第三章 側(cè)向測井

第三章側(cè)向測井第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井

根據(jù)三側(cè)向電極系的結(jié)構(gòu)特點，可以把三側(cè)向分為深三側(cè)向和淺三側(cè)向兩類三側(cè)向電極系1、深三側(cè)向電極系深三側(cè)向電極系如圖，由三個圓柱狀的金屬電極組成，電極之間用絕緣片隔開，中間為主電極A0，上下對稱分布的電極為屏蔽電極A1、A2，對比電極N和回路電極B位于電極系上方較遠處，電極系在井內(nèi)，為了提高其探測深度，要求屏蔽電極A1、A2較長第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井

深、淺三側(cè)向電極系的電極距均等于兩個屏蔽電極與主電極間的縫隙中點的距離，記錄點為主電極中點2、淺三側(cè)向電極系淺三側(cè)向電極系結(jié)構(gòu)如圖所示，由5個圓柱狀的金屬電極組成，電極之間有絕緣片隔開。中間為主電極A0，上下對稱分布的電極為屏蔽電極系A(chǔ)1、A2，及回路電極B1、B2，對比電極N位于電極系上方較遠處，與深三側(cè)向電極系不同，屏蔽電極A1、A2較短，回路電極B1、B2距主電極A0較近。第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井

二、三側(cè)向電極系的測量原理深、淺三側(cè)向的測量原理基本相同。均采用恒流法測量，即在測量過程中，主電極發(fā)出的電流I0保持不變。另外，在保證主電極產(chǎn)生的電場分布在有限范圍內(nèi)，要求屏蔽電極發(fā)出的電流與主電極的極性相同。在測量過程中，保證主電極與兩個屏蔽電極的電位相等，通過調(diào)節(jié)屏蔽電極的電流以滿足這一條件。測量過程中，隨儀器周圍介質(zhì)導電性的變化，電位相等的局面將被打破，通過不第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井斷調(diào)節(jié)屏蔽電流的大小，以保證此條件的成立。測量的視電阻率為：其中：△U為主電極的電位值；I0為主電流三、深、淺三側(cè)向曲線特點及應用1、深、淺三側(cè)向曲線特點1）當上下圍巖的電阻率相同時，三側(cè)向曲線關(guān)于地層中心對稱。第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井2）、隨地層厚度的減小，圍巖電阻率對視電阻率的影響增加。若圍巖電阻率小于地層電阻率，則視電阻率小于地層電阻率；反之，若圍巖電阻率大于地層電阻率。則視電阻率大于地層電阻率。在這兩種情況下，二者差異隨地層厚度的減小而增加。3）井內(nèi)流體電阻率的影響減小。讀取數(shù)據(jù)的方法。取地層中點的視電阻率值或取地層中部的幾何平均值。深三側(cè)向視電阻率曲線主要反映原狀地層的電阻率，淺三側(cè)向視電阻率主要反映侵入帶電阻率。第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井2、深、淺三側(cè)向測井曲線的應用。1）、影響因素與普通電阻率測井類似，深、淺側(cè)向測井測量結(jié)果也是地層視電阻率，與地層電阻率有一定差異，為了利用三側(cè)向視電阻率確定地層的真電阻率，需要考慮三側(cè)向電阻率的影響因素。根據(jù)測量原理及測量環(huán)境，可把影響因素歸結(jié)為井眼（井眼尺寸、井內(nèi)介質(zhì)的電阻率）、圍巖-層厚（圍巖電阻率、地層厚度）、侵入（侵入特征，侵入半徑）。應用圖版或相應的計算公式，第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四深三側(cè)向井眼校正圖版第一節(jié)三側(cè)向測井第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井2）應用

A、劃分巖性剖面：由于電極距較小，三側(cè)向測井曲線的縱向分層能力強，適于劃分薄層。B、判斷油水層：將深淺三側(cè)向曲線重疊繪制，在滲透層出現(xiàn)幅度差。當Rmf>Rw時，在油層層段。深三側(cè)向讀數(shù)大于淺三側(cè)向讀數(shù)，含油飽和度越高，差異越大，為泥漿低侵；在水層層段，深三側(cè)向讀數(shù)小于淺三側(cè)向讀數(shù)，含水飽和度越高，差異越大，為泥漿高侵。第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井當Rmf<Rw時，無論是油層，還是水層，均為泥漿低侵，但此時油層的視電阻率高于水層，且幅度差比水層的幅度差要大。3、深、淺三側(cè)向測井的優(yōu)缺點1）優(yōu)點：由于屏流作用，使得視電阻率曲線受井眼影響?。褐麟姌O尺寸小，圍巖影響小，縱向分辨率高，有利于薄層劃分。第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)三側(cè)向測井3、深、淺三側(cè)向測井的優(yōu)缺點2）缺點：深三側(cè)向探測深度不夠大，而淺三側(cè)向探測不夠淺，在滲透層層段，兩者幅度差不明顯。當侵入較深時，深三側(cè)向讀數(shù)受侵入帶影響大，而淺三側(cè)向讀數(shù)受原狀地層影響大。第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井為了克服三側(cè)向測井的不足，同時利用其優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上提出了雙側(cè)向測井。一、雙側(cè)向測井電極系及電場分布1、雙側(cè)向測井電極系的結(jié)構(gòu)雙側(cè)向測井電極系有9個電極組成，其中7個為環(huán)形電極。最外側(cè)的兩個柱狀電極在深側(cè)向電極系中為屏蔽電極，在淺側(cè)向電極系中回路電極B1、B2。對比電極N和身側(cè)小的回路電極B在遠處。第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井2、電場分布特點1）、深雙側(cè)向電場分布特點：由于深側(cè)向電極系有兩個柱狀屏蔽電極，對電流的控制作用加強，主電極發(fā)出的電流徑向流入地層很遠才發(fā)散，與B電極形成回路，主電流分布特點見圖，主電流層的厚度為兩對監(jiān)督電極中點的距離，即電極系的電極距。由于兩個柱狀屏蔽電極比較長，對主電極電流的屏蔽作用強，使得主電流流到地層很遠處才發(fā)散，因此電極系的探測深度大，測井結(jié)果反映原狀地層電阻率。第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井2）、淺雙側(cè)向電場分布特點：由于淺側(cè)向電極系的兩個柱狀電極為回路電極，距主電極較近，而環(huán)形屏蔽電極的尺寸小，其對主電流的控制能力較弱，主電極發(fā)出的電流徑向流入地層不遠處就開始發(fā)散，返回回路電極，主電流分布如圖，其厚度為兩對監(jiān)督電極中點的距離，即電極系的電極距，其探測范圍小，測量結(jié)果主要反映侵入帶的電阻率。第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井二、測量原理在整個測量過程中，主電極發(fā)出的電流I0不變，即恒流測量，環(huán)狀和柱狀屏蔽電極分別發(fā)出與主電極電流同極性的電流（I1、I2）。柱狀屏蔽電極電位和環(huán)狀屏蔽電極電位的比值為常數(shù)（a），兩對監(jiān)督電極的電位差為0.測量時，隨周圍介質(zhì)導電性的變化，I0的分布隨之改變，反映為監(jiān)督電極電位的改變，因此任一監(jiān)督電極與對比電極的電位差，即可反映介質(zhì)電阻率的變化，視電阻率為：第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井三、深、淺雙側(cè)向曲線特點及應用1、深、淺雙側(cè)向曲線特點當上下圍巖的電阻率相同時，雙側(cè)向測井曲線關(guān)于地層中心對稱。隨地層厚度的減小，圍巖電阻率對視電阻率的影響增加。若圍巖電阻率小于地層電阻率，則視電阻率小于地層電阻率，反之Kd、Ks為電極系系數(shù)，深、淺雙側(cè)向電極系系數(shù)分別為Kd、Ks第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井若圍巖電阻率大于地層電阻率，則視電阻率大于地層電阻率。在這兩種情況下，二者差異隨地層厚度的減小而增加。

讀取數(shù)據(jù)的方法：取地層中點的視電阻率值或取地層中部的幾何平均值。深雙側(cè)向視電阻率主要反映原狀地層的電阻率，淺雙側(cè)向視電阻率曲線主要反映侵入帶的電阻率。

2、深、淺雙側(cè)向測井曲線的應用1）影響因素第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井與普通電阻率類似，深、淺側(cè)向測井測量結(jié)果也是地層視電阻率，與地層電阻率有一定差異，為了利用雙側(cè)向視電阻率確定地層的真電阻率，需要考慮雙側(cè)向電阻率的影響因素。根據(jù)測量原理及測量環(huán)境，可把影響因素歸結(jié)為井眼（井眼大小，井內(nèi)介質(zhì)的電阻率）、圍巖—層厚（圍巖電阻率、地層厚度）、侵入（侵入特征、侵入半徑）。應用圖版或相應的計算公式，即可對雙側(cè)向電阻率按上述順序進行校正，得到地層電阻率。第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井2）應用由于雙側(cè)向測井探測深度比三側(cè)向深，同時，深、淺雙側(cè)向的縱向分層能力相同，因此，曲線便于對比。主要用于以下幾方面：A、劃分巖性剖面：由于電極距較小，雙側(cè)向測井曲線的縱向分層了能力強，適于劃分薄層。B、確定地層真電阻率及孔隙流體性質(zhì)通過對深、淺雙側(cè)向視電阻率曲線做井眼、圍巖-層厚及侵入校正，即可確定巖層的真電阻率及侵入帶的直徑，由真電阻率即可確定地層孔隙流體性質(zhì)。第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井C、判斷油水層：將深、淺雙側(cè)向曲線重疊繪制，在滲透層出現(xiàn)幅度差。當Rmf>Rw時，在油層段，深雙側(cè)向讀數(shù)大于淺雙側(cè)向讀數(shù)，含油飽和度越大，差異越大，為泥漿低侵；在水層層段，深雙側(cè)向讀數(shù)小于淺雙側(cè)向讀數(shù)，含水飽和度越高，差異越大，為泥漿高侵。當Rmf<Rw時，無論是油層，還是水層，均為泥漿低侵，但此時油層的視電阻率高于水層，且幅度差比水層的幅度差大。第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)雙側(cè)向測井第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)微球聚焦測井微球形聚焦電極系的結(jié)構(gòu)如圖。電極系包括片狀的主電極A0、矩形框的測量電極M0.輔助電極A1、監(jiān)督電極M1、M2，各電極均嵌在極板上?；芈冯姌OB設(shè)置在儀器外殼上或極板支撐架上，電極系貼井壁測量一、微球形聚焦電極系第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)微球聚焦測井二、測量原理

采用恒壓法測量。測量時，測量電極與兩個監(jiān)督電極中點的電位差為一給定值Vref。主電極發(fā)出的電流分為兩部分，一部分與輔助電極形成回路叫輔助Ia，主要分布在泥餅中；另一部分與回路電極形成回路，叫主電流I0，主要分布在沖洗帶中，兩個監(jiān)督電極的電位相等。第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)微球聚焦測井當電極系周圍介質(zhì)的電阻率變化時，電場分布隨之改變，△Um0o≠Vref調(diào)節(jié)Ia的大小，使△Um0o=Vref，同時，隨電場改變，△UM1M2≠0，此時，調(diào)節(jié)I0的大小，使△UM1M2=0，由下式即可確定微球形聚焦測量的視電阻率：其中：I0—主電流；K—微球形聚焦電極系系數(shù)；△UM0O—測量電極與監(jiān)督電極中點的電位差第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)微球聚焦測井三、資料應用根據(jù)微球形聚焦電極系的電場分布特點及測量原理不難看出，其測量結(jié)果直接反映沖洗帶電阻率1、劃分薄層由于I0是以很細的電流束穿過泥餅進入地層的，受泥餅影響小，對地層電阻率變化十分敏感，在巖層界面處有明顯變化，因此，適于劃分薄層。第三十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)微球聚焦測井2、確定沖洗帶電阻率Rxo當泥餅厚度在3.81—19.1mm的范圍內(nèi)，且RMSFL/RXO≤20時，可以認為RMSFL=RXO;只有當泥餅厚度大于19.1mm，且RMSFL/RXO﹥20時，應對RMSFL進行泥餅校正，從而得到RXO3、與其他深電阻率曲線重疊，判斷儲層孔隙流體性質(zhì)第三十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)微球聚焦測井第三十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)本章小結(jié)1、側(cè)向測井電極系的特點及測量原理。2、滲