侧向测井与方位阵列测井仪

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一种高分辨率阵列侧向测井仪设计

参考文献：
【］１ＡＤＩ司．Ｓ — Ｓ０ｉｅＳＡＲｒｃｓｏａｄｒ公ＡＤＰＴ２１ｇｒＨＣｐｏｅｓｒｒｗａｅＴｈ
ｒｆｅｃ［．０４ｅｅｎｅＭ］２０．ｒ［］Ａ２ＤＩ公．ＡＤＰＴ２ＴｇｒＨＲｐｏｅｓｒＳ — Ｓ０ｉｅＳＡＣｒｃｓｏ１ｐｏｒｍｍｉｇｒｆｒｎｅＭ］２０．ｒｇａｎｅｅｃ［．０４ｅ［】ＡＮＯＧＤＥＩＥ，Ｉ．ＡＤＰＴ２ＴｇｒＨＡＣ３ＡＬＶＣＳＮＣＳ — Ｓ０ｉＳＲ１ｅｐｏｅｓｒｏｔｏｄｒｅｅｏｅａｏＥ２０Ｍ］２０．ｒｃｓｏｏａｅｋｒｌｐｒｔｎＥ一０［．０３ｂｌｎｉ［］ＡＮＡＯＤＶＩＥ，１．ＶｓａＳ＋４５ｓｒ４ＬＧＥＣＳＮＣｉｌｕＤＰ＋．ｕｅｍａｕｌ．０５ｎａ［２０．Ｍ］
的。该电极系结构在理论上保证了高分辨率的要
（上接第３页）６
级联的方式简化了硬件电路，同时更加町靠并提供了强人的数据吞吐能力，非常适合通信、声呐、雷
达等方面应用。多片ＴｇｒＨＣ系统能发挥该系ｉｅＳＡＲ
足够的信息确定地层真电阻率Ｒ，此外，深侧向测ｔ
￣Ｉ＝ｎｔ－．ｐｏ鲁
～
Ｒｒ＝ｐ＝ＫＡＶ
一
（５）
』。
量受高阻层影响较大，特别是在测井仪接近套管

阵列方位侧向测井仪器的数值模拟研究

全取代了三侧向测井。双侧向测井是地层电阻率剖面的主要测井方法之一，但其分层能力不高，一般为０６．ｍ，且只能提供２电阻率曲线，不能提供丰富信息详细揭示侵入剖面。为了准确描述侵入特．～Ｏ８条性和进行薄层电阻率评价，２Ｏ世纪９年代国外许多公司陆续开展了阵列侧向测井的ＬＬ和斯伦贝谢的ＨＲＡ为代表，这２仪器都能提供多条不同探测深度而分辨率基本Ｌ种
相同的曲线，为反演提供匹配的数据。在此基础上，西安石油仪器厂研制了阵列方位侧向测井仪卅］器，该仪器除能提供多条不同探测深度而分辨率基本相同的曲线外，还具有区分不同方位地层电阻率的特性。为此，笔者利用ＡＮＳＳ软件对该仪器进行数值模拟，以期为改进该仪器的设计提供参考。Ｙ
阵列方位侧向测井仪器的数值模拟研究
到明礼（１浙江师范大学工学院，浙江金３２０）华１０４杨铧（中国石油大（学北京）地球物理与信息工程学院，北京１２９２）０４
［要］应用ＡＮＹＳ软件，在三维地层模型下对阵列方位侧向测井仪器进行有限元数值模拟。计算了仪摘Ｓ器的某一方位视电阻率响应、伪几何因子及井眼校正曲线。通过对模拟结果分析，发现该仪器除了具有区分同一深度地层不同方位视电阻率变化的特性以外，还有一个重要特性，即阵列方位侧向测井仪器与普通三侧向测井仪器在不同直径井眼校正曲线的相对位置刚好相反。［键词］阵列方位侧向测井；三侧向测井；ＡＮＹＳ数值模拟关Ｓ；［中图分类号］Ｐ３．６１８［文献标识码］Ａ［章编号］１７ —１０（００２０５— ５文６３４９２１）０一Ｎ４０

阵列侧向仪器介绍

提纲
一概述二三仪器用途及特点
仪器技术指标四仪器结构及工作原理
五
测井试验效果
二、仪器用途及特点仪器用途：测量导电泥浆地层电阻率定量评价薄层评价地层侵入特征计算饱和度识别油水界面
二、仪器用途及特点仪器特点：围岩影响小，纵向分辨率高，可清晰分辨0.3m薄层，层位显示明确 RAL0模式可反演计算泥浆电阻率五条不同探测深度曲线RAL1-RAL5 可准确判断径向侵入性质 1维反演可得到较准确的地层真电阻率Rt和侵入带信息所有电流返回到仪器本身，没有格罗宁根等N电极电位影响深探测受井眼影响小，井眼校正曲线规律
一维快速反演
井眼校正与1维快速反演软件
五、测井试验效果
苏XX井 HAL－1维快速反演 Rt Rxo Di提供现场决策
五、测井试验效果
试验表明，阵列侧向仪器测井曲线质量高，重复性、一致性好，纵向分辨率高，曲线形态合理，五条曲线能够较好地反映地层侵入变化，且对比关系良好，符合变化规律，反应地层侵入变化清楚。标志着阵列侧向仪器性能良好，具备推广应用条件，填补了我国阵列侧向测井技术装备空白。
五、测井试验效果
雁X-X3井重复性对比
仪器一致性
在马XX1井中，HAL仪器全井段 RAL0、RAL2－ RAL5 5条曲线一致性对比较好，对应曲线几乎完全重合，误差在1％以内；在1490－1505 米段为煤层扩径，由于RAL1探测深度最浅受井眼影响最大，两次曲线一致性偏差15％。除此段外，RAL1和其余5条曲线一样，吻合较好。
马491井吉林黑-XX8井
与斯伦贝谢HRAL对比
五、测井试验效果
苏40井
与斯伦贝谢HRAL对比

测井方法原理及应用分类

测井方法的主要分类1. 电法测井，又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向（聚焦电阻率）测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等（频率：从直流0~1.1GHZ）。

2. 声波测井，又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极（多极子）声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等（频率由高向低发展，20KHZ~1.5KHZ）。

3. 核测井，种类繁多，主要分三大类：伽马测井、中子测井和核磁共振测井，伽马测井具体如下：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。

中子测井具体包括：超热中子测井、热中子测井、中子寿命测井、中子伽马测井、C/O比测井、PND-S测井、中子活化测井等。

发展趋势：中子源-记录伽马谱类（非弹性散射、俘获伽马、活化伽马等不同时间测量）。

4. 生产测井，主要分为三大类：生产动态测井、工程测井、产层评价测井。

1生产动态测井方法主要有：流量计、流体密度计、持水率计、温度计、压力计、井下终身监测器等。

工程测井方法主要有：声幅、变密度测井仪、水泥胶结评价测井仪、磁定位测井仪、多臂微井径仪、井下超声电视、温度计、放射性示踪等。

产层评价方法测井：硼中子寿命、C/O比测井、脉冲中子能谱（PNDS）、过套管电阻率、地层测试器、其它常规测井方法组合等。

5. 随钻测井，大部分实现原理与常规电缆测井相同，实现方式上有许多特殊性。

2测井方法主要特征总结归类表方法发射接收记录显示纵向分层能力探测深度测量原理被测物理量的影响因素测井响应的影响因素主要应用自然伽马无NaI闪烁晶体探测器计数率强度（API）18英寸6-8英寸长半衰期的天然放射性同位素U、TH、K放射性同位素的丰度、地层密度泥浆密度井径泥浆性能地层密度地层划分与对比泥质定性与定量分析测量地层沉降示踪测量自然伽马能谱多道能谱计数器能谱U（PPM）、TH（PPM）K（%）18英寸6-8英寸利用232Th(2.62)238U（ 1.76）、40K(1.46)特征能量放射性同位素的丰度、地层密度泥浆密度井径泥浆性能地层密度重晶石同上，附加沉积环境生油指示岩性与矿物组分粘土类型等成岩作用3自然电位井下点电极地面电极电位电位（mV）0.5m 6-8in薄膜电位扩散电位动电电位，通常可忽略地层水与泥浆滤液矿化度之差温度1）地层厚度2）地层的真电阻率3）侵入深度4）侵入带电阻率5）泥岩电阻率6）泥浆电阻率7）井眼直径8）所含流体性质划分储层地层对比估算泥质计算地层水电阻率声波速度2发2收4个首波时间时差（)/(ftS（慢度）24英寸5英寸fV1f=20KHz声波反射、折射岩性、孔隙度、埋深、地层年代1）井眼不规则、扩径2）周波跳跃3）随机噪声4）天然气5）泥岩蚀变带地层对比孔隙度岩性地震时深转换识别气层和裂缝4长源距声波阵列声波2发2发2收2收8个阵列接收4个首波时间T1R1全波列多个波形双时差波形纵波、横波、撕通利波时差、波形36英寸12英寸声波反射、折射全波列：纵波、横波、瑞利波、撕通利波、泥浆波同上1）井眼不规则、扩径2）周波跳跃3）随机噪声4）天然气5）泥岩蚀变带地层对比孔隙度岩性地震时深转换岩石力学特性参数识别气层和裂缝（渗透率）中子测井(补偿)CNL 中子源双源距、双探测器双计数率石灰岩中子孔隙度（%）24英寸9-12英寸热中子的减速（含氢量）和扩散（双源距消掉了扩散的影响）地层中所有含氢物质井眼泥浆矿化度、地层水矿化度、骨架岩性等确定地层孔隙度、判断岩性、识别气层密度测井(补偿)FDC 伽马源双伽马探测器双计数率地层密度（3/cmg）18英寸6-9英寸康普顿散射效应-地层电子密度地层电子密度岩石骨架、孔隙度和孔隙流体类别、性质及含量、泥饼等确定岩性、计算孔隙度、确定泥质含量、划分裂缝带和气层5岩性密度测井LDT 伽马源双探测器（一个测量ρb、另一个测量Pe）总计数率伽马射线谱（光电区、散射区）ρbg/cm3Peb/e康普顿效应-地层密度、光电效应-岩性岩石矿物成分及含量、岩石孔隙度和孔隙流体类别、性质及含量-电子密度井眼的影响、泥饼自然放射性确定岩性、计算孔隙度、确定泥质含量、划分裂缝带和气层普通电阻率测井供电电极测量电极恒流供电测电极间电位差视电阻率m与电极距有关与电极距有关IUmnRa单极供电或双极供电岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布1）井眼、2）电极距3）围岩与高阻邻层屏蔽影响4）侵入影响5）地层井眼倾斜的影响粗略区分油水层、划分岩性和确定岩层界面、估算Rt、地层对比6双测向主电极测量电极、辅助屏蔽电极（LLD）、监督电极供电电流回流电极（LLS）监督电极的电位变化视电阻率m0.6mLLD:115cmLLS:30-35cm1IUKRdll M深侧向与浅侧向同时测量岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布同上计算Sw、判断油气、水层双感应发射线圈T接收线圈R6FF40-6线圈感应电动势视电导率a1.3mILD:1.7mILM:0.8m两个自成回路的线圈，即T和R，T(交变电流)-地层（涡流）-地层（交变电磁场）-R(感应电动势)井眼、侵入带、地层电导率；侵入带直径Di同上油田地质研究，如油层对比和油层非均质研究、划分裂缝带和有地阻环带的油气层微球形聚焦MSFL 长方形主电极A0测量电极M0 Rxo视电阻率m15cm 5cm？？01IUR MoOMSFL探测冲洗带电阻率岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布同上计算Rxo井径测井CAL 无贴井壁测量井眼直径in(cm) ————极板贴井壁机械法直接测量井眼直径井眼垮塌、下井仪器的状态（如仪器偏心）井径大小、计算固井水泥量；测井解释环境影响校正；提供钻井工程所需数据7中子寿命测井NLL （热中子衰减时间测井TDT）脉冲中子源双伽马射线探测器双源距，不同时间的伽马射线计数率热中子寿命τ（us）、Σ（c.u.）18in 6-8in减速与俘获，主要τ和Σ的关系地层中各种元素的俘获伽马井眼影响、泥浆滤液侵入带、原状地层的影响、层厚影响、背景值影响研究地层性质特别是含油性、更适合与套管井中区分油气及研究开发动态（时间推移测井）电磁波传播测井发射天线、发射1.1GZ接收天线探测岩石极化性质激发激化电位(mv)双发双收井眼补偿T180R140R280T2(mm)地层介电常数εr泥浆、泥饼介电常数确定冲洗带含水孔隙度；冲洗带含水饱和度；区分油气、水、层；探测裂缝带井下声波电视BHTV 超声换能器1.3MHz超声换能器声波回波幅度与回波时间电压(mv) 6.5mm 6-20in脉冲-回波法反射与声衰减特性声阻抗井眼内泥浆特性、井壁岩性表面特性识别裂缝、地层分析、替代取心、套管检查、地应力测量核磁共振NMR 径向磁极产生均匀磁场探测系统横向驰豫时间T23in 1inCPMG脉冲序列法测量T2、反转恢复法测量T1流体含量；流体特性；孔径和孔隙度流体含量；流体特性；孔径和孔隙度地层孔隙度、渗透率、束缚水饱和度;识别稠油层、复杂岩性地层；低阻储层8微电阻率成像FMS 多排纽扣状电极公共回流电极直接记录每个电极的电流强度及所施加的电压由仪器系数换算出反映井壁四周的地层微电阻率，井壁成像5mm 1-2in极板紧贴井壁，小电极向地层发射同极性的电流，流出的电流通过扫描测量方式被记录（高频、低频、直流）泥浆滤液矿化度、井壁介质导电特性井壁介质导电特性研究岩石层理、岩石结构、岩石构造、替代取心、薄层分析9。

02电法测井

电法测井电法测井资料中常用的符号（单位为Ω.m）：Ra---地层视电阻率Rw---地层水电阻率Rt---地层真电阻率Rsd---纯砂岩电阻率Rsh—泥质电阻率Rm –泥浆电阻率Rmc---泥饼电阻率Rmf---泥浆滤液电阻率Rxo---冲洗带电阻率Ri---侵入带电阻率所谓电法测井，就是利用地层的电特性来研究地层的测井方法。

地层的电特性，首先我们就想到了地层的电导率、电阻率和介电常数等等。

电法测井的所有仪器，无非就是为了测量这些数据而设计的仪器。

为什么就会有这么多种类的电法测井仪器呢？这是因为决定地层电阻率、电导率、介电常数等参数的因素太多，而测量信息的非地层因素干扰也多，造成了一题多解的困难。

所以，为了求得真实的地层参数，所以要制造一系列电法测井仪器。

下面就几种主要电法测井方法各相应仪器给大家介绍：一、电阻率测井：电阻率测井是由一个供电电极（普通电阻率测井）或多个供电电极（如聚焦电阻率测井），供给低频或较低频电流I。

当电流通过地层时，用另外的测量电极测量电位U，利用欧姆定律求得地层视电阻率。

R a=KU/I（K为电极系数）。

这就是电阻率测井的最基础的理论依据。

然而由于实际情况比理想的测量条件要复杂的多，常见的地层电阻率变化范围为0.2欧姆.米---4000欧姆.米。

渗透性地层的电阻率一般小于500欧姆.米。

砂岩一般比碳酸岩的电阻率低的多。

大部分储集油气的岩石，当不含导电流体时它是不导电的（如果岩石中含有金属矿或石墨矿等电物质，则是例外的情况）。

地层水的存在是地层导电的主要原因。

因为地层水中含Na+，Ca2+，Cl-，So4-等等导电正、负离子的原因。

泥质（指粘土矿物及其束缚水和吸附水），也使地层具有导电性。

它的导电方式与盐溶液的离子导电不同。

泥质的导电过程是一种阳离子交换过程，即在外境作用下，阳离子在泥质颗粒的表面移动，依次交换它们的位置，这种泥质颗粒表面导电性的大小取决于泥质的成分、含量和分布情况，以及地层水的性质和相对含量。

电法测井讲座2

第二部分电法测井技术介绍
◆侧向测井（ LateroLog）
1.双侧向（Dual LateroLog) 2.微侧向(Micro LateroLog) 3.方位侧向(Azimuthal Resistivity Imager ARI)
◆感应测井（Induction log)
1.双感应(Dual Induction log) 2.高分辨率阵列感应
第二部分
地层倾角测井原始测井图
倾角测井
图 27
在很长的井段内相对方位仅在2439m处旋转了360º.在3445.00到3450.0m为裂缝发育带, 四条微电导率曲线变化剧烈, 且互不相关,双井径是椭圆形。
第二部分
倾角测井地层倾角测井的主要地质应用
一、构造解释
断层、褶皱、不整合、逆冲带等识别与解释
概述
电极系测井球形聚焦和侧向
三侧向、七侧向、八侧向
双侧向
方位侧向ARI
高
分
辨
高分辨率侧向
率
HALS
成
像
阵列侧向
HRLA
微侧向
4、6臂倾角
第一、二代微电阻率扫描FMS
FMI、STAR、EMI
扫描成像
单感应双感应
相量感应 PDIL、DPIL
高分辨率感应高
HRI、AIS
分辨
率
阵列感应
成
AIT、HDIL、HARI 像
◆地层倾角测井 ◆微电阻率扫描成像测井（FMI、EMI、STARⅡ）
◆自然电位测井（SP－Spontaneous Potential) ◇井径测井（CAL－Caliper)
第二部分
倾角测井
地层倾角测井原理（以4臂为例）

阵列感应测井原理

阵列感应测井原理阵列感应测井（Array Induction Logging）是一种用于获取地下水文和岩性信息的测井方法。

其原理是基于电磁感应，利用工具中的多个感应线圈和测量电磁场的变化来研究地层的性质和含水情况。

本文将详细介绍阵列感应测井的原理及其应用。

一、阵列感应测井的原理阵列感应测井通过感应线圈测量地下电磁场的变化来分析地层的性质和含水情况。

其原理是基于法拉第定律和麦克斯韦方程组的电磁感应现象。

当工具经过地下时，感应线圈感应到的电磁场的变化反映了地层的电导率和磁导率的变化，从而获得地层的相关信息。

阵列感应测井工具通常由多个线圈组成，分别位于测井仪内部和侧向。

内部线圈用于感应地层中电流的分布情况，而侧向线圈则用于测量地层中电流的方向。

通过对这些电磁数据的处理和解释，可以获得地下地层的电导率和磁导率等信息。

二、阵列感应测井的应用阵列感应测井广泛应用于地下水文和岩性信息的研究。

其主要应用有以下几个方面：1. 地层电导率的研究地层的电导率是阵列感应测井的主要目标。

电导率反映了地层中的含水量和盐度等参数。

通过测量电磁场的变化，可以推断地下含水层和非含水层的位置，进而判断地下水的分布情况。

2. 岩性分析阵列感应测井还可以用于岩性分析。

不同的岩石有着不同的电导率和磁导率，因此可以通过测量电磁场的变化来判断地下岩石的类型和性质。

这对于油田勘探和开发具有重要意义。

3. 水文地质研究阵列感应测井能够提供水文地质研究中的许多重要参数，如含水层的渗透率、饱和度和盐度等。

这对于地下水资源的评估和管理非常关键。

4. 油气勘探阵列感应测井在油气勘探中也有重要的应用。

通过测量地下油气层中电磁场的变化，可以推断油气层的位置、厚度和含量等信息。

这对于油气勘探和储量评估非常重要。

总之，阵列感应测井是一种重要的地球物理勘探方法，可以提供地下水文和岩性的信息。

通过测量电磁场的变化，可以研究地层的电导率和磁导率等参数，为地下水资源评估、油气勘探和岩性分析等提供有力的支持。

国内外测井技术装备概况

阵列感应成像（AIT）全井眼地层微电阻率扫描成像（FMI）微球型聚焦测井仪补偿声波测井仪/长源距声波测井仪/偶极横波成像（DSI）井旁声波反射成像（BARS）/超声波成像（USI UBI UCI）过套管地层电阻率（CHFR)、过套管声波数字自然伽马能谱测井
双侧向测井仪（DLLT-A）
18
过套管声波
套管井地层机械特性分析：出砂、破裂压力、井眼稳定下限；地层评价：气层识别、裂缝识别、渗透透率计算、地层各向异性分析；
测井装备性能类比（能提供的服务项目----引进成像与CLS3700）
序号 MAXIS-500系列 LOG-IQ系列 ECLIPS-5700系列 CLS3700系列
1
高分辨率阵列侧向成像（HRLA）方位电阻率成像ARI
国内外测井装备与服务市场份额现状
三大测井公司利用成熟的成像测井装备，垄断了开放国际市场90% 以上的工作量。
阿特拉斯（ECLIPS5700、 FOCUS） 14% 哈里伯顿（LOGIQ、 EXCELL2000） 15% 其他公司 9% 斯伦贝谢 (MAXIS500、 PEX） 62% 国际测井服务市场份额
15
方位电阻率成像ARI
测量地层电阻率，三维非均质研究裂缝识别，薄交互层划分
16
钻进式井壁取芯仪
弥补钻井取芯的不足，用岩芯分析数据标定测井，提高全井的储层参数计算精度，为单井精细处理解释研究奠定基础
17
过套管地层电阻率
测量套管井地层电阻率，计算地层剩余油饱和度，判断水淹层，补充老井电阻率曲线，储层监测
16
17
快速平台（Platform/）
LOG-IQ
FOCUS
18
随钻测井VISION475

侧向测井

差△U和主电极电流Io
U Ra K K ro I0
ro—表示主电极的接地电阻，表示主电
极的电流层由主电极到回流电极所经过的
介质的电阻。
一、三侧向测井LL3 2.测井原理
(5)三侧向的主电流基本上是垂直射入地层。接地电阻定义:ro可看成是由三部分组成：
ro=rm+rt+ri(等效串联电路)
控制探测深度。
二、七侧向测井LL7
2、方法原理
1）深七侧向电极系（2）测量原理
Ao供以恒定I0 ，A1、A2通同极性
电流强度I1。调节屏蔽电流大小，保持M1、M1’ ，M2、 M2’电位相等；测量M1或M2与无限远处对比电极N之间电位差，由于N 电极放置较远处，则UN=0，实际上： Ra=K*UM1/Io
在高矿化度泥浆井中使用效果最好，其用于求地层电阻率Rt。
与三侧向比较，七侧向分层能力不如三侧向高，主要是由于三侧向的电流层厚度约0.3m比七侧向电流层度(约0.8m)小。
侧向测井Laterolog 或Focused Log
学习内容
1、三侧向测井LL3
2、七侧向测井LL7
3、双侧向测井（深、浅双侧向） 4、双侧向测井与三侧向的比较
二、七侧向测井LL7
3、测量原理
测量时Ao供以Io恒定，A1、A2通同
极性电流强度I1。调节屏蔽电流I1 ，以
便在测量过程中始终维持两对监督电极之间的电位相等。
提升电极系测量时，电极系经过电
阻率不同的岩层时，电场分布发生变化而导致监督电极电位不相等，仪器电路
可自动调节I1，维持监督电极等电位。
二、七侧向测井LL7
2、方法原理
2）浅七侧向电极系由7个很小的金属环状电极组成。

测井方法、原理、应用分类总结

一、测井方法的主要分类
1）电法测井，又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向（聚焦电阻率）测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等（频率：从直流0~1.1GHZ）。

2）声波测井，又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极（多极子）声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等（频率由高向低发展，20KHZ~1.5KHZ）。

3）核测井，种类繁多，主要分三大类：伽马测井、中子测井和核磁共振测井，伽马测井具体如下：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。

中子测井具体如下：超热中子测井、热中子测井、中子寿命测井、中子伽马
测井、C/O比测井、PND-S测井、中子活化测井等。

发展趋势：中子源-记录伽马谱类（非弹性散射、俘获伽马、活化伽马等不
同时间测量）。

4）生产测井，主要分为三大类：生产动态测井、工程测井、产层评价测井。

生产动态测井方法主要有：流量计、流体密度计、持水率计、温度计、压力计、井下终身监测器等。

工程测井方法主要有：声幅、变密度测井仪、水泥胶结评价测井仪、磁定位测井仪、多臂微井径仪、井下超声电视、温度计、放射性示踪等。

产层评价方法测井：硼中子寿命、C/O比测井、脉冲中子能谱（PNDS）、过套管电阻率、地层测试器、其它常规测井方法组合等。

5）随钻测井，大部分实现原理与常规电缆测井相同，实现方式上有许多特殊性。

测井方法主要特征总结归类表。

侧向测井的名词解释

侧向测井的名词解释侧向测井是一种广泛应用于石油勘探和开采领域的地球物理测井技术。

它通过测量地下岩石的物理性质，为石油工程师提供有关储层特征和含油气性的重要信息。

在这篇文章中，我们将解释侧向测井术语的基本定义和技术原理，以帮助读者更好地了解这一领域。

1. 侧向测井侧向测井是指通过在井筒内部搭载特定的测井仪器，在井壁附近进行物理性质测量的技术。

与传统的垂直测井不同，侧向测井仪器具有能够向四面八方辐射探测的能力，从而提供了更为详细的地层解释和储层分析。

2. 检测仪器在侧向测井中，最常用的仪器是侧向电阻率测井仪和侧向声波测井仪。

侧向电阻率测井仪通过测量岩石的电阻率来揭示其导电性质。

不同类型的岩石由于其矿物组成和孔隙结构的不同，具有不同的电导率，从而可以通过侧向电阻率测井来区分不同的储层类型。

侧向声波测井仪则利用声波的传播速度和衰减特性来获取有关岩石的弹性性质和孔隙结构。

结合以上两种仪器的数据分析，可以得到更加全面的地质和储层信息。

3. 测量与解释在侧向测井中，关键的一步是数据的测量和解释。

测量的过程需要控制仪器的位置和工作条件，以确保获得准确和可靠的数据。

解释过程中，测量数据将与已知的地质信息进行比较，以推断地下岩石的性质和组成。

这些解释结果将为石油工程师提供决策支持，包括油气开采方案的制定和储量预测的确定。

4. 侧向测井的应用侧向测井在石油勘探和开采过程中有着广泛的应用。

首先，在勘探阶段，它可以提供有关地下结构、油气藏位置和厚度的详细信息，从而帮助决定勘探井的位置和方向。

其次，在开采阶段，侧向测井可以为油井生产和储层管理提供关键数据，如储层连通性评估、水平井定向和水平段位确定。

此外，侧向测井还可以用于监测油井生产的效果和储层的动态变化。

5. 挑战和发展尽管侧向测井已经取得了显著的进展，但在实际应用中仍存在一些挑战。

首先，侧向测井涉及的工作环境复杂，需要克服很多技术困难，如井筒地形的不规则性、井眼磨损和仪器故障等。

三常用测井仪器介绍.

1.6 交叉多极子阵列声波测井仪 XMAC-II( Cross-Multipole Array Acoustilog)

XMAC是一种新型声波测井仪器，它在
MAC的基础上对其接受部分做了进一步的改进。
不仅可以采集到全波单极子波列、偶极子波列，
还可以采集到交叉偶极子波列。从软地层、未
固化的砂岩地层到低孔隙度、裂缝碳酸岩地层
差自动地平均进行井眼补偿。在两个接收探头上的首
波时间取决于在井眼附近地层中的首波传播路径。为
了取得垮塌地层的精确声波速度测量，要求使用长源
距的声波仪，具有探测深度更深，受大井眼的影响小
的特点。
AC技术指标(1603)：
– 直径
3.38in 85.7mm
– 长度
19.17ft 5.842m
– 重量
320 lb 145.2kg
每次测井要记录8组波形，以便更好地进行相关对比，提取准确的纵波、横波和斯通利波速度。

MAC质量控制（2）
仪器保持居中(加合适的扶正器)，以免记录到的信息不能反映真实的地层情况。
每次测量必须重复测量50米，以检查仪器的稳定性、重复性。
若测量横波，误差范围为±2.5 微秒/英尺，若测量纵波, 误差范围为±1 微秒/英尺，若测量横波的 △T,测量精度为读值的5%，若测量纵波的 △T,测量精度为读值的3%。
DLL应用条件：
最小井眼直径 5.5 in 139.7 mm 最大井眼直径 24 in 576 mm 泥浆电阻率范围 0.015Ω.m to 3.0Ω.m
–DLL优点和地质应用：
分辨含盐水层和含烃层，可动烃指示；确定地层真电阻率，盐水钻井液中的电阻率测量；估计钻井液滤液侵入深度；地层对比；帮助确定Archie、Humble、Tixier等公式的参数。

新技术在煤矿企业大型综合机械化采掘设备中的应用研究

１前言
煤矿是国民经济发展的重要支撑，对国家的建设具有不可代替的作用。我国是一个存煤大国，也是一个煤矿消费的大国，在整个能源消费结构中，煤矿所占的比例最高，为了清楚的反映煤矿在我国的能源消费结构中特殊地位，笔者将以图表的形式进行反映，如图１所示。从图中，我们可以知道，我国对煤矿的需求量较大，高达７１．９％，这也使得我国的煤开采任务量较重。煤矿的开采是一项高风险的项目，其安全问题一直是国家关注的重要焦点，综合机械化开掘设备在现代化煤矿产业生产中的应用大大提高了煤矿生产的安全性，它不仅可以实现巷道的快速掘进，提高整个开采工程的质量，同时掘进的速度也较快，可以有效的保护各种支架，为企采的安全性，降低了开采工人的工作强度以及巷道工作事故发生的几率。而随着科学技术的不断发展，各种新技术应用于煤矿企业大型的综合机械化采掘设备中，更是大大提高了我国企业煤矿开采的能力，最大限度地保证了企业开采的经济效益，这些新技术主要有节能技术、采掘安全管理技术、井下成像测井技术、煤矿采掘设备状态监测技术等。【－】
当前应用于煤矿企业大型综合机械化采掘设备中的新技术主要有：３新技术在煤矿企业大型综合机械化采掘设备中的应节能技术、采掘安全管理技术、以太网技术、煤矿采掘设备状态监测技术用研究等。这些技术各有各的特点：从上面的分析中，我们知道，各种新技术都有各自的特点，为煤矿的２．１节能技术的特点开采水平的提高提供了重要的支撑，不仅仅提高了开采的速度，同时也建设资源节约型社会是当前我国社会普遍提倡的理念，节能技术的带来了经济效益和社会效益，对我国煤矿行业的发展乃至整个国民经济应用无疑与我国社会生活的主题相适应。节能技术是指采取先进的技术的发展都具有重要的意义。手段来实现节约能源的目的。具体可理解为，根据用能情况，能源类型分３．１节能技术在采掘设备中的应用析能耗现状，找出能源浪费的节能空间，然后依此采取对应的措施减少当前煤矿大型综合机械化煤矿采掘设备采用的节能技术主要是变能源浪费，达到节约能源的目的。根据所需节约能源类型，节能技术主要频节能技术，其特点在于能够提高设备的功率因数，降低线路的损耗；能可以分为节电技术、节煤技术、节水技术和节气技术。节能技术在大型综够根据负荷的大小调整输出频率，即减少了电机的出力，因为电机的功合机械化采掘设备中的应用主要的作用在于降低输送机、破碎机等在煤率与频率的３次方成正比；能够做到低频启动，降低了启动电流，减少了矿开掘过程中的能量消耗，减少采矿初期相关尘土的浪费，降低开采过功率损耗。主要应用在煤矿采掘设备的以下几个方面： ① 采掘设备的流程中煤矿的挥发消耗量。体负荷零件中，比如通风机、泵等，变频调速在矿区给水、给液用泵中应２．２数据网集中监控监测技术用灵活，明显降低了设备的机械冲击。增加了工艺系统控制的灵活性，提数据网集中监控检测技术的特点在于能够对数据网络实现全方位高了产品质量。⑦采掘机的机械动力负荷设备部分，比如采煤机、提升机的监测以及管理，能够实现对一些重要数据的保护，同时能够及时的监中、胶带输送机中、众所周知，煤矿生产的条件较为复杂，不确定的风险测网络的性能，预测网络可能出现的故障，防止不法分子对网络的攻击

11阵列感应测井解析

公司斯伦贝谢
仪器型号
AIT-B AIT-H
推出时间
1990’初 1995
发射频率
3种 1种
接收子阵列
8个 8个
原始曲线
28条 16条
径向探测深度 (cm)
25，50，75，150，225 25，50，75，150，225
纵向分辨率 (cm)
30，60，120 30，60，120
阿特拉斯
27号线圈测量低频实部信号 39号线圈测量中频实部信号 39号线圈测量低频实部信号 72号线圈测量中频实部信号 72号线圈测量低频实部信号
A27MX
A27LX A39MX A39LX A71MX A72LX
27号线圈测量中频虚部信号
27号线圈测量低频虚部信号 39号线圈测量中频虚部信号 39号线圈测量低频虚部信号 72号线圈测量中频虚部信号 72号线圈测量低频虚部信号
哈里伯顿中国石油俄罗斯
HDIL
HRAI
1997
2000
8种
2种
7个
10个
112条
40条
30，60，90，150，225, 300
30，60，90，150，225,300
30，60，120
30，60，120
MIT
2003
3种
8个
28条
25，50，75，150，225
30，60，120
HIL
2002（国内应用）
1种
1个(+4 发射)
8条
72，123，182，297
60，100，110， 140
2 、阵列感应仪器优点

阵列感应与双感应相比,具有以下优点：

(完整版)《测井仪器原理》第三章阵列感应测井仪器

主控制板的功能有：
(1)与地面计算机通信(包括对控制命令的解码、发送和接收数据)。
(2)采集信号并处理。
(3)与发射电路通信。
二、主要电路分析
1．发送控制电路 2. 预处理电路 3. 发射驱动电路 4. 通信接口电路 5. 信号采集电路 6. C30主控制电路
+5V +15V C36
.1 8
OP1776S C14
4 5 U18 6
.1 -15V
NC74HC860
9 10
U18
8
NC74HC860 12 13 U18 11
NC74HC860
+5V R64 1K
NR
500KHZ
SER_TX SER_RX
NR
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 95
+
+
预处理
模数转换
堆垛处理
图3-5 子阵列处理框图
每个子阵列的信号经预处理通道处理后经屏蔽双绞线传送到其上部的EA短节，然后由EA短节中的七个DSP采集模块对每个子阵列的信号进行采集和处理，这个处理过程形象的称之为“栈式存储”，从而得到对应每个子阵列的七个特性信息，每个特性信息占用96个缓冲区，每个缓冲区字长为32位。
图3-3 HDIL阵列感应测井仪器组成框图
经由地层传来的R-信号由多组线圈接收。每组线圈，包括发送线圈，都是测量部分的子阵列，发射线圈是所有子阵列的基础。仪器共有7个子阵列。都具有靠近发射线圈的接收线圈。每组接收线圈都由两个线圈组成，一个线圈是辅助线圈(靠近发射线圈)，另一个线圈是主接收线圈，图3-4 给出了每个子阵列的工作方式。
INC+ INC-

阵列侧向测井仪rtex的研究

356当前油气储层的复杂度越来越高，尤其是非常规油气藏的开发，对地层的高分辨率、阵列化测量成为提高油气产量的必要手段。

侧向测井作为电法测井的一种，先后出现了三侧向、七侧向及双侧向等仪器[1]，但是这些仪器普遍存在分辨率低、探测深度浅、信息少等缺点。

贝克休斯公司推出的高分辨阵列侧向测井仪RTeX，克服了常规侧向的缺点，纵向分辨率为1英尺，可以提供4种径向深度的地层电阻率（18in、26in、38in和74in），可以实时的反演得到原状地层电阻率Rt，侵入深度Lxo和冲刷带电阻率Rxo [2]。

1 机械结构如图1，RTeX仪器的电极系与电子线路采用融合设计，将电子线路置于电极系内部，而常规的侧向仪器采用的是电极系与电子电路分离的方式。

其优势在于因增大探测深度而加长电极系尺寸的同时，缩短了仪器的总长。

该公司的双侧向DLL总长5.73米（电极系4.03米，电子线路2.54米），最大探测深度为55in，本仪器长度为4.27米，最大探测深度为74in。

这在仪器的机械制造上要做到以下要求：（1）电极系同时作为电子线路外壳，要单向承受最大140MPa的压力。

（2）安装的22个图2所示信号馈入插针，将各个电极环在保持与外壳绝缘的条件下与电路连接，此处的耐压设计要求很高。

（3）为了做到各电极环之间相互绝缘，该电极系采用三层结构：金属材质的承压内层、玻璃钢材质的绝缘中层、电极环与绝缘环交互的外层。

图2 电极系结构示意图图3 电路功能框图2 电路研究如图3，仪器由主控板、A/D驱动板、监督板、前置放大板和驱动板组成。

各个电路板的功能如下：（1）主控板以FPGA+DSP芯片为核心，以程控增益的方式采用DDS技术产生4种频率（105Hz、195Hz、165Hz和135Hz）的正弦波信号，对关键信号进行DTFT 处理和数字信号滤波等处理，并与地面系统进行通讯。

（2）A/D驱动板以FPGA芯片为核心，采集4种发射波形的电压、电流信息，并进行堆栈滤波处理，提高测量精度。

阵列侧向仪器介绍

提纲
一
预备知识及概述
二仪器用途及特点
三仪器技术指标四仪器结构及工作原理
五测井试验效果
三、仪器技术指标
主要技术指标
最高温度：最大压力：数据传输：
155 ℃ （ 175 ℃ ） 120 MPa（ 140 MPa ） 100 kbps（DTB）/430 kbps（CAN）
仪器外径：仪器长度：井眼范围测井速度：测量范围：测量精度：
HAL 电流返回仪器本身，消除格罗宁根等N电极电位影响
庆阳标准井
与5700双侧向高阻对比
五、测井试验效果
5700双侧向在1490 －1520米煤层高阻
厚层边缘 Rs出现畸变，HAL 阵列侧向 5条曲线正常
Rs 出现畸变
吐哈马-XX1井
Rs 出现畸变
与5700HDIL对比
五、测井试验效果
雁X－X3井，边水层状构造背斜型块状底水油藏，盐水泥浆，泥浆电阻率0.05Ω.m,砂泥岩夹白色石膏层。
阵列侧向所测井为单测，仪器串为三参数-遥测（05）伽马-阵列侧向HAL;6英寸及以下井眼时未加扶正器，其它加橡胶扶正器。现可与声波和阵列感应组合测井。
仪器重复性
以兴XX1井为例：
取井段3965-4000m进行重复性误差计算，该井段平均重复性相对误差： RAL0为0.8%， RAL1为3.1%， RAL2 为4.2%， RAL3为4.6%， RAL4为4.6%， RAL5为4.9%。从计算结果看，6条曲线重复误差均小于5%，达到仪器设计指标。
五、测井试验效果
兴XX1井(4600m)重复性对比
仪器重复性
吐哈雁X-X3 井：
取井段15701650m进行重复性误差计算，该井段平均重复性相对误差： RAL0为2.24%， RAL1为1.0%， RAL2 为0.93%， RAL3为0.95%， RAL4为0.95%， RAL5为1.34%。从计算结果看， 6条曲线重复误差均小于5%

2侧向测井测井仪器2

第三节求商式双侧向测井仪
1.3.1侧向测井仪器工作方式
仪器工作方式是指仪器在测井时对主电极的供电方式。他有恒流式、恒压式、自由式和恒功率式四种。这四种方式的特点如下：（1）恒流式：保持主电流 I 0恒定，与测量主电极（通常用监督电极 M1 M2 或代替）至远处电极N之间的电位差V0，显然在一定范围内，测量地层的电阻率越高，提供测量的电压越大，测量误差越小。因此恒流式仪器适于对高阻地层的测量。由于 I 0恒定，在这种情况下，当地层电阻率变化范围很大
（屏蔽作用），因此主电流层进入地层深处才发散，如图1-5。由于控制深度深，它所测的电阻率接近地层的真电阻率，回流电极B在“无限远” 处。电极系的探测深度由电极系的尺寸决定。电极系的尺寸决定了测量电流流经多远的路径后才发散。为了测量地层的真电阻率，减小侵入带的影响，主电流层应该流经地层一段长距离后再发散；浅侧向的主电流层在距井轴0.8 m之后发散。 A0 的中点为双侧主电极侧向的深度记录点。
V0 ρ=K I0
1.3.2.3电路原理
1、控制信号发生器控制信号发生器由三个集成电路块组成，第一个集成块是一个频率为524.288KHz的方波震荡器，方波信号经由第一和第二集成块组成的十四位二进制分频器分频后，产生频率为 512、128、32Hz的三种方波，32Hz的方波信号作为深侧向的斩波器和相敏检波器的控制（ f 信号 f D、D ) ；128HZ的方波信号则作为浅侧向（ f 的暂波器和相敏检波器的控制信号 f S、S ) 。双侧向与微侧向仪器组合测井时（常常如此），
N的电位差（参考电极N为地面端的电缆外皮），电压检测电路把电压信号放大并分离出深侧向电压 VD、浅侧向电压 VS 。其中深侧向电压的一部分V2D 用来控制屏流源。电压和电流信号经脉冲编码调制发送器（PCM发送器）发至地面。在地面，PCM调治器把信号还原。依据基本公式，电压和电流信号相除（求商）后即得地层电阻率 ρD 、ρS ，所以这种工作方式称求商式。

侧向测井仪器课程设计

侧向测井仪器课程设计一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握侧向测井仪器的基本原理、结构组成、使用方法及其在石油勘探中的应用。

技能目标要求学生能够熟练操作侧向测井仪器，进行实际测量并处理数据。

情感态度价值观目标要求学生培养对石油勘探行业的兴趣和责任感，提高创新意识和团队合作能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括侧向测井仪器的基本原理、结构组成、使用方法及其在石油勘探中的应用。

首先，介绍侧向测井仪器的工作原理，让学生了解其测量原理和测量过程。

其次，讲解侧向测井仪器的结构组成，包括传感器、数据处理系统、电源等，使学生熟悉各个部分的功能和作用。

然后，介绍侧向测井仪器的使用方法，包括仪器的安装、调试、测量操作等，让学生掌握实际操作技能。

最后，讲解侧向测井仪器在石油勘探中的应用，使学生了解其在实际工程中的应用价值。

三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。

首先，通过讲授法向学生传授侧向测井仪器的基本原理、结构组成、使用方法等知识。

其次，通过讨论法激发学生的思考和讨论，培养学生的创新意识和解决问题的能力。

然后，通过案例分析法让学生分析实际工程中的问题，提高学生应用知识解决实际问题的能力。

最后，通过实验法让学生亲自动手操作侧向测井仪器，培养学生的实践能力和团队合作意识。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材和参考书用于提供理论知识和实际案例，帮助学生理解和掌握侧向测井仪器的原理和应用。

多媒体资料包括图片、视频等，用于直观展示侧向测井仪器的工作原理和操作过程，增强学生的学习兴趣。

实验设备是进行实际操作的重要工具，用于培养学生的实践能力和操作技能。

教师应根据教学内容和教学方法的需要，合理选择和准备教学资源，以支持教学的顺利进行。

五、教学评估本课程的教学评估方式包括平时表现、作业和考试等。

平时表现评估学生的出勤、课堂参与度、提问回答等情况，以考察学生的学习态度和积极性。