国外阵列感应测井仪器的最新发展

国外阵列感应测井仪器的最新发展

阵列感应仪器在电缆测井作业中已经受了时间的考验,用于商业化服务快接近20年了。Schlumberger公司在1991年推出了AIT仪器（Barber和Rosthal等），之后Baker Atlas公司在1996年（Beard等）、Halliburton公司在2000年（Beste 等）也分别推出了各自的阵列感应仪器。利用阵列感应仪器可以测得聚焦探测深度为10至120英寸、相应的垂直分辨率为1、2、4英尺的径向电阻率曲线。这些测井曲线从横向和纵向上对井眼及其周围地层给予了清晰的描述。近年来，感应仪器的设计者们一直都在不断努力创新,改进仪器的硬件设计和软件处理,最终提高仪器的测量精度和重复性,发挥阵列感应测井的优势,为油、气层识别奠定基础。

一、斯伦贝谢公司的阵列感应成像测井仪AIT家族

AIT阵列感应成像测井仪能在不同井眼条件和环境下精确测量裸眼井地层的电导率，该电导率既是井眼深度的函数，也是径向深度的函数。阵列感应仪器的线圈阵列有多种工作频率。对接收到的信号进行软聚焦处理可以得到不同探测深度的电阻率测井曲线。多道信号处理给出了丰富而稳定的仪器响应,其径向探测深度和纵向分辨率都明显改进和提高，而且对环境影响进行了校正。利用仪器的测量结果还可实现二维（2D）电阻率成像，成像图形清晰定量地显示了层理和侵入特征。利用多种侵入特征描述参数可以表明过渡带和环空带的地层特征。可以把定量的侵入信息现场彩绘为2D含水饱和度Sw图像。继开发出用于测量井眼条件适中的地层电阻率的标准的AIT-B和AIT-C型仪器外,斯伦贝谢公司也开发出用于小井眼和恶劣环境(高温高压)条件下测井等多种类型的阵列感应仪器，组成了AIT家族。多种类型的AIT仪器可适用于不同的特殊工作环境，包括小井眼、恶劣环境下高温高压环境（HPHT）。

Platform Express Array Induction Imager Tool(AIT-H)

AIT-H 仪器特别用于Platform Express 测井平台。此种仪器的长度大约只有AIT-B和AIT-C的一半，但仍可提供同样高质量的测量结果。此仪器主要用于标准的测井条件即：压力高达15,000psi(103Mpa),温度高达257℉（125℃）。最新型号的AIT-M仪器可以用于额定温度高达302℉环境下的同样的参数测量。Slim Array Induction Tool(SAIT)

小井眼要求所使用的仪器直径比标准的仪器小。用于SlimAccess platform 的仪器除了直径要小一些外,小井眼阵列感应仪器(SAIT)还用于带有严重“狗腿”的井眼测井。

Hostile Environment Induction Imager Tool(HIT)

恶劣环境感应成像仪(HIT)是用于恶劣环境井眼中的Xtreme platform的一个子串。即使在高温、高压恶劣条件下,其感应测量质量也能达到标准的AIT仪器的要求。

SlimXtreme Array Induction Imager Tool(QAIT)

Slim Xtreme Array Induction Imager Tool(QAIT)仪器用于Slim Xtreme platform 测量恶劣环境条件下的小井眼。此小井眼感应仪器也可用于带有严重“狗腿”的井眼测井。

二、俄罗斯的IKZ-2阵列感应测量系统简介

俄罗斯IKZ-2测井仪是一种四线圈系阵列感应仪器,适用于充满任何矿化度泥浆的井眼和干井的测井,一次下井可测得4条实部、4条虚部电导率曲线和自然电位曲线。

与传统的双感应八侧向相比,它获得的测井信息丰富,具有径向探测范围大、纵向探测分辨率高的优点。下井仪采用独特的陶瓷外壳,信号传输采用数码遥传方式,使得仪器结构轻巧简洁,性能稳定;地面测量系统自成一体,软件可移植性强,安装使用简便,数据处理功能大。

其主要技术指标:

记录信号数量:17道(其中,第17信道为SP,在地面数字化)

测量误差:＜3%,或±1ms/m

探头测量稳定性至少为:实部信号±2ms/m 虚部信号±4ms/m

仪器供电:必须通过隔离变压器供以220V 50Hz交流电,耗电量:15w

使用条件下环境温度:-10～+120℃,最大耐压:100Mpa

环境温度变化引起的零漂:当温度在25℃以上时每10度不超过0.2 ms/m 仪器预热时间:5分钟;在规定指标范围内可连续工作至少8小时

刻度环校准频率:100±0.5kHz，品质因素:最小20,电导率最大误差:1%，直径:1030mm

下井仪直径:73mm,长度:3550mm,重量:55kg

记录点(仪器上头底端到记录点的位置)

.3I0.5-2240mm .3I0.85-1940mm

.3I1.26-1590mm .3I2.05-910mm

刻度点(仪器上头底端到记录点的位置)

.3I0.5-2310mm .3I0.85-1897mm

.3I1.26-1455mm .3I2.05-675mm

三、哈里波顿公司的新型阵列感应仪器“ACRt”

HALLIBURTON公司继2000年推出了高分辨率阵列感应仪器HDIL后,在2006年的SPE年会上,哈里波顿公司的Mr.J.xiao和M.Bittar 等发表了“一种新型非对称的阵列感应测井仪”一文,文章介绍了一种新型非对称的阵列感应仪器,命名为”ACRt。该仪器改进了线圈系结构及线圈距的设计，ACRt所有子阵列放在线圈系的一边，使仪器的长度更优化，但不会降低探测深度。ACRt有五种径

向探测深度：10、20、30、60和90英寸。此线圈系包含一个发射线圈和6个子阵列。每一个子阵列采用一对接收线圈，即一个为主接收线圈，另一个为补偿接收线圈。该仪器特别注重了线圈系结构及线圈距的设计，这样使仪器的基本原始测量的聚焦深度与合成的径向曲线的聚焦深度非常一致，并使发射线圈与接收线圈之间的电耦合达到最小。下图为ACRt线圈系的示意图.

ACRt仪器在刻度方法和温度影响校正方面也取得了新的进展,采用严格的刻度方法确保了仪器的精度，也确保了仪器对刻度环境的非敏感性。在新型仪器中，每一条计算出的径向曲线与某些特定的子阵列密切相关。这样，该仪器可以获得外插值最少的径向曲线。因此，提交给用户的径向电阻率曲线更准确，对井眼及其周围地层的描述更真实。

国外各公司的感应测井理论和仪器都有其独特的一面,值得学习和探讨。跟踪和借鉴国际先进经验与实用技术,坚持技术创新,开发具有自主知识产权的测井设备,是我国测井技术努力的方向。