阵列感应测井原理及应用
第11讲阵列感应测井
z2.物理基础与方法原理
常规感应测井仪线圈系 z各种浅探测测量结果都受到井眼不规则和井眼 附近的其它因素影响。所带来的后果，特别是由 于一系列井眼不规则导致的测量噪声，常常影响 处理后的深电阻率读值。 z针对常规感应测井中深感应探测特性和纵向分 辨率的不足，1987年HES在常规感应线圈系的基 础上对线圈系进行了重新设计，研制出高分辨率 感应测井HRI（High Resolution Induction）。
z1.发展历程
z感应测井先后经历：常规感应测井（包括简单 的双线圈系、复合六线圈系、双感应组合测井 等）、高分辨率感应测井、高分辨率阵列感应测 井等几个阶段。 z1985年，SLB推出相量双感应测井仪器，能测 量感应测井中的虚部信号。 z1985年，英国BPB公司首次实现“软件聚焦”思 想，推出了商用的阵列感应测井仪器AIS（Array Induction Sonde），线圈系为一个发射线圈和四 个接收线圈。
z1.发展历程
z1957年，A.Poupon提出了阵列感应和“软件聚焦” 的思想，由于技术的限制，当时在测井仪器上未 能实现。 z感应测井最初设计是应用在不能使用直流电测 井的环境，如油基泥浆井、没有泥浆的井、塑料 套管井等。 z生产实践逐渐证实，在淡水泥浆井、原状地层 电阻率较低的地层也有非常好的应用价值。
z2.物理基础与方法原理
z1949年，Doll把电磁感应现象引入测井中，阐述 了感应测井的基本原理。 z发射线圈中的交流电流在接收线圈中产生一次 感应电动势。发射线圈和接收线圈均在井内，线 圈周围的介质可看成是由无数个小单元环组成。 z发射线圈的交流电流必然要在井周围闭合的小 单元环中感应出涡流，此涡流产生的二次交变电 磁场在接收线圈中也必然产生二次感应电动势； 二次感应的电动势与地层的电导率有关。
阵列感应—讲课
原状 过 渡 冲 洗 井 地层 带 带 眼
r1 di r2
冲 洗 过 渡 原状 带 带 地层
地质应用
地层侵入特性描述
如果泥浆滤液电阻率Rmf小
地 层 电
于地层水电阻率Rw，对于油气层
阻 率
和水层深探测电阻率均小于浅探
Rxo,n-1 Rxo,n Rxo,n+1
Borehole Lxo,n-1
Rt,n-1
Rm BHD
Lxo,n
Rt,n
Lxo,n+1
Rt,n+1
测井条件
阵列感应测井不能取代侧向测井，它与双侧向测井互为补充，分别适 应不同的测井条件。阵列感应测井适应的测井条件一般为： • 中、低电阻率地层； • 相对较高的泥浆电阻率。由感应测井原理可知，如泥浆电阻率太低，对 测 量 结 果 影 响 较 大 ； 如 Rt/Rxo 很 大 ， 则 高 度 聚 焦 的 感 应 测 井 曲 线 会 出 现 “洞穴效应”。
真分辨率聚焦组合：在软件聚焦时，对具有不同探测深度阵列测量的 数据进行一系列聚焦滤波及组合，得出一组具有固定探测深度的曲线， 即聚焦合成曲线。
纵向分辨率匹配：将浅探测的曲线特征组合到深探测曲线时，浅探测 信号的平均影响被消除，这样既没有改变深探测曲线分辨远离井眼地 层的电导率变化的能力（探测深度未变），又使得其纵向分辨率与浅 探测曲线匹配，得到相同的视纵向分辨率，形成“分辨率匹配曲线”。
Rmf=Rw
地质应用
识别储层流体性质
当地层水电阻率明显 小于泥浆滤液电阻率（即
Rmf/Rw >2）时，自然电位
高分辨率阵列感应测井的原理及应用
一、地层水矿化度在阵列 实例一 感应曲线上的反映
地层水矿化度 14000ppm
增阻侵入
地层水矿化度 14000ppm
减阻侵入
地层水矿化度
无侵入
3000ppm
一、不同地层水矿化度在阵列 感应曲线上的反映
地层水矿化度 14000ppm
增阻侵入
地层水矿化度 14000ppm 日产油 9吨
减阻侵入
地层水矿化度
密度没 Ω•m
有明显 变化
阵列感应120in 电阻率为
13Ω •m
二、在咸水泥浆中应用
解释失误原因： 1.侧向电阻率上
下没有差别
2.三孔隙度没有 明显含气指示 3.阵列感应120in 21462148m试油， 日产气 108143方
曲线有异常假像
二、在咸水泥浆中应用
海水泥浆（矿化
度30000ppm)
1英尺深探测阵 薄层电阻率 曲线
列感应曲线
分辨率： 薄层电阻率>阵列 感应电阻率>深侧 向电阻率
深侧向电阻率 曲线
基本应用
在泥岩层和非渗
透性储层，阵列 感应曲线基本重 合
渗透性府层
在渗透性储层， 阵列感应曲线呈 增阻或减阻侵入
泥岩层
致密层
基本应用
当泥浆滤液矿化
度小于地层水矿 化度时，在水层 一般呈现增阻侵 入特征
无侵入
3000ppm
二、在咸水泥浆中应用
1.海上储层物性较好 2.海上地层水矿化度较高，造成储层电
阻率相对较低
3.海上一般使用咸水泥浆，泥浆侵入较
深，常规电阻率测井很难测到地层真电
阻率
二、在咸水率为 40Ω •m 侧向电 侧向电 阻率约 阻率约 为5-6 为5-6 Ω•m Ω•m 度时差 侧向电 有差别， 阻率约 中子、 为5-6
高分辨率阵列感应测井资料应用研究
第1章高分辨率阵列感应测量原理1.1 感应测井的回顾感应测井是利用电磁感应原理测量地层电导率，基本测量单元是双线圈系，一个发射线圈和一个接收线圈。
常规感应测井采用复合线圈系结构，根据电磁场的叠加原理，采用多个基本测量单元进行组合，即多个发射线圈和多个接收线圈进行串联，产生具有直藕信号近似为零的多个测量信号矢量叠加，实现硬件聚焦的效果，从而测量具有一种或两种探测深度的地层电导率。
感应测井主要存在以下几方面的问题。
a. 感应测井不能用来划分薄层b. 对高电率地层求得的地层真电阻率误差较大c. 对减阻侵入较深的油层不能如实反映地层电阻率1.2 高分辨率阵列感应测量原理高分辨率阵列感应测井仪仍以电磁感应原理为理论基础，其线圈系采用三线圈系结构（一个发射，两个接收基本单元）。
它运用了两个双线圈系电磁场叠加原理，实现消除直藕信号影响的目的，线圈系由七组基本接收单元（其源距为6-94英寸）组成，共用一个发射线圈，使用八种频率（10KHz、30KHz、50KHz、70KHz、90KHz、110KHz、130KHz、150KHz）同时工作(其测量电路图示意如图1-1)，共测量112个原始实分量和虚分量信号。
采用软件进行数字聚焦和环境校正，可获得三种纵向分辨率、六种探测深度的测井曲线。
第2章高分辨率阵列感应测井的数字处理高分辨率阵列感应测井在采用多种频率阵列测量的同时，应用软件数字聚焦、环境校正、和反演技术。
通过对资料的数字处理可以大大提高其测量效果。
2.1新的趋肤影响校正感应仪器是假设在均质环境中测量，其校正方法只适应于同步信号的计算，在高电导率地层该方法存在一定问题。
在双相量感应（DPIL）、阵列感应（AIT）仪器中是使用积分曲线进行趋肤影响校正，该方法克服了高电导率的影响，但在低电导率时积分信号变得不可靠。
高分辨率阵列感应数字处理采用一种新的趋肤影响校正方式，即是建立在操作频率上的一个函数，其信号变化的比例随频率而变化，该方法类似于积分法但克服了低电导率的影响。
感应测井原理
感应测井原理感应测井是一种利用电磁感应原理测量地下岩石物性参数的方法。
它是通过在井内向地层发送电磁信号，然后接收地层对这些信号的响应，从而得到地层的一些物理参数，如电导率、自然伽马辐射等。
感应测井广泛应用于石油、天然气勘探和地质勘探领域，对于确定地层的含油气性、岩性、孔隙度等具有重要意义。
感应测井的原理是基于电磁感应现象。
当在地下岩石中通过交变电流时，会在周围产生交变磁场。
而地层中的导电体会对这个磁场产生响应，导致感应电流的产生。
感应电流的大小与地层的电导率有关，通过测量感应电流的大小和相位，可以推断出地层的电导率，从而得到地层的一些物理参数。
感应测井的原理可以用以下几个步骤来描述，首先，感应测井仪器在井中发射高频电磁信号；其次，这些信号在地层中传播，与地层中的导电体相互作用产生感应电流；然后，感应测井仪器接收这些感应电流，并测量其大小和相位；最后，根据感应电流的测量结果，推断出地层的电导率和其他物理参数。
感应测井的原理具有一些优点。
首先，它不需要直接接触地层，可以在井眼中进行测量，避免了传统测井方法中需要取芯的麻烦和成本。
其次，感应测井可以在井眼中实时测量地层的物性参数，为地质勘探和油气勘探提供了重要的实时数据支持。
最后，感应测井可以对地层进行全方位的测量，可以得到地层的横向和纵向分布规律，对于地质模型的建立具有重要意义。
然而，感应测井也存在一些局限性。
首先，地层中的含水量会对感应测井的结果产生影响，需要进行校正和解释。
其次，地层中的其他非导电体也会对感应测井的结果产生干扰，需要进行进一步的分析和解释。
最后，感应测井仪器本身的性能和精度也会对测量结果产生影响，需要进行仪器校准和数据处理。
综上所述，感应测井原理是一种通过电磁感应来测量地下岩石物性参数的方法。
它具有实时、全方位的测量优点，但也存在一些局限性。
在实际应用中，需要综合考虑地层特点、仪器性能和数据解释，才能得到准确可靠的测量结果。
感应测井在石油、天然气勘探和地质勘探领域有着重要的应用前景，对于资源勘探和开发具有重要的意义。
《阵列感应讲》PPT课件
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测井原理
4ft
2ft
1ft
4英尺
2英尺
1英尺
可获得三种纵向分辨率（1ft、2ft、4ft）、5—6种探测 深度（10in、20in、30in、6p0pti课n件、90in、120in）的测井曲线。 6
测井原理
仪器性能指标
AIT-H
HDIL
HARI
长度
16.0ft（4.88m）
27ft(8.27m)
纵向分辨率匹配：将浅探测的曲线特征组合到深探测曲线时，浅探测 信号的平均影响被消除，这样既没有改变深探测曲线分辨远离井眼地 层的电导率变化的能力（探测深度未变），又使得其纵向分辨率与浅 探测曲线匹配，得到相同的视纵向分辨率，形成“分辨率匹配曲线”。
合成双感应曲线、倾角校正
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资料处理
一维电阻率反演处理
3
测井原理
根据电磁感应原理提出的感应测井，在
测量时通过对发射线圈供给交流电，在其周 围地层中形成交变电磁场；这种交变电磁场
接收线圈
既可在导电介质中传播，也可在非导电介质
中传播。在感应几何因子理论中，设想把地
层分成许多以井轴为中心的圆环，每个圆环
相当于一个导电环；在交变电磁场的作用下，
涡流
这些导电环就会产生感应电流，感应电流是
原状地层电阻率（Rt）、冲洗带
电阻率（Rxo）及侵入带的侵入
深度。
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资料处理
二维电阻率反演处理
二维电阻率反演同时考虑地
层电阻率在纵向和径向上的变化， Rt,n-1
但目前在测井资料处理中还没有
一种技术能够实现与测井数据完 Rt,n
全吻合的反演。在实际反演中，
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。
水平井阵列感应测井技术研究
水平井阵列感应测井技术研究
水平井阵列感应测井技术的原理是利用电磁场与地层之间的相互作用来测量地层电性参数。
当电磁波通过地层时，地层中的电导率将影响电磁波的传播特性，进而可以通过测量电磁波在地层中的传播速度和衰减程度来反推地层的电导率。
1.高分辨率：由于感应线圈的多点测量，可以提供更详细的地层电性参数信息，可以更准确地分辨不同地层的电性差异。
2.高灵敏度：通过对多个感应线圈测量数据的组合运算，可以消除噪音的影响，提高信号的灵敏度。
3.可高精度测井：通过对多个感应线圈测量数据的分析和解释，可以得到高精度的地层电性参数测量结果。
4.实时测井：水平井阵列感应测井技术可以实时获取地层电性参数的测量结果，提供给井下作业人员进行实时调整和决策。
该技术仍然存在一些挑战和亟待突破的问题，例如：
1.复杂地层的解释：在复杂地层中，地层电性参数的解释和解析较为困难，需要进一步的研究和改进。
2.工具设计与优化：水平井阵列感应测井工具的设计和优化是实现高精度测量的关键，需要开展更多的工具改进和测试。
3.数据解释与处理算法：水平井阵列感应测井技术产生的数据量大，对数据处理和解释算法提出了更高的要求，需要开展更多的研究和开发。
综上所述，水平井阵列感应测井技术在油气勘探和生产中具有重要的应用价值。
随着技术的不断发展和完善，相信该技术将在油气开发中发挥越来越重要的作用。
第二章 第二节阵列感应成像测井仪AIT要点
阵列感应成像测井仪AIT
本节主要内容有：
一、AIT的仪器结构
二、AIT测井原理
三、数据处理
四、测井解释 五、资料应用
一、阵列感应测井的提出
双感应存在的问题
•采用单一的工作频率，只测R分量，测量电阻率动态范围小，低阻 探测深度小，主要反映冲洗带。 •中深感应线圈系不匹配，探测深度和垂向分辨率也不同，使其受邻 层影响不同。 •对渗透性好的储集层，当减阻侵入时，中深感应的探测范围均超 不出侵入带，深感应的电阻率值不能反映原始地层的真电阻率。
计算钻井液侵入体积：用ARCHIE公式计算
解释时注意： •Rxo和Rt差别很小时，不能很好地反映侵入特性 •图像上给出的都是对称剖面，实际大多数是不是圆的， 在井周侵入不是均匀的，侵入剖面可能是不对称的。
•要考虑到Rmf的明显变化对侵入界面和泥浆滤液体积的 影响
•井眼直径突变和Rt和Rxo差别很大时，在界面处会使计 算的参数产生假象。
1983年，斯伦貝谢研制出了向量双感应测井仪，测量R分量，同时 提取X分量
1990年，阿特拉斯研制出了向量双感应测井仪，测量R分量和X分 量，地面进行反褶积，采用了10、20、30khz工作频率改变探测半 径，同时扩大了电阻率测量的动态范围。
90年代，斯伦貝谢研制出了阵列感应测井仪（AIT)。采用几种工作 频率来控制探测深度，采用阵列线圈测量R分量，同时提取X分量, 获得几组具有相同纵向分辨率，但探测深度不同的电阻率曲线。可 得到一幅径向含水饱和度的垂直剖面，并能看到侵入带的全貌。
斯伦貝谢径向电阻率变化图像
径向响应函数对一组匹配良好的纵向分辨率的AIT 曲线进行反褶积，得到径向电阻率变化的详细描 述。有两种模型确定径向电阻率的变化。
5700测井技术介绍—阵列感应测井原理及应用
1
在阵列感应测井中，接收线圈子阵列接收到测量信号为复信号，即 R 信号和 X 信号，R 信号也称为实部信号，与发射电流相位相同或相反；X 信号又叫虚部 信号，与发射电流相位垂直。该阵列感应测井仪器在测井数据采集方面使用了先 进的多道全数字化采集技术，能够同时采集 7 组子阵列在 8 个工作频率上的 R 信号和 X 信号，共 112 个测量信号。再对这些原始测量信号进行“软件聚焦”， 就可得出三种纵向分辨率和六种探测深度的阵列感应合成曲线。
σ meas = σ m * G + σ F ( 1 − G )
σF
= σ meas − σ m * G 1− G
井眼校正公式中：σmeas 为测量的电导率值。σm 为泥浆电导率值。σF 为地层
MIT阵列感应测井
MIT高分辨率阵列感应测井1 引言随着油气勘探程度的不断深入，勘探对象也变得越来越复杂，常规测井技术已无法很好的解决存在的问题。
高分辨率阵列感应测井技术的诞生，较好的解决了常规测井仪器存在的纵向分辨率低、探测深度浅且不固定、不能解决复杂的侵入剖面等问题。
吐哈油田自引入高分辨率阵列感应测井来，在各个区块得到了应用，并取得了良好的地质应用效果。
2 阵列感应测井原理及仪器简介阵列感应测井基本思路与横向测井一脉相承，它采用一系列不同线圈距的线圈系测量同一地层，从而得出原状地层及侵入带电阻率等参数。
所不同的是阵列感应测井采用先进的电子、计算机技术及数字处理等先进方法，通过多路遥测短节，把采集的大量数据送到地面，再经过计算机进行处理，得出具有不同探测深度和不同纵向分辨率曲线。
与双感应、浅聚焦测井不同，阵列感应测井除得出原状地层和侵入带电阻率外，还可以研究侵入带的变化，确定过渡带的范围。
根据获得的基本数据进行二维电阻率径向成像和侵入剖面的径向成像。
以阿特拉斯公司的MIT测井仪器为例，MIT高分辨率感应测井仪采用三线圈系结构（一个发射，两个接收基本单元）（图1）。
线圈系由七个接收阵列组成，共用一个发射线圈，采用八种频率同时工作，共测量112个原始实分量和虚分量信号，传输到地面经计算机处理，实现软件数字聚焦，获得三种纵向分辨率、六种探测深度的测井曲线。
经过处理可以得到具有3种不同纵向分辨率和6种不同径向探测深度的测井曲线；运用一维、二维反演技术，可以反演出地层真电阻率Rt、冲洗带电阻率Rxo及侵入深度，可对储层进行径向侵入特征的定量描述。
3阵列感应测井优越性及处理随着油气勘探程度的逐渐加深和难度的加大，要求测井不但要具有较高的纵向分辨率和径向探测深度，在三维空间中能探测到更多的地层信息，而且能胜任非均质地层和薄储层的测井地质精细解释。
电阻率测井仪器是目前探测半径最大的测井仪器，其它测井仪器很难探测到原状地层的情况。
感应测井原理
感应测井原理
感应测井是一种利用电磁感应原理测量地层物性的方法。
它利用了地层岩石对电磁场的不同响应，从而获得有关地层的信息。
感应测井是通过电磁感应探测原理来测量地层的电性和导电性。
当感应测井仪器通电时，在测井仪器周围形成一个交变电磁场，这个交变电磁场会穿透地层。
在地层中，交变电磁场会诱导出感应电流。
这个感应电流会遇到地层中电阻和导电性变化而发生变化，这样就可以通过测量感应电流的变化来推断地层的性质。
测量中，感应测井仪器通常采用的是多频道感应测井技术。
它可以同时测量多个频率的电磁场和感应电流，从而提高测量的准确性和分辨率。
感应测井的原理是基于法拉第电磁感应定律和麦克斯韦方程组。
它适用于测井井内的地层物性测量，如电导率、介电常数等。
这些测量结果可以帮助地震学家、地质学家等判断地层性质、岩性和含矿等情况，进而指导油气勘探和开发。
感应测井在勘探领域具有重要的应用价值，尤其是在油田勘探和开发中。
它可以提供关于地下油藏的电性和导电性信息，帮助勘探人员确定油田的边界和储量，进而优化开发方案，提高采收率。
总之，感应测井利用电磁感应原理来测量地层物性的特点。
通过测量地层对交变电磁场的响应，可以得到有关地层的电性和
导电性信息。
这一技术在油气勘探和开发中有着广泛的应用，对于提高勘探效果和开发效率具有重要意义。
感应测井原理及运用
含水饱和度测量
总结词
感应测井通过测量地层的导电性能和介 电常数，能够估算地层的含水饱和度。
VS
详细描述
含水饱和度是地层中含水与总孔隙体积之 比。感应测井通过测量地层的导电性能和 介电常数，结合已知的含水饱和度与电导 率和介电常数之间的关系，可以估算出地 层的含水饱和度。
04 感应测井的优缺点
优点
感应测井具有测量范围广、受井眼和套管影响小、测量下限低等优点，广泛应用于 石油、天然气等矿产资源的勘探和开发。
电磁感应原理
电磁感应是物理学中的一个基本原理，当一个 导体线圈中的电流发生变化时，会在导体线圈 中产生感应电动势。
在感应测井中，发射线圈向地层发射交变电流， 产生变化的磁场，这个磁场会在地层中产生感 应电流。
感应测井原理及运用
目录
• 感应测井原理 • 感应测井的种类与技术 • 感应测井的应用 • 感应测井的优缺点 • 感应测井的发展趋势与展望
01 感应测井原理
感应测井概述
感应测井是一种电法测井方法，利用电磁感应原理测量地层电导率的一种测井技术。
它通过向地层发射高频交变电流，在电流穿过地层时，由于地层的电导率差异，引 起电磁场的变化，通过测量这个电磁场的变化来推算地层的电导率。
高测深度
感应测井具有较高的探测深度 ，能够获取地层深处的电阻率 信息，有助于准确评估地层电
阻率分布。
抗干扰能力强
感应测井技术对电磁干扰的抗 干扰能力较强，能够在复杂的 环境中获取准确的测量数据。
测量精度高
感应测井的测量精度较高，能 够提供更为准确的电阻率数据 ，有助于提高地层评价的准确 性。
测量速度快
应用范围
用于确定地层电阻率的各向异性、划分裂缝发育带等。
阵列感应测井方法和技术进展
阵列感应测井方法和技术进展前言：就目前而言，测井的方法种类繁多，并且趋于系列化。
其基本的方法有电、声、放射性测井三种。
此外还有特殊方法，如电缆地层测试、地层倾角、成像、核磁共振测井。
当然还存在其他形式的测井方法，如随钻测井。
然而每种方法都只能反映岩层地质特性的某一侧面。
在实际运用中应当综合地应用多种测井方法。
[1] 阵列感应测井技术始于20世纪90年代初。
阵列感应测井技术的原理是利用阵列在接受线圈集中在一侧的好处可大大缩短仪器长度。
目前广泛应用的阵列感应测井有斯仑贝谢的AIT-A和AIT-H、Baker Altas的HDIL以及哈里伯顿的HRIA等。
与传统的双感应和双侧向相比，具有测量信息多、分辨率高、探测深度大、反映侵入直观等优点。
一、国内外研究及应用现状感应测井仪器经历了双感应测井、聚焦感应测井、阵列感应测井仪器等几个发展阶段[2]。
感应测井解决了淡水和油基泥浆井中的电阻率测量问题，由于早期的普通电阻率测井、侧向测井，只能在导电的泥浆中进行测量，有时为了获取地层原始含油饱和度信息，需要用油基泥浆或空气钻井，针对这个问题，1949年Doll提出了感应测井及其在油基泥浆井中的应用理论，该理论的根据是电磁感应原理。
如果忽略趋肤效应的影响，则依据电磁场Maxwell方程就可以推导出Doll几何因子表达式。
1962年研制出具有商用价值的双感应测井仪器，但是该测井仪器在实际应用中出现了很多问题，例如不能进行薄层分析，分辨率低，受井眼、侵入、围岩以及趋肤效应环境影响严重等，这些不足导致测井曲线不能反映实际的地层信息。
作为一维的测量和处理方法，传统的聚焦感应测井方法不能有效地消除二维的井眼、围岩，侵入等环境影响以及趋肤效应的影响。
为了解决测井方面遇到的问题，二十世纪九十年代出现了新的测井方法和测井仪器——阵列感应测井方法和阵列感应测井器。
该测井方法在测井过程中易于获取丰富的井下地层信息。
这种测井方法不仅能有效地消除二维的环境影响，获取地层的真电导率[3]，而且使感应测井的应用范围更广泛，进行薄层分析和复杂的侵入解释，对油气储藏的准确评价具有重要的作用。
MIT阵列感应测井仪在长庆油田的应用
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第一作者简介 ： 一品， ，９ １年生 ， 刘 男 １７ 工程师 ， 现就职于中国石油测 井有 限公 司长庆事业部仪修中心， 从事测井仪器维修等工作。邮编 ： １０ ０ ７ ２ １
石 油 仪 器 Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｍ ＩＳ Ｒ ＭＥ Ｔ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ｎ Ｔ Ｕ Ｎ Ｓ
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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
(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。
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阵列感应测井原理及应用
摘要：本文探讨了阵列感应测井原理，论述了在判断地层水矿化度方面的应用效果，阵列感应在使用中也存在一些缺陷，阵列感应在处理中，人为因素较大，不同的参数处理结果差异较大，这就造成了阵列感应在使用过程中对解释有一定的误导，引起对阵列感应可靠性的怀疑，这在以后的处理方法中有待改进。
关键词：阵列感应测井矿化度应用效果
一、阵列感应测井原理简介
阵列感应测井的最基本原理与普通感应测井原理类似，但它在硬件上采用简单的三线圈系结构，这种线圈系没有硬件聚焦功能，它采用数学方法对呈不对称形状的纵向响应曲线进行软件聚焦处理。
它由7组接收线圈对和1个共用的发射线圈组成，实际上相当于具有7种线圈距的三线圈系。
在接收线圈系的设计上充分考虑了以下几个问题：（1）、消除直藕信号；（2）、三线圈子阵列纵向特性的频率响应没有盲频；（3）、要有若干子阵列分别反映浅部和深部地层信息；（4）、各接收子阵列之间的间距应按一定规律变化和分布；（5）、离发射线圈较远的接收子阵列应考虑发射功率和接收信号的强度。
高分辨率阵列感应测井仪在硬件设计时充分考虑了上述因素，它的每个接收线圈系都由两个相互对称的线圈组成，即一个主接收线圈和一个辅助接收线圈，它利用了两个线圈电磁场叠加原理，来实现消除直藕信号影响的目的。
在线圈系的排列上设计了最小线圈距为6in，最大线圈距为94in，在这两个线圈距之间采用了近似于指数形式的线圈系分布，即全部子阵列间距为6in、10in、15.7in、24.5in、38.5in、60in、94in。
这种排列方式不仅有利于采集浅部地层和深部地层信号，而且有利于径向有效信息的均匀采样。
发射信号是加到一个单独的发射线圈上的，这种方法能使发射器的有效功率变为最大，由发射线圈发射出的是一个形状为方形的电压波形（即方波），发射波采用方波是由于其具有较高的发射频率，对于给定的电压能使发射线圈的功率变为最大。
而且它具有宽的频谱，它包括了方波频率（约等于10KHZ）及所有的奇次谐波的能量，因此每个线圈可以在10、30、50、70、90、110、130、150KHZ共8个频率下同时进行工作。
在阵列感应测井中，接收线圈子阵列接收到测量信号为复信号，即R信号和X信号，R信号也称为实部信号，与发射电流相位相同或相反；X信号又叫虚部信号，与发射电流相位垂直。
该阵列感应测井仪器在测井数据采集方面使用了先进的多道全数字化采集技术，能够同时采集7组子阵列在8个工作频率上的R信号和X信号，共112个测量信号。
再对这些原始测量信号进行“软件聚焦”，就可得出三种纵向分辨率和六种探测深度的阵列感应合成曲线。
二、在判断地层水矿化度方面的应用效果
根据前期理论和实际经验可知：在渗透性地层中，当井筒内泥浆柱的压力大
于地层压力时，就会出现泥浆滤液侵入地层驱替储层中流体的现象，从而导致渗透性地层的电阻率随泥浆滤液电阻率和侵入程度的不同而发生各种变化。
为阐述方，将图-1分为上、中、下三段，从图中可以看出，对于上下两段水层，上段渗透性储层的阵列感应浅探测曲线数值明显高于深探测曲线数值，反演出的冲洗带电阻率值明显高于原状地层电阻率值，也就是出现负的幅度差（即出现增阻侵入现象），这说明地层中流体的电阻率低于泥浆滤液的电阻率。
说明上段地层水矿化度较高。
而在下段渗透性储层中，阵列感应深浅探测曲线间出现正的幅度差，反演出的冲洗带电阻率曲线值也低于原状地层电阻率曲线值，但出现的正幅度差异比较小，这说明地层中流体的电阻率与泥浆滤液的电阻率比较接近，说明下段储层的地层水矿化度较上段低。
通过对这三段地层做地层水化学实验分析，可知上段地层和中段地层的地层水矿化度比较高，为14000ppm，而下段地层水矿化度比较低。
证明了上述分析的准确性。
三、总结
通过这几年阵列感应的应用，可以得出以下几点结论：
1.阵列感应应用范围较广，可以应用于淡水泥浆和咸水泥浆，在电阻不是很高的砂泥岩储层基本都可以使用。
2.阵列感应提供三种纵向分辨率、六种探测深度的电阻率曲线，资料较丰富，同时阵列感应可以探测深度较深，一般可以提供地层真实电阻率。
3.阵列感应可以较好的区分渗透性储层和非渗透性储层，提供储层泥浆侵入状况。
4.阵列感应在特定条件下可以根据不同探测深度曲线的相对关系和电阻率数值确定储层流体性质。
参考文献：
[1]李虎，范宜仁，胡云.阵列感应测井五参数反演方法[J].中国石油大学学报（自然科学版）.2012年6期.
[2]马肃滨，阚玉泉，王现良，齐晓红，杨荣.吐哈盆地台北凹陷低电阻率环带油层阵列感应测井识别方法[J].测井技术.2011年6期.。