侧向测井

M
' 1
0.083
M1
0.167
0.02 Ao
0.167
M
2
0.083
M
' 2
0.25
0.025 A2
0.5
0.025 B2
分布比S=2.4；电极系长度L0=1.07m；电极距L=0.437m
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A1 M2’ M1’ A0 M1 M2 A1‘
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2
测量原理
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1
七侧向测井电极系
将回路电极B分成两部分B1、B2，对 称地放在深三侧向电极系的A1、A2点击的 外侧，由于回路电极靠近， A1、A2发出 的屏蔽电流IS很快通过B电极形成回路， 对主电流I0的控制作用减弱，所以I0深入 地层不远处就开始发散，从而使电极系的 探测深度减小。图中阴影部分是浅七侧向 主电流的分布范围。
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1
三侧向测井电极系
电极系在井内的工作状态 及电流分布如图3-2所示。
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1
三侧向测井电极系
测井过程中，主电极A0和屏蔽电极A1、A2
分别通以相同极性的电流I0和Is，并使I0 保持为一常数，通过自动控制Is方法， 使A1、A2的电位始终保持和A0的电位相等
，沿纵向的电位梯度为零。这就保证了 电流不会沿井轴方向流动，而绝大部分 呈水平层状进入地层，这样大大减小了 井和围岩的影响，测量的是主电极（或 任一屏蔽电极）上的电位值。因为主电 流保持恒定，故测得的电位依赖于地层 电阻率的大小。从电场的分布看出三侧 向测井所测的视电阻率曲线主要取决于 深部原状地层的电阻率值。
侧向测井
二零一四年一月二日
在高电阻率剖面中或高矿化度泥浆的钻孔中，进行普 通电阻率测井时，由于井的分流作用大，所测视电阻率曲 线变化平缓，几乎无法分辨剖面上的岩层，更无法确定岩 层的真电阻率值。因此在电极系上增设聚焦电极迫使供电 电极发出的电流径向地流入地层，从而减小井的分流和围 岩的影响，提高纵向分辨能力。用这种电极系沿井孔进行 视电阻率测量的测井方法叫侧向测井，又称聚焦测井。
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电流线
侧向电极系电流分布示意图
侧向测井：根据同性电相斥的原理，在主电极的两端通以 相同极性的屏蔽电流，使主电流垂直井轴而流入地层测量 其电阻率。
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三电极侧向测井简称三侧向。为测准渗透层井段侵 入带和原状地层的电阻率，设计了深三侧向电极系和浅 三侧向电极系，两种电极系的探测深度不同，但两种测 井的基本原理是相同的。
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1
双侧向测井电极系及电场分布
2
测量原理
3
双侧向测井资料的应用
（1）、确定地层的Rt和di （2）、划分岩性剖面 （3）、快速、直观判断油、水层 （4）、划分碳酸盐岩储层中的高、低角度裂缝
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1
双侧向测井电极系及电场分布
双侧向测井是在三侧向和七侧向的基础上发展起来的，既有 合适的探测深度（和三侧向相比），又使深、浅侧向电极距 相同（和七侧向相比）。
②深浅三侧向曲线重叠判断油气水层,如果RLL3深 >RLL3浅 即正差异, 则为油气层。
微电极
三侧向
- SP +
解释结果
油 气 层
浅三侧向
深三侧向
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如果RLL3深 <RLL3浅 即负差异, 则为水层，但最后认定 油水层还要经过综合解释。
微电极
三侧向
- SP +
解释结果
水 层
Ra

K
U I0
式中 U —电极表面的电位， V；
I0 —主电流强度，
A；
K — 三侧向电极系系数，m.可用理论计算方法或实
验方法求出，还可用下面的近似公式计算：
K
4 L
ln(2L0 / r0 )
式中，L: 主电极长度的一半；L0: 电极系长度的一半；
r0：电极系半径。
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2
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1
双侧向测井电极系及电场分布
深侧向电极系由于增加了一对柱状 屏蔽电极，对主电流的控制作用加 强，电极系的探测深度加深，主电 流径向流入地层至很远处才发散与 B电极形成回路，测量结果主要反 映原状地层的电阻率。
浅侧向电极系由于柱状回路电极靠 近电极系，使屏蔽电流对主电流的 控制能力减弱，致使主电流流入地 层不远处就开始发散，此电极系探 测范围较浅，所测量的结果主要反 映侵入带电阻率。
0.08
0.02 M 2'
0.22
0.3 A1'
0.8
3 (B2) A2'
电极系参数：Kd=0.733m；Ks=1.505m；电极距=0.6m；仪器全长 9.36m；仪器直径为0.089m。
1
双侧向测井电极系及电场分布
深、浅侧向电极系中 各电极间的尺寸是完 全相同的，其电极距 也相同，因此深、浅 侧向视电阻率曲线受 围岩影响是一样的， 避免了七侧向资料解 释中遇到的麻烦。
反映为监督电极电位的改变，因此，测量任一监督电极如
为求准地层模型中径向各带电阻率，设计了各种聚焦 电极系并建立了相应的侧向测井，到目前为止出现的侧向 测井有三侧向、七侧向、八侧向、双侧向、微侧向、邻近 侧向及微球形聚焦等。
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均匀介质电 流线
普通电极系电流分布示意图
因普通电极系测井不能解决高阻薄层剖面和高矿 化度井地层Rt的测量，它们都不能使电流垂直流入地 层，还因普通电阻率测井在h<L的情况下很难分层， 由此提出了侧向测井。
双侧向测井顾名思义，它也分为深双侧向和浅双侧向， 深侧向电阻率主要反映原状地层电阻率， 浅侧向电阻率主要反映侵入带电阻率。
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1
双侧向测井电极系及电场分布
双侧向测井电极系有9个电极组 成，其中7个为环形电极，分布 与七电极系特点相同，主电极 AO居中，上下对称分布监督电 极M1、M1’和M2、M2’,以及环装 屏蔽电极A1、A1’。在外侧对称 位置上加了两个柱状电极A2、 A2’。最外侧的两个柱状电极 在深侧向电极系中为屏蔽电极 ，在浅侧向电极系中为回路电 极B1、B2。对比电极N和深侧向 的回路电极B在远处。
中部，高阻层对应的Ra大，层界面对应于曲线急剧变化处, Ra极大 值为高阻层的电阻率。
Ra（欧姆米）
高
阻
岩
层
的
电
阻
深
率
度
高阻砂岩
H
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H
当上下围岩的电阻率不相同时，曲线的形状不对称， 极大值移向高阻围岩一方。
Ra 低阻围岩
深 度
灰岩层 （ 米 ）
高阻围岩
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；（2）有利于划分薄层，能清楚地划分出0.4～ 0.5m的薄层；（3）探测深度比普通电阻率测井深。
缺点：当侵入较深时（ D >0.6m），深三侧向测出的
视电阻率曲线受侵入带影响较大，使得深三侧向的 探测深度不够深，浅三侧向的探测深度又不够浅， 测量结果受原状地层电阻率影响大，导致了在渗透 层处，深浅三侧向视电阻率曲线幅度差不明显，难 于判断油水层，综合解释有困难。
深三侧向
浅三侧向
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③求Rt
RLL3必须经过井眼影响校 正、围岩影响校正、侵入影 响校正后才能求得Rt
以上的各种校正项目，因仪器 的类型不同，校正图版也不相同。
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优点：（1）适合在高矿化度泥浆（盐水泥浆）中使用
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2
测量原理
在整个测量过程中，主电极发出的电流Ｉo不变，即恒流测
量。环状和柱状屏蔽电极分别发出与主电极电流同极性的
电流（Ｉ1、Ｉ1’）。柱状屏蔽电极电位和环状屏蔽电极电
位的比值为常数（α）（ α 在测井时给定），同时维持
两对监督电极的电位差为零。
测量时，随周围介质电阻率的变化，Ｉo的分布随之改变，
应用：
基本上与三侧向测井相同
缺点：
由于深、浅七侧向电极系电极距不同，两条视 电阻率曲线纵向分辨能力不同，使测井资料解释应用产 生问题。
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从前边介绍的两种侧向测井可以看出，三侧向测井 探测深度较浅，而七侧向测井探测深度虽然有所改善， 但深浅七侧向电极系的电极距不同，所测两条视电阻率 曲线受围岩影响不同给解释工作带来一定困难。为此推 出了双侧向测井，目前常与微球形聚焦测井组合使用而 得到井孔内径向各带电阻率参数。
深、浅侧向对比
测量原理
1)两者相同处：原理
2)两者区别： ①探测深度：深三侧向大于浅三侧向；
②LLD主要反映原状地层的电阻率即Rt;
LLS主要反映 侵入带(冲洗带)地层电阻率;即Ri或者RXO;
③屏蔽电极的长度：LLD3>LLS3; ④回路电极的个数：LLD3只有1个,LLS3有2个; ⑤聚焦作用的强弱：LLD3强，LLS3弱
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三侧向测井电极系
浅三侧向电极系的结构如图 3-1b所示。由五个圆柱状的 金属电极组成，电极之间有 绝缘片隔开。中间为主电极 Ao，上下对称分布的电极为 屏蔽电极A1、A2及回路电极 B1、B2，对比电极N位于电极 系上方较远处。
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三侧向测井电极系
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电极形状及电极
A2
A1 O
O’ A1’
Ao
M1 M1’
Ao(Io)：主电极 M1M1’、 M2M2’：监督电极
A2’ 绝缘圆柱
A1A1’、 A2A2’：屏蔽电极
3 (B1) A2
0.8
0.3 A1
0.22
0.02 M2
0.08
0.02 M1
0.18
0.12 A0
0.18
0.02 M 1'
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为加大深三侧向电极系的探测深度和减小浅三侧向 电极系的探测深度，不能只靠改变屏蔽电极的长度来达 到目的，只好从改变电极系的结构入手解决问题。设计 出的七侧向电极系，通过调整电极系的分布比来改变屏 流的大小，使其对主电流的控制作用加强或减弱，从而 确定理想的探测深度。这样建立了七侧向电极系测井， 简称七侧向测井。
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三侧向测井电极系
2
测量原理
3
资料应用
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三侧向测井电极系
深三侧向电极系的结构如 图3-1A所示。由三个圆柱 状的金属电极组成，电极 之间有绝缘片隔开。中间 为主电极A0，上下对称分 布的电极为屏蔽电极A1、 A2，且互相短路。对比电 极N和回路电极B位于电极 系上方较远处。 记录点：A0中点
M1、M2和M1’、M2’的中点分别为O1和 O2。 O1和O2的距离叫深七侧向电极系的电 极距，用L表示，而屏蔽电极之间距离A1 、A2的距离叫电极系长度，记做L0。可以 通过调整电极系的分布比S= L0 /L的大小 来调整屏流IS,加强对主电流I0的控制作 用，达到增加电极系探测深度的目的，但 是S不能无限增加，一般S=3-3.5为好。电 极系的记录点定在AO电极的中心。
电极系在井内的工作状态及 电流分布如图3-3所示。
这样主电极发出的电流I0径
向流入地层不远处即发散通 过B1、B2电极形成回路，所测 的视电阻率曲线主要反映井 壁附近岩层电阻率的变化， 在渗透层井段就反映了侵入 带的电阻率Ri值。
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2
测量原理
三侧向电极系的深度记录点在主电极的中点，三侧向 测井测量的是A0电极表面的电位U，其视电阻率Ra为：
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七侧向测井电极系
2
测量原理
勘探开发工程监督管理中心ຫໍສະໝຸດ 1七侧向测井电极系
深七侧向电极系由七个很小的金属环 装电极组成。主电极AO位居中央，其上下 对称分布三对电极，分别为两对监督电极 M1、M2和M1’、M2’，最外侧为一对屏蔽电 极A1、A2，每对电极短路连接，如图所示 。测量时的回路电极B和对比电极N都放置 在七电极上方较远处，近似看做放在无穷 远处。
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2
测量原理
深
三
侧 向 电 极
浅 三 侧 向
电
极
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3
资料应用
曲线特点： ①当上下围岩电阻率完全相同时，曲线对称于地层
中部，高阻层对应的Ra大，层界面对应于曲线急剧变化处, Ra极大 值为高阻层的电阻率。
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3
资料应用
曲线特点： ①当上下围岩电阻率完全相同时，曲线对称于地层
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1
七侧向测井电极系
深七侧向
0.025 A1
0.638
M
' 1
0.112
M1 0.25
0.02 Ao
0.25M
2
0.112
M
' 2
0.638
0.025 A2
分布比S=3.27；电极系长度L0=2.07m；电极距L=0.632m
浅七侧向
0.025 B1
0.5
0.025 A1
0.25