4微电极系测井

2.6聚流电极系电阻率法测井 2.6聚流电极系电阻率法测井
对于普通电极系电阻率法测井，在地层比较厚、 对于普通电极系电阻率法测井，在地层比较厚、 油层电阻率不太高， 油层电阻率不太高，并且泥浆电阻率不是太低的情 况下，能够获得较好的结果。然而， 况下，能够获得较好的结果。然而，有时会遇到钻 矿化度很高 井泥浆的矿化度很高（盐水泥浆） 井泥浆的矿化度很高（盐水泥浆）、地层电阻率很 高并且很薄，因而邻层和围岩的影响很大的情况。 高并且很薄，因而邻层和围岩的影响很大的情况。 这时泥浆的分流作用很强， 这时泥浆的分流作用很强，大部分供电电流进不到 地层中去。为了解决这个问题， 地层中去。为了解决这个问题，发展了带聚流电极 的电阻率法测井。 的电阻率法测井。
4．确定井径扩大井段 在井内如有井壁坍塌形成的 大洞穴或石灰岩的溶洞（ 大洞穴或石灰岩的溶洞（当 洞穴直径大于微电极系扶正 器的直径） 器的直径）时，在这些井段 中微电极系的极板悬空， 中微电极系的极板悬空，所 测视电阻率曲线幅度降低， 测视电阻率曲线幅度降低， 接近于泥浆电阻率幅度。 接近于泥浆电阻率幅度。
一、基本原理
在测量过程中， 在测量过程中，当电极系运行到不同电阻率的地层 的电位将不相等。 时，A0与A1、A2的电位将不相等。它们之间的电位差 就会被传送到专门的装置，自动调节装置就会自动调 就会被传送到专门的装置， 节供给A 节供给A1、A2的电流，以保持整个电极系处于等电位 的电流， 状态。主电极的电流I0被A1、A2屏蔽电极的电流I1、I2 屏蔽电极的电流I 状态。主电极的电流I 所屏蔽， 所屏蔽，不能像普通电极系供电电流那样向各个方向 流动，只能近似成水平片状进入地层。 流动，只能近似成水平片状进入地层。
二、微电极系测井曲线
通常采用重叠法将 微电位和微梯度两条 测井曲线绘制在成果 图中，见图4 图中，见图4-3。两条 曲线在有的井段是重 合的， 合的，有的井段是分 离的， 离的，曲线分离叫有 幅度差。 幅度差。
二、微电极系测井曲线
当微电位曲线幅度大于微梯度曲线 幅度时， 正幅度差” 幅度时，称“正幅度差”；当微电位 曲线幅度小于微梯度曲线幅度时， 曲线幅度小于微梯度曲线幅度时，称 负幅度差” “负幅度差”，渗透层井段在微电极 系曲线上的基本特征就是有幅度差， 系曲线上的基本特征就是有幅度差， 因为渗透层大部分都有泥浆侵入， 因为渗透层大部分都有泥浆侵入，侵 入结果使井壁上有泥饼和形成冲洗带， 入结果使井壁上有泥饼和形成冲洗带， 一般冲洗带电阻率R 一般冲洗带电阻率Rxo比泥饼电阻率 Rmc大5倍以上。所以探测深度不同的 倍以上。 两种微电极系所测的视电阻率必然出 现幅度差，且一般为正幅度差。 现幅度差，且一般为正幅度差。幅度 差的大小决定于R 差的大小决定于Rmc/Rxo值以及泥饼的 厚度。 厚度。
三、微电极系测井资料应用
2．确定岩层界面 微电极曲线的纵向分辨能力较强， 微电极曲线的纵向分辨能力较强，划分薄互层组和 薄夹层比较可靠。 薄夹层比较可靠。渗透层的界面可用两条微电极曲线 的分歧点的深度位置来确定。一般砂泥岩剖面中划分 的分歧点的深度位置来确定。 渗透层多以微电极曲线作为主要依据。 渗透层多以微电极曲线作为主要依据。
2.6聚流电极系电阻率法测井 2.6聚流电极系电阻率法测井 按电极系结构特点和电极数目不同， 按电极系结构特点和电极数目不同，聚 流电极系电阻率测井又分为： 流电极系电阻率测井又分为 ： 三电极侧 向测井、 七电极侧向测井、 微侧向测井、 向测井 、 七电极侧向测井 、 微侧向测井 、 邻近侧向测井和微球形聚焦测井。 邻近侧向测井和微球形聚焦测井。 在这里主要讲述三侧向测井原理及应 用。
地球物理测井课件
河北工程大学 主讲人：周俊杰
2.5微电极系测井 2.5微电极系测井 为了提高纵向分辨能力， 为了提高纵向分辨能力 ， 不漏掉薄 层和求准目的层厚度； 层和求准目的层厚度 ； 直观地判断渗 透层； 透层 ； 准确地测出冲洗带电阻率等目 建立了微电阻率测井 微电阻率测井。 的，建立了微电阻率测井。
一、微电极系测井原理
为达到上述目的， 为达到上述目的，设计了一个电极 距很小， 距很小，但测井结果又不受泥浆影响 的井下装置—微电极系 微电极系， 的井下装置 微电极系，其外貌结构 见图4-1所示 所示。 见图 所示。 在主体上装有三个弹簧片扶正器， 在主体上装有三个弹簧片扶正器， 弹簧片之间的夹角为120° 弹簧片之间的夹角为 ° ， 其中一 个弹簧片上装有硬橡胶绝缘极板， 个弹簧片上装有硬橡胶绝缘极板，极 板上嵌有三个电极A、 板上嵌有三个电极 、M1、 M2， A为 为 供电电极， 为测量电极， 供电电极 ， M1 和 M2 为测量电极 ， 电 极间的距离均为0.025m。弹簧片扶正 极间的距离均为 。 器使电极系紧贴井壁进行测量，消除 器使电极系紧贴井壁进行测量， 泥浆对测量结果的影响。 泥浆对测量结果的影响。
一、基本原理
主电极和屏蔽电极之 间的电位平衡可以通过 多种方法实现，常用的 多种方法实现， 一种是在主电极和屏蔽 电极之间加一个数值很 小的电阻， 小的电阻，使主电极和 屏蔽电极基本上处于相 同的电位。 同的电位。
3.测得的视电阻率 3.测得的视电阻率
由于主电极电流成薄片状水平进入地层， 由于主电极电流成薄片状水平进入地层，它的接地 电阻可以看作是电流片范围内井内泥浆电阻r 电阻可以看作是电流片范围内井内泥浆电阻rm、侵入 带电阻r 和地层未被侵入部分的电阻r 带电阻ri和地层未被侵入部分的电阻rt在水平方向上串 联起来的结果 3.3） r0＝rm＋ri＋rt（3.3） 画成等效电路，如图。 画成等效电路，如图。
一、基本原理
三侧向测井的基本原理是在主供电电极两侧 加上两个屏蔽电极， 加上两个屏蔽电极，并向屏蔽电极供以相同极 性的电流，使其电位与主电极相等，迫使主电 性的电流，使其电位与主电极相等， 极电流不能在井眼中上下流动， 极电流不能在井眼中上下流动，而成水平片状 进入地层， 进入地层，把井的分流作用和围岩影响减到最 小。由于迫使电流只向侧向流动，电流的方向 由于迫使电流只向侧向流动， 垂直于电极系的轴线，因此称作侧向测井。 侧向测井。 垂直于电极系的轴线，因此称作侧向测井
三、微电极系测井资料应用
1．划分岩性剖面 首先利用微电极系曲线是否有幅度差这一特点， 首先利用微电极系曲线是否有幅度差这一特点，将渗 透层和非渗透层区分开。 透层和非渗透层区分开。再根据曲线的幅度大小和幅度 差的大小详细地划分岩性。 差的大小详细地划分岩性。
含油砂岩和含水砂岩都有明显的幅度差。 但幅度 含油砂岩和含水砂岩都有明显的幅度差。如果岩性相 泥岩微电极曲线幅度低， 泥岩微电极曲线幅度低，没有幅度差或有很小的 灰质砂岩微电极曲线幅度比普通砂岩高， 灰质砂岩微电极曲线幅度比普通砂岩高， 同，含水砂岩的幅度和幅度差都略低于含油砂岩，砂岩 含水砂岩的幅度和幅度差都略低于含油砂岩， 负不定的幅度差，曲线呈直线状， 正、负不定的幅度差，曲线呈直线状，具有砂泥岩 差比普通砂岩小。 差比普通砂岩小。 的含油性越好，这种差异越明显。 正幅度差特别大。 的含油性越好，这种差异越明显。这是由于砂岩的冲洗 剖面中典型的非渗透性岩层的曲线特征。 剖面中典型的非渗透性岩层的曲线特征。 生物灰岩微电极曲线幅度很高， 生物灰岩微电极曲线幅度很高，正幅度差特别大。 带中有残余油存在的缘故。如果砂岩含泥质较多， 带中有残余油存在的缘故。如果砂岩含泥质较多，含油 孔隙、 孔隙、裂缝性石灰岩微电极曲线幅度比致密石灰岩 致密灰岩微电极曲线幅度特别高，常呈锯齿状， 致密灰岩微电极曲线幅度特别高，常呈锯齿状， 性变差，则微电极曲线幅度和幅度差均要降低。 性变差，则微电极曲线幅度和幅度差均要降低。 低得多，一般有明显的正幅度差。 低得多，一般有明显的正幅度差 有幅度不大的正或负的幅度差。 有幅度不大的正或负的幅度差。 。
一、微电极系测井原理
按等距离直线排列在极板上的三 个电极组成两种不同类型的微电极 其中A 025M 025M 系 。 其中 A0.025M10.025M2 为微梯度 0375m 电 极 系 ， 其 电 极 距 是 0.0375m ； A0.05M2组成微电位电极系，它的电 05M 组成微电位电极系， 极距为0 05m 极距为0.05m。 微电位电极系的探测深度为 100mm，微梯度为40mm。因此前者 100mm，微梯度为40mm。 所测视电阻率主要反映渗透层井段 冲洗带电阻率； 的 冲洗带电阻率 ； 而后者测量的结 果主要反映泥饼电阻率 果主要反映泥饼电阻率。 泥饼电阻率。
一、基本原理
中间的电极A 为主电极， 中间的电极A0称为主电极，上下两 称为屏蔽电极 屏蔽电极， 侧的电极A 侧的电极A1、A2称为屏蔽电极，主电 极和屏蔽电极之间有很薄的绝缘层将 它们隔开。 它们隔开。 电极的记录点 主电极的中点。 电极的记录点为主电极的中点。 记录点为 屏蔽电极A 屏蔽电极A1和A2是用导线连接在一 起的，彼此短路。主电极A0与屏蔽电 起的，彼此短路。主电极A 极A1、A2通以相同极性的电流并保持 等电位。 等电位。
三、微电极系测井资料应用
3．确定含油砂岩的有效厚度 由于微电极曲线具有划分薄 层和区分渗透和非渗透性岩层 两大特点，所以利用它将油气 两大特点， 层中的非渗透性的致密薄夹层 划分出来， 划分出来，并把其厚度从含油 气层总厚度中扣除就得到油气 层的有效厚度。 层的有效厚度。
三、微电极系测井资料应用
二、微电极系测井曲线
非渗透性地层处的微电 非渗透性的石灰岩和白 极系曲线无幅度差或有正、 极系曲线无幅度差或有正、 云岩薄层在微电极系曲 负不定的较小的幅度差。 负不定的较小的幅度差。 线上幅度极高且无幅度 差或者具有很小的正、 差或者具有很小的正、 在砂泥岩剖面中泥岩是 负不定的幅度差，见图 负不定的幅度差， 常见的非渗透性岩层，其 常见的非渗透性岩层， 4-3中1568—1568.7 m 1568— m井 电阻率较低，见图4-3中 电阻率较低，见图4 井 段曲线特点， 井段。 1525 m—1531 m井段。泥 m— m井段 段曲线特点，该层是夹 质粉砂岩， 在砂岩和泥质粉砂岩中 质粉砂岩，随泥质含量的 的石灰岩薄层。 增多微电极曲线幅度下降， 的石灰岩薄层。 增多微电极曲线幅度下降， 而且幅度差变小。 而且幅度差变小。
一、基本原理
在测量过程中要保持三点： 在测量过程中要保持三点： 主电极的电位与屏蔽电极之间的电位相等， 主电极的电位与屏蔽电极之间的电位相等，若不相等通过 自动调节装置供给一个屏蔽电流给屏蔽电极，使之相等。 自动调节装置供给一个屏蔽电流给屏蔽电极，使之相等。 主电极和屏蔽电极之间的电流极性相等。 主电极和屏蔽电极之间的电流极性相等。 I0恒定，主电极电流强度恒定。 恒定，主电极电流强度恒定。
一、微电极系测井原理
微电极系测井的视电阻率曲线，除受泥饼、侵入带、 微电极系测井的视电阻率曲线，除受泥饼、侵入带、 原状地层的影响外，还与极板形状和大小有关， 原状地层的影响外，还与极板形状和大小有关，其视 电阻率表达式为 ∆U
RML = K I
式中△U—微梯度测井时，△U=△UM1M2；微电位测 微梯度测井时， U=△ 式中△ 井时， U=△ 为对比电极，一般用主体作N 井时，△U=△UM2N为对比电极，一般用主体作N极）； K—微电极系系数，与电极距、极板的形状和大小有关， 微电极系系数，与电极距、极板的形状和大小有关， 一般在微电极系校验池中测量得到。 一般在微电极系校验池中测量得到。每次测井前均应 值校验工作，以确保测井曲线的可靠性。 作K值校验工作，以确保测井曲线的可靠性。
一、微电极系测井原理ຫໍສະໝຸດ 为保证微电位和微梯度电 极系在相同的接触条件下测 量 ， 必须采用微电位和微梯 度同时测量的方式进行测井， 度同时测量的方式进行测井 ， 其原理线路见图。 其原理线路见图 。 这种测量 方式不仅避免了接触条件影 而且提高了效率。 响 ， 而且提高了效率 。 为保 证纵向分辨能力强的特点， 证纵向分辨能力强的特点 ， 测井时电极系提升速度不宜 过快。 过快。