié)構(gòu)四線圈系結(jié)構(gòu) n2種頻率：種頻率： 8kHz和和32kHz 第三節(jié)第三節(jié) 陣列感應(yīng)測井頻率選擇陣列

24、感應(yīng)測井頻率選擇第三節(jié)第三節(jié) 陣列感應(yīng)測井頻率選擇陣列感應(yīng)測井頻率選擇 一、一、AITAIT的頻率選擇的頻率選擇 發(fā)射線圈發(fā)出發(fā)射線圈發(fā)出3種工作頻率（種工作頻率（26.325kHz，52.65kHz，105.3kHz）信號，接收線圈不接收所有頻率信號。第）信號，接收線圈不接收所有頻率信號。第1和第和第2短子陣列僅接收高頻（短子陣列僅接收高頻（105.3kHz）信號；第）信號；第3和第和第4子陣列同時接收高頻（子陣列同時接收高頻（105.3kHz）和中頻（）和中頻（52.65kHz）信號；第信號；第5、第、第6、第、第7、第、第8子陣列同時接收中頻（子陣列同時接收中頻（52.65kHz）和低頻

25、（）和低頻（26.325kHz）信號。）信號。第三節(jié)第三節(jié) 陣列感應(yīng)測井頻率選擇陣列感應(yīng)測井頻率選擇 優(yōu)點：優(yōu)點： 當線圈間距不變時，對一定范圍的地層電導(dǎo)當線圈間距不變時，對一定范圍的地層電導(dǎo)率（率（0.001-1S/m），頻率高，趨膚效應(yīng)影響小，），頻率高，趨膚效應(yīng)影響小，測量信號包含更多的地層信息。測量信號包含更多的地層信息。 趨膚效應(yīng)與線圈間距成正比，間距大趨膚效趨膚效應(yīng)與線圈間距成正比，間距大趨膚效應(yīng)嚴重，反之，趨膚效應(yīng)小。要使在地層電導(dǎo)率應(yīng)嚴重，反之，趨膚效應(yīng)小。要使在地層電導(dǎo)率（1-5S/m）范圍，視電導(dǎo)率實部仍然有效，大線）范圍，視電導(dǎo)率實部仍然有效，大線圈間距子陣列必須有小的工

26、作頻率。圈間距子陣列必須有小的工作頻率。第三節(jié)第三節(jié) 陣列感應(yīng)測井頻率選擇陣列感應(yīng)測井頻率選擇 優(yōu)點：優(yōu)點： 各子陣列的測量電壓信號范圍（各子陣列的測量電壓信號范圍（0.001-5S/m），對于一定的測量精度（），對于一定的測量精度（10-6V），目），目前的頻率選擇較好地考慮了各子陣列具有相近前的頻率選擇較好地考慮了各子陣列具有相近的測量動態(tài)范圍。例如，高電導(dǎo)率（大于的測量動態(tài)范圍。例如，高電導(dǎo)率（大于1S/m）時，線圈間距最長的第）時，線圈間距最長的第8子陣列，中頻子陣列，中頻信號可能失效，但低頻信號仍然有效。信號可能失效，但低頻信號仍然有效。第三節(jié)第三節(jié) 陣列感應(yīng)測井頻率選擇陣列感應(yīng)測井

27、頻率選擇 二、二、HDILHDIL的頻率選擇的頻率選擇 HDIL的井下探頭數(shù)據(jù)采集中提出了波形采集和數(shù)的井下探頭數(shù)據(jù)采集中提出了波形采集和數(shù)據(jù)堆棧技術(shù)（據(jù)堆棧技術(shù)（Beard，1996）。發(fā)射線圈發(fā)射由微處理）。發(fā)射線圈發(fā)射由微處理器產(chǎn)生包含器產(chǎn)生包含8個奇次諧波頻率（個奇次諧波頻率（10kHz，30kHz，50kHz，70kHz ，90kHz，110kHz ，130kHz，150kHz ）的近似）的近似方波信號，所有接收線圈均接收隨時間變化的波形信號。方波信號，所有接收線圈均接收隨時間變化的波形信號。波形經(jīng)數(shù)字化后用數(shù)據(jù)堆棧技術(shù)傳輸?shù)降孛妫孛嬗嬎悴ㄐ谓?jīng)數(shù)字化后用數(shù)據(jù)堆棧技術(shù)傳輸?shù)降孛?，地?/p>

28、計算機軟件再用傅立葉變換分離機軟件再用傅立葉變換分離8個頻率信號，包括實部與個頻率信號，包括實部與虛部信號。虛部信號。第三節(jié)第三節(jié) 陣列感應(yīng)測井頻率選擇陣列感應(yīng)測井頻率選擇 優(yōu)點：優(yōu)點： 第一，數(shù)據(jù)堆棧技術(shù)在每一個測量點輸出經(jīng)多次迭第一，數(shù)據(jù)堆棧技術(shù)在每一個測量點輸出經(jīng)多次迭加平均后的時間序列波形，它增強了小信號的測量精度加平均后的時間序列波形，它增強了小信號的測量精度和抗干擾能力。和抗干擾能力。 第二，時間序列波形可以讓工程技術(shù)人員觀察測井第二，時間序列波形可以讓工程技術(shù)人員觀察測井異常并進行質(zhì)量控制；檢查測井系統(tǒng)存在的問題，如曲異常并進行質(zhì)量控制；檢查測井系統(tǒng)存在的問題，如曲線畸形，大干擾

29、等。線畸形，大干擾等。 第三，地層電阻率動態(tài)測量范圍大。第三，地層電阻率動態(tài)測量范圍大。 第四，測量豐富的井下地層信息。第四，測量豐富的井下地層信息。HDIL有有7個子陣個子陣列，可同時測量列，可同時測量8個頻率的實部和虛部信號，直接測量個頻率的實部和虛部信號，直接測量得到得到112條曲線，是條曲線，是AIT的的4倍。倍。 第四節(jié)第四節(jié) 陣列感應(yīng)測井的優(yōu)化聚焦合成處理陣列感應(yīng)測井的優(yōu)化聚焦合成處理 與雙感應(yīng)測井采用線圈系聚焦不同，陣與雙感應(yīng)測井采用線圈系聚焦不同，陣列感應(yīng)測井使用簡單的三線圈系，沒有硬件列感應(yīng)測井使用簡單的三線圈系，沒有硬件聚焦性能，采用軟件聚焦，即利用多個線圈聚焦性能，采用軟

30、件聚焦，即利用多個線圈陣列在不同井眼深度測量的原始讀數(shù)進行加陣列在不同井眼深度測量的原始讀數(shù)進行加權(quán)求和，得出陣列感應(yīng)合成曲線，權(quán)求和，得出陣列感應(yīng)合成曲線，陣列感應(yīng)測井軟件聚焦合成陣列感應(yīng)測井軟件聚焦合成 n在一定的電導(dǎo)率范圍內(nèi)，感應(yīng)測井的讀數(shù)相當于地層各在一定的電導(dǎo)率范圍內(nèi)，感應(yīng)測井的讀數(shù)相當于地層各部分電導(dǎo)率的加權(quán)平均。部分電導(dǎo)率的加權(quán)平均。 （1 1）n式中，權(quán)函數(shù)為第式中，權(quán)函數(shù)為第n n組線圈系在給定頻率下組線圈系在給定頻率下R R或或X X信號的信號的響應(yīng)。陣列感應(yīng)測井給出的合成曲線相當于所有陣列線響應(yīng)。陣列感應(yīng)測井給出的合成曲線相當于所有陣列線圈原始信號（經(jīng)過井眼校正后）的加權(quán)

31、和；圈原始信號（經(jīng)過井眼校正后）的加權(quán)和； （2 2）n式中：式中： 陣列感應(yīng)測井曲線；陣列感應(yīng)測井曲線；n 第第n n組線圈系測量的電導(dǎo)率；組線圈系測量的電導(dǎo)率； n 測量線圈系的總道數(shù)；測量線圈系的總道數(shù)；n每組線圈系的加權(quán)值。每組線圈系的加權(quán)值。zdrdzrzzrgznn),(),()( NnZZznnzzz1logmaxmin)()(第五節(jié)第五節(jié) 陣列感應(yīng)測井影響因素校正陣列感應(yīng)測井影響因素校正1、趨膚效應(yīng)影響校正、趨膚效應(yīng)影響校正2、井眼環(huán)境校正、井眼環(huán)境校正3、傾角校正、傾角校正4、深度校正、深度校正第六節(jié)第六節(jié) 徑向電阻率反演徑向電阻率反演n單條電阻率測井曲線通常不能代表在特定半

32、徑下地單條電阻率測井曲線通常不能代表在特定半徑下地層的電阻率，所以，當存在侵入時，就應(yīng)該通過對層的電阻率，所以，當存在侵入時，就應(yīng)該通過對多條電阻率測井曲線的反演求出多條電阻率測井曲線的反演求出RtRt。n傳統(tǒng)上用于感應(yīng)測井和側(cè)向測井的反演方法，就是傳統(tǒng)上用于感應(yīng)測井和側(cè)向測井的反演方法，就是在代表特定模擬條件的點之間進行插值，其模型是在代表特定模擬條件的點之間進行插值，其模型是“臺階剖面臺階剖面”三參數(shù)（三參數(shù)（toto、d di i和和t t）模型。）模型。n由于陣列感應(yīng)測井具有多種徑向探測深度，采用更由于陣列感應(yīng)測井具有多種徑向探測深度，采用更接近實際情況的四參數(shù)（接近實際情況的四參數(shù)（

33、toto、r1r1、r2r2和和t t）模型，）模型，它將侵入過渡帶包括在內(nèi)，計算它將侵入過渡帶包括在內(nèi)，計算toto、t t和侵入半和侵入半徑。徑。 高分辨率陣列感應(yīng)一維反演成果圖高分辨率陣列感應(yīng)一維反演成果圖陣列感應(yīng)電阻率（m）0.22000高分辨率陣列感應(yīng)二維反演成果圖高分辨率陣列感應(yīng)二維反演成果圖Rt（m）0.22000Rxo（m）0.22000深度(m)第七節(jié)第七節(jié) 陣列感應(yīng)測井的測井環(huán)境和工藝要求陣列感應(yīng)測井的測井環(huán)境和工藝要求（以（以HDIL為例）為例） 1 1、HDILHDIL測井儀器在井眼內(nèi)有居中和偏心兩種測量方式，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

34、求儀器線圈系部分基本與井壁保持不論哪種方式，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。平行，且線圈系不能貼著井壁。2 2、HDILHDIL測井時要求泥漿電阻率大于測井時要求泥漿電阻率大于0.020.02歐姆米，一般歐姆米，一般來說，泥漿電阻率越小，電磁波在泥漿中的衰減越大，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)值的準確，還需滿足以下條件：的準確，還需滿足以下條件： 小于小于152.4mm152.4mm井眼，井眼，Rt/RmRt/Rm70007000； 小于小于203.3m

35、m203.3mm井眼，井眼，Rt/RmRt/Rm20002000； 小于小于304.8mm304.8mm井眼，井眼，Rt/RmRt/Rm10001000； 第七節(jié)第七節(jié) 陣列感應(yīng)測井的測井環(huán)境和工藝要求陣列感應(yīng)測井的測井環(huán)境和工藝要求（以（以HDIL為例）為例） 3 3、因、因HDILHDIL采用軟件數(shù)字聚焦處理，為高分辨的需要，采用軟件數(shù)字聚焦處理，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。擺動；另一方面也要求井眼尺寸不應(yīng)有劇烈的變化。4 4、由于、由于1 1、3 3的要求，在

36、線圈系應(yīng)增加絕緣扶正器。同的要求，在線圈系應(yīng)增加絕緣扶正器。同時由于常規(guī)測井井徑分辨率較低，再加上常規(guī)測井后幾時由于常規(guī)測井井徑分辨率較低，再加上常規(guī)測井后幾次通井使井眼形狀發(fā)生了變化，因此次通井使井眼形狀發(fā)生了變化，因此HDILHDIL測井時應(yīng)并測測井時應(yīng)并測較高精度的井徑。較高精度的井徑。 第八節(jié)第八節(jié) 陣列感應(yīng)測井原始資料的質(zhì)量控制陣列感應(yīng)測井原始資料的質(zhì)量控制（以（以HDIL為例）為例） 1、主刻度、測前校驗、測后校驗符合規(guī)范；、主刻度、測前校驗、測后校驗符合規(guī)范；2、各線圈的各頻率數(shù)據(jù)不應(yīng)有明顯的跳動，由短源距、各線圈的各頻率數(shù)據(jù)不應(yīng)有明顯的跳動，由短源距到長源距（線圈到長源距（線圈0、線圈、線圈1），應(yīng)有較好的過渡，不），應(yīng)有較好的過渡，不應(yīng)出現(xiàn)劇烈變化；應(yīng)出現(xiàn)劇烈變化；3、重復(fù)曲線與主曲線特征一致，重復(fù)測量值相對誤差、重復(fù)曲線與主曲線特征一致，重復(fù)測量值相對誤差應(yīng)小于應(yīng)小于2%，10in電阻率曲線有異常跳動時應(yīng)改變測速電阻率曲線有異常跳動時應(yīng)改變測速重復(fù)測量；重復(fù)測量；4、在井眼規(guī)則的均質(zhì)非滲透性地層，、在井眼規(guī)則的均質(zhì)非滲透性地層，HDIL的的6條電阻條電阻率曲線應(yīng)基本重合；在滲透性地層，率曲線應(yīng)基本重合；在滲透性地層，6條不同探測深度條不同探測深度的曲線反映的地層侵入剖面