地层倾角测井原理及应用2-测量原理1
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地层倾角测井
' '
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
地层倾角测井..
6、地应力方向分析 1）椭圆井眼分类 （1）、应力型椭圆井眼
由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时
在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主 应力方向产生最大周向张性法应力时, 形成椭圆井 眼。 应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
n n
2 E
2 N
nV),（16-1）nE arctg nN
注：地层层面单位法向矢量的确定方法
地层层面上不在一条直线上的四点(相邻两点的 方位差90度)在大地坐标系下的坐标：
1: (0, r1 , Z1 ), 2 : (r2 ,0, Z 2 ), 3: (0, r3 , Z3 ), 4 : (r4 ,0, Z 4 ),
方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2
倾角测井地层曲线实例
图16-3
六臂地层倾角测井曲线
第二节
一.
地层倾角及倾斜方位的计算
直井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.
建立坐标系
1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重
合(位于井轴); 2). 1号极板在D轴上,D轴指向正北方向. 2. 地层面上四个极板的坐标
R31 (r1 r3 ) j ( z1 z3 )k R42 (r2 r4 )i ( z2 z4 )k
(r1 r3 )( z4 z2 )i (r2 r4 )( z3 z1 ) j (r2 r4 )(r1 r3 )k
2.
斜井计算方法
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1). 1 arctg (
1 arctg
测井地质学-第二章(地层倾角测井)
测
原始数据表
井 ①打印成数据表
地
解释成果表
质
矢量图
学
杆状图
②进行图形显示
施密特图
明德笃志、博学创新
方位频率图
①数据表
原原始始测测井井图图
包括的信息？
深度 1号极板的方位角(μ) 1号极板的相对方位角(β) 井斜角(δ) 井径d13、井径d24 4个高程Z1、Z2、Z3、Z4
①数据表
包 括 的 信 息 ？
矢量图颜色模式
蓝蓝色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而减小的一组 矢量用蓝色笔勾画出来，称 蓝色模式。
蓝色模式与沉积构造有 关，可以指示古水流方向。
矢量图颜色模式
杂杂乱乱模模式式
难以用上述颜色 模式勾画出来。断层 破碎带、地层倒转点 附近通常为杂乱模式。
矢量图颜色模式
例
CAL
红色模式
由于沉积岩沉积时，各沉 积单元之间的界面基本上是 水平的，受构造运动后产生 的倾角和倾斜方位角也基本 一致。所以，绿色模式反映
了构造倾角。
矢量图颜色模式
红红色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而增加的一组 矢量用红色笔勾画出来，称 红色模式。
红色模式矢量图配合其 它测井曲线可以指示断层、 褶皱、砂坝、河床沉积、岩 礁等。
四臂倾角测井仪测量原理图
③Ⅰ号极板方位角曲线AZ（μ）
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
测 M1（ d13 /2，μ，Z1）
井 地
M2（
d24
/2,
μ＋π/2,Z2）
质 M3（ d13 /2, μ＋π ,Z3） 学 M4（ d24 /2, μ＋3π/2,Z4）
地层倾角测井汇总
M 1 (0,
C13 2
,
Z1 ),
M
2
(
C24 2
, 0,
Z2
),
M
3
(0,
C13 2
,
Z3
),
M
4
(
C24 2
,
0,
Z4
)
3. 地层倾角及倾斜方位
arctg ( nF2 nD2 )
nA
arctg nF
nD
其中:
nF
C13 S
(Z2
Z4)
nD
C24 S
(Z3
Z1)
nA
C13C24 S
则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
arctg ( nF2 nD2 )
nA
' arctg nF
nD
其中:
nF cos' sin1 sin1 sin' sin1 cos1 nD cos ' sin' sin1 sin1 cos ' cos' sin1 cos1 sin ' cos1 nA sin ' sin' sin1 sin1 sin ' cos' sin1 cos1 cos ' cos1
二.地层倾角测井原理 1.空间任意平面位置的确定方法
建立如图16-1的坐标系.任意平面的单位法向矢 量n在大地坐标系(V,N,E)中的三分量分别为 nV , nN , nE
由图可知,任意平面的倾角和倾斜方位角分别为
arctg( nE2 nN2 ),
nV
arctg nE
nN
2.地层倾角测井仪的测量原理 1).地层倾角测井的输出
《测井储层评价》地层倾角测井方法
测井储层评价方法
Formation Evaluation by Well Logs
§2 测井解释岩石物理基础
§2.1 岩石物理性质及测井方法
一、基本岩石物理性质 二、九种常规测井方法 三、地层倾角测井方法 四、现代成像测井方法
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
Dip log/Dipmeter： 通过相关测量，计算出井眼钻遇地层各种界面 倾角、倾斜方位角的测井方法。
A
X
A
Y
1
A
Z
x' x cos y sin y' x sin y cos
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(二) 倾角测井数字处理方法 2、斜井校正方法 (1)、原理 (2)、坐标系旋转
nE cos( ' ) sin( ' ) 01 0
nF
i
nD
j
N
nA
S k
A
M4 M3
M1 M2
D
4
1
O 3
2
F
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(3)、法线矢量及单位法线矢量
n nF i nD j nA k
(4)、产状计算公式
arctg
nF2 nA
nD2
M1 (0,
D13 2
,
Z1 )
M
2
(
D24 2
,0, Z2 )
M 3 (0,
D13 2
,Z3)
Formation Evaluation by Well Logs
§2 测井解释岩石物理基础
§2.1 岩石物理性质及测井方法
一、基本岩石物理性质 二、九种常规测井方法 三、地层倾角测井方法 四、现代成像测井方法
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
Dip log/Dipmeter： 通过相关测量，计算出井眼钻遇地层各种界面 倾角、倾斜方位角的测井方法。
A
X
A
Y
1
A
Z
x' x cos y sin y' x sin y cos
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(二) 倾角测井数字处理方法 2、斜井校正方法 (1)、原理 (2)、坐标系旋转
nE cos( ' ) sin( ' ) 01 0
nF
i
nD
j
N
nA
S k
A
M4 M3
M1 M2
D
4
1
O 3
2
F
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(3)、法线矢量及单位法线矢量
n nF i nD j nA k
(4)、产状计算公式
arctg
nF2 nA
nD2
M1 (0,
D13 2
,
Z1 )
M
2
(
D24 2
,0, Z2 )
M 3 (0,
D13 2
,Z3)
08地层倾角测井
地层一、概念测量地层在大地坐标系O-ENV（为右手坐标系，O为坐标系原点，即该地层面与井轴的交点。
E为坐标系水平面上向东方向横轴。
N为坐标系水平面上向北方向水平纵轴。
V则为铅直轴，是一个空间坐标系）中的倾角和倾斜方位角。
用以研究油田构造地质学问题及沉积地质学问题的一种特殊测井方法。
这就是地层倾角测井。
二、地层倾角测井的基本原理从数学知道，描述空间一平面可以用其相垂直的单位法向矢量来表示它的倾斜情况。
例如，我们可以用n代表地层面在O点的单位法线矢量，它在大地坐标各轴上的投影分别为nE、nN、nV，即n=n E i+n N j+n v K。
坐标轴OE和ON所在的水平面与地层面交线的方向为地层走向，用它与正北方向的夹角（顺时针）表示。
如图所示为例：本例地层走向南东。
地层面在O 点上的倾向是它在该点由高到低变化最大的方向，用地层面在该点的倾向线在水平面上的投影与正北方向的夹角（顺时针）表示，称为倾斜方位角，简称倾向，本例倾向北东。
因为倾向线在水平面上的投影与单位法向矢量在水平面上的投影方向是一致的，故地层面在θ点的单位法向矢量n 在水平面上的投影n H 与正北方向的夹角∅即为地层面的倾斜方法，其变化范围是0~360o 。
因为地层面的走向与倾向互成90o，故地层倾角测井只确定地层的倾向。
地层在O 点的倾角是它在该点与水平面得夹角，其变化范围是0~90o。
因为地层面的单位法向矢量垂直于地层面，而铅垂轴OV 垂直于水平面，故n 与OV 的夹角θ即地层倾角由图上的几何关系可以得到： θ=arctanvn地层倾斜方位角∅的计算与其大小有关，即与单位法向矢量的水平投影所在的象限有关。
例如： 当0<∅<2π(n E >0, n N >0)∅=arctan E Nn n当2π<∅<π (n E >0, n N <0)∅=arctan E N n n +π当π<∅<32π (n E <0, n N <0)∅=arctanE Nn n +π当32π <∅<2π (n E <0, n N >0)∅=arctan E Nn n +2π还有两个特例，当n N =0，n E >0, ∅=2π当n N =0，n E <0, ∅=32π由此可见，如果能够确定地层面在大地坐标系中的单位法向矢量n =n E i+n N j+n v K ，就可以按上面的式子计算出地层的倾角和倾向。
01 第3节 地层倾角测井
探索长度(SL)的选取：直接依赖于探索角， SL＝2×d×tgα
探索角的选取与所研究对象的倾角有关，
● ●
所研究的对象倾角陡时，探索角就取大一点； 所研究的对象比较缓时，探索角就取小一点。
通常，研究构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ问题时采用的处理参数为：
窗长 3m 或 4m ； ● 探索角 35°； ● 计算步长为 0.6m 或 1m (经验值)。
⑵ 倾角矢量图
又称蝌蚪图，纵坐标表示深 度，横坐标表示倾角大小，倾 角大小格式比例一般是非线性 的，可在不同区间，选取不同 比例，如0～30°、30～70° 可用不同的线性比例。 蝌蚪的方向表示地层在该点 倾斜方向。
⑶ 方位频率图
用0、90°、180°、270°分 别表示北、东、南、西方位； 用同心圆表示角度大小，两个 同心圆之间的距离为10°。把 倾向φ和倾角θ看成极坐标， 点在图上--史密特图。 在史密特图的基础上，将图中大圆每15°或10°为一间 隔分为若干扇形区，对落在其中的点子进行个数统计，然 后绘出方位频率折线--方位频率图。
2、倾角处理成果显示
地层倾角原始测井曲线，经计算机相关对比和处理 后，计算出地层倾向和倾角，以各种直观形式表示出 来，主要有：列表、 倾角矢量图、 方位频率图、 杆状图、圆柱面坐标图 等。 ⑴ 列 表
倾角列表打印输出
深度 （米） 4711 4713 … 倾角 2.0 2.0 … 地层倾斜 方位 方向 151 148 … S29E S32E … 井眼倾斜 井斜角 方位 0.8 0.4 … 58 62 … 方向 N58E N62E … 置信度 100 100 …
⑸ 圆柱面坐标图
在一个重要圆柱面上， 把地层倾斜表示出来的一 种直观图。一个竖直的圆 柱面和地层面的交线为椭 圆型曲线a，把圆柱面剪 开并把交线a展现在上面 即为圆柱面坐标图。
地层倾角测井原理及应用-测量原理
六臂倾角：哈里伯顿—SED 阿特拉斯—HEXDIP
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
（二）
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
（二）
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
地层倾角测井
1） 第一次旋转
图1-3中，仪器坐标系 O—FDA ， 大 地 坐 标 系 O—ENV 旳 原 点 在 井 轴 OA 与 地 层 面 旳 交 点 上 ， 两者都是右手系。仪器平 面是FOD所在旳平面，水 平面是EON所在旳平面， 两 者 交 线 为 OF '。 经 过 AOV 旳 平 面 是 一 种 铅 垂 面，它与仪器平面旳交线 是OU 。因为 OF ' 是仪器 平面与水平面旳交线，它 垂直于 OA和 OV ，即与经 过它们旳铅垂面垂直，那 它应垂直于铅垂面与仪器 平面旳交线OU 。于是仪
已知地层面旳四个点后来，可用两种措施拟定地层面旳法 向矢量。一是两个正交向量旳矢量积，要同步用这四个点；二 是两个斜交向量旳矢量积，用四个点中任意三个点即可拟定一 种法向矢量，最多有十二种组合方式。假如把这两种组合方式
结合起来，每一地层面最多可有十三种组合方式。究竟哪一种 最符合实际情况，只有用统计措施来拟定，CLUSTER程序就是 处理这一问题。
C2 2
C2
2
C1 2
C1 2
Z3 Z2 Z2 Z1
C1 2
Z 3
Z2
Z 2
Z1 i
C2 2
Z 3
Z2
Z 2
Z1 j
C1C2 2
k
若把矢量积
R23
R12
旳模记为S2，则地层面在仪器坐标系
旳单位法向矢量是：
n nF i nD j nAk
n
F
C1 2S2
Z 3
Z 2 Z 2
图上旳几何关系可得出地层倾角：
n n arctan
2 2
E
N
nv
(1-1)
地层倾斜方位角旳计算与其大小有关，即与单位法向矢量
地层倾角测井
o o
第三节
地层倾角测井资料的成果显示
特点:1、地层上下界面；
一、数据表
2、地层三要素。
二、成果图 1、蝌蚪图
特点:地层深 度、地层倾角、 地层倾斜方位 角 反映一定深度段 内地层倾角、倾 向的变化规律。
2、棍棒图
特点：表示沿剖面 线的地层视倾角随
深度变化的图件。
图16-6 棍棒图
tg tg cos
层倾角增大。
地层倾角 地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –红模式
３、兰模式
随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地
层倾角减小。
地层倾角
地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –兰模式
４、乱模式
随地层深度变化，地层倾角和倾斜方位杂乱 变化。
地层倾角 地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –乱模式
背景校正 1.已知地层倾角测井测得的地层层理倾角为 1 方位角为 1 构造倾角为 ' , 方位角为 ' . 则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
2 2 nF nD arctg ( ) nA
nF arctg nD
'
（16-9）
其中:
nF cos sin 1 sin 1 sin sin 1 cos 1
3.
地层倾角及倾斜方位
2 2 nF nD arctg ( ) nA
（16-2）
nF arctg nD
其中: nF C13 ( Z 2 Z 4 )
S C nD 24 ( Z 3 Z1 ) S C C nA 13 24 S
（16-3）
2 2 2 2 S C13 ( Z 2 Z 4 ) 2 C24 ( Z 3 Z1 ) 2 C13 C24
第三节
地层倾角测井资料的成果显示
特点:1、地层上下界面；
一、数据表
2、地层三要素。
二、成果图 1、蝌蚪图
特点:地层深 度、地层倾角、 地层倾斜方位 角 反映一定深度段 内地层倾角、倾 向的变化规律。
2、棍棒图
特点：表示沿剖面 线的地层视倾角随
深度变化的图件。
图16-6 棍棒图
tg tg cos
层倾角增大。
地层倾角 地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –红模式
３、兰模式
随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地
层倾角减小。
地层倾角
地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –兰模式
４、乱模式
随地层深度变化，地层倾角和倾斜方位杂乱 变化。
地层倾角 地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –乱模式
背景校正 1.已知地层倾角测井测得的地层层理倾角为 1 方位角为 1 构造倾角为 ' , 方位角为 ' . 则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
2 2 nF nD arctg ( ) nA
nF arctg nD
'
（16-9）
其中:
nF cos sin 1 sin 1 sin sin 1 cos 1
3.
地层倾角及倾斜方位
2 2 nF nD arctg ( ) nA
（16-2）
nF arctg nD
其中: nF C13 ( Z 2 Z 4 )
S C nD 24 ( Z 3 Z1 ) S C C nA 13 24 S
（16-3）
2 2 2 2 S C13 ( Z 2 Z 4 ) 2 C24 ( Z 3 Z1 ) 2 C13 C24
第一章地层倾角测井(diplog)的基本原理
地层面与水平面相 交，AB交线的方位 称为地层走向，如 图中的 ，方位按顺 势针偏离正北角度。
B O A α D’
D
பைடு நூலகம்
地层倾向
地层面倾斜的方向叫倾向。
地层倾角 倾斜线与倾向线之间的夹角叫地层倾角。
视倾向
任意方向的铅直面与地 层面相交，其视倾斜线 与视倾向线的交角称视 倾角。
视倾角与真倾角的关系为
柔性管节
2A1
三维加速度计
B2A3
B3 B4
三个磁力计 绝缘筒 探测器部分 有四个极板,每个极板测 两条微聚焦电阻率曲 线,极板Ⅰ和极板 Ⅱ还有
4
3 2
1
速度电极
总共10 个电极 电极的测量电流 →微聚焦电阻率曲线
进行对比 两条电阻率曲线的相对位移
图1.1.7 SHDT地层倾角测井仪
tg tg cos w
2、确定方法
露头：地质罗盘 地下：地层倾角测井
1.2 地层倾角测井的基本原理
1.2.1. 地层倾角仪测量原理 地层倾角和倾斜方位角不是直接测量的， 是通过确定地层面，然后根据地层面法矢 量来确定的。 确定一个层面在空间的位置至少要有3~4个 空间点的坐标（采用柱坐标系r、ϕ 、z）， 通过计算就可求得地层倾角和倾斜方位角。
China University of Petroleum
第一章地层倾角测井 (diplog)的基本原理
概述
地质学家的任务基本上是观察和描述岩石， 并通过与已知的现代模型或比较老的模型 的对比来解释这些观察资料。 其目的是确定具有开采价值的矿物资源， 并估计它们的经济价值及其分布范围。 换言之，其目的是再现沉积时的古地理和 沉积环境。查清沉积体的岩相、几何形状 以及它与邻近地层的垂向和横向关系。
B O A α D’
D
பைடு நூலகம்
地层倾向
地层面倾斜的方向叫倾向。
地层倾角 倾斜线与倾向线之间的夹角叫地层倾角。
视倾向
任意方向的铅直面与地 层面相交，其视倾斜线 与视倾向线的交角称视 倾角。
视倾角与真倾角的关系为
柔性管节
2A1
三维加速度计
B2A3
B3 B4
三个磁力计 绝缘筒 探测器部分 有四个极板,每个极板测 两条微聚焦电阻率曲 线,极板Ⅰ和极板 Ⅱ还有
4
3 2
1
速度电极
总共10 个电极 电极的测量电流 →微聚焦电阻率曲线
进行对比 两条电阻率曲线的相对位移
图1.1.7 SHDT地层倾角测井仪
tg tg cos w
2、确定方法
露头：地质罗盘 地下：地层倾角测井
1.2 地层倾角测井的基本原理
1.2.1. 地层倾角仪测量原理 地层倾角和倾斜方位角不是直接测量的， 是通过确定地层面，然后根据地层面法矢 量来确定的。 确定一个层面在空间的位置至少要有3~4个 空间点的坐标（采用柱坐标系r、ϕ 、z）， 通过计算就可求得地层倾角和倾斜方位角。
China University of Petroleum
第一章地层倾角测井 (diplog)的基本原理
概述
地质学家的任务基本上是观察和描述岩石， 并通过与已知的现代模型或比较老的模型 的对比来解释这些观察资料。 其目的是确定具有开采价值的矿物资源， 并估计它们的经济价值及其分布范围。 换言之，其目的是再现沉积时的古地理和 沉积环境。查清沉积体的岩相、几何形状 以及它与邻近地层的垂向和横向关系。
地层倾角测井
FC1 FC2 FC3
FC4
窗长：每次对比时基准曲线段的长度，窗长中点的 深度为深度记录点
探索长度：两条曲线进行相关对比时，需要固定基本
0
F
H0
曲线，移动对比曲线，以便找出最好的相似位置，相 h4 对移动的最大距离
Hr
h3
h2
E
0 G0
0
步长：相邻两个窗长中点地距离
Gr
四、倾角测井数字处理方法
1、相关对比法： 2）确定地层面在仪器坐标中的单位法向量
的高侧边）的夹角，变化范围为0-360度
相对方位角
井眼
井斜角 1号极板方位角
N
仪器面 地层层面
1
4
2
3
d
c
a
b
井径仪
1）三条角度曲线 2）四条电阻率曲线 3）两条井径曲线
对比曲线
c
d b a
倾角测井仪器原理图
三、倾角测井原理（4臂测井仪）
3、倾角测井仪测量的曲线
2）井径曲线：
四个极板在同一水平面上，四个极板互成90度，当井径变化时，四个极 板产生横向位移
四、倾角测井数字处理方法
1、相关对比法： 2）确定地层面在仪器坐标中的单位法向量
0点为一个计算深度点，在FC1上固定
FC1 FC2 FC3
FC4 一段曲线S（E、F之间）数值为x1,x2,
…….xN，算术平均值 x
PA
M4
M3
n
III IV
II
OI
F
M1
M2
E
0 H0
Hr
h3
h2 0 G0
S的长度称为窗长。
s
d
2 13
地层倾角测井
第十六章
地层倾角测井
地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向. 地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向 第一节 地层倾角测井的基本原理
一.基本概念 基本概念 1地层走向 地层走向-----地层面与水平面的交线的方位角 地层面与水平面的交线的方位角. 地层走向 地层面与水平面的交线的方位角 2.地层倾向 地层面倾斜的方向 地层倾向线与正北 地层倾向----地层面倾斜的方向 地层倾向 地层面倾斜的方向.地层倾向线与正北 的夹角.倾斜线在水平面上的投影为倾向线 的夹角 倾斜线在水平面上的投影为倾向线. 倾斜线在水平面上的投影为倾向线 3.地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角----地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角.
图16-2 地层倾角测井曲线实例
四臂地层倾角测井曲线
六臂地层倾角测井曲线
2).常见曲线质量问题 常见曲线质量问题 a. 极板浮动 常见井眼扩大层段,微聚焦电阻率测量值偏低 常见井眼扩大层段 微聚焦电阻率测量值偏低. 微聚焦电阻率测量值偏低
b. 微聚焦电阻率曲线出现平头
常见高阻(或低阻 层段 常见高阻 或低阻)层段 其电阻率值超过仪器的测 或低阻 层段,其电阻率值超过仪器的测 量范围. 量范围 c. 仪器遇阻 微聚焦电阻率曲线出现平直状. 微聚焦电阻率曲线出现平直状
d.下井仪器转动 号极板方位角增大 下井仪器转动,1号极板方位角增大 下井仪器转动 号极板方位角增大. e.相对方位角曲线抖动 相对方位角曲线抖动 常见井眼不规则层段. 常见井眼不规则层段
第二节 地层倾角及倾斜方位的计算
一. 直井内地层倾角及倾斜方位的计算 1. 建立坐标系 1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合 位于 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合(位于 井轴); 井轴 2). 1号极板在 轴上 轴指向正北方向 号极板在D轴上 轴指向正北方向. 号极板在 轴上,D轴指向正北方向 2. 地层面上四个极板的坐标
地层倾角测井
地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向. 地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向 第一节 地层倾角测井的基本原理
一.基本概念 基本概念 1地层走向 地层走向-----地层面与水平面的交线的方位角 地层面与水平面的交线的方位角. 地层走向 地层面与水平面的交线的方位角 2.地层倾向 地层面倾斜的方向 地层倾向线与正北 地层倾向----地层面倾斜的方向 地层倾向 地层面倾斜的方向.地层倾向线与正北 的夹角.倾斜线在水平面上的投影为倾向线 的夹角 倾斜线在水平面上的投影为倾向线. 倾斜线在水平面上的投影为倾向线 3.地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角----地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角.
图16-2 地层倾角测井曲线实例
四臂地层倾角测井曲线
六臂地层倾角测井曲线
2).常见曲线质量问题 常见曲线质量问题 a. 极板浮动 常见井眼扩大层段,微聚焦电阻率测量值偏低 常见井眼扩大层段 微聚焦电阻率测量值偏低. 微聚焦电阻率测量值偏低
b. 微聚焦电阻率曲线出现平头
常见高阻(或低阻 层段 常见高阻 或低阻)层段 其电阻率值超过仪器的测 或低阻 层段,其电阻率值超过仪器的测 量范围. 量范围 c. 仪器遇阻 微聚焦电阻率曲线出现平直状. 微聚焦电阻率曲线出现平直状
d.下井仪器转动 号极板方位角增大 下井仪器转动,1号极板方位角增大 下井仪器转动 号极板方位角增大. e.相对方位角曲线抖动 相对方位角曲线抖动 常见井眼不规则层段. 常见井眼不规则层段
第二节 地层倾角及倾斜方位的计算
一. 直井内地层倾角及倾斜方位的计算 1. 建立坐标系 1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合 位于 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合(位于 井轴); 井轴 2). 1号极板在 轴上 轴指向正北方向 号极板在D轴上 轴指向正北方向. 号极板在 轴上,D轴指向正北方向 2. 地层面上四个极板的坐标
第4章 地层倾角测井
度线之间的面积涂上黑色。
第四章 地层倾角测井
5、圆柱面展开图
圆柱面展开图如图。它
相当于岩心素描的展开图，
用它可以研究层面倾角和观 察各种层理。 用短对比长度得出的这 种图对研究沉积环境有用， 用长对比长度处理得到的这 种图可清楚地显示断层、不 整合面等构造现象。
五、地层倾角测井测井资料的应用
（一）地层倾角矢量图的模式
到中心的90表示地层倾角。根据井段内各点倾角
和方位角的大小标在相应的极坐标图上，用等值 线圈出每个小扇形区点子数相同的区域。
构造倾角的点子集中在极坐标图的外圈区域，
等值线图呈扁长形，说明倾角小且变化很小。 沉积倾角变化大且倾角较大，所以沉积倾角的
点子所画出的等值线图通常呈三角形，底边接近
极坐标的外圈，顶角指向极坐标中心。 所以可以用改进的施密特图区分构造倾角和
线对比时上下移动的范围)、步长(两个相邻的计算点之间的距离)是很重要 的，它们的选取与所要解决的问题的性质有密切关系。 当用地层倾角测井资料解决构造问题时，包括研究地层构造形态、断 层位置和产状，不整合等，采用长度较长的窗长。因为研究构造问题时， 所涉及的地层的几何形状比较大，只有在比较长的窗长内才能更有效地看 出它们的变化特点。
第四章 地层倾角测井
一、测量地层倾角的原理 地层倾角测井是根据三点可以成一平面
的道理，用井下仪器在井中测出同一层面的
三个或三个以上的点，根据这些点就可绘出 地层的层面。如图是地层倾角测井原理图。 从图上可以看出，如果有一地层面，当带有
四组电极系的仪器通过该层面时，则四组电
极系将测出四条带拐点的电阻率曲线。这四 个拐点的深度分别为Z1、Z2、Z3、Z4,他们
通常将长对比长度的矢量图分为三种模式 （1）绿色模式(如图(a)) 该模式的矢量倾向大体一致，倾角不随深度变 化。这一般反映的是构造倾角，反映水平层理等。
第一章地层倾角测井与成像测井
地层倾角测井是根据三点可以成一平面的道理， 用井下仪器在井中测出同一层面的三个或三个以 上的点，根据这些点就可绘出地层的层面。图1 －1是地层倾角测井原理图。从图上可以看出， 如果有一地层面，当带有四组电极系的仪器通过 该层面时，则四组电权系将测出四条带拐点的电 阻率曲线。这四个拐点的深度分别为Z1、Z2、 Z3、Z4，它们代表地层面上四个点的深度。如果 地层是水平的，则Z1、Z2、Z3、Z4相等；如果 地层是倾斜的，则Z1、Z2、Z3、Z4不相等，即 Z1、Z2、Z3、Z4之间有高度差，也叫高程差， 根据这些高程差就可绘出一个倾斜的平面来。
对称背斜
地层倾角测井图
当井没有穿过轴面，矢量图为绿色 模式显示，与单斜构造显示相同。但是 在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同 一岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻 在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就 很小，倾斜方位角也就很乱，只有钻在 两翼上，才会显示出倾角较大，方位角 一致的绿色模式。
地层倾角测井
第一章地层倾角测井与成像测井
第一章地层倾角测井与成像测井
本章的主要内容和要点
1．主要内容
地层倾角测井、成象测井方法原理及地质应用
2．本章要点
掌握地层倾角测井及成象测井方法原理
地层倾角测井
一、地层倾角测井基本原理
地层倾角测井是在井中测量地层层面的倾角和方位角的一种测井方法。根据地层倾角测井数 据可确定有无构造变化；对计算的数据进行综合分析研究，可提供鉴别断层、不整合、交错层、 砂坝、岩礁、河床沉积、盐丘周围的构造变形、地层的裂缝和破碎带方面的资料；还可利用地 层倾角测井资料研究沉积环境、岩相古地理。
同沉积断层可形成逆牵引构造------同沉积褶皱
• 地貌标志
断层的识别
• 构造标志
对称背斜
地层倾角测井图
当井没有穿过轴面，矢量图为绿色 模式显示，与单斜构造显示相同。但是 在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同 一岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻 在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就 很小，倾斜方位角也就很乱，只有钻在 两翼上，才会显示出倾角较大，方位角 一致的绿色模式。
地层倾角测井
第一章地层倾角测井与成像测井
第一章地层倾角测井与成像测井
本章的主要内容和要点
1．主要内容
地层倾角测井、成象测井方法原理及地质应用
2．本章要点
掌握地层倾角测井及成象测井方法原理
地层倾角测井
一、地层倾角测井基本原理
地层倾角测井是在井中测量地层层面的倾角和方位角的一种测井方法。根据地层倾角测井数 据可确定有无构造变化；对计算的数据进行综合分析研究，可提供鉴别断层、不整合、交错层、 砂坝、岩礁、河床沉积、盐丘周围的构造变形、地层的裂缝和破碎带方面的资料；还可利用地 层倾角测井资料研究沉积环境、岩相古地理。
同沉积断层可形成逆牵引构造------同沉积褶皱
• 地貌标志
断层的识别
• 构造标志
倾角测井仪器原理
•
三、Ⅰ号极板方位角
（Azimuth of Pad 1）
使用符号Azi、μ
Ⅰ： μ Ⅱ： μ+90 Ⅲ： μ+180 Ⅳ： μ+270
四、井斜角 （Deviation angle ） 使用符号Dev、δ 定义:井轴与铅垂线 间的夹角。
五、Ⅰ号极板相对方位角
（Relative Bearing）
器方位的那一部分仪器。根据它的测量结果可以得 出井眼方向和1号极板相对于磁北的位置。 HDM有两种类型，一种叫低井斜角系统，适用 于井斜36°以内的井，另一种是高井斜角系统井 斜角可达72°。三个探测器(井斜，相对方位和方 位角)的机械安装互不相间。 在HDT—E中，低井斜角系统(HDM—G)和高并 斜角系统(HDM—H)都更换为高井斜角系统HDK— JB。这个高并斜角系统在井斜角低时也比老的 HDM系统更为精确。
•
• 在低井斜角系统中，指向磁北方向的罗盘安装在机械系统
总成上，指针带动环形电位器上的电刷，电位器两终端的 间隙与基准线对齐(基准线即一号极板所在的母线)。因此 ，当仪器绕仪器轴转动时，罗盘支架转动，随之，电位器 上的读数改变。测量的是基准线(电位器上的开口)和磁北( 指南针)之间的夹角(即仪器方位角)。 • 相对方位部分是一个长的重摆。它被安装在两个地方。 它带动环形电位器的电刷，环形电位器两终端之间的间隙 与基准线对齐。由于重摆总是位于井的最低母线上．它测 量的角度将是井筒最高母线与基准线之间的夹角。图1—4 表明如何测量仪器方位角和相对方位角。在仪器转动时， 相对方位角和仪器方位角将随之改变。但是，如果井的方 位不变的话，井的方位，即虚线(相对方位RBR)与实线(仪 器方位角)之间的差值，将保持不变。 • 还应指出，在RBR或仪器方位角达到360°时，它们就跳 回零度。这是因为每—‘系统都带动——个环形电位器(图 1—6)，而电位器的两个终端的间隙与1号极板基准线是对 齐的。以，当仪器转动时，电位器相对于电刷进行转动， 电刷由360°跳回到零度
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通过四条微电阻率 曲线对比，就可以确定 地层层面上四个点M1、 M2 、 M3 、 M4 沿 井 轴 方 向 的高度Z1、Z2、Z3、Z4。
四臂倾角测井仪测量原理图
（2）两条井径曲线
即分别由1、3号极 板和2、4号极板组 成两套井径测量装 置，测得井径曲线 CAL1（d13）和CAL2 （d24）。
四臂倾角测井仪测量原理图
（3）Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）
AZ（）
定义：Ⅰ号极板方 向的水平投影与正 北方向的夹角（从 正北开始、顺时 针）。
四臂倾角测井仪测量原理图
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
用什么测量Ⅰ号极板 方位角？
阿特拉斯公司的地 层倾角仪用磁针罗盘测 量Ⅰ号极板相对磁北极 得方位角AZ（）。
影称为视倾向线（图中BD、BC）
视倾角
视倾角：视倾斜线 与视倾向线之间的 夹角。图中θa1、 θa2。视倾角总是 小于真倾角。
真倾角与视倾角
真倾角为θ与真倾角θa之间的关系：
tg a tg cos
ω——真倾向与视倾向之间的夹角。
二、地层倾角测井的基本原理
1、地层倾角仪的类型
四臂倾角：斯仑贝谢—HDT、SHDT 阿特拉斯—HDIP
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
第二节 确定地层层面倾角和倾向 的基本原理
地层倾角测井测量内容：地层的倾角 和倾斜方位角，即地层层面在空间的位 置——亦即地层产状。
说明
Ⅰ号极板方位测量原理
（4）井斜角
DEV （）
什么是井斜角？ 即井轴与铅垂线之间 的夹角DEV（）
四臂倾角测井仪测量原理图
井斜角（）测量原理 用什么测量井斜角？
用弧形电位器及铅锤 来确定井斜角。
当井铅直时，电阻
ROC=0 ， 井 斜 角 越 大 ， ROC就越大。通过测量ROC 上的电位差就可以间接
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
标系r、、Z）。通过
计算就可以求得地层倾
角和倾斜方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
地层倾角是直接测量出来的吗？
不！地层的倾角不
是直接测出来的，而是 间中，地层倾角测 井仪至少需测量9条曲 线。右图是阿特拉斯公 司四臂倾角测井仪 （1009）测量原理图。
四臂倾角测井仪测量原理图
地层面倾角：在倾斜方向上的地层面与水 平面的夹角，或倾斜线与倾向线的夹角； 亦称真倾角，是倾斜地层的最大倾角。如 图所示，∠BEA为真倾角，用θ表示。
视倾向
视倾向：任意方向的
铅直面与地层面相交，
其交线在水平面的投
影与正北方的夹角称 为视倾向。该交
真倾角与视倾角
线称为视倾斜线（图中AD、AC）。它的水平投
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
如何测量？
图中A点与井轴O点的连 线与Ⅰ号极板同方位， 称A点为Ⅰ号极板方位基 准点。
因此，电阻RAB随Ⅰ号极 板方位角的变化而变
化。这样，根据RAB的大 小就可以确定Ⅰ号极板
方位角。
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
注意
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
地层面走向：地层面与水平面的交线的方 向。用它与正北方向（按顺时针）的夹角 表示。如图所示，CD的方向。
地层面倾向
真倾角与视倾角
地层面倾向：地层面倾斜的方向。即地层面由 高到低变化最大的方向在水平面上的投影与正 北方向的夹角的方向——亦称倾斜方位。如图 所示，BE的方向。
地层面倾角
真倾角与视倾角
六臂倾角：哈里伯顿—SED 阿特拉斯—HEXDIP
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
用什么测量相对方位角？ 用定位摆及环形电位器
定位摆由于重力作用而 下垂，它的连线OD为井 轴截面上的倾斜线（井 斜方向），OA与Ⅰ号极 板方位相同，OA与OD的 夹角就是Ⅰ号极板相对 方位角。
1号极板相对方位角测量原理
分析
相对方位角越大，电阻
RAD也越大，根据电阻RAD上的 电位差大小就可测出Ⅰ号极
第一节 地层倾角仪测量原理
•地层产状 •地层倾角测井的基本原理 •斯仑贝谢公司地层倾角测井仪的改进 •哈里伯顿公司六臂地层倾角测井仪的改进
一、地层产状
地层产状三要素：倾角、倾向、走向
描述地层产状的5个基本名词： •地层面走向 •地层面倾向 •地层面倾角 •视倾向 •视倾角
地层面走向
真倾角与视倾角
仪器组成
无论那种地层倾角 测井仪，总是由两个 主要部分组成：
一是极板系统 二是测斜系统
测斜系统
极板系统
四臂倾角测井仪测量原理图
3、地层倾角测井仪的测量信息
四臂倾角仪能测量那些信息？ 4条微电导率曲线 2条井径曲线 3条角度（方位）曲线
（1）四条微电导率曲线
DIP1、DIP2、DIP3 和DIP4
板相对方位角。
相对方位角是从Ⅰ号极 板开始逆时针方向计算的。
当井斜不大时（δ≤20º）， 根据Ⅰ号极板方位角和相 对方位角就可以近视计算 出井斜方位角。
1号极板相对方位角测量原理
四臂倾角测井仪测量原理图
（2）两条井径曲线
即分别由1、3号极 板和2、4号极板组 成两套井径测量装 置，测得井径曲线 CAL1（d13）和CAL2 （d24）。
四臂倾角测井仪测量原理图
（3）Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）
AZ（）
定义：Ⅰ号极板方 向的水平投影与正 北方向的夹角（从 正北开始、顺时 针）。
四臂倾角测井仪测量原理图
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
用什么测量Ⅰ号极板 方位角？
阿特拉斯公司的地 层倾角仪用磁针罗盘测 量Ⅰ号极板相对磁北极 得方位角AZ（）。
影称为视倾向线（图中BD、BC）
视倾角
视倾角：视倾斜线 与视倾向线之间的 夹角。图中θa1、 θa2。视倾角总是 小于真倾角。
真倾角与视倾角
真倾角为θ与真倾角θa之间的关系：
tg a tg cos
ω——真倾向与视倾向之间的夹角。
二、地层倾角测井的基本原理
1、地层倾角仪的类型
四臂倾角：斯仑贝谢—HDT、SHDT 阿特拉斯—HDIP
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
第二节 确定地层层面倾角和倾向 的基本原理
地层倾角测井测量内容：地层的倾角 和倾斜方位角，即地层层面在空间的位 置——亦即地层产状。
说明
Ⅰ号极板方位测量原理
（4）井斜角
DEV （）
什么是井斜角？ 即井轴与铅垂线之间 的夹角DEV（）
四臂倾角测井仪测量原理图
井斜角（）测量原理 用什么测量井斜角？
用弧形电位器及铅锤 来确定井斜角。
当井铅直时，电阻
ROC=0 ， 井 斜 角 越 大 ， ROC就越大。通过测量ROC 上的电位差就可以间接
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
标系r、、Z）。通过
计算就可以求得地层倾
角和倾斜方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
地层倾角是直接测量出来的吗？
不！地层的倾角不
是直接测出来的，而是 间中，地层倾角测 井仪至少需测量9条曲 线。右图是阿特拉斯公 司四臂倾角测井仪 （1009）测量原理图。
四臂倾角测井仪测量原理图
地层面倾角：在倾斜方向上的地层面与水 平面的夹角，或倾斜线与倾向线的夹角； 亦称真倾角，是倾斜地层的最大倾角。如 图所示，∠BEA为真倾角，用θ表示。
视倾向
视倾向：任意方向的
铅直面与地层面相交，
其交线在水平面的投
影与正北方的夹角称 为视倾向。该交
真倾角与视倾角
线称为视倾斜线（图中AD、AC）。它的水平投
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
如何测量？
图中A点与井轴O点的连 线与Ⅰ号极板同方位， 称A点为Ⅰ号极板方位基 准点。
因此，电阻RAB随Ⅰ号极 板方位角的变化而变
化。这样，根据RAB的大 小就可以确定Ⅰ号极板
方位角。
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
注意
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
地层面走向：地层面与水平面的交线的方 向。用它与正北方向（按顺时针）的夹角 表示。如图所示，CD的方向。
地层面倾向
真倾角与视倾角
地层面倾向：地层面倾斜的方向。即地层面由 高到低变化最大的方向在水平面上的投影与正 北方向的夹角的方向——亦称倾斜方位。如图 所示，BE的方向。
地层面倾角
真倾角与视倾角
六臂倾角：哈里伯顿—SED 阿特拉斯—HEXDIP
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
用什么测量相对方位角？ 用定位摆及环形电位器
定位摆由于重力作用而 下垂，它的连线OD为井 轴截面上的倾斜线（井 斜方向），OA与Ⅰ号极 板方位相同，OA与OD的 夹角就是Ⅰ号极板相对 方位角。
1号极板相对方位角测量原理
分析
相对方位角越大，电阻
RAD也越大，根据电阻RAD上的 电位差大小就可测出Ⅰ号极
第一节 地层倾角仪测量原理
•地层产状 •地层倾角测井的基本原理 •斯仑贝谢公司地层倾角测井仪的改进 •哈里伯顿公司六臂地层倾角测井仪的改进
一、地层产状
地层产状三要素：倾角、倾向、走向
描述地层产状的5个基本名词： •地层面走向 •地层面倾向 •地层面倾角 •视倾向 •视倾角
地层面走向
真倾角与视倾角
仪器组成
无论那种地层倾角 测井仪，总是由两个 主要部分组成：
一是极板系统 二是测斜系统
测斜系统
极板系统
四臂倾角测井仪测量原理图
3、地层倾角测井仪的测量信息
四臂倾角仪能测量那些信息？ 4条微电导率曲线 2条井径曲线 3条角度（方位）曲线
（1）四条微电导率曲线
DIP1、DIP2、DIP3 和DIP4
板相对方位角。
相对方位角是从Ⅰ号极 板开始逆时针方向计算的。
当井斜不大时（δ≤20º）， 根据Ⅰ号极板方位角和相 对方位角就可以近视计算 出井斜方位角。
1号极板相对方位角测量原理