阵列感应
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Байду номын сангаас
地质应用
•泥浆侵入机理 •地层侵入特性描述
① ② ③ ④ 直观描述 径向电阻率变化 径向侵入参数和径向饱和度 泥浆滤液侵入体积
•划分有效渗透层 •识别储层流体性质
① 油水层识别 ② 气层侵入特性
•确定原状地层电阻率 •薄层评价
地质应用
泥浆侵入机理
在钻井过程中，泥浆在正向压差 作用下侵入地层。其具体过程大致如 下：从井眼形成的瞬间开始泥浆和泥 浆滤液便向渗透性地层渗透，在这段 时间内还未形成泥饼，称为瞬时失水 （喷失）过程；泥饼形成后，在泥浆 循环状态下，泥浆失水量由大到小至 恒定，这段时间属于动失水过程；在 瞬时失水过程之后动失水和静失水过 程交替出现，最终泥饼保持一定的厚 度，累积失水量达到一定数值，最终 泥饼保持一定的厚度，累积失水量达 到一定数值，形成动态平衡。一般而 言，瞬时失水量较小，动失水量大于 静失水量；失水量越大，泥饼越厚。 通常情况下，泥浆及其滤液径向 侵入剖面是渐变的，根据侵入程度的 变化可分为冲洗带、过渡带和原状地 层。
原状 过 渡 冲 洗 井 地层 带 带 眼
冲洗 过渡 带 带
原状 地层
r1 di r2
地
地层侵入特性描述
地
如果泥浆滤液电阻率Rmf小 于地层水电阻率Rw，对于油气层 和水层深探测电阻率均小于浅探 测电阻率，显示为正差异。
地 层 电 阻 率
层 电 阻 率 油气层 水层
径向深度 油气层 水层 径向深度 地 层 电 阻 率 水层 径向深度 油气层
测井原理
仪器性能指标
AIT-H HDIL 27ft(8.27m) 3.63in(92.2mm) 433 lb (196.4kg) 1800ft/h 350℉(175℃) HARI 27.83ft（8.48m） 3 5/8 in(92.7mm) 415 lb（188.6 kg） 3600 ft/h 300℉（149℃） 20000psi（138 MPa） 4 1/2 in 24 in 4 点/ft 0.1—2000Ω.ｍ 1ft、2ft、4ft 16.0ft（4.88m） 3 7/8 in(98.4mm) 250 lb (113.4kg) 3600 ft/h 257℉（125℃）
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， 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 全吻合的反演。在实际反演中， 通常使用一个设置的地层模型进 行模拟，将得到的合成数据与实 际的测井数据进行比较，通过逐 步调 整地层模型的参数，使两 种数据近似一致（小于规定的误 差），这样可以得到一个包含电 阻率分布的定量地层模型。许多 反演算法可以产生二维地层电阻 率模型、形成二维地层电阻率图 像。
如果Rmf大于Rw，对于水层 深探测电阻率大于浅探测电阻率， 显示为 差异 对于油气层 为正差异 差异 。 如果Rmf 于Rw，对于水层 深探测电阻率 于浅探测电阻率， 显示为 对于油气层 为正 差异。
地质应用
直观描述
由于同一组阵列感应测井曲线的测井原理和垂直分辨率 相同，因此进行直观解释比其它电阻率测井资料具有优越性。 在非渗透层各条曲线应该重合，根据曲线之间的差异可以定 性描述地层的侵入特性。
资料处理
一维电阻率反演处理
一维电阻率反演模型假设地 层电阻率只沿径向变化。反演使 用的数据为经井眼校正后的纵向 分辨率匹配曲线，电阻率反演方 法是以不同探测深度的分辨率匹 配曲线对应的径向积分几何因子 为基础，在计算中考虑每条曲线 的相对精度，在算法中同时进行 侵入和非侵入模型的计算和判别， 最后根据选择标准给出一个较合 理的模型。该部分的处理可提供 原状地层电阻率（Rt）、冲洗带 电阻率（Rxo）及侵入带的侵入 深度。
阵列感应 测井资料处理
资料处理
基本处理
预处理： 预处理：消除原始数据记录中的单个坏点和校正在测量过程中由于温 度变化引起的测量结果偏差。 趋肤效应校正： 趋肤效应校正：响应信号被在发射器、地层环及接受器之间的导电地 层减弱、延迟，这种现象通常被称为“趋肤效应”。使用趋肤效应校 正可以减少其影响。 井眼环境校正： 井眼环境校正：对泥浆电导率、井眼尺寸的影响校正。 真分辨率聚焦组合： 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： 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、 合成双感应曲线、倾角校正
Borehole Rt,n-1 Rxo,n-1 Lxo,n-1 Rt,n-1 Rm
Rt,n
Rxo,n BHD
Lxo,n
Rt,n
Rt,n+1
Rxo,n+1
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”。 • 井眼直径不能太大。 如井径很大，特别对 短间距阵列测量值影 响很大；如加测微球 型聚焦测井，可在一 定程度上补偿其影响； • 原状地层电阻率和 冲洗带电阻率有差别。 如两者接近，阵列感 应测井不能很好地反 映地层的泥浆侵入特 性。
曲线探测深度（in） 10、20、30、60、90 精度 ±0.7ms/m 或±2%
10、20、30、60、90、120 10、20、30、60、90、120 ±1ms/m 或±2% ±1ms/m 或±4%
斯伦贝谢公司（AIT H）、阿特拉斯公司 HDIL） 阿特拉斯公司（ 斯伦贝谢公司（AIT—H）、阿特拉斯公司（HDIL）和哈里伯顿公司 HARI）的阵列感应测井原理基本相同，其仪器性能指标有所差别。 （HARI）的阵列感应测井原理基本相同，其仪器性能指标有所差别。
长度 直径 重量 测速 耐温 耐压 最小适合井眼 最大适合井眼 采样率 测量范围 纵向分辨率
20000 psi（138 MPa） 20000 psi（138 MPa） 4 3/4in 20in 4 点/ft 0.01—1000Ω.ｍ 1ft、2ft、4ft 4 1/2in 20in 4 点/ft 0.1—2000Ω.ｍ 1ft、2ft、4ft
地质应用
•泥浆侵入机理 •地层侵入特性描述
① ② ③ ④ 直观描述 径向电阻率变化 径向侵入参数和径向饱和度 泥浆滤液侵入体积
•划分有效渗透层 •识别储层流体性质
① 油水层识别 ② 气层侵入特性
•确定原状地层电阻率 •薄层评价
地质应用
泥浆侵入机理
在钻井过程中，泥浆在正向压差 作用下侵入地层。其具体过程大致如 下：从井眼形成的瞬间开始泥浆和泥 浆滤液便向渗透性地层渗透，在这段 时间内还未形成泥饼，称为瞬时失水 （喷失）过程；泥饼形成后，在泥浆 循环状态下，泥浆失水量由大到小至 恒定，这段时间属于动失水过程；在 瞬时失水过程之后动失水和静失水过 程交替出现，最终泥饼保持一定的厚 度，累积失水量达到一定数值，最终 泥饼保持一定的厚度，累积失水量达 到一定数值，形成动态平衡。一般而 言，瞬时失水量较小，动失水量大于 静失水量；失水量越大，泥饼越厚。 通常情况下，泥浆及其滤液径向 侵入剖面是渐变的，根据侵入程度的 变化可分为冲洗带、过渡带和原状地 层。
原状 过 渡 冲 洗 井 地层 带 带 眼
冲洗 过渡 带 带
原状 地层
r1 di r2
地
地层侵入特性描述
地
如果泥浆滤液电阻率Rmf小 于地层水电阻率Rw，对于油气层 和水层深探测电阻率均小于浅探 测电阻率，显示为正差异。
地 层 电 阻 率
层 电 阻 率 油气层 水层
径向深度 油气层 水层 径向深度 地 层 电 阻 率 水层 径向深度 油气层
测井原理
仪器性能指标
AIT-H HDIL 27ft(8.27m) 3.63in(92.2mm) 433 lb (196.4kg) 1800ft/h 350℉(175℃) HARI 27.83ft（8.48m） 3 5/8 in(92.7mm) 415 lb（188.6 kg） 3600 ft/h 300℉（149℃） 20000psi（138 MPa） 4 1/2 in 24 in 4 点/ft 0.1—2000Ω.ｍ 1ft、2ft、4ft 16.0ft（4.88m） 3 7/8 in(98.4mm) 250 lb (113.4kg) 3600 ft/h 257℉（125℃）
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， 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 全吻合的反演。在实际反演中， 通常使用一个设置的地层模型进 行模拟，将得到的合成数据与实 际的测井数据进行比较，通过逐 步调 整地层模型的参数，使两 种数据近似一致（小于规定的误 差），这样可以得到一个包含电 阻率分布的定量地层模型。许多 反演算法可以产生二维地层电阻 率模型、形成二维地层电阻率图 像。
如果Rmf大于Rw，对于水层 深探测电阻率大于浅探测电阻率， 显示为 差异 对于油气层 为正差异 差异 。 如果Rmf 于Rw，对于水层 深探测电阻率 于浅探测电阻率， 显示为 对于油气层 为正 差异。
地质应用
直观描述
由于同一组阵列感应测井曲线的测井原理和垂直分辨率 相同，因此进行直观解释比其它电阻率测井资料具有优越性。 在非渗透层各条曲线应该重合，根据曲线之间的差异可以定 性描述地层的侵入特性。
资料处理
一维电阻率反演处理
一维电阻率反演模型假设地 层电阻率只沿径向变化。反演使 用的数据为经井眼校正后的纵向 分辨率匹配曲线，电阻率反演方 法是以不同探测深度的分辨率匹 配曲线对应的径向积分几何因子 为基础，在计算中考虑每条曲线 的相对精度，在算法中同时进行 侵入和非侵入模型的计算和判别， 最后根据选择标准给出一个较合 理的模型。该部分的处理可提供 原状地层电阻率（Rt）、冲洗带 电阻率（Rxo）及侵入带的侵入 深度。
阵列感应 测井资料处理
资料处理
基本处理
预处理： 预处理：消除原始数据记录中的单个坏点和校正在测量过程中由于温 度变化引起的测量结果偏差。 趋肤效应校正： 趋肤效应校正：响应信号被在发射器、地层环及接受器之间的导电地 层减弱、延迟，这种现象通常被称为“趋肤效应”。使用趋肤效应校 正可以减少其影响。 井眼环境校正： 井眼环境校正：对泥浆电导率、井眼尺寸的影响校正。 真分辨率聚焦组合： 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： 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、 合成双感应曲线、倾角校正
Borehole Rt,n-1 Rxo,n-1 Lxo,n-1 Rt,n-1 Rm
Rt,n
Rxo,n BHD
Lxo,n
Rt,n
Rt,n+1
Rxo,n+1
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”。 • 井眼直径不能太大。 如井径很大，特别对 短间距阵列测量值影 响很大；如加测微球 型聚焦测井，可在一 定程度上补偿其影响； • 原状地层电阻率和 冲洗带电阻率有差别。 如两者接近，阵列感 应测井不能很好地反 映地层的泥浆侵入特 性。
曲线探测深度（in） 10、20、30、60、90 精度 ±0.7ms/m 或±2%
10、20、30、60、90、120 10、20、30、60、90、120 ±1ms/m 或±2% ±1ms/m 或±4%
斯伦贝谢公司（AIT H）、阿特拉斯公司 HDIL） 阿特拉斯公司（ 斯伦贝谢公司（AIT—H）、阿特拉斯公司（HDIL）和哈里伯顿公司 HARI）的阵列感应测井原理基本相同，其仪器性能指标有所差别。 （HARI）的阵列感应测井原理基本相同，其仪器性能指标有所差别。
长度 直径 重量 测速 耐温 耐压 最小适合井眼 最大适合井眼 采样率 测量范围 纵向分辨率
20000 psi（138 MPa） 20000 psi（138 MPa） 4 3/4in 20in 4 点/ft 0.01—1000Ω.ｍ 1ft、2ft、4ft 4 1/2in 20in 4 点/ft 0.1—2000Ω.ｍ 1ft、2ft、4ft