双侧向测井
双侧向测井
2 划分薄层 因它的主电流的厚度为4. 4cm,所以它能划分出 >4.5cm的薄层,是确定油气层有效厚度的有利手段. RMLL N0.5M1A - SP +
四 邻近侧向 (PL)
1 邻近侧向的提出 在测量范围内，hmc、Rmc较大时,测量结果受泥饼 的影响太大，此时微侧向不能反映Rxo，因此提出 了邻近侧向
3) 侵入校正 利用旋涡图版进行校正。 所需的参数：RXO、经井眼和侵入校正后的RLLD RLLS 该图版能作侵入校正，还能求出侵入带的直径。 Rt/ RLLD CC di Rt/ Rxo RLLD CC/RXO
P60 1-58图
RLLD CC/RLLSCC
某井砂泥岩剖面的双侧向、 球形聚焦如图。已知： CAL=8in，Rm=1欧姆米， 求A层的Rt、Ri、di
因此，要求得地层的真电阻率，必须进行井眼、 井径 围岩、侵入校正。 16``（IN） 1） 井眼校正 10`` LLD RLLDC/RLLD P58 1-54图
RLLD/RM
RLLDC：经井眼校正后的深双侧向，该值可能大于
RLLD也可能小于RLLD，根据受井眼影响的
大小而定。 浅双侧向的井眼校正方法相同，只不过曲线的具 体位置不同而已。（略讲） RLLD/RS 2）围岩校正 50
Ra RLLD
水层 RLLD<RLLS 则为水层
RLLS
3) 划分碳酸岩盐裂缝储集层中的高低角度裂缝 碳酸岩盐底中低角度裂缝的特征： 泥浆侵入地层深，深浅双侧向 的差异小或无差异（即使油气 层也如此），且电阻率值低， 井段显示不超过1米（短）。 致密岩层
Rlls、Rlld
裂缝
碳酸岩盐底中高角度裂缝的特征： 泥浆侵入地层浅，深浅双 侧向有明显的正差异，井段 显示长，电阻率中低值。
《测井仪器方法及原理课程》第一章 双侧向测井
第一章 双侧向测井双侧向测井是应用最广泛的一种电阻率测井方法，它测量地层电阻率。
自然界中不同岩石和矿物的导电能力是不相同的尤其地层中所含流体性质不同时，导电性能差别很大。
因此 ，电阻率是地层的重要的物理参数之一。
在油气井中进行电阻率测井是我们寻找和定量确定油气存在的基本方法。
根据所测得的电阻率，可以区分含导电流体（如盐水，泥浆滤液）的地层和含非导电流体（如油气）的地层，应用阿尔奇公式，可以计算出地层中油气水的比例：2WW S FR =ρ （1-1） 式中：ρ—地层电阻率；R W —地层水电阻率；S W —地层含水饱和度；F ——地层因素。
电阻率测井是发展最早并一直沿用至今的一种测井方法。
最早使用的电阻率测井方法称普通电阻率测井。
经改进后，发展成为目前广泛使用的聚焦式电阻率测井，或称侧向测井。
自1950年，首批侧向测井仪投入商业使用后，老式的普通电阻率测井方法就逐渐被淘汰。
1.1 普通电阻率测井原理为测量某一电阻的阻值R ，可应用一个电源给该电阻供电，测量流过该电阻的电流I 和电阻两端的电压降V 。
由欧姆定律即可求出该电阻的阻值。
IV R = （1-2） 普通电阻率测井原理也是采用与此类似的方法，测量地层电阻率。
在介质中设置一个供电电极A ，回流电极B 放在距电极A 无限远的地方，在距电极A 一定距离处放置一对测量电极M,N （见图1-1），进行电位差测量。
假定电极为点电极，介质是均匀无限的，介质电阻率为ρ。
则从电极A 流出的电流呈辐射状向四面八方均匀散开，等电位面是以A 为球心的球面，如果测量电极M,N 与供电电极的距离分别为AM ，AN （注意电阻ρ的量纲为m ⋅Ω长度量纲为m ）则M 点的电位：AM I V M πρ4=（1-3） N 点的电位： ANI V N πρ4= （1-4） 式中I 为电极A 流出的电流强度（安培）。
由上式可得M,N 两点的电位差V ：I ANAM MN V V V N M ρπ4=-=电阻率：I V MN AN AM ⋅=πρ4 （1-5） 式中，MN 为电极M,N 两点间的距离令 MNAN AM K π4= 则 IV K ⋅=ρ （1-6） 式中：K 称为电极系常数。
2侧向测井测井仪器2
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。
双侧向测井仪说明书
双侧向测井教学实验装置使用说明书陕西巨丰思源科技有限公司2007年8月双侧向测井教学实验装置目录1 模拟实验装置概述 (1)1.1实验装置测量原理 (1)1.2实验装置的组成 (2)1.3实验装置的应用目的 (4)2 实验装置的电路构成 (4)2.1仪器工作原理 (4)2.2电源电路 (5)2.3控制信号源 (5)2.4浅屏流源 (6)2.5深屏流源 (6)2.6平衡监控回路 (7)2.7电流信号检波 (8)2.7电压信号检波 (9)2.8模拟刻度 (12)3 双侧向实验装置的安装 (12)3.1机械安装 (12)3.2注意事项 (13)3.3接插件连线定义 (13)4 实验仪器的测试 (14)4.1仪器准备 (14)4.2深外刻测量 (15)4.3深内刻测量 (15)4.4浅外刻测量 (15)4.5浅内刻测量 (15)4.6测量结果分析 (16)5. 附件 (21)5.1浅发射板元件布置图 (21)5.2深发射板元件布置图 (21)5.3电流检测板元件布置图 (22)5.4电压检测板元件布置图 (22)5.5平衡板元件布置图 (22)1 模拟实验装置概述双侧向测井仪是一种常规电法测井仪器，主要探测浸入带电阻率和地层真电阻率。
主电流成圆盘状进入地层，两对监督电极保证主流能够垂直进入地层，两对屏蔽电极分别对主流进行深浅屏蔽确保探测深度，测量地层电阻率。
本装置是用来学习双侧向测井基本原理和仪器电子线路结构特点。
在仪器的内部结构上完全模拟工程测井中的实际测井仪器。
应用该实验装置可以进一步了解双侧向测井仪电极系的工作原理，电流聚焦特性，深浅探测特性；学习双侧向测井仪电路部分各功能模块的结构和工作原理；掌握仪器刻度、测井过程、数据处理相互关系。
1.1 实验装置测量原理双侧向测井方法由于具有较好的聚焦特性，并可以完成深、浅两种探测深度的电阻率测量，它完全取代了三侧向和七侧向测井。
是目前应用较广的一种聚焦式电阻率测井方法。
双侧向测井(精)
RLLDC/RLLD
P58 1-55图
0.2 地层厚度ft
当岩层厚度<2ft时,如果RS大于目的层的电阻率,测
出的电阻率增大,校正后的值使其变小. (RLLD/RS=1
至0.005是对的)
如果RS小于目的层的电阻率,测出的电阻率减小,校
正后的值使其变大. 当RLLD与RS 差别很大时才校正
当RLLD/RS=0.5至2时,受围岩的影响小,可以不校正。
Ra RLLD
水层 RLLD<RLLS 则为水层
RLLS
3) 划分碳酸岩盐裂缝储集层中的高低角度裂缝 碳酸岩盐底中低角度裂缝的特征： 泥浆侵入地层深，深浅双侧向 的差异小或无差异（即使油气 层也如此），且电阻率值低， 井段显示不超过1米（短）。 致密岩层
Rlls、Rlld
裂缝
碳酸岩盐底中高角度裂缝的特征： 泥浆侵入地层浅，深浅双 侧向有明显的正差异，井段 显示长，电阻率中低值。
双侧向电极系优越,资料便于对比,
使用效果较好,目前广泛使用.
一:问题的提出
求RXO的测井方法,以前的微电极 受泥饼厚度的影响很大,在盐水泥 浆井中几乎不反映井壁附近地层 的RXO,由此提出了微侧向.
二：微侧向的测量原理 A0 M1测量电极 M2测量电极 A1屏蔽电极
井壁
电极系形状：环形 电极：相当于七个
2 特殊电极的作用
双侧向分为深双和浅双侧向 而A2 、A2`在深双侧向中作
屏蔽电极，在浅双侧向中作 回路电极。
3 电极的排列
A0
M
A1
4
深双侧向与 浅双侧向的区别与联系： 区别：A2 A2`在深双侧向中作屏蔽电极，而在浅 双侧向中作回路电极。
联系：主电极、监督电极、A1 A1`是共用。 5 测井原理 深双侧向测井时，A0 发出恒定的I0 ，A1 A1`、 自动调节使U A2 /U A1=常数，同时使得U M1 =U M2， 或者 U M1` =U M2`。随着电极系的提升周围介质的
EILog双侧向测井仪
51
59
58
56
21 22 23 24 25 26 27 28
MC LR /VP P OSC2 RB0 RB1 RB4
RF7 RF6 RF5 RF4 RF3 RF2 RF1 RF0
RD7 RA1 R E2 R E3 RD3 RD2 RD1 RD0 RC7 RC6 RC5 RC4 RC3 RC2 RC1 RC0
上接头
侧向线路结构示意图
培训教材
线路板
电压测量变压器
深屏流变压器
电流测量变压器 线路板
主监控变压器
下接头
同步及屏流板
测量板
监控板
刻度板
深屏流变压器 辅助监控变压器 功放板
培训教材
220v~
电源 +24v,±12v,
+5v
单片机 控制 采集 电路
Vdpc
Vspc Id Is Vd Vs
TCC
DTB接口
C6
11
0.047μF 13
R14
5 6. 2 k
15
R17 1 6
R10
19
562Ω
18
R12
12k
R15
17
1k
R16 R18
14
28
562Ω 2 5
29
1
+15v 27
- 15v 3
+12 v -1 2 v
N2
31
36
32
34
30
24
QQ11114
22
21
20
19
18
GND
28
29
Vd1 R19 250k
M2
3
测井方法9-双侧向概述
双侧向尺寸
3 0.3 0.22 0.02 0.12 0.02 0.02 0.3 3 0.8 0.22 0.08 0.18 0.18 0.08 0.22 0.8 ( B2 ) A2 A2 M2 M2 A0 M1 M1 A1 A1( B1 )
电极系k值：kd =0.733m，ks=1.505m 仪器全长：9.36m 仪器直径：0.089m 屏蔽电极A1、A2很长→确保深侧向探测深度大
四、双侧向测井资料应用
电阻率测井在油气勘探开发中应用非常广泛
⑴地层对比 ⑵裂缝识别
主要 应用
⑶油、气、水层判别
⑷计算地层含水饱和度 ⑸估算裂缝参数
⑴地层对比
决定地层电 岩石名称 阻率大小的 粘土 主要因素 页岩
疏松砂岩
主要岩石、矿物的电阻率
电阻率 10－100 白云母 41011
一是岩石的组织结构
烟煤 10－10000 600－105 石油 10 －10
致密砂岩
磨溪地区储层多井测井对比图
⑵裂缝识别
四川测井研究所水槽模型实 验结果：裂缝的产状与深、 浅双侧向的“差异”有着直 接关系
深、浅侧向电极系的尺寸完全一样。不同处：将深侧向的 屏蔽电极 A1 、 A2 改成回路电极后，就构成了浅侧向电极 系→这样，深、浅侧向的纵向分辨率是相同的，且受围岩、 层厚影响基本一样→用深、浅侧向测出的电阻率判别油、 气、水层具有良好效果。
电极系确定原则：分层能力强（ 0102间距离要小）、探 测深度大（ A1、A2要长）、井眼影响小
井眼、围岩、侵入
实测双侧向曲线
双侧向 双侧向
碎屑岩地层
碳酸盐岩地层
三、双侧向、三侧向、七侧向比较
1.探测深度
三侧向—探测深度小，侵入影响大，深浅三侧向探测深度 差异不大，判别油、气水层效果差。原因：主电极与屏蔽 电极同电位，电极系长度有限，主电流发散快
测井方法9-双侧向
一、测井原理
电极系
与七侧向类似，不同的是在七电极系的外面再加上两个屏 蔽电极 A1′、 A2′。为了增加探测深度，屏蔽电极 A1′、 A2′不是环状，而是柱状（与三侧向屏蔽电极相同）
测井原理
测井时，主电极 A0 发出恒 定电流 I0 ，并通过两对屏 蔽电极 A1 、 A1 和 A2 、 A2 发 出与 I0 极性相同的屏蔽电 流I1和I1。
烟煤 10－10000 600－105 石油 10 －10
致密砂岩
磨溪地区储层多井测井对比图
⑵裂缝识别
四川测井研究所水槽模型实 验结果：裂缝的产状与深、 浅双侧向的“差异”有着直 接关系
低角度（ 60 以下）缝， “负差异” 高角度（ 75 以上）缝， “正差异” 6075裂缝，差异较小和无差异 45裂缝时， “负差异”，且差异幅度最大
井眼、围岩、侵入
实测双侧向曲线
双侧向 双侧向
碎屑岩地层
碳酸盐岩地层
三、双侧向、三侧向、七侧向比较
1.探测深度
三侧向—探测深度小，侵入影响大，深浅三侧向探测深度 差异不大，判别油、气水层效果差。原因：主电极与屏蔽 电极同电位，电极系长度有限，主电流发散快
七侧向—探测深度高于三侧向，但高侵时，探测深度变浅。 原因：采用监督电极 M1´、M1´同电位来控制电流场。分布 比s↑→屏流↑→屏蔽电极电位↑→探测深度↑ 双侧向—探测深度最大。原因：将屏蔽电极分成多段（两 对）加长→控制各段电压→探测深度↑
四、双侧向测井资料应用别
主要 应用
⑶油、气、水层判别
⑷计算地层含水饱和度 ⑸估算裂缝参数
⑴地层对比
决定地层电 岩石名称 阻率大小的 粘土 主要因素 页岩
疏松砂岩
主要岩石、矿物的电阻率
1-2侧向测井
当h≥4d时，曲线半幅点外推半个电极矩的距离为地层界面。
4、七侧向测井与三侧向的异同点
电极的个数（3个、7个）
探测深度的大小（r三侧向＜r七侧向） 聚焦作用的强弱（LL3 ＜LL7） 分层能力（Rt、Ri）（LL3 ＞LL7） 判断地层的流体性质 用途完全相同 确定地层的电阻率 存在差异
本节要点
（3）三侧向测井资料应用
a.分层
三侧向测井受井眼、层厚、邻层影响较 小，纵向分辨率较强→确定地层界面。
b.求Rt
查图版，程序计算
c.判断油水层
油气层：电阻率高，正差异 水层：电阻率低，负差异或无差异
a.分层
实 测 三 侧 向 曲 线
b.求Rt
c.深浅三侧向曲线重叠判断油气水层
如果RLL3深 >RLL3浅，称为正差异，为油气层。 微电极 三侧向 SP + 解释结果
地球物理测井
Geophysical Well Logging
侧向测井
三侧向测井（LL3） 七侧向测井（LL7） 双侧向测井（DLL）
微侧向与邻近侧向测井
球形聚焦测井
方位测井
问题的提出：
利用电阻率测井资料计算地层的含油气饱和度仍 然是目前最基本的使用方法。这种方法要求精确计算 地层电阻率与冲洗带电阻率。 然而，当井剖面为高阻薄层或井内充满高矿化度 盐水泥浆时，普通电阻率测井因受井眼内泥浆和围岩 的影响，很难划分地层界面，确定冲洗带和地层电阻 率。
A1、2——屏蔽电极（各1.7m） N——参考电极 B——回路电极
A1 A0 A0
A2
1、测井原理：
三侧向测井具有较高的分层能力和较 深的探测深度
测井时：A0通以主电流I0（不变）
测井原理的重点
第一章、双侧向测井1、双侧向测井的基本原理双侧向测井是一种聚焦的电阻率测井。
为了使深浅侧向有足够的探测深度和浅侧向能较好地反映侵入带特性，这类仪除设计上使用了同时调整主电流与屏蔽电流的方法，用两对屏蔽电极实行双层屏蔽，增加电极长度和电极距。
主电流受到上、下屏蔽电极流出的电流的排斥作用，使得测量电流线垂直于电极系，成为水平方向的层状电流射入地层，这就大大降低了井和围岩影响。
可以同时进行深浅侧向的测量。
目前聚焦测井主要包括：双侧向、微侧向及微球聚焦、邻近侧向等。
是目前最流行的电阻率测井，与其它电阻率测井方法相比具有分层能力强、探测深度大等优点，适用于薄层发育地层、电阻率中、高的地层。
2、双侧向测井的作用a、判断岩性、划分储层；b、划分油气层，油气层深侧向电阻率是邻近水层的1.5 倍以上；c、深侧向电阻率一般认为是原状地层电阻率,所以它可以确定地层的真电阻率。
d、进行地层对比。
e、计算储层的含油饱和度。
f、用浅侧向确定侵入带电阻率，计算侵入带的含油饱和度。
第二章、微侧向测井1、微侧向测井基本原理微侧向测井采用极板贴井壁测量。
在极板上镶入一个主电极，三个监督电极与屏蔽电极与主电极呈环状分布，这样的设计使得主电流被聚焦成束状流入地层，增加了探测深度，减小了泥饼的影响。
测出监督电极与无穷远电极之间的电位差，经过适当转换，就可以得到微侧向视电阻率曲线。
2、微侧向测井的应用、a、确定冲洗带电阻率进而进行可动油、气分析和定量计算。
b、划分薄层c、地层对比。
3、微球测井基本原理微球型聚焦测井原理类似于微侧向测量原理，只是微球型聚焦的电极排列像球型聚焦。
4、微球测井的应用、a、可探测过渡带电阻率，比微侧向探测深度大；b、划分薄层能力强于微侧向第三章、电极电阻率测量基本原理电极电阻率测井也称普通电阻率测井。
在井内进行电阻率测井时，都设有供电线路，通过供电电极A供给电流I，通过供给电B供给电流-I，在井内建立电场，然后用测量电极进行电位测量。
SL6239G聚焦型双侧向测井仪及其使用
SL6239G聚焦型双侧向测井仪及其使用
SL6239G聚焦型双侧向测井仪及其使用
SL6239G双侧向测井仪是一种强聚焦型双侧向仪器,不仅具有230℃的耐温性能,而且在保留了常规双侧向的标准测井模式的基础上,增加了具有双层屏蔽的浅侧向和三层屏蔽的深侧向的强聚焦模式,从而降低了井眼影响,提高了测量精度.文章通过几个应用实例,进一步说明了该仪器在实际应用中的特殊效果.
作者：汪俊琦 Wang Junqi 作者单位：中国石化集团华北局测井公司,河南,新乡刊名：石油仪器英文刊名：PETROLEUM INSTRUMENTS 年，卷(期)：2009 23(4) 分类号：P631.8+11 关键词：双侧向测井仪强聚焦模式电阻率。
双侧向测井影响因素与应对措施
双侧向测井影响因素与应对措施双侧向测井是能够进行深、浅组合测井技术在三侧向和七侧向的基础上发展出来的，双侧向技术是将三侧向棒形电极和七侧向监督电极相结合，能够有效增强电极的聚焦作用，保障通过井轴方向的主电流经过控制不产生分流，所以在测井技术中双侧向技术应用的比较广泛。
本文主要阐述了双侧向测井技术中存在的问题以及影响因素，在双侧向测井技术中解决双轨技术能够更好的发挥其性能。
标签：双侧向测井；影响因素双侧向测井技术具有很多的优点，其主要是主电流利用两个屏蔽电极进行聚焦，能够具有径向探测深度较深和垂向分辨率较高的特点，深部和浅部的探测利用同一电极就能够完成。
所以双侧向测井技术的发展已经成为在电阻率测井中比较常用的技术。
1 双侧向测井的工作原理1.1 地层电阻率测量原理M和N在AMN测量电极系中是一对测量电极，供电电极和电源分别为B 和A。
等位面球面是以A为中心向周围每个方向辐射的电流线。
1.2 仪器模型测量原理半径r是井下圆柱形等位面，UA是电位，我们可以认为测量地层点圆柱形等位面长度接近无限大，当UN=0的时候电流从自主面流出，射向地层形成回流。
双侧向测井仪器根据这个模型通过聚焦系统，将电流利用圆柱形等位面被迫进入地层。
我们假设研究的模型中地层的介质是均匀同性，但是实际中是一种复杂的情况，井内电极系周围存在泥浆等介质，根据此模型不能精确的对地层的厚度和径向上各个环带进行计算，只能综合考虑各种因素，我们要进行版图的校正工作才能得到精确的数据。
2 双侧向测井影响因素分析测井曲线在进行双侧向测井同时会受到一些因素的影响，仪器的结构设计和电性参数在实际的操作过程中都要时刻的关注，因为外界因素产生的影响排查比较困难，发生的频率较高。
测井曲线双轨曲线现象的形成是因为侧向马笼头和其他马笼头在导线和马笼头、外壳的绝缘影响下相混淆，形成的一种短路的现象，双轨曲线的浅侧向要高于深侧向。
供电的电流会在绝缘不良时增大，造成上传的数据不稳定，指令下达的错误，严重对测井工作造成影响。
测井方法
测井方法1.1 双侧向测井用于导电性泥浆(盐水基泥浆)的钻孔中确定地层电阻率。
这个测量系统由两个不同探测深度的侧向测井系统所组成，它向地层发出水平聚焦的电流。
测量时，两条曲线使用同一个电极系。
测量深侧向时使用较长的屏蔽电极，测量浅侧向时只使用深测向屏蔽电极的一部分作为屏蔽电极，而另一部分作为回路电极。
如果岩石的电阻率非常高(104－105Ω-m），则测量电流不能有效地聚焦，因此不能够确定岩石的真实电阻率。
在结晶岩地区，双侧向测井可用于划分钻孔周围的岩性、裂隙带和估计裂隙孔隙度。
1.2 视电阻率测井电阻率法测井通常测得的是视电阻率ρs，故过去常称它为视电阻率测井。
由于电阻率法测井的电极系种类越来越多，所以把使用普通电极系的电阻率测井专称为视电阻率测井。
工作时，电极系的A、B电极供电，M、N电极测量电位差，最后根据计算结果绘出与岩层电阻率有关的曲线ρs。
计算公式为ρs =K*ΔU MN/I。
式中K为电极系系数，由电极系排列方式和距离决定。
视电阻率测井主要用来划分钻孔的岩性剖面和进行剖面对比。
有时可用于探测井中金属落物的深度或摸“鱼顶”（探测落井钻具的顶部深度），指导钻具打捞。
1.3 微电阻率测井是电阻法测井的一种，它的特点是电极距只有几厘米。
它包括微电位电极系和微梯级电极系。
为避免钻井液影响，用弹簧片将镶在绝缘板上的电极紧贴井壁。
微梯度电极系比微电位电极系的探测深度小。
在渗透性地层上，微梯度电极系受泥饼的影响较大。
因泥饼的电阻率较低，测得的微电位曲线幅度高于微梯度曲线幅度，称为“正幅度差”。
在非渗透性地层上幅度差不明显。
根据微电阻率测井曲线的“正幅度差”，可以划分出渗透性岩层。
同时，微电阻率测井划分薄岩层的效果很好。
微球形聚焦测井是微电阻率测井的一种，它对贴井壁极板电极系统的特殊设计可获得特殊的电场，从而克服泥饼的影响，获得紧靠井壁的泥浆滤液冲洗带的电阻率。
通常与双侧向测井同时记录。
在石油测井中，渗透性地层被钻井液滤液饱和的井壁冲洗带的电阻率是计算可动油气的重要参数。
双侧向测井影响因素与应对措施分析
双侧向测井影响因素与应对措施分析摘要：双侧向测井仪作为测量电阻率的特殊仪器，地层电阻率正是我们发现油气层，确定含油饱和程度计算的重要参数。
在高电阻率地层和盐水泥浆的井中,双侧向测井是确定地层真电阻率的主要手段。
在碳酸盐岩裂缝性地层中,它可以提供裂缝孔隙度的信息。
本文结合双侧向测井工作原理，从现场问题出发，对自然电位、深井回路、深驱性动板、滤波器等影响因素与解决方法进行了简要的探究和阐述。
关键字：双侧向；测井；影响因素；应对措施双侧向测井技术利用两个屏蔽电极对主电流进行聚焦，具有很多优点，比如具有较大的径向探测深度和很高的垂向分辨率，同时能够利用同一电极系进行深部和浅部的探测。
因而双侧向测井已成为一种广泛应用的电阻率测井方法。
影响双侧向测井质量的因素很多，遇到不明情况出现时，一定要祥加分析，找出影响因素，才能有针对性地采取相应措施，以便获得满意的测井效果。
一、双侧向测井工作原理从双侧向电极工作情况来看，它有9个电极构成，主电极位于中央，并且在主电极的上下还有4对对称的电极，分别用短路性线进行连接。
另外还有两对监督性电极和两对聚焦性电极（又称屏蔽性电极），而参考电极测量与回流电极都在无限远处。
在进行较深的探测时，两对屏蔽性电极始终保持着电位，并且主电流与屏流是同极。
由于屏蔽性电极相对较长，所以它无形中也增加了屏流对于主电流的集聚功能，所以主电流层一旦进入人地层，就会分散。
另外，受探测深度影响，探测的视电阻率会和真电阻率比较接近。
对于浅探测，在双侧向测井中，电极具有回流电极的功能，也就是说其中两对电极具有反极性，这样也就会削弱屏流对双侧向测井主电流的集聚功能；当主电流接近地层时，就会产生发散，而在探测深度不够的情况下，视电阻率将会受到侵入带影响。
二、对双侧向测井构成影响的因素（一）测井回路从双侧向测井回路连接过程来看，不管是浅侧向回路，还是深侧向回路统一是10号的芯线，而深侧向的回路测量则是7号缆芯。
双侧向原理
图2-19 七侧向电极系及电流线分布 图2-1-19 七侧向电极系及电流分布 3.1229双侧向测井仪3.1聚焦式电阻率测井法的测量原理普通电阻率测井法的主要缺点是测量电流的一部分沿井筒分流，即测量电流不能全部流进地层；另外它也不能深入地层很远，所以，测得的视电阻率与地层的真电阻率相差甚远。
聚焦式电阻率测井法是针对这一问题，对普通电阻率测井的电极系加以改进而发展的一种新方法。
聚焦式电阻率测井也叫侧向测井。
它包括三侧向、七侧向、双侧向、微侧向、邻近侧向、球形聚焦和微球形聚焦等方法。
这些方法中，电极系的结构、形状和尺寸不同，其探测特性也不同。
下面我们以七侧向为例，对聚焦式电阻率测井法的测量原理加以说明。
七侧向测井的电极系如图2-1-19所示，其中A 0是主电极，M 1、M 2与N 1、N 2是两对监督电极，A 1、A 2是一对聚焦电极（也叫屏蔽电极）。
这三对电极以主电极A 0为中心对称排列，每对电极用短路线连接，使其具有相同的电位。
回流电极B 和参考电极N 放在“无限远”处。
这种电极系结构相当于在梯度电极系的上下附加了一对供电电极。
在各向同性的均匀介质中，七侧向的电流线如图中的实线所示，虚线表示等电位面，斜影线表示主电流层。
在电阻率为 的均匀介质中，如果只有一个主电极A 0，所通电流为I 0，则从A 0电极流出的电流应均匀地分布，即电流线为辐射状，而等电位面是以A 0为球心的球面。
由于监督电极M 1、M 2离A 0较近，所以其电位比N 1、N 2处的电位高一些。
在主电极两侧加上聚焦电极A 1、A 2，并提供与A 0同极性的屏蔽电流，随着屏蔽电流强度的增加，监督电极N 1N 2和M 1M 2的电位都会升高。
由于N 1、N 2离A 1A 2较近，因此N 1N 2处的电位升得更快一些。
当屏蔽电流强度达到某一数值时，两对监督电极M 1M 2和N 1N 2可能出现相同的电位。
由于等电位面之间不可能有电流流过，因此，可以认为，主电极A 0流出的电流，不能穿过M 1N 1和M 2N 2，而只能从侧向流入地层，或者说，主电极A 0发出的电流线被压缩成“饼状”分布了，I 0的这种状态称为聚焦状态。
双侧向测井误差分析
1简介双侧向测井是在三侧向和七侧向的基础上延伸出来的深、浅测向的组合测井模式。
双侧向测井仪主要测量盐水钻井液钻井的裸眼井的地层电阻率的主要方法，运用于裸眼井的石油测井。
通过双侧向微球测井仪，还可测得原始地层电阻率和断层带电阻率，并且能研究不同地层电阻率的变化，结合综合的测井资料，从而确定和评估不同地层含油特性。
2仪器特性2.1双侧向微球的技术指标耐温：350F（176℃）2小时最大压力：137.9Mpa外径：3.62in(91.2mm)适合井眼：5.5in-24in最大测井速度：60ft/min(18.3m/min)泥浆类型，水基泥浆：0.015ohm-m 3.0ohm-m180V AC4,6供电电缆7芯电缆仪器换档：测井1,5对10内零：5对10内刻：1对1014#--ID19#--ED16#--IS15#--ES(对18#）7&8#--SP1#&3#开腿直流110伏2.2双侧向测井仪性能指标曲线名称深侧向浅侧向测量范围0.2~40000W·m0.2~2000W·m测量精度±5%±5%探测深度152.4~213.36cm(60~84in)60.96~91.44cm(24~36in)垂直分辨率60.96cm(24in)60.96cm(24in)最大测量井眼60.96cm(24in)最小测量井眼11.43cm(4.5in)仪器耐温177°C(350°F)仪器耐压137.89Mpa(2000psi)2.3安全规定所有正常操作安全技术要求在HSE MS Manual（在线和P/N 186397—915）和RDFO（149400—915）中都有规定，任何特殊的技术要求和预防措施按如下规定：1239DLL—S。
电极输出的电压和电流很小，不会对人造成伤害。
3双侧向测井仪双侧向测井仪器有这不同的设计款式，但是他们都有一个三级电极器为核心，供电给中间部分的电极，会产生一定强度的电流，而两侧的两个电极发射可变强弱的电流，从而使其与中间部分的电极电位差趋近于零。
双侧向测井原理
三侧向—井眼、围岩影响较小，侵入影响大
七侧向—深、浅七侧向受围岩影响程度不同（监督电极、 屏蔽电极位置不同→主电流厚度不同）
双侧向—围岩、层厚对深、浅双侧向的影响相同。受井眼 影响最小
四、双侧向测井资料应用
电阻率测井在油气勘探开发中应用非常广泛
⑴地层对比
主要 应用
⑵裂缝识别 ⑶油、气、水层判别 ⑷计算地层含水饱和度 ⑸估算裂缝参数
气、水层具有良好效果。
电极系确定原则：分层能力强（0102间距离要小）、探 测深度大（ A1、A2要长）、井眼影响小
纵向分辨率一般0.6m左右 深侧向探测深度一般2～3m 浅侧向探测深度一般0.5m左右
二、双侧向视电阻率曲线及校正
•与 七 侧 向 视 电 阻 率 曲线相似
电模型实验
•对称于地层中部
一、测井原理 电极系
与七侧向类似，不同的是在七电极系的外面再加上两个屏 蔽电极A1′、A2′。为了增加探测深度，屏蔽电极A1′、 A2′不是环状，而是柱状（与三侧向屏蔽电极相同）
测井原理
测 井 时 ， 主 电 极 A0 发 出 恒 定 电 流 I0 ， 并 通 过 两 对 屏 蔽 电 极 A1、 A1和 A2、 A2发 出 与 I0 极 性 相 同 的 屏 蔽 电 流I1和I1。
电法测井
（九）
司马立强
西南石油大学资源与环境学院
第一节 三电极侧向测井 第二节 七电极侧向测井 第三节 双侧向测井 第四节 微侧向测井 第五节 邻近侧向测井 第六节 微球形聚焦测井 第七节 电阻率测井方法综合 第八节 侧向测井视电阻率计算
双侧向 测井
是在三、七侧向测井基础上发展 起来的。
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
双侧向测井仪使用、维修、说明书
输出变压器的次级线圈上的，对 32HZ 的深信号来说，该次级线圈的电阻很
小，所以可控电流源不仅从 4 号电极输出屏蔽电流，它同时也从 5 号电极输
出屏蔽电流。
深的屏蔽电场最初会在 2 号 3 号电极上产生出一个较大的电位差，该电
位差驱动一个高增益可控电流源，输出一个 32HZ 的主流（与屏蔽电流同
相）经 1 号电极流向电缆外皮。最终在达到电场平衡时，一般 2 号 3 号间的
双侧向测井是在三侧向和七侧向测井的基础上发展起来的，具有较好的 聚焦特性，并可以同时测量深、 浅两种探测深度的电阻率曲线。
电阻率测井主要根据测量的岩石电阻率，来划分钻井地质剖面的岩性及 岩性厚度，进行岩性对比，评价储层的含有性等。
深侧向测出的是电阻率主要反映原状地层地层的电阻率变化，浅侧向电 阻率主要反映侵入带电阻率的变化。 双侧向电极系的尺寸是一样的，电极距 也相同，使双侧向受围岩和层厚的影响基本上一样，在渗透层处根据深浅侧 向市电阻率曲线重叠曲线出现的幅度差，可以直观地判断油气层（正差异） 和水层（负差异）。
第二章 电路总述
1239DLL-S 系统由两部分组成：电子线路和电极系。 所有电路包含在 EA 短节内,电极系内没有电源电路，只含有电极。电极 系的中间是 1# 电极，该电 极 两 侧 对 称 的 分 布 2# 、 3#、4#、4A#和 5#电极及其 相应的成对电极。线路外壳 连接到电极系上部成为上部 5 号电极的一部分。同理， 其它直接连在电极系下部的 仪器外壳则成为下部 5 号电 极的一部分。任何直接连在 电子线路外壳上的其它仪器 外壳和直接连接在电极系下 方的其它仪器外壳，都视为 5 # 电极。 实际测井时，需使 用绝缘短节以适当限制 5# 电极的延伸长度，这一点对 于测井很重要。 DLL-S 系统框图描述了
双侧向(测井工程志)修改
双侧向测井一、概述（历程）裸眼井测井技术是为了裸眼井地层评价而设计的。
在测井领域逐渐形成了以电阻率测井和岩性-孔隙度测井为主体的基本系列，并迅速发展了在各种地质条件下以测量孔隙度和电阻率为主的相应测井技术，以及计算孔隙度、含油饱和度等参数的定量解释方法。
电阻率测井分为两大类：电流法测井和电磁法测井，其中电流法测井包括：电位、梯度电极测井、侧向测井、微电阻率测井等。
电流聚焦测井是在普通电阻率测井电极系的基础上发展起来的，它迫使电流不沿井筒流动，而硬把电流挤入地层，测量结果受泥浆电阻率、井眼形态以及地层厚度的较小的影响。
电流聚焦电阻率测井包括双侧向测井、微球聚焦测井、邻近侧向测井、八侧向测井等。
1977年引进3600测井系统，同时引进1225DLL双侧向6支；1988年从美国阿特拉斯公司引进CLS3700测井系统，同时引进1229DLL 双侧向测井仪器8支，3600双侧向被淘汰；1991～1994年从西安仪器总厂引进1229DLL双侧向测井仪器10支；1994年12月从美国哈利伯顿公司引进DLLT双侧向/微球聚焦测井仪器2支；2000年从美国阿特拉斯公司引进增强型双侧向测井仪器1239DLL-S，年2支；2003年从美国阿特拉斯公司引进增强型双侧向测井仪器1239DLL-S，年2支；2002年开始，胜利测井公司开发研制的SL6239增强型双侧向测井仪器，测井四分公司陆地一队进行仪器配接和现场实验，做了大量的基础工作，并逐步用于生产；目前测井四分公司拥有SL6239增强型双侧向测井仪器21支。
二、仪器工作原理1、1229双侧向测井仪器1229双侧向测井仪是采用电流聚焦方式的测井仪，即采用电屏蔽方法，使主电流聚焦后水平流入地层，因而大大减小了井眼和围岩影响，因此，电流聚焦测井不仅是盐水泥浆和膏盐剖面井的必测项目，也是淡水泥浆测井的主要方法之一，1229双侧向仪器，一次下井可同时测得深、浅两条视电阻率曲线，为了实现深、浅同时并测，仪器采用频分供电，深、浅侧向供电频率分别为32Hz和128Hz，该仪器采用了先屏流后主流的设计，即由屏流源首先发送屏流，然后由监控回路产生主电流，相对于先主流后屏流，这种方式可以降低对监控回路增益的要求，1229双侧向的深、浅侧向屏流源均受深侧向电压的控制。
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水层>气层>轻质油>重质油
用双侧向---微球形聚焦曲线重叠可显示流体性质: 含可动油气的油层: RLLD>RLLS>RMSFL 不含可动油气或者非渗透层: RLLD≈RLLS ≈ RMSFL
水层: RLLD≤RLLS < RMSFL
用双侧向判断流体性质图 密度 - SP +
RMSF RLLS L
油气层
hmc f （ Ia 5 Io ）
RMSFL曲线的应用:
1 求RXO hmc<1.9cm,侵入中等时RMSEL=RXO, 否则须进行泥饼厚度校正 hmc RMSELC/RMSFL
RMSEL/RMC
2 双侧向------微球形聚焦组合测井划分油气水层 RLLD=Rt, RLLS=Ri, RMSFL=RXO Rmf>Rw，油气出现低侵，水层出现高侵 在相同的侵入条件下，侵入深度：
双侧向电极系优越,资料便于对比,
使用效果较好,目前广泛使用.
一:问题的提出
求RXO的测井方法,以前的微电极 受泥饼厚度的影响很大,在盐水泥 浆井中几乎不反映井壁附近地层 的RXO,由此提出了微侧向.
二：微侧向的测量原理 A0 M1测量电极 M2测量电极 A1屏蔽电极
井壁
电极系形状：环形 电极：相当于七个
气层
水 层
还可以用来判断气和油层:
气层侵入较深,RLLS受Rt的影响小,RLLS/RLLD, RMSFL/RLLD小 油层侵入较浅,RLLS受Rt的影响大,RLLS/RLLD, RMSFL/RLLD较大
成像测井
在不同方位放置电极系进行测量,最后
得到多条测井曲线,经过处理得到成像
测井图.
1、
F R A C V IE W — — 裂 缝 分 析 （ 图 8 -5 ） 提供裂缝分析成果，包括裂缝产状、裂缝长度、裂缝密度、裂缝孔隙度及裂
缝宽度等。 图 8 -5 图 8 -6
拾 取 各 种 地 质 特 征 ,如 层 界 面 , 裂 缝 面 等 ,并 用 理 论 的 正 弦 波 曲 线 来 拟 合 这 些 规 划 或 不 规 则 平 面 ,以 此 计 算 处 这 些 特 征 面 相 对 于 大 地 坐 标 系 的 产 状 . 其他图像成果还有倾角成果图，裂缝定量计算成果图等。 2、 S P O T — — 次 生 孔 隙 类 型 处 理 （ 图 8 -6 ） SPO T 主 要 是 一 个 在 FM I 图 像 上 进 行 岩 石 结 构 分 析 的 程 序 ， 可 用 于 描 述 （ 统 计 ） 岩 石颗粒和溶孔等地质特征， 识别泥质条带和裂缝等。
3) 侵入校正 利用旋涡图版进行校正。 所需的参数：RXO、经井眼和侵入校正后的RLLD RLLS 该图版能作侵入校正，还能求出侵入带的直径。 Rt/ RLLD CC di Rt/ Rxo RLLD CC/RXO
P60 1-58图
RLLD CC/RLLSCC
某井砂泥岩剖面的双侧向、 球形聚焦如图。已知： CAL=8in，Rm=1欧姆米， 求A层的Rt、Ri、di
因此，要求得地层的真电阻率，必须进行井眼、 井径 围岩、侵入校正。 16``（IN） 1） 井眼校正 10`` LLD RLLDC/RLLD P58 1-54图
RLLD/RM
RLLDC：经井眼校正后的深双侧向，该值可能大于
RLLD也可能小于RLLD，根据受井眼影响的
大小而定。 浅双侧向的井眼校正方法相同，只不过曲线的具 体位置不同而已。（略讲） RLLD/RS 2）围岩校正 50
一：优点 1 由于采用了三侧向的棒状电极，因此加强了对主 电极的聚焦。
2 采用了七侧向的监督电极，控制了主电流不能
在井轴方向分流。 3 为了满足高阻剖面电阻率的大范围，采用了恒 功率的方式记录。
二 双侧向测井的原理
1
电极的个数及符号
九电极，除了与七侧向相 同的电极外，还有一对特 殊的电极A2 、A2`
校正
2 划分薄层 因它的主电流的厚度为4. 4cm,所以它能划分出 >4.5cm的薄层,是确定油气层有效厚度的有利手段. RMLL N0.5M1A - SP +
四 邻近侧向 (PL)
1 邻近侧向的提出 在测量范围内，hmc、Rmc较大时,测量结果受泥饼 的影响太大，此时微侧向不能反映Rxo，因此提出 了邻近侧向
特点：贴井壁测量 测井时，与七侧向的原理相同。 A0发出主电流I0，A1发出同极性的屏蔽电流Ia，测 井时 I0不变，自动调节Ia，使UM1=UM2，使电流呈 层状流入地层，提升电极系的同时，记录任一测 量电极与N电极的电位差。 因 N电极很远，所以UN=0，电位差=UM1 计算电阻率的公式： U M1
R MLL
K
M
I0在泥饼上的分流减小，使所测的RMLL受低阻泥
I0
饼的影响小，因此RMLL比微电极更接近于RXO
三 测井资料的应用 1 求RXO
RMLL虽受泥饼的影响小,但泥饼较厚时,泥饼的影响
就突出,此时必须进行校正,才能求准RXO Hmc<10mm时,则RXO= RMLL
Hmc>10mm时,则RXO≠ RMLL,此时须进行泥饼厚度
RLLDC/RLLD
P58 1-55图
0.2 地层厚度ft
当岩层厚度<2ft时,如果RS大于目的层的电阻率,测
出的电阻率增大,校正后的值使其变小. (RLLD/RS=1
至0.005是对的)
如果RS小于目的层的电阻率,测出的电阻率减小,校
正后的值使其变大. 当RLLD与RS 差别很大时才校正
当RLLD/RS=0.5至2时,受围岩的影响小,可以不校正。
2 特殊电极的作用
双侧向分为深双和浅双侧向 而A2 、A2`在深双侧向中作
屏蔽电极，在浅双侧向中作 回路电极。
3 电极的排列
A0
M
A1
4
深双侧向与 浅双侧向的区别与联系： 区别：A2 A2`在深双侧向中作屏蔽电极，而在浅 双侧向中作回路电极。
联系：主电极、监督电极、A1 A1`是共用。 5 测井原理 深双侧向测井时，A0 发出恒定的I0 ，A1 A1`、 自动调节使U A2 /U A1=常数，同时使得U M1 =U M2， 或者 U M1` =U M2`。随着电极系的提升周围介质的
- SP +
RLLD RLLS
解：第一步：分层取值H、RLLD、 RLLS、RMSFL、RS 第二步：进行井眼和围岩校正 第二步：用旋涡图版进行侵入校正、
RMSFL
Rt（取平均值）、Ri、di
总结：
1 学会分层 2 3 读值、准备查图所用的参数 正确使用校正图版
- SP + 2）划分出油气、水层 淡水泥浆井中的砂泥岩、 RLLD>RLLS 则为油气层 油气层
2 测量原理 电极形状：矩形 电极符号及意义：A0 主电极 ， A1 频蔽电极， M 参考电位电极。
A1屏蔽电极 M A0
参考电位电极
贴井壁测量
测井时：A0-------I0、A1---------Ia（与I0同极性） 调节Ia的变化，使得VM=VC（不变的参考电压），
又调节I0使主电极的电位= VM，在测量过程中，保 计算电阻率的公式：
五 微球形聚焦 (MSFL) 泥饼 地层
电极形状:环状 电极符号及意义: A0 主电极 M0 参考电极 A1 屏蔽电极 A0 M1 M2 监督电极 I0 流向冲洗带
Ia 沿泥饼流向A1 测量时,记录I0 Ia 参考电压不变
计算的电阻率公式:
R
MSFL
V K
MSFL
ref 0
I
求泥饼厚度的公式:
A2 A2`分别发出与I0 同极性的I1 I2，在测量过程中，
电阻率发生改变，主电流随之而变，监督电极的 电位也在改变。测量监督电极与参考电极N间的电 位差Vod和主电流I0 d 。
其电阻率的计算公式为：
R LLD K V od
d
I od
作用减弱， 其电阻率的计算公式为：
V0
PL
持V0= VM=VC，测量过程中记录I0的变化（恒压），
R
PL
K
I
0
由于RPL的AO和A1的横截面积比微侧向对应的电极
大，聚焦面积增加，因此探测深度大于微侧向
当 di>1m 当 di<1m 则 则 RPL=RXO
RPL≠RXO ,此时 Rpl=Ri或者=Rt
由于微侧向受泥饼影响大,而邻近侧向 探测RXO的探测深度又太深了,受原状 地层的影响大,所以又提出了微球形聚 焦.
Ra RLLD
水层 RLLD<RLLS 则为水层
RLLS
3) 划分碳酸岩盐裂缝储集层中的高低角度裂缝 碳酸岩盐底中低角度裂缝的特征： 泥浆侵入地层深，深浅双侧向 的差异小或无差异（即使油气 层也如此），且电阻率值低， 井段显示不超过1米（短）。 致密岩层
Rlls、Rlld
裂缝
碳酸岩盐底中高角度裂缝的特征： 泥浆侵入地层浅，深浅双 侧向有明显的正差异，井段 显示长，电阻率中低值。
三、七侧向测井的原理及用途
双侧向的原理及用途 三、七、双侧向测井的区别
微侧向、邻近侧向、微球型聚焦测井的 使用条件、曲线的用途
RLLS
RLLD
经理论和实践证明：垂直裂缝的双侧向曲线的差
异与含油气和基块的电阻率
无关，而与垂直裂缝的宽度 和泥浆的电导率成正比。 由此，可用双侧向求垂直裂缝的宽度： CLLS-CLLD=0.4ⅹ10-8 ⅹ Cm ⅹ W 电阻率:以欧姆米为电位
式中W:以微米为单位
在使用各种侧向的情况下,权衡的结果认为:
R
LLS
K
V os
S
I
os
三侧向、七侧向与双侧向在探测深度和分层能力 上的比较： 探测深度 分层能力 三侧向<七侧向<双侧向 三侧向>七侧向=双侧向