第05章 感应测井

By Liu Diren Yangtze University
第3节 曲线特点及其应用
一.视电导率 曲线特点
上下地层对称，曲 线对称于地层中部； 对厚层，半幅点对 应层界面； 厚层中部值最接近 真值。
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二.影响因素
井眼影响； 层厚围岩影响； 侵入影响； 传播效应的影响
2、仪器和测量
类似于声波的测量 设计
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二 资料应用
1、求σ和ε
α＝ω t pl
20 × lg E1 β= E2 8.686L
对高频低电导率介质， 则
α＝ω ε σ β＝ 2 ε
ωσ
2
ωε 2 ωε 1＋（ ）＋ σ σ ωε 2 ωε 1＋（ ）－ σ σ
ωσ
2
1、介电常数与高频电磁场特性的关系
相位常数 衰减常数
α＝ β＝
ωσ
2
ωε 2 ωε 1＋（ ）＋ σ σ
1＋（
ωσ
2
ωε 2 ωε ）－ σ σ
对低频高电导率介质，
ωε σ
只与
<< 1，则
α＝ β＝
ωσ
2
σ 有关
接受线圈
涡流
二次 交变磁场
发射线圈
一次次 交变磁场
2、二次感应电动势与地层电导率
任一单元环在接收线圈上产生的二次感应 电动势（有用信号）
dVR = K g σ drdz iω nT nR sT s R I 仪器常数K = 4πL 3 L r 单元环微分几何因子g = 3 3 2 ρT ρ R
1) tpl与相位常数的关系
ω Vp = ，则 α
1 t pl＝ = ε Vp
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或α＝ω t pl
2 )A与衰减常数的关系
E1 20 lg E2
定义 A =
L L 是两接收天线间距。则 A β = 8 . 686
,
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3 双线圈系存在的问题
径向上受井眼和侵入影响较大，从 其径向特性得知应加大L； 从纵向探测特性看，应减小L以提 高纵向分辨率和减小围岩的影响； 无用信号较大。
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三 复合线圈系
由多个发射线圈和接收线圈串接在一起组成的线 圈系。如0.8米六线圈系。
2 2
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dVR = K g σ drdz
接收线圈中的总有用信号
VR =
∫∫ dV
R
= K ∫∫ σ g drdz
对全均匀介质 V R = K σ t ∫∫ g drdz 可以证明
∫ ∫
0
∞
∞
－∞
g drdz ＝1，则
VR V R = K σ ，即 σ t = K 在非全均匀介质中，双 线圈系的视电导率为 VR σa = By Liu Diren Yangtze UniversityK
对高频低电导率介质，
α＝ ω σ
εபைடு நூலகம்
ωε >> 1，则 σ 只与 ε 有关 ω 无关
β＝ 与 ε 和 σ 有关，与 2 ε By Liu Diren Yangtze University
2、tpl、A与相位常数和衰减常数的关系
EPT测井采用1.1GHz高频电磁波同时测量： 单位长度的传播时间差tpl; 单位长度的信号衰减率A
2 纵向探测特性
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3 有用信号相对无用信号的比提高
与主线圈对比较。提高了16.9倍。
四、双感应组合测井 1 深、浅双感应测井
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2 双感应－浅聚焦测井组合
常见的有 双感应八侧向组合测井； 双感应－微球形聚焦组合测井等。
∑
l :m
n
jk
接收线圈中的 V = dV = K σ g drdz R ∫∫ R ∫∫ 总有用信号 复合线圈系的视电导率 为 VR σa = By Liu Diren Yangtze University K
相对双线圈系探测特性得以改进
1 径向探测特性
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发射线圈
T线圈在单元环中产生 交变的电磁场，从而产生 一次感应电动势； 因为单元环为导电介 质，会产生交变的涡流 （大小与其电导率有 关）； 单元环上的涡流在R产 生二次感应电动势（有用 信号） 通过测量R上的二次感 应电动势可反映线圈系所 处介质的电导率变化。
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二、双线圈系的探测特性 1径向（横向）探测特性
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2纵向探测特性
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2纵向探测特性
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只与ε有关 与ε和σ有关
2、求 Sxo
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第2节 线圈系的探测特性
一、单元环几何因子g的 物理意义
dV g(r , z) = V drdz
R R
g（r,z)表示在(r,z)处的 单位截面积的单元环在R 上产生的二次感应电动势 占全部单元环产生的二次 感应电动势的百分数。
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二、双线圈系的探测特性 1径向（横向）探测特性
《地球物理测井》
第五章 感应测井
刘迪仁
长江大学 测井教研室
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第5章 感应测井
感应测井的原理 线圈系的探测特性 曲线特点及其应用
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感应测井的引入
对淡水、油基泥浆井，以直流场为基础测井方法 应用效果不好； 引入交流电测井。
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第1节 感应测井原理
一、井下仪器
采用线圈系设 计，接收和发 射交流信号； 基本的是双线圈 系。
接受线圈
二次 交变磁场
涡流
一次次 交变磁场
二、测量原理 （双线圈系） 1、基本思想
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单元环在复合线圈的线圈系产生的二次 感应电动势（有用信号）
dV
R
= K
σ K
g drdz =
Tj 3 Tj j :k = 0
仪器常数
∑
l :m
K n
jk
g =
r 2
3
∑
l
n
j= 0
ρ
n
Tj
∑
L
m
k = 0
ρ
Rk
Rk 3 Rk
j :k = 0
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三 感应测井资料应用
属于电阻率测井类; 适合于淡水、油基泥浆井 应用其他电阻率测井相同。
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第 4节 介电测井
介电测井的引入：
电阻率（或电导率）测井区分油水层的局 限性： 1）高阻水层和低阻油层如何区分； 2）求含水饱和度时很难准确得到Rw； 油、水的介电常数有较大的差异；
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一 测量原理
1、介电常数与高频电磁场特性的关系 1)衰减常数和相位常数
2 E + γ 2 E = 0 2 2 H + γ H = 0
相位常数 α ＝ 衰减常数 β ＝
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γ = iω(σ + iωε) = α iβ