阵列感应
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。
阵列感应测井原理及应用
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。
高分辨率阵列感应测井评价技术多媒体2002
测量信息进行井眼环境影响
校正，然后进行优化合成， 可以形成多种纵向分辨率电 阻率曲线曲线。
多种径向探测深度
常规感应采用硬件聚焦， 其探测深度随地层的电导率 的变化而变化，在高电导率 地层，探测深度降低。而
HDIL采用先进的数字处理
技术，可以同时获得六种不
同径向探测深度的电阻率曲
zh4x2hdil_subarray4_1400_wrong
zh4x2hdil_curve_1400_wrong
zh105x1hdil_subarray0_2920_ok
zh105x1hdil_subarray3_2920_ok
zh105X1Hdil_curve_2920_OK
HDIL测井资料的应用
六种探测深度、 四组纵向 深、中两种探测深度曲 分辨率曲线 线 10in、 20in、 30in、 60in、 90in、120in 中感应：0.81 米 深感应：1.63 米 中感应：0.81 米 深感应：1.63 米 0.2-200Ω ·m
1ft、2ft、4ft 和实际分 纵向分辨率 辨率 测量范围 0.2-2000Ω ·m
原状地层电阻率
率。常规感应是在代表特定模拟
条件的点之间进行插值，其模拟 采用“台阶剖面”三参数（Rxo、
侵入半径
侵入带地层电阻率
di、Rt）模型。HDIL1、r2、Rt）模型
侵入剖面
计算Rxo、Rt、侵入半径。
多种纵向分辨率
常规感应测井响应是径 向聚焦和纵向聚焦的一种折 中结果，提高纵向分辨率就 增大了对井眼附近地层的影 响，即扩大了井眼影响。而 HDIL测井曲线是通过对阵列
高分辨率阵列感应几何因子示意图 HDIL采用的新的趋肤影响校正 方法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。新的趋肤影响校正降低了噪音 的影响，平滑了不同阵列、不同频 率之间的影响。
第二章 第二节阵列感应成像测井仪AIT
6ft分辨率，曲线符号AS10、AS20、 AS30、 AS60、 AS90 6ft分辨率 曲线符号AS10、AS20、 AS30、 AS60、 分辨率，
现在的AIT有三种垂向分辨率：1ft、2ft、4ft,它们的探测深度 现在的AIT有三种垂向分辨率：1ft、2ft、4ft,它们的探测深度
仍然是10in 20in、30in、60in、90in。 仍然是10in、20in、30in、60in、90in。 10in、 Atlas:1ft垂向分辨率是设计在光滑井眼中使用、2ft分辨率曲线组 Atlas:1ft垂向分辨率是设计在光滑井眼中使用、2ft分辨率曲线组 垂向分辨率是设计在光滑井眼中使用 孔洞效应不甚敏感、4ft或6ft垂向分辨率曲线组对孔洞效应 垂向分辨率曲线组对孔洞效应极不 对孔洞效应不甚敏感、4ft或6ft垂向分辨率曲线组对孔洞效应极不 敏感。 敏感。
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 年 阿特拉斯研制出了向量双感应测井仪，测量 分量 分量和 分 研制出了向量双感应测井仪 地面进行反褶积 采用了10、 、 反褶积， 工作频率改变探测半 量，地面进行反褶积，采用了 、20、30khz工作频率改变探测半 工作频率改变 同时扩大了电阻率测量的动态范围。 电阻率测量的动态范围 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 年代，斯伦貝谢研制出了阵列感应测井仪（ 年代 。采用几 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 探测深度， 分量， 分量, 频率来控制探测深度，采用阵列线圈测量 分量，同时提取 分量 获得几组具有相同纵向分辨率， 探测深度不同的电阻率曲线 几组具有相同纵向分辨率 的电阻率曲线。 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。 径向含水饱和度的垂直剖面 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。
阵列感应测井的影响因素分析
八组接收线圈和一个发射线圈 ， 每组线圈分别接收 具有不同探测深度和不同纵向分辨率的地层实部信 号和虚部信号； 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 ２ ８ 个测量信
号。再对这些原始测量信号进行聚焦合成处理， 就 可得出具有 ３ 种纵向分辨率和 ５ 种探测深度的 １ ５ 条
就越大。通过仪器刻度 ， 接受线 圈中测量 的二次感 应 电动势就可 以转化为地层电导率。 阵列 感应 测 井原 理 与 普通 感应 测 井 一样 ， 在 普
通感 应 测井 的基 础上 ， 采 用 了 阵列 的线 圈结构 和 多
５ ０
国 外 测 井 技 术
２ ０ １ ３ 年１ Ｏ 月
（ ２ ） 不同线圈系频率越高， 其值越小 ， 频率越低， 其
值越高， 不应出现不同线圈系不同频率乱序的现象； （ ３ ） 全井段 不能 出现 “ 直段 曲线 ” 的情况 。 在 现场测 井 曲线验 收时 ， 通常应 用 “ 不反不 乱不 直” 的“ 三不验收法” 进行 曲线验收 ， 即： 曲线不反序 、 不乱序 、 不出现直段 曲线 即为合格 曲线 。图 １ 是长
０引
言
阵列 感 应 成 像 测 井 仪 （ Ｍ Ｉ Ｔ ： Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ — Ａ ｒ ｒ ａ ｙ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｌ ｏ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｏ ｏ １ ） 不 同于 常 规 感 应 测 井 仪 ， 它 是在原始测量信号的基础上， 采用软件聚焦合成处 理的方法生成不同径向探测深度且具有多种纵 向分 辨率 的多条 电阻率 曲线 的测井方法 ， 提供 了更加丰 富的地质信息 ， 具有纵 向分辨率高 、 分辨率统一 、 径 向探测 深度 大 、 测 量 精 度高 、 能 够 详 细描 述 侵 入剖 面、 划分薄层 、 准确计算地层真实 电阻率等多种优 点， 在识别 和评 价油 气层方面 发挥 了重 大作 用 ， 成 为
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。
高分辨率阵列感应测井技术
高阻层
高分辨率感应测井的应用—薄层评价
●薄层评价优势（淡水泥浆）
高分辨率阵列感 应测井所提供的 1ft（0.3048m)的 高纵向分辨率的 曲线，可用来划 分薄地层，精确
65号层：油49.1/102吨
反映储层电阻率 的细微变化，与 自然伽马曲线有 非常好的对应关 系，对于发现常 规电阻率测井资 料无法识别的薄 层有很大帮助。
与双侧向、双感应相比，高分辨率阵列感应具有较大的探 测深度，具有较强的纵向分层能力。
利用高分辨率阵列感应多种不同探测深度曲线间正负差异
关系，可定性判别油、水层。 高分辨率阵列感应资料可以反映泥浆污染地层情况，求取 泥浆侵入半径。 对于泥浆侵入低阻储层及薄互层低阻储层，在3700常规测
井系列基础上加测高分辨率阵列感应测井项目效果很好。
利用高的垂向分辨率特性进行薄层评价
高分辨率感应测井的应用—利用深探测电阻率数值评价流体性质
淡水泥浆
高分辨率阵列感应
测井能够提供径向探测
深度为120in的电阻率 曲线，径向探测深度达 到3m，基本上能够反映
油10.85/102吨，水1.8/0方
原状地层信息。
油2.92/34.8吨，水5.34/131方
高分辨率感应测井的应用—利用深探测电阻率数值评价流体性质
盐水泥浆
ZH5
1,2号层日产： 油65.6吨，气29591方
3号层日产： 油87.9吨，气14799方
高分辨率感应测井的应用-利用不同径向探测深度电阻率曲线幅
度差异识别流体性质
利用不同径向探测深度电阻率曲线差异评价流体性质是阵列感应测井特有的一种流体性 质评价方法。 淡水泥浆条件下： 油层：M2RX≥M2R9≥M2R6≥M2R3≥M2R2＞M2R1 水层：M2RX≤M2R9≤M2R6≤M2R3≤M2R2＜M2R1
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。
阵列感应的探测特性及其信息应用
并且 垂直 于元 环 所形 成 的平 面 ， 为单 元环 ， 元环 涡 称 单
第一作者简 介： 明和 ， ， 罗 男 工程 师 ，９ ９ １８ 年毕业 于华北石油 学校地质专 业 ，目前在 中国石油测井有 限公 司华北事业部 从事测井仪 器维修工作 。
邮编 ：６ ５ ２ ０ ２ ５
石
・
油
仪
次磁 场 又在 接收 线 圈 内产 生 二 次 感 应 电动 势 ， 次 电 二 动势 又 比涡 流 延 迟 ９。 好 比发 射 电流 延 迟 １０， ０正 ８。就
是我们所需要 的有用信号 。二次电动势的大小与涡流 的大 小成 正 比， 流 的大小 与发 射 电流 的强 度有 关外 ， 涡 还与发射 电流的频率、 地层 电导率有关 。 根据几何因子理论 ， 假设在地层 中切出一个半径
是： 测量精度 高、 分层 能力强、 用范 围广和丰 富的信 息资源。文章通过对阵列感应测 井仪 结构 的探测 ， 适 介绍 阵列感应所
提供各种信 息的分析应用 ， 更 多的钻 井工程数据 和地层地质参数 ， 这种新兴的 电法测 井方 法得到更广 泛的应 用。 提供 使
关 键 词 ：几何 因子 ； 测特性 ；响应函数 ； 息 ；井眼形状 ；侵入带 探 信
ｄ 一 ：
× ×ｒ ａｚ 导 耐 ｒ ３ ａ
同， 除了在线圈的分布上与常规感应不同外 ， 发射线圈 的发射频率和信号 的采集处理上也有很 大的不 同， 在 测井资料的解释方面 ， 利用不 同工作频率和源距所采 集 的信息进行合理分配、 合成 ， 使测井 曲线更真实地反 映地层 电阻率 、 入带 电阻 率及 泥浆 电阻率 等数 据 ， 侵 还 可根据阵列感应所提供 的信息 ， 分析得到侵入带的侵 入深度及地层流体压力 、 井眼大小体积等参数 。
阵列感应应用
地层水矿化度
无侵入
3000ppm 流体性质的识别受地层水矿化度影响
二、在咸水泥浆中应用
Kh18井
• Rm=0.078Ω•m/16℃，
远低于区域地层水电阻 率，因此，无论油气层 还 是 水 层 ， HDIL 径 向 关系为减阻侵入特征。
• 本组气层阵列感应
测井充分体现了其独 特优势，尤其是第 152层，其物性相对 较好，阵列感应90in 与120in探测深度曲线 呈径向分开，说明本 层侵入较深。
• 第 151 、 152 层 合 试 ：
日产气4181方。
二、在咸水泥浆中应用
TY9井
受咸水泥浆侵入较深影响，常 规深侧向无法探测到地层的真 电阻率。阵列感应120in探测深 度电阻率曲线能够获得地层真 电阻率，进行流体识别。 该层顶部解释为气层、底部为 水层。
21462148m试油， 日产气 108143方
对原始测量数据进行处理，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。三种纵向分辨率为 1ft、2ft、4ft，每一种纵向分辨率又有10in、20in、 30in、60in、90in、120in六种探测深度。
HDIL仪器指标
接收阵列数 ：7
采集频率数 ：8 频率范围（KHZ）：10－150 总测量道数 ：112 探测深度 ：10 、20 、30 、60 、90 、120in 垂直分辨率选择：有分辨率曲线或1 、2 、4ft分辨 率匹配曲线 最高工作温度F（C）：400（204） 测速 ：9m/min
评价地层侵入特性
反演地层真电阻率 及冲洗带电阻率 确定地层侵入剖面
应用实例分析
一、流体性质的识别
二、阵列感应在咸水泥浆中的应用
阵列感应测井特点与应用分析
阵列感应测井特点与应用分析高杰中国石油大学（北京）测井研究中心，102200摘要：阵列感应测井具有明显的优势，已经得到测井行业的普遍认可，本文结合阵列感应测井的实际应用效果，从阵列感应测井仪器设计（仪器结构、频率等）和数据处理方法入手，力图对其特点进行客观分析，对出现的问题（精度问题、泥浆影响问题、探测特性问题等）进行客观评价，为阵列感应测井仪器研制和测井资料的充分应用提供理论和方法依据。
主题词：阵列感应测井软件聚焦仪器结构环境影响测量精度前言阵列感应测井技术出现于二十世纪九十年代初，由于比传统双感应测井测量信息多、侵入反映明显、分辨率高、探测深度深、地层电阻率测量准确以及分辨油气水明显等优点，在油气勘探开发中具有良好的应用前景[1]。
目前，商用阵列感应测井仪器主要有Schlumberger公司的AIT-B和AIT-H，Baker Atlas公司的HDIL，Halliburton公司的HRAI和俄罗斯的HIL及其高频等参数测井（VIKIZ）仪器，前三家公司的仪器均在中国油气田开展测井服务。
国内许多测井公司已经购买了阵列感应测井仪器，同时，中国已经研制完成阵列感应测井仪器，目前正在推广应用。
阵列感应测井仪器已经得到测井行业的普遍认可，为了更好地进行阵列感应测井仪器系列选择、国内阵列感应测井仪器的研制和资料实际应用，有必要结合阵列感应测井的实际应用效果和特点，从阵列感应测井仪器设计和数据处理方法入手，对现有仪器进行客观分析和评价。
本文主要以AIT、HDIL和HRAI为例，进行相关问题的说明。
一、阵列感应测井仪器设计特点1．仪器结构和基本特性AIT、HDIL和HRAI的仪器结构和基本特性汇总在表1中。
表1 AIT、HDIL和HRAI的仪器结构和基本特性2．设计思想三家测井服务公司的商用阵列感应测井仪器，均采用Poupon提出的思想：先井下采集信号，传到地面，通过处理提出所需信号；同时强调尽可能多的采集井下地层信息，通过地面信号处理提取测井解释所需的信息。
《测井储层评价方法》阵列感应成像测井AIT
Vertical resolution
90% of vertical response function
AIT 2英尺分辨率曲线径向几何因子
几何因子,GF
1.1
0.9
0.7
0.5
AT10
AT20
0.3
(二） 阵列感应成像测井
AIT Array Induction Imager Tool
传统感应测井仪器的基本组成单元
Schlumberger
1、AIT 线圈系 （1 个发射线圈/8组接收线圈）
啊
R8
R7 R5 R3 R1 T
R2 R4 R6
72”
39பைடு நூலகம்
21 15 6 0
9 15 27
Two frequencies: 20kHz, 40kHz R（电阻） & X（电抗） signals
第一道： r1为冲洗带半径,r2为过 渡带半 径; 第二道： 合成曲线及Rt、Rxo反演结果 第三道： 计算得到的侵入地层的泥浆滤 液体积。
由相同AlT的测井数据 生成的三种图像: 左：地层电阻率 中：视地层水电阻率 右：含油气饱和度
AIT Permeable Zone
Permeable Zones
3、AIT 信号处理结果
——获得3种分辨率、5种探测深度共15条曲线
探测深度(英寸)
分辨率(英尺)
10 20 30 60 90
1
AO10 AO20 AO30 AO60 AO90
2
AT10 AT20 AT30 AT60 AT90
4
AF10 AF20 AF30 AF60 AF90
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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《阵列感应实例》课件
《阵列感应实例》PPT课 件
欢迎大家来到《阵列感应实例》的PPT课件。今天我们将一起探讨什么是阵 列感应以及它在各个领域的应用和优势。
什么是阵列感应
阵列感应是一种通过多个传感器组成的阵列来检测和测量环境中的信号或事件的技术。它利用传感器网络的数 据进行分析和判断。
阵列感应的应用
• 车辆检测系统 • 手势识别设备 • 智能家居系统
1
系统原理
通过感应器阵列对居住者需求做出实时响应和智能控制。
2
系统结构
由多个感应器布置在不同的房间和位置，与智能设备相连。
3
系统效果
提供便利的居住体验，自动调节温度、照明等环境参数。
阵列感应的发展趋势
• 更小型化、集成化的传感器 • 更广泛的应用领域，如智能医疗、智能交通等 • 更智能化的数据分析和处理技术
例2：手势识别设备
利用阵列感应技术实现手势的识别和跟踪，可以用于虚拟现实、智能设备操作等领域。
设备原理
通过检测手部或身体的姿势和动 作来识别手势。
设备结构
由多个传感器组成的阵，实现与智能 设备的交互。
例3：智能家居系统
利用阵列感应技术实现智能家居设备的自动控制和环境感知，提升生活的便利和舒适度。
阵列感应的优势
• 高准确性 • 高灵敏度 • 实时响应 • 多功能性
例1：车辆检测系统
利用阵列感应技术实现车辆的检测，可以用于智能交通管理和停车场管理等领域。
系统原理
通过车辆的电磁特性识别和区分不同车辆。
系统结构
由多个传感器组成的阵列，与地面或道路表面安装。
系统效果
实时监测车辆流量和车辆类型，提高交通管理效率。
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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。
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℃）
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
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。
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。
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
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。
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。
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。
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