感应测井.ppt

* * 一 问题 的提出 特殊钻井： 空气钻井 非导电泥浆钻井（油基泥浆） 如果在这类井中想用电极系向地层注入电流，造 成人工电场来测量电阻率是不可能的。 因此就提出用电磁感应的方法，在地层中建 立电场测量地层的导电特性，即感应测井 随着技术的发展，感应测井不仅能用在非导 电泥浆井中还可用在淡水泥浆（RmfRw) Rt=0.2～ 200 的裸眼井中,其资料比其它电 阻率曲线更优越 二 电导与电导率 定义 单位 三 线圈系的探测特性 1 双线圈系的感应测井原理 I:交流电 T 发射探头 通以20千周/秒的交流电 R 接收探头 I 产生的一次磁通 I `产生的二次磁通 I` 感应电流 ? EX 有用信号 ER ? ?` 双线圈系图 涡流：在电动势的推动下，导电环中将有交 变的电流I`，它是以仪器轴为中心的 环流，称为涡流。 它与地层的电导率?成正比 涡流I`又在介质中激起二次交变磁通?`, 磁通量的变化能引起感应电动： t t t Ex ER Ex ER I I` 发射电流I 90? ? e I`（正比于?） ?` 90? ER（有用信号） 90? EX（无用信号） 由此可知：ER滞后EX 90?，滞后发射 电流180 ?。 接收线圈接收到的信号： EX+ ER 由于EX与 ER存在90?的相位差，接收到的信号用 相敏检波技术把ER检测出来，记录成?曲线，在忽 略涡流间的相互作用的情况下，在?无限均匀的情 况下有： ER=K ? ? ：角频率 I：发射电流强度 NT 、 NR 发射和接收线圈的圈数 SR 、ST发射和接收线圈的面积 L：线圈间的距离（源距） ?：沉积岩的磁导率，在测量精度5%内，可认 为不变 由以上可知：K为常数（仪器常数） 在均匀介质情况下求电导率的公式为： 在非均匀介质情况下： 此时电导率不等于地层的电导率，而是仪器探测 周围内泥浆、侵入带、地层和围岩的综合反映， 即为：视电导率?a 2 复合线圈系的特点 （1） 双线圈系存在的问题 1） EX/ER=10∽103 提取有用信号ER难 2） 探测深度不够深，泥浆和侵入带影响大 3）源距增加 探测半径增加 分层能 力 （围岩影响大） 由此可知，双线圈系仅有理论意义， 无实用价值，因此提出了复合线圈系。 （2） 复合线圈系的特点 0.8 米的六线圈系 R2 0.6 T0 0.2 T1 0.4 R1 0.2 R0 0.6 T2 -7 100 -25 -25 100 -7 上面的数字表示线圈的圈数,而负 号表示绕向与主线圈相反. T0 R0 为主线圈 T1 R1 : 井眼补偿线圈, T2 R2 : 围岩补偿线圈 T1 R1目的: 改善径向探测特性、减小泥浆的 影响，该线圈间的距离主线圈间 的距离,信号主要来自井眼,因其绕 向与主线圈相反,信号的极性也相 反. ER`=ER0 -ER1 ER0 、ER1分别为主线圈和井眼补偿线圈的 有用信号。 T2 R2目的：改善纵向探测特性，该线圈间的 距离主线圈间的距离,信号主要 来自井眼,因其绕向与主线圈相反, 信号的极性也相反. ER=ER`-ER2 ER2：围岩补偿线圈的有用信号。 ER：经过井眼和围岩校正后，主要是 原状地层的有用信号。 复合线圈系的优点： 改善了径向和纵向探测特性， 把涡流聚焦到所探测的地层 中，使分层能力和探测半径 使EX，达到测ER 成为可能。 四 感应测井曲线的特点 1： 在上下的?S相同的情况下，对称于地层 的中部，低电导率地层?a低，反之亦然。 H ?a 2 ：当上下围岩的电导率不同时，曲线不对 称地层的中部，呈倾斜状。 ?S 上?S下 ?S H ?a 3 :岩层厚度2米,则H ?曲线的幅度 H2米,没有此特征. ?a H 五:感应测井资料的应用 1. 确定层界面 当H2米时,可用半副点来确定层界面 层界面 层界面 只有电导率曲线时，才能用该方