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1、第三章第三章 侧向测井侧向测井第1页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧向测井 根据三侧向电极系的结构特点，可以把三侧向分为深根据三侧向电极系的结构特点，可以把三侧向分为深三侧向和浅三侧向两类三侧向电极系三侧向和浅三侧向两类三侧向电极系1、深三侧向电极系、深三侧向电极系深三侧向电极系如图，由三个深三侧向电极系如图，由三个圆柱状的金属电极组成，电极圆柱状的金属电极组成，电极之间用绝缘片隔开，中间为主之间用绝缘片隔开，中间为主电极电极A0，上下对称分布的电极为，上下对称分布的电极为屏蔽电极屏蔽电极A1、A2，对比电极，对比电极N和和回路电极回路电极B位于电极系上方较远位
2、于电极系上方较远处，电极系在井内，为了提高处，电极系在井内，为了提高其探测深度，要求屏蔽电极其探测深度，要求屏蔽电极A1、A2较长较长第2页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧向测井 深、浅三侧向电极系的电极距均等于两个屏蔽电极与主电深、浅三侧向电极系的电极距均等于两个屏蔽电极与主电极间的缝隙中点的距离，记录点为主电极中点极间的缝隙中点的距离，记录点为主电极中点2、浅三侧向电极系、浅三侧向电极系浅三侧向电极系结构如图所示，浅三侧向电极系结构如图所示，由由5个圆柱状的金属电极组成，个圆柱状的金属电极组成，电极之间有绝缘片隔开。中间为电极之间有绝缘片隔开。中间为主电极主
3、电极A0，上下对称分布的电极上下对称分布的电极为屏蔽电极系为屏蔽电极系A1、A2，及回路电，及回路电极极B1、B2，对比电极，对比电极N位于电极位于电极系上方较远处，与深三侧向电极系上方较远处，与深三侧向电极系不同，屏蔽电极系不同，屏蔽电极A1、A2较短，较短，回路电极回路电极B1、B2距主电极距主电极A0较近较近。第3页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧向测井 二、二、三侧向电极系的测量原理三侧向电极系的测量原理 深、浅三侧向的测量原理基本相同。均采用深、浅三侧向的测量原理基本相同。均采用恒流法测量，即在测量过程中，主电极发出的恒流法测量，即在测量过程中，主电极
4、发出的电流电流I0保持不变。另外，在保证主电极产生的保持不变。另外，在保证主电极产生的电场分布在有限范围内，要求屏蔽电极发出的电场分布在有限范围内，要求屏蔽电极发出的电流与主电极的极性相同。在测量过程中，保电流与主电极的极性相同。在测量过程中，保证主电极与两个屏蔽电极的电位相等，通过调证主电极与两个屏蔽电极的电位相等，通过调节屏蔽电极的电流以满足这一条件。测量过程节屏蔽电极的电流以满足这一条件。测量过程中，随仪器周围介质导电性的变化，电位相等中，随仪器周围介质导电性的变化，电位相等的局面将被打破，通过不的局面将被打破，通过不第4页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧
5、向测井第5页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧向测井断调节屏蔽电流的大小，以保证此条件的成立。测量断调节屏蔽电流的大小，以保证此条件的成立。测量的视电阻率为：的视电阻率为：其中：其中：U为主电极的电位值；为主电极的电位值；I0为主电流为主电流三、三、深、浅三侧向曲线特点及应用深、浅三侧向曲线特点及应用1、深、浅三侧向曲线特点深、浅三侧向曲线特点 1）当上下围岩的电阻率相同时，三侧向曲线）当上下围岩的电阻率相同时，三侧向曲线 关于地层中心对称。关于地层中心对称。第6页，共38页，编辑于2022年，星期二第7页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测
6、井三侧向测井 2）、随地层厚度的减小，围岩电阻率对视电阻率的）、随地层厚度的减小，围岩电阻率对视电阻率的影响增加。若围岩电阻率小于地层电阻率，则视电阻率影响增加。若围岩电阻率小于地层电阻率，则视电阻率小于地层电阻率；反之，若围岩电阻率大于地层电阻率。小于地层电阻率；反之，若围岩电阻率大于地层电阻率。则视电阻率大于地层电阻率。在这两种情况下，二者差则视电阻率大于地层电阻率。在这两种情况下，二者差异随地层厚度的减小而增加。异随地层厚度的减小而增加。3）井内流体电阻率的影响减小。）井内流体电阻率的影响减小。读取数据的方法。取地层中点的视电阻率值或取地层读取数据的方法。取地层中点的视电阻率值或取地层中
7、部的几何平均值。中部的几何平均值。深三侧向视电阻率曲线主要反映原状地层的电阻率，浅深三侧向视电阻率曲线主要反映原状地层的电阻率，浅三侧向视电阻率主要反映侵入带电阻率。三侧向视电阻率主要反映侵入带电阻率。第8页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧向测井2、深、浅三侧向测井曲线的应用。、深、浅三侧向测井曲线的应用。1）、影响因素）、影响因素 与普通电阻率测井类似，深、浅侧向测井测量结与普通电阻率测井类似，深、浅侧向测井测量结果也是地层视电阻率，与地层电阻率有一定差异，为果也是地层视电阻率，与地层电阻率有一定差异，为了利用三侧向视电阻率确定地层的真电阻率，需要考了利用三侧
8、向视电阻率确定地层的真电阻率，需要考虑三侧向电阻率的影响因素。虑三侧向电阻率的影响因素。根据测量原理及测量环境，可把影响因素归结为根据测量原理及测量环境，可把影响因素归结为井眼（井眼尺寸、井内介质的电阻率）、围岩井眼（井眼尺寸、井内介质的电阻率）、围岩-层厚层厚（围岩电阻率、地层厚度）、侵入（侵入特征，侵入（围岩电阻率、地层厚度）、侵入（侵入特征，侵入半径）。应用图版或相应的计算公式，半径）。应用图版或相应的计算公式，第9页，共38页，编辑于2022年，星期二深三侧向井眼校正图版深三侧向井眼校正图版第一节第一节 三侧向测井三侧向测井第10页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧
9、向测井三侧向测井第11页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧向测井 2）应用）应用 A、划分岩性剖面、划分岩性剖面：由于电极距较小，三侧向测井曲线：由于电极距较小，三侧向测井曲线的纵向分层能力强，适于划分薄层。的纵向分层能力强，适于划分薄层。B、判断油水层判断油水层：将深浅三侧向曲线重叠绘制，在：将深浅三侧向曲线重叠绘制，在渗透层出现幅度差。渗透层出现幅度差。当当RmfRw时，在油层层段。深三侧向读数大于浅时，在油层层段。深三侧向读数大于浅三侧向读数，含油饱和度越高，差异越大，为泥浆低侵；三侧向读数，含油饱和度越高，差异越大，为泥浆低侵；在水层层段，深三侧向读数小于
10、浅三侧向读数，含水饱在水层层段，深三侧向读数小于浅三侧向读数，含水饱和度越高，差异越大，为泥浆高侵。和度越高，差异越大，为泥浆高侵。第12页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧向测井第13页，共38页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 三侧向测井三侧向测井当当RmfRw时，在油层段，深双时，在油层段，深双侧向读数大于浅双侧向读数，含油饱和度越大，差异侧向读数大于浅双侧向读数，含油饱和度越大，差异越大，为泥浆低侵；在水层层段，深双侧向读数小于越大，为泥浆低侵；在水层层段，深双侧向读数小于浅双侧向读数，含水饱和度越高，差异越大，为泥浆浅双侧向读数，含水饱和度越高，差
11、异越大，为泥浆高侵。当高侵。当RmfRw时，无论是油层，还是水层，均为时，无论是油层，还是水层，均为泥浆低侵，但此时油层的视电阻率高于水层，且幅度泥浆低侵，但此时油层的视电阻率高于水层，且幅度差比水层的幅度差大。差比水层的幅度差大。第29页，共38页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 双侧向测井双侧向测井第30页，共38页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 微球聚焦测井微球聚焦测井 微球形聚焦电极系的微球形聚焦电极系的结构如图。电极系包括结构如图。电极系包括片状的主电极片状的主电极A0、矩形、矩形框的测量电极框的测量电极M0.辅助辅助电极电极A1、监督电极、监督电极M1、M2，各电极均
12、嵌在极板，各电极均嵌在极板上。回路电极上。回路电极B设置在设置在仪器外壳上或极板支撑仪器外壳上或极板支撑架上，电极系贴井壁测架上，电极系贴井壁测量量一、微球形聚焦电极系一、微球形聚焦电极系第31页，共38页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 微球聚焦测井微球聚焦测井二、测量原理二、测量原理 采用恒压法测量。测量采用恒压法测量。测量时，测量电极与两个监督电时，测量电极与两个监督电极中点的电位差为一给定值极中点的电位差为一给定值Vref。主电极发出的电流分。主电极发出的电流分为两部分，一部分与辅助电为两部分，一部分与辅助电极形成回路叫辅助极形成回路叫辅助Ia，主要，主要分布在泥饼中；另一部分与
13、分布在泥饼中；另一部分与回路电极形成回路，叫主电回路电极形成回路，叫主电流流I0，主要分布在冲洗带中，主要分布在冲洗带中，两个监督电极的电位相等。两个监督电极的电位相等。第32页，共38页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 微球聚焦测井微球聚焦测井 当电极系周围介质的电阻率变化时，电场分当电极系周围介质的电阻率变化时，电场分布随之改变，布随之改变，Um0oVref 调节调节Ia的大小，使的大小，使Um0o=Vref，同时，随电场改变，UM1M2 0，此时，调节，此时，调节I0的大小，使的大小，使UM1M2=0，由下式即可确定微球形聚焦测量的视电阻率：，由下式即可确定微球形聚焦测量的视电阻率
14、：其中：其中：I0主电流；主电流；K微球形聚焦电极系系数；微球形聚焦电极系系数；UM0O测量电极与监督电极中点的电位测量电极与监督电极中点的电位差差第33页，共38页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 微球聚焦测井微球聚焦测井三、资料应用三、资料应用 根据微球形聚焦电极系的电场分布特点及根据微球形聚焦电极系的电场分布特点及测量原理不难看出，其测量结果直接反映冲测量原理不难看出，其测量结果直接反映冲洗带电阻率洗带电阻率1、划分薄层、划分薄层 由于由于I0是以很细的电流束穿过泥饼进入地层是以很细的电流束穿过泥饼进入地层的，受泥饼影响小，对地层电阻率变化十分敏的，受泥饼影响小，对地层电阻率变化十
15、分敏感，在岩层界面处有明显变化，因此，适于划感，在岩层界面处有明显变化，因此，适于划分薄层。分薄层。第34页，共38页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 微球聚焦测井微球聚焦测井2、确定冲洗带电阻率、确定冲洗带电阻率Rxo 当泥饼厚度在当泥饼厚度在3.8119.1mm的范围内，的范围内，且且RMSFL/RXO20时，可以认为时，可以认为RMSFL=RXO;只有当泥饼厚度大于只有当泥饼厚度大于19.1mm，且，且RMSFL/RXO20时，应对时，应对RMSFL进行泥饼校正，从进行泥饼校正，从而得到而得到RXO3、与其他深电阻率曲线重叠，判断储层孔隙与其他深电阻率曲线重叠，判断储层孔隙流体性质
16、流体性质第35页，共38页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 微球聚焦测井微球聚焦测井第36页，共38页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 本章小结本章小结1、侧向测井电极系的特点及测量原理。、侧向测井电极系的特点及测量原理。2、渗透性地层深浅三侧向、深浅双侧向测井曲线、渗透性地层深浅三侧向、深浅双侧向测井曲线的特点：的特点：1）泥浆高侵剖面，浅三侧向电阻率大于深三）泥浆高侵剖面，浅三侧向电阻率大于深三侧向电阻率；浅双侧向电阻率大于深双侧向电阻侧向电阻率；浅双侧向电阻率大于深双侧向电阻率。常见于淡水泥浆钻井的水层。率。常见于淡水泥浆钻井的水层。2）泥浆低侵剖面，浅三侧向电阻率小于深三侧）泥浆低侵剖面，浅三侧向电阻率小于深三侧向电阻率，浅双侧向电阻率小于深双侧向电阻率。向电阻率，浅双侧向电阻率小于深双侧向电阻率。常见于淡水泥浆钻井的油气层和盐水泥浆钻井的水常见于淡水泥浆钻井的油气层和盐水泥浆钻井的水层和油气层。层和油气层。3）浅双侧向电阻率曲线与深双侧向电阻）浅双侧向电阻率曲线与深双侧向电阻率曲线的纵向分层能力相同率曲线的纵向分层能力相同第37页，共38页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 本章小结本章小结3、微电阻率测井曲线的纵向分层能力强，探、微电阻率测井曲线的纵向分层能力强，探测深度浅。测深度浅。第38页，共38页，编辑于2022年，星期二