电法测井

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4.2 电磁波的反射和折射
电磁波在岩石中传播，遵循波的反射和折 射定律。
v = 1
εµ
v : 介 质 中 的 电 磁 波 速 度 ；
θmk θmk θxo
ε ： 介 电 常 数 ； µ ： 磁 导 率 ；
sin θ m c vmc = sin θ xo v xo
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sin θ mc vmc = sin θ xo vxo
ε xo µ xo = ε mc µmc ε xo ≈ ε mc
θmk θmk θxo
µ xo ≈ µmc
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4.3 临界角与滑行波
ε mc > ε xo
发射线圈的可以看成球形波， 当电磁波以临界角入射的时候， 冲洗带中出现沿介质表面传播 的电磁波。
ER = ∫ ε 2 dv
dv : 单元环的体积；
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认为介质分区均匀。积分可以写成分区之和。
σ a = Gmσ m + Gxoσ xo + Gtσ t + Gshσ sh
G，分区介质的几何因 子，无量纲。
σ
a
ER = k
k:线圈系系数。
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1.5 几何因子理论(Doll)
严格Maxwell电磁波理论的简化。主要简化方法是不考 虑介质内部的相互影响。也就是说，每个单元环单独在接收 线圈系中产生信号。各个单元环之间没有相互的作用。 Doll在发明感应测井方法，使用几何因子理论研究感应 测井的探测特性。
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1.7 Induction Logging The induction logging tool was originally developed to measure formation resistivity in boreholes containing oil-base muds and in air-drilled boreholes. Electrode devices did not work in these nonconductive muds, and attempts ro use wallscratcher electrodes were unsatisfactory. Experience soon demonstrated that were induction log had many advantages over the conventional ES (Electrode sonde) log when used for logging wells drilled with water-base muds. Designed for deep investigation, induction logs can be focused in order to minimize the influences of the borehole, the surrounding formation, and the invaded zone.
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2.3 测井数据解释
确定地层的真电阻率； 直观显示径向剖面的侵 入状态； 直观显示油气的径向含 油饱和度的变化；
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3 随钻测井 Logging While Drilling, Measurement While Drilling
3.1 RAB随钻测井仪电极系结构 顶部、底部各有一个发射器； 一个 钻头电极； 一个环电极； 三个方位电极；
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Leg184 hole1143A
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1.6 测井曲线的应用
判断地层的侵入特征，确 定地层的真电阻率。 与 双侧向测井类似
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RLLd－RLLs－RMSFL RILD－RILM－RLL8
组合测量目的都是一样的，都是为了测量 深中浅三种探测范围的电阻率曲线。但适 用范围不一样。感应测井主要用于电阻率 比较低的地层。感应测井资料的应用方法 与双侧向测井类似。
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径向微分、积分几何因子
双线圈系
gz，径向无限大均匀微元板状介质在纵向不同位置时，对测井信 号的贡献。L：线圈距。
Gh =
∫
h/2 −h/2
g z ( z )dz
lim G h = 1
h→∞
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纵向微分、积分几何因子
双线圈系
gr，径向无限大均匀微元板状介质在纵向不同位置时，对测井信 号的贡献。
电法测井2 Electric Log
电法测井是以电磁场理论为基础的测 井方法的总称，具体的测井方法包括双 侧向测井，双感应测井，微球型聚焦测 井，微电阻率扫描成像测井等等。
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问题：
如果井筒中没有导电介质，怎么办？ 如空气钻井，油基泥浆钻井-Oil-base Drilling. 如果地层电阻率太低，侧向测井的信躁比也会低。 双侧向测井实际上是用地层的电阻产生测量信号。
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3.3 电流聚焦方法
RAB随钻电阻率测井仪器具有电流聚焦的 功能。但这本书没有作详细的介绍。 可能是资料缺乏，也可能是仪器制造商没 有公布相关的资料。
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4 介电测井,Dielectric Propagation Tool, Electromagnetic Propagation Tool
4.1 测井仪器结构 两个发射天线T1，T2，两 个接收天线R1,，R2。 贴井壁测量。
学习测井课程，学习仪器的设计思路。 以及一些可能有用的实用技术。 科学研究的一般线索，学分。
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1942年后，斯仑贝谢公司奉命为美军 研制武器。Doll推出探雷车。
金属地雷在探雷器上产生电信号， 汽车自动刹车。二战期间，这种扫 雷车生产了200部。
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手机怎样接收信号？ 简述电磁波的传播过程 。
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假想的圆环 N S
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2.2 测量数据
发射线圈使用三个频率工作 （26.35,52.65,105,3kHz）,测量原始信号的 实分量和虚分量。 纵向分辨率分别为1ft，2ft和4ft ，5纵向探测 1ft 2ft 4ft 5 范围，即10in,20in,30in,60in和90in。 测井数据以图像和曲线两种方式显示。
CI = Gm Cm + Gxo Cxo + Gt Ct + Gs Cs where... Gm + Gxo + Gt + Gs = 1
and where G is百度文库the geometrical factor for a defined region.
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Applications and limits There is also a direct coupling between the transmitter and receiver coils, The signal originating from this coupling is eliminated by using “bucking” coils. The induction tool works best when the borehole fluid is an insulator-even air or gas. The tool also works well when the borehole contains conductive mud unless the mud is too salty, the formation are too resistive, or the borehole diameter is too large.
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Geometrical Factor The geometrical factor, gi, corresponding to a medium is defined as the proportion of the total conductivity signal contributed by the given medium. As shown in Chart Gen-3, the formation can be split into cylinders coaxial with the sonde (tool being centralized); they correspond to the mud column, invaded zone, virgin zone, and shoulder beds. The total signal can be expressed by
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Because the alternating current in the transmitter coil is of constant frequency and amplitude, the ground loop currents are directly proportional to the formation conductivity. The voltage induced in the receiver coil is proportional to the ground loop currents and, therefore, to the conductivity of the formation.
钻头电极
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3.2 测量原理
钻头电极，环状电极和方位电极测量 各自部位的电阻率。 钻头部位电阻率受泥浆侵入最短，测 量值比较接近原始地层的电阻率值。 环状电极测量周围介质的综合电阻率；
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方位电极在测量过程中，随钻 杆转动； 类似于扫描测量。每旋转一周， 三个方位电极各测量56个电阻率值。 专用软件把方位电极的测量数据 处理成电阻率图像。
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1.3 实用感应测井线圈系
实用中，主要是六线圈系。由于聚焦能力的不一样，感应测 井也有深感应ILD和中感应(ILM)之分。与侧向测井对应。 感应测井常与八侧向组成三种探测范围的组合曲线。
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1.4 信号测量
假设介质为均匀介质，一 个单元环在接受线圈中产 生的感生电动势为ε2，全 空间在接受线圈中产生的 感生电动势为，
Gd =
∫
d /2 0
g r (r )dr
d →∞
lim G d = 1
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1.6 测井曲线的应用
感应测井的综合校正 纵坐标：RFL/RILD 横坐标：RILM/RILD 横实线：Rxo/Rt 纵实线：di 纵虚线：Rt/RILD
di
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di 感应测井的综合校正 首先，根据3条电测井曲线 读值，确定图上的一点。 然后，根据这个点读出纵 横线的编号或插值编号。 得到di，Rt/RILD Rxo/Rt的比值。 计算得到Rt, Rxo。
Io
S
I1 N 电磁波传播示意图 无线电收音机。
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1 感应测井 Induction－Log 1.1 双线圈系结构 发射线圈T，发出交变信号。 接受线圈R，接受地层中产生 的涡流信号。
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1.2 测量原理
发射线圈发出交变电信号Io，这个交变电 信号Io产生交变磁场Φ。交变磁场Φ在地 层单元环中产生涡流Iso，涡流Iso的方向阻 止交变磁场Φ的变化。 同时，涡流Iso也是交变的。交变涡流进一 步引起二次交变磁场Φ’ 。 二次交变磁场 Φ’在接受线圈激发出感生电动势ER。 这个ER就是感应测井的测量信号。 感生信号的产生，抵抗接收线圈中磁力线 的变化。
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双感应测井只有两个探测范围的曲线，怎样改进？
能不能测量多个探测范围的电阻率？
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2 阵列感应测井—Array Induction Tool
2.1 线圈系结构 一个发射线圈T，8个补偿线圈 B1-B8，8个接收线圈R1-R8。
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线圈系阵列
同一个发射线圈，分别与不 同的接受线圈和补偿线圈组 成阵列。提供不同探测范围 和不同分辨率的测井数据。
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Principle A high-frequency alternating current of constant intensity is sent through a transmitter coil. The alternating magnetic field created induces currents in the formation surrounding the borehole. These currents flow in circular ground loops coaxial with the transmitter coil and create, in turn, a magnetic field that induces a voltage in the receiver coil.