双感应测井

2024-05-22

双感应测井（精选七篇）

双感应测井篇1

运用三维数值模式法[4—9]对水平井中各向异性地层的双感应测井 ( 深、浅侧向电阻率) 响应进行了数值模拟, 分别分析了地层各向异性系数、围岩层厚、地层界面距离、泥浆侵入对各向异性地层双感应测井响应的影响, 数值模拟结果可指导水平井双感应资料解释。

1 各向异性地层双感应数值计算方法

由Maxwell方程[4]可知, 无源区域电导率为 σ ( x, y, z) 的地层中, 其电场强度E满足波动方程[4]

式 ( 1) 中: k2= iωμσ ( x, y, z) , E为电场强度在x, y, z方向上的分量, ω 为圆频率; μ 为磁导率。

直角坐标系中,

地层水平时, 设井轴方向为z, 则地层电导率只与x, y平面有关, 根据分离变量原理, 令

式 ( 3) 中: u ( z) 为E在z方向上的函数; v ( x, y) 为E在x, y方向的函数。将式 ( 3) 带入式 ( 2)

式中: λ2为本征值。式 ( 4) 代表z方向响应, 可以用解析法直接求解; 式 ( 5) 代表x, y平面响应, 应用有限元素法进行数值求解。

2 数值模拟结果分析

根据前述思想, 编写计算模块, 通过正演模拟, 分析了各向异性、地层厚度、围岩电阻率以及侵入带等对双感应测井响应的影响。

2. 1 地层各向异性系数对双感应响应的影响

假设地层为无限厚, 井斜角从0°变化至90°, 地层水平电阻率Rh为1 Ω·m, 将各向异性系数 λ 分别取1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 对应的垂直电阻率Rv分别为 ( 1、4、9、16、25、36、49) Ω·m。

图1 ( a) 为双感应随井斜角及各向异性变化关系, 从图中可以看出, 随着角度增加, 双感应受各向异性影响越来越大, 当井斜角小于40°时, 可以不考虑各向异性影响, 当井斜角大于40°时, 需要考虑各向异性影响; 如90°, 各向异性为2 时, 深中感应视电阻率分别为各向同性时的2 倍左右。图1 ( b) 为深中感应差值随各向异性变化关系, 60°时, 深中感应基本重合, 深中感应差值很小, 当角度为90°时, 深中感应差值随各向异性系数增大而增大。同时可以看到, 各向异性小于4 时, 深中感应差值小于1 Ω·m, 说明水平情况下, 各向异性一般不会造成双感应幅度差。

2. 2 围岩层厚对双感应的影响

通过改变目的层的厚度来模拟围岩影响特征。假定井眼位于砂岩地层中部, 地层水平, 不考虑井眼大小及泥浆滤液影响, 设砂岩电阻率RT为20 Ω·m, 砂岩层上下围岩无限厚, 围岩电阻率Rs分别为 ( 1、 2、4、6、10、30、50、100、200) Ω·m, 通过改变砂岩层的厚度H来模拟双感应受围岩影响时的响应特征。

从图中可以看到, 地层越薄, 受围岩影响越大, 深感应在层厚大于10 m, 中感应大于8 m时, 基本不受上下围岩影响。

图3 为不同层厚时, 深中感应幅度差的变化关系, 目的层电阻率为20 Ω·m, 围岩分别为50 Ω·m和2 Ω·m。

可以看到, 高阻围岩, 为正幅度差 ( 深感应大于中感应) , 其幅度差随着层厚的增加, 逐渐减小; 而对于低阻围岩, 为负幅度差, 其幅度差随层厚增加先增大后减小, 在层厚3 m时, 幅度差最大。地层较薄时, 深中感应都能探测到围岩, 因此在高阻围岩, 都是正幅度差。而对于低阻围岩, 地层薄时, 深感应的主要贡献来源于围岩, 而中感应主要贡献来源与目的层, 因此为负幅度差; 当层厚逐渐增加时, 目的层的贡献越来越大, 因此其幅差逐渐变小。

2. 3 层界面距离

图4 模拟双感应距离界面距离的响应特征。

假设地层无限厚, 井眼与层界面平行[图4 ( a) ], 从目的层 ( RT= 20 Ω·m) 逐渐进入围岩 ( 围岩电阻率Rs分别为 ( 1, 2, 4, 8, 10, 15, 30, 40) Ω·m。从图中可以看到, 当围岩电阻率比较低时 ( 相当于目的层高阻) , 从高阻层逐渐进入低阻层时, 视电阻率并不是逐渐降低, 而是在层界面附近先升高, 后降低, 在界面处形成一个尖角[图4 ( b) , Rs= 1 Ω·m黑线]。而当围岩电阻率较高时 ( 相当于目的层低阻) , 从目的层进入围岩, 电阻率逐渐升高, 界面处基本上没有变化 ( 图4 ( b) , Rs= 40 Ω·m暗黄线) 。同时, 当目的层电阻率相对低时, 距离界面1 m左右, 基本不受上覆围岩影响了 ( 图4 ( b) , 下部) , 而当目的层电阻率相对高时, 距界面大于4 m, 双感应才不受下覆围岩影响[图4 ( b) , 上部]。

2. 4 不同井斜角与不同地层对比度

模拟不同井斜角和不同地层对比度情况下双感应响应。地层厚度8 m, 目的层电阻率为20 Ω·m, 分别模拟围岩电阻率为1 Ω·m和10 Ω·m, 井斜角为10°, 30°, 60°, 85°情况下响应特征。图5 ( a) 显示的是围岩电阻率为10 Ω·m的结果, 图5 ( b) 显示的是围岩电阻率为1 Ω·m的结果, ( TVD为垂直深度) ; 可以看到, 当相对倾角为85°, 目的层与围岩电阻率比值为20∶ 1 时, 深中感应出现小尖角。而比值为2∶ 1 时, 曲线表现比较平缓, 由此说明角度越大, 地层对比度越大, 容易产生极化现象[图5 ( b) , 尖角]。

2. 5 泥浆侵入影响

根据实际岩电参数和水分析资料, 模拟致密油气储层油层和水层被侵入时, 双感应的响应规律。假设地层厚10 m ( 即不受围岩影响) , a =1. 35, b = 1. 14, m = 1. 55, n = 1. 19, Rw= 0. 17 Ω·m, 地层孔隙度为8%, 当地层为油层Sw= 40% 和水层Sw= 60% , 被淡水泥浆侵入 ( 泥浆电阻率0. 33 Ω·m) 和盐水泥浆 ( 泥浆电阻率0. 07 Ω·m) 侵入时, 双感应随侵入深度 ( di) 变化如图6 所示。图中实线为深感应, 虚线为中感应, 三角符号和方形符号表示淡水泥浆侵入, 圆形和五角星形符号表示盐水泥浆侵入, 红色代表油层, 蓝线代表水层。

从图可以看出, 深中感应受泥浆侵入其变化趋势基本一致。不论是淡水泥浆还是盐水泥浆侵入, 油层电阻率都是随侵入深度增加而逐渐降低。

当侵入深度为1. 5 m, 淡水泥浆侵入时, 深感应下降到原状地层电阻率的86% 左右, 盐水泥浆侵入时下降到原状地层的45% 左右; 水层电阻率被淡水泥浆侵入时, 视电阻率逐渐升高, 而被盐水泥浆侵入时, 视电阻率逐渐降低当侵入深度为1. 5 m时, 深感应降低到原状地层60% 左右。具体数值如表1 所示。

2. 6 层厚与各向异性共同影响

模拟90°时, 不同地层厚度与不同各向异性关系。地层电阻率为10 Ω·m, 围岩电阻率为2 Ω·m, 图7 中实线为深感应, 虚线为中感应, 黑线各向异性系数为1, 红线各向异性为2, 蓝线各向异性为3。可以看到, 随着各向异性系数曾大, 视电阻率值逐渐增大, 当地层厚度较薄时, 各向异性的影响小于围岩影响, 图中可以看到, 当地层厚度大于2 m时, 各向异性会导致视电阻率显著升高, 而在小于2 m时, 由于围岩影响, 视电阻率随各向异性变化并不明显。

3 结论

( 1) 水平井响应与直井有较大差别, 水平井中双感应视电阻率随各向异性系数增大而增大; 水平井解释时, 要考虑各向异性影响。

( 2) 水平井中双感应幅度差主要受层厚影响, 当各向异性较小时基本上不会产生幅度差。

( 3) 目的层电阻率越高, 受围岩影响越严重, 目的层电阻率越低, 受围岩影响越小; 相对倾角越高, 地层上下对比度越大, 越容易产生极化角。

( 4) 泥浆侵入对双感应结果影响显著, 尤其是盐水泥浆。

( 5) 当地层较薄时, 围岩影响大于各向异性影响; 地层较厚时, 各向异性影响不能忽略。

摘要：地层电阻率是影响油气评价的重要参数, 水平井中常利用感应测井确定地层电阻率, 由于水平井与直井测量环境有较大差异, 响应方式势必与直井不同。基于三维数值模式匹配法模拟了水平井各向异性地层双感应的测井响应, 分析了地层各向异性系数、围岩层厚、地层界面距离、泥浆侵入、不同地层对比度以及围岩和各向异性对各双感应测井响应的影响。模拟结果表明:目的层高阻时, 水平井中双感应受围岩影响较大, 低阻时受围岩影响较小;当目的层较薄时, 围岩影响要大于各向异性影响;水平井中双感应幅度差主要受围岩影响, 各向异性较小时, 其幅度差可忽略。

关键词：双感应,水平井,数值模拟,各向异性,围岩层厚,幅度差

参考文献

[1] 原宏壮, 陆大卫, 张辛耘, 等.测井技术新进展综述.地球物理学进展, 2005;20 (3) :786—795

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[3] 周灿灿, 王昌学.水平井测井解释技术综述.地球物理学进展, 2006;21 (1) :152—160

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[5] Howard A Q, Jr, Chew W C.Electromagnetic borehole fields in a layered, dipping-bed environment with invasion.Geophysics, 1992;57 (3) :451—465

[6] Jr Howard A Q.Induction logging for vertical structures in the presence of a borehole fluid.GEOPHYSICS, 1981;46 (1) :68—75

[7] Jr Howard A Q.A Fourier method for borehole electromagnetic problems, 1986;51 (6) :1181—1190

[8] 其木苏荣Z, 汪宏年.倾斜井眼中感应测井正演模拟与响应特征.计算物理, 2003;20 (2) :161—168

感应测井趋肤效应校正方法研究篇2

感应测井趋肤效应校正方法研究

传统的感应测井趋肤效应校正方法包括乘加因子法和函数非线性拟合法,乘加因子法需要对视电导率曲线进行分段,函数非线性拟合法则要选取合适的`拟合函数,这两种方法均含有人为因素,误差较大,不具备通用性.现代感应测井仪器既测量视电导率的实部分量也测量其虚部分量,基于此提出了迭代校正方法,即利用视电导率实部分量与虚部分量之和,通过对趋肤深度的迭代来实现感应测井仪测量信号的趋肤效应校正.该方法的迭代公式简单,物理意义明确,在通常的地层条件下该方法的收敛条件均能得到满足.设计了1个复合线圈系,在均匀地层情况下,对传统校正方法和迭代校正方法的校正效果进行了对比分析.结果表明,迭代校正法的效果明显优于传统校正方法,且适用于各种线圈系结构,具有很强的通用性.

作者：宋汐瑾高国旺党瑞荣 Song XiJin Gao Guowang Dang Reirong 作者单位：西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室,陕西西安,710065刊名：石油物探 ISTIC PKU英文刊名：GEOPHYSICAL PROSPECTING FOR PETROLEUM年，卷(期)：48(6)分类号：P631.4关键词：感应测井趋肤效应传统校正方法迭代校正法视电导率 induction logging skin effect traditional correction method iteration correction method apparent conductivity

分析阵列感应测井原理及应用情况篇3

1.1 原理综述

阵列感应测井同普通的感应测井在基本的原理上一致但也有着相区别的地方, 即在硬件上所采用的结构为三线圈系, 而这种线圈系的结构不具备硬件聚焦的功能。对于那些不对称的纵向响应曲线的处理, 它所采用的是数学方法, 通过这种方法可以把这些形状不对称的曲线进行软件聚焦的处理从而实现聚焦的目的。它的组成相对复杂, 是由几组重要的线圈组成的, 其中有一个发射线圈还有七组接收线圈。接收线圈的设计考虑的十分的周到, 将以下几个问题都考虑在内:其一, 地层的相关信息需要由一定数量的子阵列来反映;其二, 每个接收的子阵列都需要保持着恰当的距离, 这个距离应该以一定的规律为参考依据;其三, 接收信号的强弱以及发射的功率都需要以发射线圈的距离为参考。

以上所述都是阵列感应测井仪在硬件设计上所融入的考虑, 两个相互对称的线圈共同组成了其接收线圈系, 其中一个为辅助的接收线圈系, 另一个则为主接收线圈系。线圈系的排列并不是杂乱无章的, 反之, 这也遵循着严格的原则, 像线圈距是多少在设计上都有着明确的要求, 比如最大的线圈距为94in, 最小的线圈距为6in, 而线圈距的分布也采用了一定的形式, 以整齐的规划其排列方式。这样一来, 就可以对相关的信息进行均匀的采样, 并且还对收集地层的信号有利, 不管是浅层信号还是深层的信号都可以采集到。在发射线圈上会强加发射信号, 通过使用这种方法来达到增大有效功率的目的。发射波的发射频率比较的高, 在给定的电压条件之下可以赠大有效功率直到最大, 由于这一点, 发射线圈所发射出来的为波形。除此之外, 它的频谱还比较的宽, 这其中有其次谐波等的能量, 所以每个线圈可以在八个频率下共同工作。

阵列感应测井的过程中所接收的测量信号为实部信号以及虚部信号, 这两个信号并称复合信号, 实部信号是和相位相同或者相反的, 而虚部信号是和发射电流相位相互垂直的。在数据采集方面, 阵列感应测井仪器采用了多道全数字化技术, 可以同时采集一百多个测量信号。

1.2 资料处理的方法

阵列感应测井仪所采用的最基本的阵列测量单元为三线圈系, 这就意味着其原始测量值受井眼的影响非常的严重。因此在对井眼的校正处理上也予以了特别的重视。测井仪器轴附近的地方是测量的主要敏感区, 对于测量值的数值有着很大的影响。感应测井单纯依靠信号处理技术是远远不够的, 如果想要降低井眼所带来的影响就必须进行井眼的校正, 这个步骤还必须在合成感应测井曲线之前。

所谓几何因子, 即在圆柱状的地层中, 感应测井仪对周围环境的敏感度。一般情况下会根据纵向几何因子和径向积分几何因子来确定阵列感应的纵向分辨率以及径向探测的深度。

以往的测井技术在探测深度上有着很大的局限性, 而阵列感应在这方面有了很大程度上的改善, 能够提供不同探测深度的曲线, 深度甚至达到了120英寸, 这就很好的反映了地层真电阻率以及泥浆滤液所侵入的深度, 从而对地层的受污染程度有一个很好的估算。

2 阵列感应测井的实际应用

2.1 低矿化度泥浆侵入含高矿化度地层水的储层

对于低矿化度泥浆侵入含高矿化度地层水的储层, 一般会采用侵入半径比较法通过这种方法进行定性识别, 确定储层流体的性质。当然, 判别储层流体性质除了这种方法还有其他的方式, 即深浅探测曲线电阻率差值法。在这里, 我们结合了阵列感应测井在实际中的应用情况, 做出了以下的总结:阵列感应曲线的数值大小同储层流体的性质有着一定的关系, 一般来说如果阵列感应曲线的数值低于常规感应曲线的数值, 就意味着储层流体的性质为水。但是感应测量值比较容易受其他因素的影响, 比如原状地层中电阻率较低部分以及侵入带的影响, 这就使得阵列感应深浅探测曲线数值的不正常, 即使在物性较好的水层也会出现这个情况。这就意味着在这类储层中恻向会受到侵入带的影响而无法正确反映地层的电阻率, 只有感应测量值可以做到, 这是由于恻向测量值受电阻率较高部分的影响, 从而避免了这种情况的发生。当阵列感应曲线值大于常规感应曲线值时, 往往意味着储层中油气的存在。这一现象可以划分为两种情况, 其中一种为电阻绝对值低不过电阻增大率高。或者说是另外一种情况, 即电阻率的绝对值同标准测曲线有着一定的差异, 但是这种差异比比标准水层的负差异要小。通过实践, 不难发现, 上述规律容易存在着一定程度上的失误, 尤其是在储层为含水饱和度中等或者储层为油水同层的情况下。

2.2 高矿化度泥浆侵入含低矿化度地层水的储层

通过测井资料对储层的流体性质进行识别很容易受其他因素的影响, 尤其是高矿化物泥浆对储层的侵入, 这种侵入所造成的影响是不容小觑的。它不仅使得油层电阻率大大降低, 而且会导致与水层数值相当的情况的出现, 这就大大增加了识别储层流体性质的难度。因此, 我们采用了阵列感应测井技术, 借助于这种技术来解决这一问题从而达到识别储层流体性质的目的。

借助于阵列感应测井技术可以利用其优势来弥补高矿化度泥浆侵入等因素的影响所带来的弊端, 因此建议在一些物性比较好的储层段里采用这一技术, 并且还要加强阵列感应相关资料的收集。

3 总结

阵列感应测井技术凭借着其自身的优势, 在测井工作中发挥了不可替代的作用, 因此受到了相关研究人员的重视。本文就这一测井技术展开了研究和论述, 对其原理及其应用进行了较为详细的说明以供相关工作者参考。

参考文献

[1]黄丽娟.阵列感应测井影响因素分析.国外测井技术[J].2013, (05)

[2]王化伟.高分辨率阵列感应测井仪在河南油田的应用[J].2012

[3]史晓锋, 李铮, 王宝发, 肖红兵.倾斜分层非均匀介质中磁偶极子场的数值分析[J].北京航空航天大学学报, 2003, (02)

双感应测井篇4

1.1 测量原理和主要指标[1]

俄罗斯H I L感应测井仪能够与2530、5700、EXCELL-2000等所有地面系统挂接, 采用汉化的单一便携式面板, 可以和其它多种仪器组合测井, 实时出图。仪器采用软件聚焦原理, 下井仪器相对简化、轻便, 且操作简单。

HIL感应仪器共10个线圈组成了4个“3-线圈”线圈系。线圈系中, 有公共的接收线圈, 其辅助线圈可完成检波和相位分离的功能。发射器的工作频率均为100kHz, 每个线圈系按照逻辑时序分时、独立工作, 测井同时记录实部、虚部共8条曲线。测量的井眼直径:90-400m m, 探测深度:0.7-2.97m, 测量范围:0.3-300Ω.m。

1.2 仪器的重复性、一致性

H I L感应性能与其它电阻率测井仪一样, 同支仪器或不同只仪器在同层段其重复性相对较好。图1是H C001-9-X1井俄罗斯H I L感应不同仪器在同段和同支仪器的重复曲线的对比图。从图上可以看出, 两条深测电阻率IR3A、IR4A的重复误差小于浅探测电阻率IR1A、IR2A的重复误差, 这是因为浅探测受井眼、泥浆、侵入半径等的影响比深探测的影响大。两支不同仪器所测的 (IR1A、IR2A、IR3A、IR4A) 的重复性、一致性非常好, 且IR3A、IR4A好于IR1A、IR2A。

2 俄罗斯HIL感应与Atlas公司5700阵列感应HDIL对比

俄罗斯HIL感应曲线与Atlas公司5700阵列感应H D I L曲线对比发现, 如图2, 发现在薄层段深探测电阻率比浅探测电阻率值低, 而Atlas公司5700阵列感应不存在这个问题。主要是因为俄罗斯H I L感应曲线深电阻率分辩率比浅探测电阻率低 (I R1A探测深度:0.72米, 纵向分辨率:0.6米, I R2A探测深度:1.23米, 纵向分辨率:1.1米, I R3A探测深度:1.82米, 纵向分辨率:1.6米, IR4A探测深度:2.97米, 纵向分辨率:2.5 米) 造成, 而Atlas公司5700阵列感应通过软件进行了趋肤效应校正、井眼和井洞校正、背景电导率计算、反褶积信号处理 (真分辨率聚焦和垂直分辨率匹配) 等处理才使不同探测深度电阻率与分辨率相匹配, 而川渝碎屑岩储层非均质性较强, 许多有产能储层厚度不太厚, 俄罗斯H I L感应如果不像Atlas公司5700阵列感应软件处理, 在川渝碎屑岩测井应用受到限制。

3 俄罗斯HIL感应测井曲线高分辨率匹配处理

为了使俄罗斯H I L感应能在川渝碎屑岩推广, 对H I L感应四个探头16条原始测量曲线合成4条探测深度由浅到深的电阻率视值曲线, 根据井径曲线和井筒泥浆电阻率曲线进行趋肤效应和井筒影响校正得到4条校正后的曲线, 对4条校正后的电阻率曲线进行分辨率提高和匹配处理得到四条纵向分辨率匹配的电阻率曲线。经过高分辨率匹配处理后的4条电阻率曲线差别一定意义上反映了地层径向侵入剖面电阻率的分布, 消除了俄罗斯感H I L深浅测阻率在薄层段深浅电阻不相匹配问题, 并能提供三种不同纵向分辨率电阻率曲线 (0.1, 0.2, 0.4米) , 其处理结果与Atlas公司5700阵列感应HDIL处理测井曲线基本一致 (如图3) 。

4 测井解释

4.1 定性解释方法 (径向电阻率法判别储层流体性质)

众所周知, 在钻井过程中, 当钻井液在井眼和原状地层之间压力差的作用

会向地层深处渗透, 对渗透性较好的地层, 井眼周围储层孔隙中的流体被钻井液滤液取代而形成侵入带。川渝地区碎屑岩地层一般泥浆滤液 (Rmf>Rw) 高阻浸入特征, 地层中不同流体在电阻率曲线上的反应不同, 其特征:

(1) 气层:正差异或差异幅度大

即:A t l a s阵列感应H D I L:M2RX≥M2R9≥M2R6≥M2R3≥M2R2≥M2R1

俄罗斯斯H I L感应0.4米分辨率:XR4A≥XR3A≥XR2A≥XR1A

(2) 水层

即:A t l a s阵列感应H D I L:M2RX≤M2R9≤M2R6≤M2R3≤M2R2≤M2R1

俄罗斯斯H I L感应0.4米分辨率:XR4A≤XR3A≤XR2A≤XR1A

气层段Atlas阵列感应HDIL电阻率高于水层段, 从图5、6可以看出, 俄罗斯H I L感应0.4米分辨率电阻率与Atlas阵列感应HDIL2英尺分辨率径相特征一致。

4.2 定量解释方法

测井定量解释最重要的是储层含油气饱和度的解释, 最终还是依据于含油气饱和度计算, 分析了俄罗斯HIL感应和Atlas公司阵列感应HDIL二种电阻率计算的含水饱和度对比可以看出, 川渝地区多数碎屑岩储层的电阻率在40Ωm以内, Atlas阵列感应HDIL的2英尺分辨率90英寸电阻率M2R9与俄罗斯H I L感应0.4米分辨率深探测电阻率 (2.97米) XR4A之间的差异不是很大, 通过处理所得含水饱和度差异很小, 换句话说, 俄罗斯H I L感应通过高分辨率匹配处理后所得的深探测电阻率 (2.97米) XR4A可以替代Atlas阵列感应H D I L的2英尺分辨率电阻率90英寸M2R9计算含水饱和度。高分辨率匹配处理的俄罗斯HIL感应的四条电阻率的径向关系与Atlas阵列感应HDIL六条电阻率径向关系一致 (如图5、6) 。

5 实例分析

图5、6分别是川中合川区块两口井测井综合对比图, 为须家河组须二地层, 从图中可以出:

(1) 在渗透层段, 由于钻井液滤液的浸入, 使地层的径向电阻率发生变化, 从而引起径向探测深度不同的电阻率曲线分开, 曲线之间分开的程度反映储层的渗透性的好坏, 深浅电阻率分得越开储层的渗透性越好, 反之则变差。

(2) 图5的第6、7、8、9层两种电阻率测井4Ωm以上, 深浅电阻率其本重合 (经大量测井资料对比, 川中地区合川构造须二储层电阻率低于4Ωm含水) , 6、7、8、9层合试日产气11.6万方。

(3) 图5的第12、13层、图6的第5、6层两种仪器均表现为高阻浸入特征 (水层特征) , 最低电阻率小于3.5Ωm, 后综合解释图5的第12、13层和图6的第5层为气水层, 图6的第6层为水层。图5的第12、13层合试日产气9456方, 水18方。图6的第5、6层两层合试, 日产气4.1万方、水45方。

6 结论

(1) 俄罗斯感应HIL测井仪和其它电阻率测井仪一样, 自生重复较好。

(2) 俄罗斯HIL感应原始测井曲线是硬件聚焦, 而Atlas公司阵列感应HDIL为软件聚焦, 俄罗斯HIL感应所测原始曲线在较薄地层深电阻率比浅电阻率低, 不同探测深度的电阻率不相匹配, 通过HIL感应测井曲线高分辨率匹配处理, 所处理的俄罗斯感应HIL资料基本上与Atlas公司阵列感应HILD一致。

(3) 在气层、气水层、水层, 俄罗斯感应HIL与Atlas阵列感应HDIL响应一致, 对应的数值、形态相关性吻合均较好。

(4) 由于俄罗斯感应H I L的探测范围0.3-300欧姆米, 只适合于低阻地层 (须家河地层) 。电阻率高于300欧姆米地层俄罗斯感应HIL不适合测井。

摘要：2008年中国石油川庆钻探工程有限公司测井公司从俄罗斯引进了两套H-IKZ-2型感应测井仪, 为了配合该仪器在川渝地区碎屑岩的推广应用, 本文对其测井资料与Atlas公司阵列感应进行对比分析研究, 发现俄罗斯感应在薄层段其深浅电阻率不相匹配。对俄罗斯HIL感应的四个探头16条原始测量曲线合成4条探测深度由浅到深的电阻率视值曲线进行井眼校正、趋肤校正, 对4条校正后的电阻率曲线进行分辨率提高和匹配处理得到四条纵向分辨率匹配的电阻率曲线, 从而解决了俄罗斯感应在薄层深浅电阻率不相匹配问题。并能计算出三种不同分辨率的电阻率曲线, 处理出的俄罗斯感应测井曲线基本上与Atlas公司5700阵列感应一致, 满足了实际生产需要, 从而使俄罗斯HIL感应能在川渝碎屑岩测井中推广。最后文章以实例的形式分析了孔隙度、渗透率等储层参数对俄罗斯感应测井的影响, 分析了应用效果, 总结出了定性、定量解释川中碎屑岩储层的方法。

关键词：俄罗斯感应,阿特拉斯阵列感应,响应特征

参考文献

[1]刘复屏, 李华溢, 秦军.俄罗斯HIL感应测井仪特点及性能评价.石油仪器2004, VOL.18, NO.6.

[2]张建华.电法测井原理及应用.西安;西北大学出版社.2002.

双感应测井篇5

1 周期性三阶梯波信号的分解与合成

1.1 三阶梯周期信号的分解方法

按照傅里叶展开理论，任何周期为T的信号f(t)在满足狄利克里条件时，均可展开为

式(1)中，a0称为直流分量;ω=2π/T称为基波角频率;n=1时称为基波分量;n>1时称为高次谐波分量;an和bn称为傅里叶系数，与周期信号f(t)的关系为

显然，an是n的偶函数;bn是n的奇函数，不同周期信号，系数an和bn不同[4]。本文研究三阶梯波的分解特性。

假设一个基频f=1/T=10 kHz的三阶梯信号如图1所示，其函数表达式为

将式(5)代入式(2)和式(3)，化简得

将an和bn代入式(1)，同时考虑对于图1所示的三阶梯波信号，其直流分量为0，即a0=0，则三阶梯波的傅里叶级数展开为

由式(8)可看出，基频为10 kHz的三阶梯波包含除3的倍数外所有谐波(10 kHz,20 k Hz,40 k Hz,50 kHz,70 k Hz,80 kHz,100 kHz,110 k Hz，…)分量。AIT中只使用了前3个倍频信号。

1.2 三阶梯波周期信号的合成方法

式(8)表明，从方程的左到右，周期信号分解为谐波信号，同时从方程的右到左，谐波信号叠加又合成周期信号。工程实现时，只能生成有限次谐波分量。

2 阵列感应测井三阶梯波发射特性

Schlumberger公司的阵列感应成像测井仪器AIT-B型的线圈系结构如图2所示。线圈系由一个主发射线圈和左右非对称布置的8组接收线圈组成。

发射线圈发射包含3种频率(26.325、52.65、105.3 kHz)的三阶梯波，根据趋肤效应影响不同，各子阵列有选择的带通滤出不同的频率信号。子阵列1和2趋肤效应影响小，为增大趋肤效应，带通滤出高频信号。子阵列3和4的带通滤出高频和中频信号。子阵列5～8，趋肤效应大，带通只滤出中频和低频信号[1]。下面用基频为10 k Hz的不同数目谐波信号合成分析三阶梯波特性。图3和图4给出了8个频率(10 k Hz,20 k Hz,40 k Hz,50 k Hz,70 k Hz,80 k Hz,100 k Hz,110 k Hz)中分别取1～8个频率时信号合成结果。图3和图4表明:(1)奇数个谐波合成的波形与理想三阶梯波不一致，“0”值附近波动明显，“+1”和“-1”处波动不对称。“+1”值附近左侧大右侧小，“-1”值附近正好相反。(2)偶数个谐波合成的波形与理想三阶梯波相似，“0”值近似平值，接近0;“+1”和“-1”处等幅波动。谐波次数增加，更接近理想三阶梯波。

Schlumberger公司的阵列感应成像测井仪器AIT-B型的仅使用前3个倍频信号，属于奇次谐波合成，这就是实际合成信号不是理想三阶梯波的原因。以下分析中若不特殊说明，均指8个谐波信号合成。

3 阵列感应测井三阶梯波接收特性

3.1 衰减系数计算

在感应测井中，双线圈中的感生电动势可简化为[1]

式(9)中，μ为磁导率，真空中的磁导率μ0=4π×10-7H/m;发射线圈中的交流电流I=ITe-iωt,IT是电流强度，ω是电流变化的角频率。发射与接收线圈的匝数分别为NT和NR，半径皆是a，面积AT=AR。ε为复介电常数，ε=ε+iσ/ω，σ是电导率，ε是介电常数，真空中的介电常数为ε0=8.854×10-12F/m。

三线圈系子阵列j的接收信号为

当给定频率、地层电导率和仪器参数，用式(10)可计算出各子阵列的接收信号大小。取发射电流强度为1 A，式(10)得到的就是衰减系数。

3.2 AIT三阶梯波信号的接收特性

取地层电导率σ=1 S/m，利用Matlab计算出8个子阵列对应不同频率的接收电压，表1同时给出了电压的幅度和相位，电压幅度考虑了信号合成时式(8)中的系数。理论上，当屏蔽线圈的匝数和间距选择合适时，直耦完全抵消，只剩实部信号，相位为0。实际工程实现时，由于机械和电路等原因，不可能完全抵消。尤其是短子阵列。表1中，低频时，短子阵列1～5的相位较大，接近90°，说明其的直耦信号比实部信号大，这里是理论设计尺寸计算结果。工程实现时，还要微调，尽量减少虚部信号。

图5是根据表1的信号幅度合成的4个子阵列在无噪声时的接收波形，其表明:(1)发射信号经过幅度衰减和相移，所以子阵列的接收接不再是三阶梯波形，对应“+1”和“-1”的信号幅度和波动相同。(2)进一步分析知，所有子阵列接收波形中的三阶梯波的“0”特征不变，在“+1”出现位置存在明显的正峰，且正峰出现的周期与三阶梯波的周期一致，这说明可以根据正峰出现的时间来测量接收信号的周期，再通过傅里叶变换分离不同频率信号。(3)从各子阵列的幅度变化可以看出，随着发射线圈与接收线圈的间距的增大，接收到信号越来越弱，因此在接收电路设计时，应考虑增大长阵列的信号放大倍数。

图6是对应图5的频谱分析，各频率的幅值与表1中所计算的数据一致，说明通过傅里叶变换可以分离出不同频率信号。

4 噪声分析与消噪处理

在线圈系探头和电子线路设计中，工艺、结构、材料、接地、屏蔽登均受到温度影响，测井仪器工作在井下高温高压环境，随机噪声和系统噪声总存在于测量信号中，系统噪声容易消除，但随机噪声没有规律，在之前的研究中没有得到有效消除。

4.1 噪声对发射特性的影响

对发射的8个频率信号加一定的高斯白噪声，然后再合成，对合成信号进行频谱分析。图7是LabView仿真结果，发射三阶梯波信号具有30%的噪声，频谱用傅里叶变换获得。图7表明，傅里叶变换后噪声滤波效果明显。

4.2 噪声对接收特性的影响

阵列感应测井仪器的接收信号的强弱由地层的电导率大小决定[1]，地层电导率范围较宽，从近似0～10 S/m接收信号。要测量高阻地层，必须解决微弱信号测量能力，提高仪器测量精度。Baker Atlas公司的高分辨率阵列感应测井仪器HDIL运用了数据堆栈技术[5,6]提高小信号测量能力。数据堆栈技术在每一个深度测量点输出经多次迭加平均后的信号波形，增强了小信号的测量精度和抗干扰能力。

由于Lab View软件的局限性，不能进行任意次数的堆栈处理，因此采用两级堆栈方法。第一级是将带噪声信号8次叠加求均值，称为一级堆栈。第二级是将一级堆栈后的信号再8次叠加求均值，称为二级堆栈。图8和图9分别是子阵列1和8的噪声与去噪效果，用傅里变换计算频谱。二级堆栈结果明显比一级堆栈效果好，更接近无噪声情况下接收到的信号。这些结果验证了堆栈处理和傅里叶频谱分析消除随机噪声的有效性。

5 实际波形采集分析

5.1 实际发射波形

目前实现了基于3个倍频信号的阵列感应测井仪器。发射信号不是简单的3个倍频正弦信号合成，而是3个倍频方波合成，其结果如图10所示。

5.2 实际接收波形

图11是实际采集的子阵列1接收波形，图中下方为原始接收信号，上方为通过带通滤波后两个低频信号求和结果。图11表明，原始接收信号不再是三阶梯波，但可看到表征三阶梯波基频周期的明显正峰，与图5仿真结果一致。

为分析图11的两频率信号合成结果，计算阵列1的10 k Hz和20 k Hz的接收信号合成。直接合成结果与实际采集结果不一致，通过调整合成的相位，发现存在一个相位，其结果与实际采集信号波形一致。图12给出了两个频率信号相差分别位90°与70°时的合成结果，可看出，当相差为70°时，仿真信号与实际接收信号接近。这说明实际测量信号的相差与理论不一致，通过工程刻度可消除固有相差带来的影响。

6 结束语

三阶梯波周期信号经过傅里叶展开后是除3倍频率外的所有谐波信号之和，谐波幅度与谐波次数成反比。发射信号合成中，偶数项谐波合成信号与理想三阶梯波信号接近，而奇数项谐波合成信号与理想三阶梯波信号相差较大。接收信号波形与三阶梯波完全不同，但具有明显的正峰值特征，其周期与三阶梯波的基频一致，为从接收信号中检测三阶梯波周期提供了依据。随机噪声存在使发射和接收信号产生畸变，通过堆栈处理和傅里叶变换可提高小信号检测能力，有效消除随机噪声。

由于实际采用3个倍频方波信号合成，发射信号接近理想三阶梯波。原始接收信号与研究结果一样，不再是三阶梯波形，但具有检测三阶梯波低频周期特征的明显峰。实际接收波形的相位难以做到与理论计算完全相同。

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双感应测井篇6

阵列感应成像测井仪主要由前置放大器短节数据采集短节、线圈系短节、发射电路短节组成[1]其特点是阵列式线圈结构精密复杂;线圈输出信号微弱 (nV级) 、对模拟电路信噪比要求较高;模数转换的精度高, 数据处理量大;多高主频DSP协同工作, 控制逻辑复杂。这些特性决定了MIT测井仪的制造和维修必须借助于专业化的设备进行检测和调试才能高质量和高效地进行, 该设备即为阵列感应成像测井仪调试台架。

1 阵列感应成像测井仪调试台架的系统设计

阵列感应成像测井仪调试台架是一个高度专业化的电子系统。为了能够有效利用PC机强大的硬、软件资源和嵌入式系统良好的实时控制性能, 该仪器调试台架采用主从式系统架构[2]。嵌入式前端机和主机通过以太网互联, 二者协同完成阵列感应成像测井仪的调试。调试台架对阵列感应成像测井仪调试和诊断分为三个层次:

1.1 MIT测井仪线圈的调试

MIT探测器为阵列化的结构, 由1个发射线圈和8组 (每组由一个主线圈和一个辅助线圈组成) 接收线圈[3]组成, 这17个线圈经过复杂的工艺安装在一根长铜管上, 为提高生产效率和仪器信号质量, 必须在安装前对这些线圈进行测试。线圈的测试完全模拟线圈在实际仪器中的工作状态, 根据其响应信号评估其特性。

1.2 MIT测井仪线圈系的调试

MIT测井仪线圈系调试主要是完成各组线圈及发射电路、前放和带通电路的调试, 是对传感器相关部分的整体调试。该调试子系统主要任务是设计控制电路产生相应的控制信号, 控制发射电路和前放电路完成三频功率信号的发射和测量信号、二级刻度信号的合成输出及测量和刻度信号的高速高精度采集和处理, 并根据这些信号完成线圈系、发射电路及前放和带通电路的调试。

1.3 MIT测井仪整机的调试

模拟遥传接口, 提供阵列感应仪器系统互联支持, 使其可以脱离遥传和地面系统进行调试, 使仪器的生产和检修过程大大简化。

阵列感应成像测井仪调试台架的整体组成结构设计如图1所示。调试台架主要由上位机、嵌入式前端机、整机调试功能板、线圈系调试功能板、线圈调试功能板、线圈调试激励板、线圈调试低噪声放大板、继电器阵列和下井仪电源等组成。

上位主机运算速度快, 负责系统整体控制、数据处理、图形显示和文件管理等任务。前端机主要由主频为66 MHz的S3C44B0X (ARM7) [4,5]、用于固化RTOS和应用程序的程序存储器 (NOR Flash) 、用于存放系统掉电后需要保存的用户数据的扩展数据存储器 (NAND Flash) 、作为系统程序运行空间的SDRAM、以太网接口、UART接口、JTAG接口及扩展总线等组成, 运行具有强大网络功能的uClinux[6]实时操作系统。前端机实时性强, 控制灵活, 但是运算能力有限, 因此主要负责前端仪器供电控制、各测试功能的实时控制和网络互联等任务。前端机通过RS232接口程控外接的通用下井仪器电源, 通过扩展总线访问各调试功能板的。扩展总线扩展了ARM的地址总线、数据总线和控制总线, 以实现与各功能模块的高速数据通讯和灵活控制。扩展总线在硬件结构上利用了PC104的物理结构, 使前端机和各功能模块形成自堆叠结构, 以增强系统的可靠性和扩展性。

2 各调试子系统设计

各调试子系统都是在前端机的控制下进行, 但是不同的调试功能对硬软件的要求也不同。因此, 必须设计相应的电路来完成特定的调试任务。

阵列感应信号是对相位和幅度敏感的, 在与线圈信号相关的调试过程中, 必须保证这些信息提取的可靠和准确。因此, 本调试台架用数字相敏检波算法求取线圈信号的实部和虚部。数字相敏检波是基于傅里叶变换的, 因此为防止因频谱泄漏而造成实部和虚部偏差较大, 数据采集须满足如下条件[7]:

undefined (1)

式 (1) 中:f 为输入信号频率, N为采样长度, fs为采样频率, J为采样周期数。要求N和J均为整数。阵列感应测井仪有三个工作频率, 高频信号频率是低频信号频率的4倍, 中频信号频率是低频信号频率的2倍, 因此只要满足高频信号的同步整周期采集即可。调试系统设计是与后期数据处理紧密结合的, 因此, 硬件设计需保证发射信号和采样频率的严格同步。

2.1 线圈调试子系统设计

线圈调试子系统主要完成发射线圈的全功率激励和接收线圈微弱信号高信噪比放大及采集、处理。测试时各线圈均安装在屏蔽铜管上, 当测试发射线圈时, 使用标准的接收线圈接受发射信号, 根据接受信号的幅度和相位信息检查发射线圈的质量。当测试接收线圈时, 使用标准的激励线圈, 同样根据接收线圈的相应信号来评估接收线圈性能。线圈调试子系统主要有功率激励板、微弱信号 (nV级信号) 处理板和数据采集板等组成。

1) 功率激励板主要是在同步信号下产生三频功率信号激励发射线圈。它主要由光隔离器、发射控制逻辑、驱动器、VMOS整列、输出变压器部分等组成, 其结构框图如图2所示。

为保证发射信号和采集信号的整周期同步, 发射控制逻辑的时钟与采样时钟都经统一时钟分频而得。发射电路工作电压较高, 且VMOS工作在开关模式, 电磁干扰较大, 为防止发生电路对放大和采集电路影响, 发射时钟和发射同步信号都经过光耦隔离后进入发射控制逻辑。发射控制逻辑在发射时钟和同步时钟的驱动下产生VMOS控制逻辑信号。由于VMOS是对管结构, 在状态切换时需有足够的死区时间, 以防止对管同时导通而烧毁。死区时间的控制时钟是发射时钟经PLL倍频后生成的200 MHz左右的快速时钟, 因此可以5ns为单位调整死区时间。VMOS控制逻辑信号是LVTTL电平, 不能直接驱动VMOS, 必须加入电平转换及驱动电路。经VMOS阵列产生的功率信号是包含很多频率成份, 因此, 加入带通滤波器和变压器, 以滤除谐波分量功率。

2) 微弱信号处理板主要完成接收线圈微弱原始信号 (100 nV～500 μV) 的低噪声放大, 以提高ADC的有效位数。

放大电路的噪声主要来自外部的干扰噪声和放大电路内部固有的噪声。本设计中为降低外部干扰源产生的噪声采用了两双层屏蔽和差分传输等方案。整个前放电路外层采用铝合金屏蔽, 可以有效反射和衰减干扰噪声, 降低各级噪声系数。由弗里斯公式[8]可知, 多级放大电路的噪声系数主要取决于第一级放大器, 因此本设计中采用铁皮对第一级差分放大单独屏蔽, 可有效降低第一级放大电路的噪声系数, 从而降低整个前放电路的噪声系数。线圈和运算放大器的输出和输入阻抗差别很大, 因此本设计中加入了匹配网络, 达到最佳噪声匹配, 以提高第一级放大电路的噪声系数。电路的噪声功率与电路的频宽是成正比的, 为减少噪声功率, 提高信噪比, 必须对信号进行滤波处理。由于多频感应是三个频率的信号, 因此设计了三个窄带带通滤波器, 分别处理各频率信号, 而后经加法电路合成为一个信号, 以便于向采集电路传输。

3) 数据采集及线圈测试子系统控制板主要完成发射的同步控制, 三频感应信号的程控增益控制及高速高精度采集, 其结构框图如3所示。

为减少信号传输过程中的共模干扰, 感应模拟信号经差分线传输至采集板。为满足ADC对输入信号幅度的要求, 设计了程控增益电路来调整收入ADC信号幅度大小。数据转换及缓冲和同步控制是有大容量FPGA完成的。前端机工作频率较高, 电磁干扰大, 为降低其对采集电路的影响, 使用高速光耦将数据采集电路和本地接口电路隔离开来。二者通过高速串行总线通讯。系统工作时, FPGA控制ADC高速数据采集, 数据缓存于FPGA内部同步FIFO中。采集完成后通过串行总线将数据传给本地CPLD, CPLD将串行数据转换为并行数据后存入本地异步FIFO, 并通知前端机读取。前端机读取数据后通过以太网将数据上传给上位机, 上位机利用数字相敏检波算法计算信号实部与虚部, 用以和标准线圈对比, 以评估线圈的质量。

2.2 线圈系调试子系统设计

线圈系调试子系统主要任务是模拟线圈系各种工作模式, 根据采集到的刻度信号和测量感应信号来进行线圈系功率激励电路、各组线圈和前放及带通电路的调试。其结构框图如图4所示。该调试电路的采集部分结构与线圈测试的采集电路结构相似, 区别在于线圈系发射电路的控制信号是三电平信号, 该信号及包含时钟信息也包含同步信息, 发射电路通过时钟和同步信号恢复电路将时钟和同步信号恢复出来, 以控制发射电路工作。本调试系统中三电平信号是通过FPGA控制模拟开关而获得的。控制逻辑为同步状态机结构, 在采集同步信号和时钟驱动下, 顺序输出六种控制态来控制模拟开关从三个固定电平中选择一种电平, 经驱动后形成图4左下角所示的三电平发射控制信号。线圈系有六种工作模式, 分别是偶测井、奇测井、偶刻度、奇刻度、偶测零和奇测零。线圈系有八组线圈信号输出, 为简化采集电路, 将这八组线圈信号在经过前放和带通后分为奇、偶两组输出, 这两组信号经选择开关控制后输出四路信号。因此, 测井、刻度和测零信号均需分奇偶两次分时采集才能获得8个线圈的信号。线圈系测试子调试系统高速采集通道仅为一路, 因此要完成整个线圈系测试需要顺序控制线圈系工作在各模式下, 使采集电路同步高速采集各线圈的测零, 刻度和测量信号。通过对测零信号功率谱的分析可以确定前放和带通电路的性能。刻度信号来自于发射线圈电流取样电阻电压, 因此刻度信号可以直观评价发射电路及发射线圈的性能。测量信号和刻度信号的比值正比于刻度电阻的电阻率, 因此在固定刻度环时, 通过采集的测量信号和刻度信号可以完成各接受线圈的调试。

2.3 MIT测井仪整机调试子系统设计

整机调试子系统主要是仿真遥测模块, 通过CAN总线或DTB总线与阵列感应测井仪通讯。该子系统具有两个CAN接口、一个DTB仪器接口和一个DTB TCC接口, 另外该子系统还扩展了有键盘和LCD显示接口, 为系统脱离上位机, 单独完成本地人机交互提供支持, 其结构框图如图5所示。两个CAN接口分别仿真仪器和遥测, 这样既可以模拟遥测和地面系统调试整列感应测井仪, 也可以代替测井仪器调试遥测接口。这就使仪器的生产和维护过程可以脱离遥测和地面系统独立高效进行。

3 测试和结论

阵列感应测井仪调试台架是阵列感应测井仪产业化过程中重要的工装设备。通过采用主从式系统架构, 将基于嵌入式技术的前端机通过以太网络互联与功能强大的通用PC相结合, 能够适应阵列感应测井仪线圈, 线圈系和整机三个层次的复杂调试需求。前端机的自堆叠式结构使系统具有良好的扩展性和可靠性, 可以根据调试需求快捷地增加调试功能。该测试系统全面达到元件级设计层次, 具有很好性价比, 并便于元件级维修和系统升级。该调试系统已成功应用于阵列感应成像测井仪的产业化过程 (图6为某线圈调试过程软件界面) , 并为新型线圈及线圈系设计提供了良好的测试平台。

摘要：介绍了阵列感应成像测井仪调试台架的设计。根据阵列感应测井仪的结构特点, 将仪器调试分为线圈、线圈系和整机三个层级, 并从元件级设计了各调试子系统。该调试系统采用主从式结构, 主机和前端机通过以太网互联。基于嵌入式技术的前端机通过扩展总线控制线圈、线圈系和整机调试子系统。扩展总线在硬件实现上借鉴了PC104的自堆叠结构, 使前端机和各调试功能板形成积木式组合, 也使系统具有良好的可靠性和可扩展性。该系统已成功应用于阵列感应成像测井仪的产业化过程, 并为新型线圈及线圈系设计提供了良好的测试平台。

关键词：阵列感应测井仪,线圈,调试台架,嵌入式技术

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双感应测井篇7

关键词：电法测井,阵列感应,测井解释

电法仪器简介

测量物理量:电阻率 (电导率)

用途:

分层So

分析侵入

电法仪器分类:

侧向 (电流式) 电流式用欧姆定律

感应 (线圈式) 线圈式用电磁感应原理

两者的适用范围

侧向测井:适用于低阻泥浆 (盐水泥浆) , 高阻地层;

感应测井:适用于高阻泥浆 (油基泥浆, 空气钻井, 淡水泥浆) , 中低阻地层。

阵列感应测井技术的发展历程

阵列感应测井技术始于二十世纪九十年代初, 目前广泛应用的阵列感应测井仪器主要包括:

斯仑贝谢 (Schlumberger) 阵列感应测井仪器AIT_B;快测平台阵列感应仪器AIT-H。

阿特拉斯 (Atlas) 的阵列感应测井仪器HDIL。

哈里伯顿 (Halliburton) 的阵列感应测井仪器HRAI;2006。

国内在此基础上研制的阵列感应测井仪器MIT5530。

阵列感应测井原理

阵列感应测井仪采用一个发射线圈和接收线圈构成一系列多线圈距的三线圈系同时在多个频率下工作, 不同线圈距的线圈系列测量同一地层, 把采集的大量数据传送到地面, 由计算机进行处理, 采用数学方法对井中不同位置的线圈阵列测量信号利用软件组合达到聚焦的目的即“软件聚焦”, 得出具有不同径向探测深度和不同纵向分辨率的电阻率曲线, 其多道信号处理技术可改善径向和纵向分辨率以及做了环境影响的校正的稳定可靠地仪器响应。克服了常规感应测距仪纵向分辨率低、探测深度不固定、不能解决复杂侵入剖面等缺点, 不但可得出原状地层电阻率和侵入带电阻率, 还可研究侵入带的变化。

阿特拉斯 (Atlas) 的阵列感应测井仪器HDIL由七个接收线圈阵列, 其主线圈距6-94in;采用八种频率 (10、30、50、70、90、130k Hz) 工作采用井眼环境校正和软件聚焦可得到6种探测深度 (10in、20in、30in、60in、90in、120in) 3种纵分辨率 (1ft2ft3ft) 18条测井曲线,

国产MIT5530阵列感应由八组双侧布置的线圈子阵列组成, 共用一个发射线圈。对每一子阵列由一个发射线圈和两个接收线圈组成, 两个接收线圈由主接收和屏蔽线圈组成。8个子阵列共测量28个原始测量信号, 28个信号经过井眼校正、真分辨率聚焦和分辨率匹配后得到5种探测深度 (10in、20in、30in、60in、90in、) 3种纵分辨率 (1ft2ft3ft) 共15条曲线。

阵列感应与双感应相比, 具有以下优点:

测量信息丰富

(1) 纵向分辨率高 (阵列感应能够提供0.3m, 0.6m和1.2m3种纵向分辨率曲线;常规双感应:中感应:0.8m深感应:1.2m)

(2) 分辨率统一

(3) 径向探测深度大 (中感应:0.75m深感应:1.6m)

(4) 测量精度高, 能够详细描述侵入剖面

(6) 更准确确定地层真电阻率

测井条件及影响因素

阵列感应测井不能取代侧向测井, 它与双侧向测井互为补充, 分别适用不同的测井条件。

根据阵列感应测井原理及仪器特性, 其适应的测井条件一般为: (1) 中、低电阻率地层 (2) 相对较高的钻井液电阻率, 钻井液太低对测量结果影响较大如Rt/Rxo很大测井曲线会出现“洞穴效应” (3) 井眼大小和形状, 井眼很大或井眼不规则对短间距阵列测量值影响很大 (4) 原状地层电阻率和冲洗带电阻率有差别。

纵向分辨率的适用情况

1ft分辨率用于下列情况:较好的井眼

或较低的Rt/Rm对比度 (<100) 地层间

无大角度无井洞

2ft分辨率对一般状况Rxo

4ft分辨率井况差盐水泥浆Rxo

阵列感应在延安油气公司区域的应用

利用径向电阻率变化定性判断油层、

水层、油水界面, 在淡水泥浆侵入时,

曲线之间差异幅度随Rmf/Rw的比值

变化, Rmf/Rw值越大, 差异幅度越大

在上油下水的储层中, 测井曲线由正成37-69井测井曲线