《侧向测井》课件.ppt

2023/10/8,测井方法,1,第三章 侧向测井,三侧向测井,七侧向测井,双侧向测井,内容小结思考题,2023/10/8,测井方法,2,普通电阻率测井仪在井内产生的电场为发散的直流电场，当井内泥浆的矿化度高或井剖面为高阻地层时，井的分流作用大，测量结果既不能反映岩性变化，也不能反映地层电阻率。为解决这一问题，提出了聚焦测井，即侧向测井。,2023/10/8,测井方法,3,主电极Ao，屏蔽电极A1、A2，对比电极N，回路电极B。,第一节 三侧向测井,一、三侧向电极系的结构及特点,1、深三侧向电极系深三侧向电极系的结构和电场分布如图3-1所示。,图3-1 深三侧向电极系及电场分布,2023/10/8,测井方法,4,2、浅三侧向电极系 浅三侧向电极系的结构如图3-2所示。,主电极Ao，屏蔽电极A1、A2，回路电极B1、B2，对比电极N。,图3-2 浅三侧向电极系及电场分布,2023/10/8,测井方法,5,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之间的距离；记录点为主电极中点。,2023/10/8,测井方法,6,为了满足条件3,在测量过程中，不断调节屏蔽电极的电流。,二、三侧向电极系的测量原理,1)恒流测量。在测量过程中，主电极发出的电流Io保持不变。,2)屏蔽电流与主电极电流的极性相同。,3)主电极与两个屏蔽电极的电位相等。,测量条件,2023/10/8,测井方法,7,测量的视电阻率为：,其中：U为主电极的电位与对比电极N的电位差；为主电流；K为电极系系数，与电极系的结构及尺寸有关。,(3-1),2023/10/8,测井方法,8,1、深、浅三侧向曲线特点,三、深、浅三侧向曲线特点及应用,1)、当,图3-3为上下地层导电性相同,单一高阻地层下的三侧向测井曲线。,图3-3、单一高阻深三侧向视电阻率曲线,2023/10/8,测井方法,9,从图3-3看出,曲线具有以下特点,1)、当上下围岩的电阻率相同时，三侧向测井曲线关于地层中心对称。,2)、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，则视电阻率小于地层电阻率；反之，视电阻率大于地层电阻率。二者差异均随地层厚度的减小而增加。,3)、井内流体电阻率的影响减小。,2023/10/8,测井方法,10,数据读取的方法：取地层中点的视电阻率值或取地层中部的几何平均值。深三侧向视电阻率曲线主要反映原状地层的电阻率；浅三侧向视电阻率曲线主要反映侵入带的电阻率。,2023/10/8,测井方法,11,2、深、浅三侧向测井曲线的应用 1）、影响因素及其校正 深、浅三侧向的测井值也是地层视电阻率，其与地层电阻率存在一定差异。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）、围岩层厚（围岩电阻率、地层厚度）、侵入（侵入特征、侵入半径）。,2023/10/8,测井方法,12,应用图版或相应的计算公式，即可对三侧向视电阻率按上述顺序依次进行校正，得到地层电阻率。如图3-4、3-5、3-6、3-7所示。,2023/10/8,测井方法,13,图3-4 三侧向井眼校正图版,2023/10/8,测井方法,14,图3-5 三侧向围岩校正图版,2023/10/8,测井方法,15,图3-6 选择侵入校正图版,2023/10/8,测井方法,16,图3-7 侵入校正图板,2023/10/8,测井方法,17,图3-8 深、浅三侧向组合图版,2023/10/8,测井方法,18,将深、浅三侧向曲线重叠绘制，在渗透层出现幅度差。,A、划分岩性剖面 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。,2）、应用,B、判断油水层,2023/10/8,测井方法,19,当RmfRw时，在油层层段（泥浆低侵），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。在水层层段（泥浆高侵），深三侧向小于浅三侧向，含水饱和度越高，差异越大。如图3-9所示。,当RmfRw时，无论是油层，还是水层，均为泥浆低侵。但油层视电阻率高于水层，且幅度差比水层的幅度差大。,2023/10/8,测井方法,20,图3-9 用深、浅三侧向曲线判断油水层,1、根据微电极曲线确定渗透层（两条曲线不重合）及泥岩（电阻率低，两条曲线重合）。,2、根据SP曲线异常，确定泥浆性质（淡水泥浆、盐水泥浆）。,3、根据渗透层的探测深度不同的电阻率曲线关系，确定泥浆侵入特征。,4、综合2、3，确定渗透层孔隙流体性质。,2023/10/8,测井方法,21,2）、缺点 深三侧向探测深度不够大；而浅三侧向探测深度不够浅。在渗透层层段，幅度差不明显。侵入较深时，深三侧向读数受侵入带影响大。侵入较浅时，浅三侧向读数受原状地层影响大。,1）、优点 由于屏流作用，使得视电阻率曲线受井眼影响小；主电极尺寸小，围岩影响小，纵向分辨率高，有利于薄层划分。,3、深、浅三侧向测井的优缺点,2023/10/8,测井方法,22,第二节 七电极侧向测井,一、七侧向电极系,1、深七侧向电极系,由7个金属环状电极组成。如图3-10所示.主电极A0,两对监督电极M1、M2及M1、M2一对屏蔽电极A1、A2.,图3-10 深七侧向电极系及电流分布,2023/10/8,测井方法,23,两对监督电极中点之间的距离为深七侧向电极系的电极距。记为L。,两个屏蔽电极之间的距离为电极系长度,记为L0。,电极系的记录点为A0 电极的中心。,通过调整S的大小来调整屏蔽电流,加强对主电流的控制作用,达到提高电极系探测深度的目的。,2023/10/8,测井方法,24,2、浅七侧向电极系,浅七侧向电极系如图3-11所示.主电极A0,两对监督电极M1、M2及M1、M2一对屏蔽电极A1、A2.一对回路电极B1、B2.,图3-11 浅七侧向电极系及电流分布,2023/10/8,测井方法,25,二、测量原理,1)、采用恒流(Io)测量方式。,2)、屏蔽电流Is与主电流Io同极性；,测量条件:,3)、两对监督电极之间的电位相等。,(3-3),通过调整Is，以满足条件3)。,2023/10/8,测井方法,26,七侧向测井输出:,(3-4),其中：K为七侧向电极系系数。,深七侧向电极系系数为:,(3-5),2023/10/8,测井方法,27,浅七侧向电极系系数为:,其中:,(3-6),(3-7),2023/10/8,测井方法,28,一、双侧向测井电极系及电场分布 1、双侧向测井电极系的结构 双侧向测井电极系有9个电极组成，结构如图3-12所示。其中7个为环形电极，2个柱状电极。最外侧的两个柱状电极在深侧向电极系中为屏蔽电极，在浅侧向电极系中为回路电极B1、B2。对比电极N和深侧向的回路电极B在远处。,第三节 双侧向测井,2023/10/8,测井方法,29,图3-12 双侧向电极系及其电场分布,深双侧向Ao主电极；A1、A2屏蔽电极；M1、M2监督电极；,浅双侧向Ao主电极；A1屏蔽电极；A2回路电极。M1、M2监督电极；,屏蔽电极的电流极性与主电极电流极性相同。,2023/10/8,测井方法,30,2、电场分布特点1）、深双侧向电场分布特点 由于深侧向电极系有两个柱状屏蔽电极，对主电流的控制作用加强，主电极发出的电流径向流入地层很远才发散与B电极形成回路，主电流分布特点见图3-12。主电流层的厚度为两对监督电极中点的距离，即电极系的电极距。由于两个柱状屏蔽电极比较长(3米),对主电极电流的屏蔽作用强,使得主电流流到地层很远处才发散,因此,电极系的测量结果主要反映原状地层的电阻率。,2023/10/8,测井方法,31,2）、浅双侧向电场分布特点 由于两个柱状回路电极距主电极较近;而环形屏蔽电极的尺寸小,对主电流的控制能力较弱，主电极发出的电流径向流入地层不远就开始发散，返回回路电极,主电流分布特点见图3-12。主电流层的厚度为两对监督电极中点的距离，即电极系的电极距。此电极系的测量结果主要反映侵入带的电阻率。,2023/10/8,测井方法,32,二、测量原理,1)、恒流测量主电流Io不变。,测量条件,2)、柱状屏蔽电极电位和环状屏蔽电极电位的比值为常数（a）。,3)、两对监督电极的电位差为零。,2023/10/8,测井方法,33,深、浅侧向记录的视电阻率通常用RLLD 和RLLS 表示。,双侧向测井输出的视电阻率为：,(3-8),其中：K-电极系系数。深浅双侧向的电极系系数分别为Kd、Ks。,2023/10/8,测井方法,34,三、深、浅双侧向曲线特点及应用 1、深、浅双侧向曲线特点 当上下围岩的电阻率相同时，双侧向测井曲线关于地层中心对称。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，二者差异均随地层厚度的减小而增加。,2023/10/8,测井方法,35,读值方法：取地层中点的视电阻率值或取地层中部的几何平均值。深双侧向视电阻率曲线主要反映原状地层的电阻率；而浅双侧向视电阻率曲线主要反映侵入带的电阻率。2、深、浅双侧向测井曲线的应用 1）、影响因素 深、浅双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。,2023/10/8,测井方法,36,根据测量原理及测量环境，可把影响因素分为井眼（井眼尺寸、井内介质的电阻率）、围岩层厚（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，即可对双侧向视电阻率按上述顺序依次进行校正，得到地层电阻率。如图3-13、3-14、3-15所示。,2023/10/8,测井方法,37,图313深浅双侧向井眼校正图版,使用方法：已知：泥浆电阻率，井径，（横坐标，曲线号）求：纵坐标及井眼校正后的深浅双侧向电阻率。,2023/10/8,测井方法,38,图314深浅双侧向围岩校正图版,使用方法：已知：地层厚度，围岩电阻率，（横坐标，曲线号）求：纵坐标及围岩层厚校正后的深浅双侧向电阻率。,2023/10/8,测井方法,39,图315深、浅双侧向侵入校正图版,使用方法：已知：横坐标，纵坐标求：地层电阻率及泥浆侵入深度。,虚线族侵入带直径（英寸）；点划线族实线族,2023/10/8,测井方法,40,2）、应用 由于双侧向测井探测深度比三侧向深，同时，深、浅双侧向的纵向分层能力相同，因此，曲线便于对比。主要用于以下几方面。A、划分岩性剖面：由于电极距较小，双侧向测井曲线的纵向分层能力强，适于划分薄层。B、确定地层真电阻率及孔隙流体性质通过对深、浅双侧向视电阻率曲线做井眼、围岩,2023/10/8,测井方法,41,层厚及侵入校正，即可确定岩层的真电阻率及侵入带的直径。由真电阻率即可确定地层孔隙流体性质。C、判断油水层：将深、浅双侧向曲线重叠绘制，在渗透层出现幅度差。当RmfRw时，在油层层段（泥浆低侵），深双侧向读数大于浅双侧向读数，含油饱和度越高，差异越大；在水层层段（泥浆高侵），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。如图3-16所示。,2023/10/8,测井方法,42,淡水泥浆,特点：1、地层纵向导电性的变化对它们的影响相同。2、二者差异取决于地层横向导电性的变化；,图3-16 淡水泥浆井双侧向测井曲线特征,气层,油层,水层,2023/10/8,测井方法,43,图3-17 盐水泥浆井的双侧向测井曲线特征,当RmfRw时，无论是油层，还是水层，均为泥浆低侵，通常油层的视电阻率高于水层，且幅度差比水层的幅度差大。如图3-17所示。,2023/10/8,测井方法,44,图3-18 淡水泥浆井的双侧向测井曲线,2023/10/8,测井方法,45,图3-19 淡水泥浆井的双侧向测井曲线,2023/10/8,测井方法,46,图3-20 淡水泥浆井的双侧向测井曲线,2023/10/8,测井方法,47,内容小结,一、侧向测井特点 纵向分层能力高，测量结果受围岩层厚影响小；横向探测深度深、浅适中。深侧向反映地层导电性；浅侧向反映冲洗带的导电性。,2023/10/8,测井方法,48,二、侧向测井曲线的应用 在淡水泥浆井，油气层一般为泥浆低侵，深侧向大于浅侧向，曲线出现正差异；水层为负差异。在盐水泥浆井，无论油气层还是水层，一般均为泥浆低侵，深侧向大于浅侧向，曲线出现正差异。但一般水层曲线幅度低。由于纵向分辨率高，所以，可以确定地层厚度。,2023/10/8,测井方法,49,思考题,1、淡水泥浆井的油气层与水层的侧向测井电阻率曲线特点。,2、与普通电阻率测井相比，侧向测井的优点。,3、根据下图测井曲线特点，试划分油气水层。（淡水泥浆）,2023/10/8,测井方法,50,