石油工程测井教学_1电法测井-1.3侧向电阻率测井

Rm>Rw
油、气层：侵入带孔隙空间中的油、气部分被泥 气层：侵入带孔隙空间中的油、 浆滤液取代，导致侵入带地层电阻率降低， 浆滤液取代，导致侵入带地层电阻率降低，在双 侧向曲线上表现为“正差异” RLLD＞ 侧向曲线上表现为“正差异”，即RLLD＞RLLS 水层：泥浆滤液电阻率一般大于地层水电阻率， 水层：泥浆滤液电阻率一般大于地层水电阻率， 深浅双侧向呈“负差异” 深浅双侧向呈“负差异”，即RLLD≤RLLS
聚焦测井的种类
按电极系的长短、探测深度大小可分为： 按电极系的长短、探测深度大小可分为： 长短 大小可分为 电极系长的、探测深度大的： 八侧向、 1、电极系长的、探测深度大的：三、七、八侧向、双 侧向、 侧向、球形聚焦 位于井中心测量， 位于井中心测量，主要用来测量地层深部电阻率和侵 入带电阻率。 入带电阻率。 2、电极系短的、探测深度小的：微侧向、邻近侧向、 电极系短的、探测深度小的：微侧向、邻近侧向、 微球形聚焦 贴井壁测量，主要用来测量井壁附近冲洗带电阻率， 贴井壁测量，主要用来测量井壁附近冲洗带电阻率， 又称为微电阻率测井。 又称为微电阻率测井。
双侧向视电阻率曲线特征
石 油 工 程 测 井
双侧向视电阻率曲线应用
适合于高阻剖面、 适合于高阻剖面、高矿化度盐水泥浆条件 分层； 分层； 识别流体性质； 识别流体性质； 识别裂缝，计算裂缝参数； 识别裂缝，计算裂缝参数； 计算S 计算Sw等。
⑴判断油气水层
油、气层：电阻率较高； 气层：电阻率较高； 水层：电阻率相对较低。 水层：电阻率相对较低。 石 油 工 程 测 井
主电极的接地电阻R ——指的是从主电极流出的电流 主电极的接地电阻Rg——指的是从主电极流出的电流，在 指的是从主电极流出的电流， 其经历的地层范围内的电阻。 其经历的地层范围内的电阻。
R
a
= k ⋅ R
g
R g = R m + R mc + R i + R t
现场实际使用的三侧向 为了进行组合测量，探测侵入带 为了进行组合测量，探测侵入带、原 侵入带、 状地层的电阻率 现场通常使用深 的电阻率， 状地层的电阻率，现场通常使用深、 浅三侧向。 浅三侧向。
4.3双侧向电阻率测井 4.3双侧向电阻率测井 测得的视电阻率Ra 测得的视电阻率Ra
石 油 工 程 测 井
R
a
= k ⋅
U I
M 1 o
其中：UM1——监督电极M1表面电位 监督电极M 其中： ——监督电极 ——主电流强度 I0——主电流强度 ——电极系系数 k——电极系系数
深、浅侧向
双侧向测井根据探测深度 又分深 双侧向测井根据 探测深度 又分 深 、 探测深度又分 浅侧向测井
4.双侧向电阻率测井 4.双侧向电阻率测井
解决问题的方法？ 解决问题的方法？
石 油 工 程 测 井
利用同性电流相排斥的原理， 利用同性电流相排斥的原理，使电流聚焦
→聚焦测井 （侧向测井 Lateral Logging）
石 油 工 程 测 井
基 本 原 理
根据同性相斥 的原理 根据 同性相斥的原理 ， 在供电电极上方和下 同性相斥 的原理， 方装上屏蔽电极。 供电电极叫主电极， 方装上屏蔽电极 。 供电电极叫主电极 ， 流出 主电流； 主电流 ； 屏蔽电极流出与主电流同极性的屏 蔽电流。 由于屏蔽电流对主电流的排斥作用， 蔽电流 。 由于屏蔽电流对主电流的排斥作用 ， 主电流被聚焦， 只侧向（ 垂直井轴） 主电流被聚焦 ， 只侧向 （ 垂直井轴 ） 流入地 层。 侧向测井：根据同性电相斥的原理， 侧向测井：根据同性电相斥的原理，在主电 同性电相斥的原理 极的两端通以相同极性的屏蔽电流，使主电 极的两端通以相同极性的屏蔽电流， 相同极性的屏蔽电流 垂直井轴而流入地层测量其电阻率 测量其电阻率。 流垂直井轴而流入地层测量其电阻率。
针对高阻、 针对高阻、薄层
在高阻薄层剖面，由于电流往低阻围岩和井中流得多， 在高阻薄层剖面，由于电流往低阻围岩和井中流得多， 高阻层对电流分布影响不大，因而对Ra读数的影响小， Ra读数的影响小 高阻层对电流分布影响不大，因而对Ra读数的影响小， Ra曲线上显示也就不明显 曲线上显示也就不明显； 在Ra曲线上显示也就不明显；
深三侧向——探测深度较深 深三侧向——探测深度较深→探测原状地 探测深度较深→ 层电阻率。 层电阻率。
浅三侧向—— 探测深度较浅 浅三侧向 ——探测深度较浅 → 探测侵入带电阻 探测深度较浅→ 率。
深三侧向
主 电 流 环
浅三侧向
浅三侧向特点——屏蔽电极 浅三侧向特点——屏蔽电极A1、A2尺寸较短，在 A1、A2外 屏蔽电极A 尺寸较短， 这样使得A 又加极性相反的回路电极B 又加极性相反的回路电极 B1 、 B2 ， 这样使得 A0 、 A1 、 A2 流 出的电流进入地层不远（侵入带） 就流向B 出的电流进入地层不远（侵入带）、就流向B1、B2电极
4.3双侧向测井 4.3双侧向测井 电极系
与七侧向类似， 与七侧向类似，不同的是在七电极系的外面再加上两个屏 为了增加探测深度，屏蔽电极A 蔽电极A 蔽电极 A1′ 、 A2′ 。 为了增加探测深度 ， 屏蔽电极 A1′ 、 不是环状，而是柱状 与三侧向屏蔽电极相同） 柱状（ A2′不是环状，而是柱状（与三侧向屏蔽电极相同）
石 油 工 程 测 井
（请思考为什么？） 请思考为什么？ Ra 低阻围岩 深 度 H 高阻围岩
三侧向测井资料应用
1.分层
石 油 工 程 测 井
2.求Rt 3.判断油水层
石 油 工 程 测 井
实 测 三 侧 向 曲 线
4.2七侧向测井原理 电极系
由7个体积较小的环状电极组成： 个体积较小的环状电极组成： A0—主电极 A1、A2—屏蔽电极 两对监督电极 M1与M2、M1′与M2′—两对监督电极 以主电极为中心， 以主电极为中心，3对电极对称排列 A1与A2等电位，M1与M1′(M2与M2′)等电位→ 迫 等电位， 等电位→ 使主电流水平地流入地层
4.3双侧向电阻率测井 4.3双侧向电阻率测井 测量原理
主电极A 发出主电流， 主电极A0 ：发出主电流，进 石 入地层； 入地层； 油
工 监督电极M 监督电极M1M1′，M2M2′：通 程 过电位差调节保证井眼中没 测 有电流流动； 有电流流动； 井
屏蔽电极 A1A1′, A2A2′：发 出屏蔽电流， 出屏蔽电流，与主电流同极 性，把主电流挤入地层
七侧向测井曲线特点
石 油 工 程 测 井
当上下围岩电阻率相同时， 当上下围岩电阻率相同时 ， 单一地层曲线形状对地层中部对 称，否则不对称； 否则不对称； 高阻层有高的Ra值 低阻层有较低的Ra值 高阻层有高的Ra值，低阻层有较低的Ra值； Ra Ra 当h≥4d时，曲线半幅点外推半个电极矩的距离为地层界面。 h≥4 曲线半幅点外推半个电极矩的距离为地层界面。
4.3双侧向电阻率测井 4.3双侧向电阻率测井
优点： 优点：
石 油 工 程 测 井
棒状电极， 利用三侧向的棒状电极，加强主电流聚焦； 监督电极， 采用七侧向的监督电极，控制主电流在井轴上的分流； 恒功率方式记录， 采用恒功率方式记录，满足电阻率变化范围的需要。
测量精度较高，动态范围大， 测量精度较高，动态范围大，适用于高阻碳酸 盐岩地层，也适用于低阻砂泥岩地层。 盐岩地层，也适用于低阻砂泥岩地层。 是目前油气田应用最广泛的电阻率测井方法之 一。
三侧向测井曲线特点
三侧向测井视电阻率R ——曲线对地层中点呈对称形状 三侧向测井视电阻率Ra——曲线对地层中点呈对称形状， 曲线对地层中点呈对称形状， 视电阻率最大值恰好位于地层中点。 视电阻率最大值恰好位于地层中点。 石 油 工 的形状不对称， 当上下围岩的电阻率不相同时，曲线的形状不对称， 围岩的电阻率不相同 形状不对称 极大值移向高阻围岩一方。 极大值移向高阻围岩一方。
石 深侧向—— 由于屏蔽电极加长 由于屏蔽电极加长， 深侧向 ——由于屏蔽电极加长 ， 油 测出的视电阻率主要反映原状 工 地层的电阻率( 地层的电阻率(1.8m) 程 测 浅侧向—— 屏蔽电极 屏蔽电极A 浅侧向 ——屏蔽电极 A1′ 、 A2′ 改 井 成了电流的回路电极， 因此， 成了电流的回路电极 ， 因此 ， 探测深度小于深侧向， 探测深度小于深侧向 ， 主要反 映侵入带电阻率( 75m) 映侵入带电阻率(0.75m)
视电阻率
R
a
= k ⋅
U I
M o
1
K—— 电极系系数 ( 可通过理 ——电极系系数 电极系系数( 论计算、也可通过实验求出) 论计算、也可通过实验求出)
石 油 工 程 测 井
在深七侧向电极系基础上增加 了一对回流电极 了一对回流电极
确保主电流I 确保主电流I0主要流经侵入带
测量侵入带地层电阻率
测井时
A0与A1、A2通以相同极性的电流Io和Is 通以相同极性的电流I 通过调节I 通过调节Is，使A0与A1、A2三个电极的 电位相等。 电位相等。 沿纵向的电位梯度为零， 沿纵向的电位梯度为零 ，确保主电流 不沿井轴方向流动。 迫使I 不沿井轴方向流动 。 迫使 Io 电流呈圆 盘状沿径向流入地层（ 盘状沿径向流入地层 （ 减小了井和围 岩的影响，提高了纵向分层能力） 岩的影响，提高了纵向分层能力）。
10 地层倾角测井或电磁波传播测井
4.双侧向电阻率测井 4.双侧向电阻率测井
普通电阻率测井存在的问题
在充满高矿化度盐水泥浆井中 石 油 工 程 测 井
在泥浆矿化度很高时，电流大部分沿井筒流动（ 在泥浆矿化度很高时 ， 电流大部分沿井筒流动（ 流经 地层的电流小，不能反映地层电阻率） 测得的Ra Ra曲 地层的电流小 ，不能反映地层电阻率 ） ， 测得的 Ra 曲 线平缓，不能用来分层划界和计算地层的真电阻率。 线平缓，不能用来分层划界和计算地层的真电阻率。