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1、第三节第三节 双侧向测井双侧向测井第二节第二节 七电极侧向测井七电极侧向测井第一节第一节 三电极侧向测井三电极侧向测井 第四节第四节 微侧向测井微侧向测井第五节第五节 邻近侧向测井邻近侧向测井第六节第六节 微球形聚焦测井微球形聚焦测井第八节第八节 侧向测井视电阻率计算侧向测井视电阻率计算第七节第七节 电阻率测井方法综合电阻率测井方法综合第1页/共39页是是在在三三、七七侧侧向向测测井井基基础础上上发发展展起来的。起来的。双侧向测井双侧向测井测测量量精精度度较较高高，动动态态范范围围大大，适适用用于于高高阻阻碳碳酸酸盐盐岩岩地地层层，也也适适用用于低阻砂泥岩地层于低阻砂泥岩地层是是目目前前油油气
2、气田田应应用用最最广广泛泛的的电电阻阻率测井方法之一率测井方法之一第2页/共39页1、三侧向、七侧向测井原理三侧向、七侧向测井原理2、深浅三侧向、七侧向电极系特点深浅三侧向、七侧向电极系特点3 3、视电阻率曲线特点视电阻率曲线特点 三侧向三侧向靠增加屏蔽电极长度聚焦靠增加屏蔽电极长度聚焦提高探测深度提高探测深度 七七侧侧向向控控制制监监督督电电极极的的电电位位差差控控制制屏屏流流分分布布比比(L(L0 0/L)/L)大大屏屏流流大大探探测测深深度度大大主主电电流流层层收收敛敛强强烈烈井井眼与围岩影响复杂眼与围岩影响复杂电阻率校正困难电阻率校正困难第3页/共39页一、测井原理一、测井原理与与七七
3、侧侧向向类类似似，不不同同的的是是在在七七电电极极系系的的外外面面再再加加上上两两个个屏屏蔽蔽电电极极A A1 1、A A2 2。为为了了增增加加探探测测深深度度，屏屏蔽蔽电电极极A A1 1、A A2 2不是环状，而是不是环状，而是柱状柱状（与三侧向屏蔽电极相同）（与三侧向屏蔽电极相同）电极系电极系第4页/共39页测井原理测井原理测测井井时时，主主电电极极A A0 0发发出出恒恒定定电电流流I I0 0，并并通通过过两两对对屏屏蔽蔽电电极极A A1 1、A A1 1 和和A A2 2、A A2 2 发发出出与与I I0 0极极性性相相同同的的屏屏蔽蔽电电流流I I1 1和和I I1 1。在在
4、主主电电流流I I0 0恒恒定定不不变变的的条条件件下下，测测得得的的电电位位差差和和地地层层的的视视电阻率成正比电阻率成正比。测测井井通通过过自自动动调调节节使使得得满满足足：屏屏蔽蔽电电极极A A1 1与与A A1 1（或或A A2 2与与A A2 2）的的电电位位比比值值为为一一常常数数，即即U UA1A1/U/UA1A1=；监监督督电电极极M M1 1与与M M1 1（M M2 2与与M M2 2 ）之之间间的的电电位位差差为为零零。然然后后，测测量量任任一一监监督督电极（如电极（如M M1 1）和无穷远电极）和无穷远电极N N之间的电位差（即之间的电位差（即U UM1M1）。）。第5
5、页/共39页测得的视电阻率测得的视电阻率RaRaP101(3-16)其中：其中：U UM1M1监督电极监督电极M M1 1表面电位表面电位 I I0 0主电流强度主电流强度 k k电极系系数电极系系数(可通过理论计算、也可通过实验求出可通过理论计算、也可通过实验求出)第6页/共39页浅浅侧侧向向屏屏蔽蔽电电极极A A1 1、A A2 2 改改成成了了电电流流的的回回路路电电极极，因因此此，探测深度小于深侧向，主要反映侵入带电阻率探测深度小于深侧向，主要反映侵入带电阻率双双侧侧向向测测井井根根据据探探测测深深度度又分又分深深、浅浅侧向测井侧向测井深深侧侧向向由由于于屏屏蔽蔽电电极极加加长长，测测
6、出出的的视视电电阻阻率率主主要反映原状地层的电阻率要反映原状地层的电阻率深、浅侧向深、浅侧向第7页/共39页电极系电极系k k值：值：kd=0.733mkd=0.733m，ks=1.505mks=1.505m仪器全长：仪器全长：9.36m9.36m仪器直径：仪器直径：0.089m0.089m双侧向尺寸双侧向尺寸屏蔽电极屏蔽电极A A1 1、A A2 2 很长很长确保深侧向探测深度大确保深侧向探测深度大深深、浅浅侧侧向向电电极极系系的的尺尺寸寸完完全全一一样样。不不同同处处：将将深深侧侧向向的的屏屏蔽蔽电电极极A A1 1、A A2 2 改改成成回回路路电电极极后后，就就构构成成了了浅浅侧侧向向
7、电电极极系系这这样样，深深、浅浅侧侧向向的的纵纵向向分分辨辨率率是是相相同同的的，且且受受围围岩岩、层层厚厚影影响响基基本本一一样样用用深深、浅浅侧侧向向测测出出的的电电阻阻率率判判别别油油、气、水层具有良好效果。气、水层具有良好效果。有错有错第8页/共39页电电极极系系确确定定原原则则：分分层层能能力力强强（0 01 10 02 2间间距距离离要要小小）、探探测深度大（测深度大（A A1 1、A A2 2 要长）、井眼影响小要长）、井眼影响小纵向分辨率纵向分辨率一般一般0.6m0.6m左右左右 深侧向探测深度深侧向探测深度一般一般2 23m3m浅侧向探测深度浅侧向探测深度一般一般0.5m0.
8、5m左右左右第9页/共39页二、双侧向视电阻率曲线及校正二、双侧向视电阻率曲线及校正P104图3-22电模型实验电模型实验与与七七侧侧向向视视电电阻阻率率曲曲线相似线相似 对称于地层中部对称于地层中部界界面面有有屏屏流流效效应应，随随着着层层厚厚增增加加，屏屏流流效效应减小应减小影响影响RaRa因素因素：电极系特性、介质电阻率：电极系特性、介质电阻率井眼井眼、围岩围岩、侵入侵入第10页/共39页碎屑岩地层碎屑岩地层碳酸盐岩地层碳酸盐岩地层实测双侧向曲线实测双侧向曲线 双侧向双侧向双侧向双侧向第11页/共39页气层：深浅双侧向“正差异”第12页/共39页水层：深浅双侧向“负差异”第13页/共39
9、页三、双侧向、三侧向、七侧向比较三、双侧向、三侧向、七侧向比较1.探测深度三三侧侧向向探探测测深深度度小小，侵侵入入影影响响大大，深深浅浅三三侧侧向向探探测测深深度度差差异异不不大大，判判别别油油、气气水水层层效效果果差差。原原因因：主主电电极极与与屏屏蔽蔽电极同电位，电极系长度有限，主电流发散快电极同电位，电极系长度有限，主电流发散快 七七侧侧向向探探测测深深度度高高于于三三侧侧向向，但但高高侵侵时时，探探测测深深度度变变浅浅。原原因因：采采用用监监督督电电极极M M1 1、M M1 1 同同电电位位来来控控制制电电流流场场。分分布布比比ss屏流屏流屏蔽电极电位屏蔽电极电位探测深度探测深度双
10、双侧侧向向探探测测深深度度最最大大。原原因因：将将屏屏蔽蔽电电极极分分成成多多段段（两两对）加长对）加长控制各段电压控制各段电压探测深度探测深度 第14页/共39页2.纵向分辨率三侧向三侧向纵向分辨率高，能分辩纵向分辨率高，能分辩0.40.40.5m0.5m地层地层七七侧侧向向、双双侧侧向向纵纵向向分分辨辨率率基基本本相相同同（0.6m0.6m左左右右），略略低于三侧向。取决于低于三侧向。取决于O O1 1、O O2 2间距离间距离双双侧侧向向围围岩岩、层层厚厚对对深深、浅浅双双侧侧向向的的影影响响相相同同。受受井井眼眼影响最小影响最小3.影响因素三侧向三侧向井眼、围岩影响较小，侵入影响大井眼
11、、围岩影响较小，侵入影响大七七侧侧向向深深、浅浅七七侧侧向向受受围围岩岩影影响响程程度度不不同同（监监督督电电极极、屏蔽电极位置不同屏蔽电极位置不同主电流厚度不同）主电流厚度不同）第15页/共39页电阻率测井在油气勘探开发中应用非常广泛电阻率测井在油气勘探开发中应用非常广泛四、双侧向测井资料应用四、双侧向测井资料应用主要应用估算裂缝参数估算裂缝参数地层对比地层对比裂缝识别裂缝识别油、气、水层判别油、气、水层判别计算地层含水饱和度计算地层含水饱和度第16页/共39页地层对比地层对比决决定定地地层层电电阻阻率率大大小小的的主要因素主要因素四是岩石孔隙中地层水的性质四是岩石孔隙中地层水的性质一是岩石
12、的组织结构一是岩石的组织结构二是岩石的孔隙度（二是岩石的孔隙度（）大小）大小三是岩石的含水饱和度的高低三是岩石的含水饱和度的高低进进行行地地层层对对比比时时，通通常常采采用用自自然然伽伽马马（GRGR）曲曲线线与与电电阻阻率率（RLLDRLLD、RLLSRLLS）曲曲线线。特特别别是是在在碳碳酸酸盐盐岩岩剖剖面面，软软地地层层（如如泥泥岩岩、页页岩岩）导导电电性性好好，电电阻阻率率测测井井值值都都较较低低，而而碳碳酸酸盐盐岩岩（灰灰岩岩、白白云云岩岩、硬硬石石膏膏等等）导导电电性性较较差差，电电阻阻率率测测井井值值都都较较高高。因因此此，电电阻阻率率（RLLDRLLD、RLLSRLLS）曲曲线
13、线在在碳碳酸酸盐盐岩岩剖剖面面软软、硬硬地地层层的的特特征征差差异异明明显显，可可以以较较好好地地区区分分典典型地层界面。型地层界面。主要岩石、矿物的电阻率主要岩石、矿物的电阻率岩石名称岩石名称电阻率电阻率矿物名称矿物名称电阻率电阻率粘土粘土1 12 20000石英石英1010121210101414页岩页岩1010100100白云母白云母4 4 10101111疏松砂岩疏松砂岩2 25050长石长石4 4 10101111致密砂岩致密砂岩202010001000石油石油10109 910101616含油气砂岩含油气砂岩2 210001000方解石方解石5 5 10108 8 5 5 1010
14、1212 泥灰岩泥灰岩5 5500500无水石膏无水石膏10109 9石灰岩石灰岩60060060006000石墨石墨1010-6-63 3 1010-4-4白云岩白云岩505060006000磁铁矿磁铁矿1010-4-43 3 1010-3-3硬石膏硬石膏104104106106黄铁矿黄铁矿1010-4-4无烟煤无烟煤0.010.011 1黄铜矿黄铜矿1010-3-3烟煤烟煤10101000010000石油石油10109 910101616玄武岩、花岗岩玄武岩、花岗岩60060010105 5第17页/共39页第18页/共39页磨溪地区储层多井测井对比图磨溪地区储层多井测井对比图第19页/共
15、39页裂缝识别裂缝识别四四川川测测井井研研究究所所水水槽槽模模型型实实验验结结果果：裂裂缝缝的的产产状状与与深深、浅浅双双侧侧向向的的“差差异异”有有着着直直接关系接关系裂缝产状、发育程度不同，双侧向测井的响应也不同裂缝产状、发育程度不同，双侧向测井的响应也不同高高角角度度（7575 以以上上）缝缝，“正正差差异异”低低角角度度（6060 以以下下）缝缝，“负负差差异异”60607575 裂缝，差异较小和无差异裂缝，差异较小和无差异4545 裂裂缝缝时时，“负负差差异异”，且且差差异异幅幅度度最大最大斯仑贝谢公式斯仑贝谢公式19841984年用有限元素法得出了类似的结论年用有限元素法得出了类似
16、的结论第20页/共39页结论裂裂缝缝性性地地层层，双双侧侧向向差差异异主主要要受受裂裂缝缝的的产产状状、发发育程度育程度控制控制角角度度越越高高，张张开开度度越越大大，“正差异正差异”的差异幅度也越大的差异幅度也越大 低低角角度度缝缝双双侧侧向向呈呈“负负差差异异”高高角角度度缝缝双双侧侧向向呈呈“正正差差异异”第21页/共39页双侧向双侧向实测双侧向裂缝特征（高角度）渡渡1 1井井：（4270m4270m 4305m4305m），双侧向明显的双侧向明显的“正差异正差异”。射射 孔孔 测测 试试：获获 日日 产产 天天 然然 气气44.15 44.15 10104 4m m3 3/d/d第22
17、页/共39页实测双侧向裂缝特征（低角度）东东 山山 1212井井：长长 兴兴 组组（23682368 2402m2402m），中中子子孔孔隙隙度度接接近近于于0 0，声声波波曲曲线线除除个个别别井井段段有有“跳跳波波”现现象象，而而双双侧侧向向曲曲线线则则在在高高阻阻地地层层背背景景下下出出现现了了一一串串低低阻阻“尖尖子子”，且且为为“负负差差异异”，是是典典型型的低角度裂缝发育段。的低角度裂缝发育段。测测试试结结果果：获获天天然然气气11.311.3 10104 4m m3 3/d/d双侧向双侧向第23页/共39页油、气、水层判别油、气、水层判别油、气层油、气层：电阻率较高；：电阻率较高；
18、水层水层：电阻率相对较低。：电阻率相对较低。油油、气气层层：侵侵入入带带孔孔隙隙空空间间中中的的油油、气气部部分分被被泥泥浆浆滤滤液液取取代代，导导致致侵侵入入带带地地层层电电阻阻率率降降低低，在在双双侧侧向向曲曲线线上表现为上表现为“正差异正差异”，即，即RLLDRLLDRLLSRLLS水水层层：泥泥浆浆滤滤液液电电阻阻率率一一般般大大于于地地层层水水电电阻阻率率，深深浅浅双侧向呈双侧向呈“负差异负差异”，即，即RLLDRLLSRLLDRLLS判别原理判别原理油油、气气基基本本不不导导电电；地地层层水水含含有有NaClNaCl、KClKCl等等盐盐份份而导电，矿化度越高，其导电性越好。而导电
19、，矿化度越高，其导电性越好。钻钻井井时时，泥泥浆浆滤滤液液侵侵入入渗渗透透层层，井井壁壁附附近近由由近近及及远形成远形成冲洗带冲洗带、侵入带侵入带和和原状地层原状地层。第24页/共39页大天大天5 5井：石炭系井：石炭系上上段段：深深侧侧向向电电阻阻率率值值在在500500.m.m左左右右，深深浅浅双双侧侧向向呈呈“正差异正差异”；气层气层。中中段段：深深侧侧向向电电阻阻率率值值在在200200 500500.m.m左左右右，深深浅浅双双侧侧向向也也逐逐渐渐由由“正正差差异异”、无无差差异异、最最后后过过渡渡到到“负差异负差异”；气水过渡带气水过渡带。下下段段：深深侧侧向向电电阻阻率率值值在在
20、200200 5050.m.m之之间间，深深浅浅双双侧向呈侧向呈“负差异负差异”；水层水层碳酸盐岩地层碳酸盐岩地层双侧向双侧向第25页/共39页双侧向双侧向碎屑岩地层碎屑岩地层遂遂2525井：须二井：须二 上段：气层。上段：气层。中段：油水层中段：油水层。下段：水层下段：水层第26页/共39页气气层层：大于8.m，水水层层：一般小于5.m、气气水水过过渡渡带带：5 8.m之间。深侧向电阻率绝对值法油气水层深侧向电阻率绝对值法油气水层须二储层须二储层第27页/共39页须四气层须四气层气气层层：大于10.m，水水层层：小于8.m，气气水水层层：8 10.m之间。须四储层须四储层第28页/共39页孔
21、孔隙隙型型储储层层可可以以近近似似看看作作均均匀匀、各各向向同同性性介介质质，可直接用阿尔奇公式计算含水饱和度可直接用阿尔奇公式计算含水饱和度SwSw 计算地层含水饱和度计算地层含水饱和度a a、m m、n n分别为岩性系数、孔隙度指数、饱和度指数；分别为岩性系数、孔隙度指数、饱和度指数；RwRw、RtRt分别为地层水电阻率、深侧向电阻率测井值；分别为地层水电阻率、深侧向电阻率测井值；地层孔隙度。地层孔隙度。第29页/共39页第30页/共39页估算裂缝参数估算裂缝参数裂裂缝缝的的产产状状、张张开开度度及及发发育育程程度度不不同同，双双侧侧向向电电阻阻率率的的响响应应也也不不同同。基基于于这这一
22、一原原理理，可可以以用用双双侧侧向向测测井井信信息息估估算算裂裂缝的孔隙度、张开度等参数，并评价裂缝的发育程度缝的孔隙度、张开度等参数，并评价裂缝的发育程度裂缝孔隙度裂缝孔隙度裂缝张开度裂缝张开度水层水层油气层油气层高角度缝高角度缝低角度缝低角度缝第31页/共39页裂缝孔隙度裂缝孔隙度裂缝张开度裂缝张开度第32页/共39页电阻率测井实验报告第33页/共39页实验安排实验安排实验目的：定性了解普通电极系在不同电阻率地层所得视电阻率曲线形态特征；了解电阻率测井的刻度原理；加深对理论曲线的理解。实验设备：EL-85型电测井实验仪、函数记录仪、稳压电源、双踪示波器、万用电表等。实验项目名称：实验项目名
23、称：普通电极系视电阻率测井模拟实验普通电极系视电阻率测井模拟实验 地点：重点实验楼B109要求：掌握原理、熟悉过程、编写实验报告第34页/共39页实验安排实验安排实验目的：测量不同厚度地层的双侧向测井曲线；分析高阻邻层的屏蔽影响，加深对侧向测井优点的理解，掌握双侧向测井曲线的特点，重点掌握聚焦电极系的工作原理。实验设备：EL-85型电测井实验仪、函数记录仪、稳压电源、双踪示波器、万用电表等。实验项目名称：双侧向测井模拟实验 地点：重点实验楼B109要求：掌握原理、熟悉过程、编写实验报告第35页/共39页本节要点1、双侧向测井原理双侧向测井原理3、双侧向、三侧向、七侧向特点双侧向、三侧向、七侧向特点2、双侧向电极系结构侧向电极系结构4、双侧向测井资料应用第36页/共39页第37页/共39页第38页/共39页感谢您的观看！第39页/共39页