高分辨率阵列感应测井.ppt

1515 HDIL高分辨率感应测井仪器,前 言,由于直流电法测井（普通电阻率测井、侧向测井等）是由供电电极发射电流在井周围地层中形成直流电场，测量地层中的电位分布，得出地层电阻率，所以它要求井内钻井液导电，提供电流通道。有时，为了获取地层原始含油饱和度信息、减少油气层污染等目的，需要采用油基泥浆钻井或空气钻井。在这种条件下，井内没有导电介质，不能进行直流电法测井。而感应测井则可解决这一问题。,常规感应（1503）测井面临的难题：不能用来划分薄储层。受分辨率的影响，常规感应薄储层的电阻率精度很差；得到的视电阻率曲线精度较低，致使分析的含油饱和度误差较大；对侵入较深的储层不能如实反映地层的真电阻率；电导率高时趋肤影响校正效果较差，且只适合测量电阻率小于200m的地层。受井眼的影响较大，且无较好的校正方法，特别是在大斜度井中、井眼扩径井段。,前 言,HDIL测井资料的应用,复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率 定性识别油、水层-淡水泥浆侵入储层油气层的识别定性识别油、水层-咸水泥浆侵入储层油气层的识别定性描述储层渗透性好坏 确定侵入带电阻率Rxo和原状地层电阻率Rt 准确解释薄互储层 进行多井对比和时间推移测井,T,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,1515 High Definition Induction Log,1515EA,1515MA,1515高分辨率感应(High Definition Induction Logging-HDIL)是阿特拉斯(Baker Atlas)生产的新一代感应测井仪器。高分辨率阵列感应（HDIL）的特点：可获得不同纵向分辨率和径向探测深度的电阻率曲线可描述储层侵入带电阻率变化情况可得到原状地层电阻率、侵入带地层电阻率、侵入半径复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率,感应测井原理,通过在发射线圈中加一个幅度和频率恒定的交流电时，发射线圈就能在井周围地层中感应出电动势，形成以井轴为中心的圆环状涡流，其强度与地层的电导率成正比。涡流又会产生二次交变电磁场，在接收线圈中又会产生感应电动势，该电动势的大小与涡流强度有关，即与地层的电导率有关。,FORMATION,Dual Induction measure principal,TRANSMITTER,RECEIVER,-90,-90,-180,2、HDIL的简单原理,线圈系由七组基本接收单元组成，共用一个发射线圈，使用八种频率同时工作，测量112个原始实分量和虚分量信号，通过仪器采集系统处理后，把采集的大量数据传输到地面，再经计算机进行预处、趋肤校正等，得出具有不同探测深度和不同纵向分辨率的电阻率曲线。,三线圈系结构没有硬件聚焦性能，其纵向响应曲线呈不对称形状，因此高分辨率阵列感应测井采用“软件聚焦”，即用数学方法对原始测量数据进行处理，得出阵列感应合成曲线，经过处理后得出的阵列感应测井曲线，实际上，它相当于阵列感应仪器各组线圈系响应函数的加权和（相应工作频率下所有线圈系的R和X信号合成）。,HDIL仪器性能指标,最大耐温：400F（204C）/1小时 350F（177C）/4小时最大耐压：20，000PSI（137.9MPS）仪器外径：3.63英寸（92.2mm）仪器长度：8.27m测速：30英尺/分探测深度：10、20、30、60、90、120英寸垂直分辨率：1、2、4英尺测量范围：0.2-2000欧姆米测量精度：1ms/m,HDIL与双感应测井的一些特性对比,HDIL技术测量特性,1、电磁感应原理为理论基础2、线圈系由七组基本接收单元组成3、使用八种工作频率同时工作4、采用软件进行数字聚焦、环境校 正和分辨率匹配5、获得3种纵向分辨率（1ft、2ft、4ft）、六种径向探测深度（10in、20in、30in、60in、90in、120in）的电阻率曲线,1515HDIL工作原理图,图1 高分辨感应测井基本原理图,高分辨率阵列感应测井仪组成,1515HDIL仪器是由电子线路和线圈系组成线圈系包括：发射电路、接收电路、七组接收线圈、一个发射线圈电子线路包括：共两块数字信号处理DSP、C30基本数字控制、接口板,发射电路,发射部分是仪器的核心部分，该部分产生仪器正常工作时所需的各种时序信号。仪器工作时设置的有关参数可以通过命令传送到该部分进行改变。发射部分与仪器其它部分之间的通讯，通过一对平衡的双扭线串行进行。发射控制器的主要功能是：（1）产生驱动发射器所需的逻辑（2）产生发送到采集系统的同步逻辑（3）产生控制仪器不同工作方式的开关逻辑（Log、Cal、zero）（4）测量线圈系中两点处的温度（5）选择一种参考信号。参考信号是发射到地层中的合成波的特征信号，电子线路中有一些点处都监视这个信号。可以通过发射控制器发送命令，以便在两个监视点间进行切换，选定一种参考信号。这个命令主要用于测试目的用的。（6）存储与线圈系有关的刻度数据。这个特征使得能够交互使用不同的电子线路和不同的电子线圈系，而对测量结果没有影响。,线圈系,接收电路,线圈系,接收电路,仪器的前置放大部分，位于线圈系的上部，包含了所有的前置放大通道。三个前置放大器板用一个三角形骨架固定，每个前置放大器板含有三个前置放大器通道，仅有一块板处理三个通道，而其它两块板各处理两个通道。,线圈系,线圈系,七组基本接收线圈（源距为694英寸）组成，共用一个发射线圈，使用八种频率（10KHz、30KHz、50KHz、70KHz、90KHz、110KHz、130KHz、150KHz）同时工作；,线圈系,电子线路,共两块数字信号处理DSP、C30基本数字控制、接口板,数字信号处理DSP,电子线路,发射线圈产生一个重复的发射信号，在接收线圈中，接收到的信号通常埋没在噪声中，将其接收到的信号叠加起来，即“stack”1+2+3+等。假设噪声是随机的，则真实的信号将被“净化”。这很清楚，我们叠加的越多，则信号显得越好,C30基本数字控制,1）与地面进行通讯（命令译码，发送和接收数据）2）采集波形，进行进一步的处理（压缩处理）3）与仪器的发射部分进行通讯。,电子线路,刻度,刻度就是建立仪器测量的数值与规定的工程标准值之间的联系校验就是利用刻度建立的联系检查（再次检查）仪器响应某点的测井响应的正确完整性。刻度和校验对控制测井质量有重要意义。也是在测井前和测井后被用来验证仪器问题、判断测井质量的重要手段。为保证仪器测量的正确性和连续性，要定期刻度。,刻度,测前校验,测前校验保存后，数据将用于记录测井资料。在主CAL/VER窗口，注意HDIL 仪器的主校验方块变成蓝色了，而测前校验的方块颜色是绿色的，表示所用的刻度因子是测前校验。正是由于这种原因，我们可以用另一支HDIL电子线路与主刻度后的线圈系组合使用，而且不影响测井。,接口板,1）寻址采集模块所需的控制线2）C30基本数字控制器与发射器之间通讯所需的串行平衡驱动器和接收器3）监视保温瓶内部温度的温度传感器,电子线路,探测深度,三种纵向分辨率（1ft、2ft、4ft）、六种探测深度（10in、20in、30in、60in、90in、120in）的测井曲线,HDIL测井资料的质量控制,注意事项,线圈系内有两个温度探头分别是RXTEMP和 TXTEMP,温度差不能超过10度（测井时候）。(有时候由于下放速度太快会造成温度梯度)，确保RXTEMP和 TXTEMP,温度差在刻度时不能超过5度主刻度至少每90天做一次。刻度区域10M内不允许有大型金属物质，小金属物质要在5M以外，木质刻度架下面不能有水泥地。天气基本不影响刻度，但是高压电线，电台，闪电会产生干扰。预热至少15分钟。本仪器的电子线路与线圈系连接时通过45信连接头实现的，所以，具有32芯的扶正器不能接在此位置。每次连接要注意仪器是否连接正确，否则，将会损坏仪器。,