过套管地层电阻率测井技术综述
过套管地层电阻率测量技术应用
过套管地层电阻率测量技术应用2008年准东地区首次引进CHFR和EKOS两种测量仪器对火烧山油田、北三台和沙南油田进行过套管地层电阻率测量。
过套管地层电阻率测量可以判断小层水淹程度，寻找剩余油分布规律，为油田制定调整加密方案和单井措施提供依据。
通过15口井17井次的过套管地层电阻率测量，比较好的判断出了各井纵向上小层的水淹程度和潜力大小；依据测试结论对5口井实施增产措施，获得了一定效果。
标签：套管；电阻率；水淹程度；CHFR；EKOS1 概况套管井中的岩石流体评价主要利用核测井，目前国内投入商业应用的过套管电阻率测井仪有两种，一种是斯伦贝谢2002年推出的CHFR-PLUS改进型过套管电阻率；另外一种是俄罗斯研制的EKOS型过套管电阻率测井仪。
准东采油厂下属的火烧山油田、北三台油田和沙南油田目前都已到了开发的中高含水阶段，寻找潜力层和剩余油分布是提高开发效益的一个关键因素。
2 应用研究2.1 数据有效性检验根据测量范围，斯伦贝谢公司CHFR要求地层电阻率不大于100Ω·m，俄罗斯EKOS要求地层电阻率不大于300Ω·m，因此，利用CHFR测量时地层电阻率大于100Ω·m的层段数据无效；利用EKOS测量时地层电阻率大于300Ω·m的层段数据无效。
根据以上原则，此次17井次的过套管电阻率测量数据，H2452目的层电阻率全层超出测量范围，数据不可信；另外，有8口井共15段测量数据不可信（13段电阻率超出测量范围，2处套管变形）。
2.2 解释结论评价本次过套管电阻率测量共对170段砂层进行了含油饱和度解释，除去不可信数据段外，还有159段砂层取得了可靠数据，获得含油饱和度资料，其中斯伦贝谢公司CHFR测量获得122段砂层含油饱和度，俄罗斯EKOS获得37段砂层含油饱和度。
过套管地层电阻率测量结论可靠性最直接的验证方法就是对单井进行措施或实施调整方案。
在此之前，可以利用单井生产动态，结合油藏认识和其它研究成果与測量结论比较，与以上认识比较吻合或接近的结论可以认为较可靠；否则，与以上认识矛盾较大的结论可以认为不可靠。
过套管电阻率测井解释-精品文档
单层分析
第27层：该层套 后地层电阻率在 不受泥浆侵入影 响情况与套前地 层电阻率基本一 致，数值较高， 综合其它资料分 析该层应该含油， 建议对该层进行 射孔求产。
单层分析
第7层：该层套后 地层电阻率低于 套前电阻率，原 因是泥浆增阻侵 入影响，还是其 它因素影响还有 待于分析考察， 但从裸眼完井资 料综合分析，该 层应该含油，建 议对该层进行射 孔求产。
过套管电阻率测井解释
二0一0年八月
汇报内容
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一、概述
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二、过套管电阻率测井的地质应用
三、过套管电阻率测井资料处理
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四、过套管电阻率测井资料解释分析
五、X井测井及解释分析
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六、结论
概
述
过套管电阻率测井是一种电阻率测井方法，它实现了
在套管内对套管外地层电阻率的测量，因具有比核测井更 好的探测特性和动态探测范围等优势，逐渐成为套管井看
单层分析
第1层：该层套后 地层电阻率在不 受泥浆侵入影响 情况与套前地层 电阻率基本一致， 数值低主要为岩 性影响，储层具 有一定厚度，建 议对该层进行射 孔求产。
深度匹配后，人工确定出适合本井的K因子，得到反映地层真实信息的过套管电
阻率。
3、绘制过套管电阻率测井曲线综合图
：将经过预处理的过套管电阻率测井
资料与裸眼井测井资料绘制成测井曲线综合图，进行资料解释与评价。
过套管电阻率测井资料解释分析
1、 过套管电阻率测井资料解释标准 ：
过套管电阻率大于或近似等于裸眼井电阻率：过套管电阻率与裸眼电阻 率相当或略有升高，地层保持原始状态或油运移所致，但应依据裸眼井解释 为油层、含水油层和油水同层，或在一次解释中因疏忽、漏判、错判而解释 为水层导致遗失的油气层，才能采取进一步增产措施。 过套管电阻率小于裸眼井电阻率：过套管电阻率明显低于裸眼井电阻率 ，或考虑地层水矿化度的影响，用油田提供的产出水矿化度计算剩余油饱和 度，结合每口井的生产简史，解释水淹程度较高的层，建议采取措施进行封 堵；而仍有较大的剩余油饱和度，即水淹程度较低的层，仍可能提高单井产 能，建议采取措施求产。
过套管电阻率测井原理
过套管电阻率测井原理一、引言过套管电阻率测井是一种常用的地球物理测井方法，通过测量地下岩石的电阻率来判断岩石性质和储层特征。
本文将介绍过套管电阻率测井的原理及其应用。
二、原理概述过套管电阻率测井是利用电流通过地层产生的电场来测量地层的电阻率。
当电流通过地层时，地层中的电阻会对电流的传输产生阻碍，从而形成电场。
根据电场的分布情况，可以推断出地层的电阻率。
三、测井仪器与方法过套管电阻率测井通常使用测井仪器和电极阵列来进行测量。
测井仪器一般由发射器和接收器组成，发射器产生电流，接收器接收电流信号，并将信号传送到地面上的记录设备进行处理和分析。
四、电阻率测量原理1. 电阻率定义电阻率是指单位长度和单位截面积的物质对电流传导的阻力。
电阻率越大，电流通过的阻力越大。
2. 电阻率与地层特征的关系不同类型的岩石和储层具有不同的电阻率特征。
例如，含水层的电阻率通常较低，而含油层和含气层的电阻率较高。
通过测量地层的电阻率，可以判断地层的含油、含气或含水特征。
3. 电阻率测量方法电阻率测量可以采用不同的电极布置方式，常见的有二极电极、四极电极和八极电极。
电极的布置方式会影响电流流过的地层范围，从而影响测量结果的准确性。
五、过套管电阻率测井的应用过套管电阻率测井广泛应用于石油勘探和开发中。
通过测量井下地层的电阻率，可以判断储层的类型、含油、含气或含水程度以及储层的连通性等信息。
这些信息对于石油勘探和开发具有重要的指导意义。
六、测井结果分析通过过套管电阻率测井得到的数据可以进行进一步的分析和解释。
常见的分析方法包括计算电阻率与深度的关系，绘制电阻率剖面图，判断储层的位置和性质。
同时，还可以结合其他测井数据进行综合解释，提高解释结果的准确性。
七、存在的问题与展望尽管过套管电阻率测井已经取得了一些成果，但仍然存在一些问题需要解决。
例如，电阻率测量结果受地层含水量、温度等因素的影响，需要进行修正和校正。
此外，随着测井技术的不断发展，未来还有望实现更高精度和更深层次的过套管电阻率测井。
关于过套管地层电阻率测井技术的研究分析
（ ）探 测 油 田余 油 一 在 国 际性石 油 紧 张 的局 势 下 ， 田开 采 的 不完 全 造成 了 资源 浪费 和 供 油 油紧缺。 我们 利 用过 套管 地层 电阻率 测 井技 术 测探 油 田的 余油 ， 剩 余油 寻找 分 布层 。 测地 层 电阻 率 ， 电 阻率 较 高 时 ， 油 田的 余油 较 多 ， 油量 高 。 探 当 该 含 该 项运 用 提高 了吐 哈油 田的 产油 量 ， 油 田开 采 中发挥 不 可或 缺 的作用 。 在 过 套 管 电阻率 测井 可 以寻 找剩 余 油分 布 的层 位 。 （ ）油 田 动 态 监 测 二 进 行油 井 开 发时 ， 要 向油 井 中注 入 液 态水 ， 水 的注入 容 易 导致 油 需 而
关 于过 套管地 层 电阻率 测井技 术 的研究 分析
任 平 江 第 七 一 五 研 究 所 浙 江 富 阳
【 摘 要 】 过 套 管地 层 电阻率 测 井技 术 在 实 际 油 井勘 测 中有 重要 的 实用 价 值 。该 技 术 在 经 历 了一 个 世 纪 的 发 展 后 已经趋 向 成 熟 ，在 油 田 的 分 布和 动 态 检 测 中 发挥 作 用 。 本文 浅谈 过 套 管地 层 电阻率 测 井 技 术 的起 源 、原 理 、测 量 方 法 、应 用和 其 发展 前 景 。 【 键 字 】 套 管 井 地 层 电 阻 率 测 量 关 中图分类 号 ：Ｐ ３ ． 文 献标识 码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ — ０ ７２ １ ） ７９ ． ｌ ６１ ８ ０ ９４ ６ （ ０ ００ —２ ０
Ｒ１ Ｕ２ ／Ｒ２ 。
［】 ４ 胡学红 ．新一代 正交偶极 声 波测井仪 ［】 测井技术信 息， ０ （） Ｊ． ２ ７ ９． ０
过套管电阻率测井技术的开发与应用
测 井 即利用 岩层 的电化 学特性 、 导 电特 性 、 声 学特 性、 放 射性 等地 球物 理特 性进 行测 量后 ， 获得 石 油地 质 及 工程 技术 资料 的方法 。传 统 的裸 Ｉ ｌ ｉ Ｏ Ｎ井无 法 测量 出 较 深 地层 的 电阻 率 ， 一 项 新 的测 井 技 术—— 过 套 管 电 阻率测 井技 术逐 渐成 为研 究 的热点 。这 种技 术通 过测 量 变化 的 电阻率 来 确定 地 层 参 数 和 油 藏 动态 变化 ， 实 现 了高 效 的油气 藏 检测 与评 价 ， 同 时能 够 减 少 仪 器故 障和井 眼不 稳定 所 伴 随 的裸 眼 井 测 井 风 险 ， 对 于 提 高 油 气采 收 率 、 延 长油 田开 采 寿命也 具有 积极 作用 。
在 实际油田勘探 中的应用 。新 时期的过套管测 井技术通过 不断的试验和完善 ， 必将 更上 一层楼 。
关键词 ： 过套 管； 测 井技 术 ； 电阻率； 地 层 微 弱 信 号 采 集技 术 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ ９ １ ２ ； Ｃ １ ８ 文献标识码 ： Ｂ
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ Ｌｏ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
ｌ
警
过 套 管 电 阻率 测 井 技 术 的 开发 与应 用
孙铭璐
（ 西 安石 油大学 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘 要 ：过 套 管 电 阻 率测 井技 术是 近年 来推 出的 － ４ 新 的 测 井方 法 ， 通 过 测 量 变 化 的 电 阻 率 进 而 实 现 高效 的 油 气 藏 动 态检 测 ， 同 时能 够减 少仪 器故 障 和 井 眼 不 稳 定 所 伴 随 的 裸 眼 井测 井风 险 。 文 中论 述 了过 套 管 电 阻 率 测 井 技 术 的 开 发 以及
过套管电阻率测井
第 １卷 ・ １ ５ 第 期
江国法 ： 过套管电阻率漫 井 Ｉ
过 套 管 电阻率 测 井
江 国法 译
（ 江汉钽ｉ ！ 井研 究所）
套管井中的油气撂刹和油气饱和度评价是长期以来存在的一个ｌ题。在经过 ６ 年梦想和设计后 ， ｏ ］ ０
现在测 量套管 外地层 电 阻率 已成为现 实。 在 寻求 改进油 田产 能 、 长 油 田生 命期 和 增 加储 延 量 过程 中， 油公 司需 要 能够识 别死 油气 区 、 追踪 饱和度 变化并 探测 油藏 流体 界 面 移 动 的技 术 。全球 在 ２ ０世 套管 井地层 电阻率 （ ｝ Ｒ 仪 器是 一 种 有 效 的侧 ｃＩ ） Ｆ 向测 井 型仪器 ， 即是 一种 电极 型装 置—— 当 给 围绕 井
漏 人地 层 。
仑贝 谢公 司工程 师们 已研制 成功 一个将早 期设 计变成
产品 的系统
由仪 器 内电源 到地 面 回路 电极 的 电地 极 ， 沿套 管 流 动 的 电流逐 渐地漏人 周 围地层 ， 流经大地 到 电地 极 进 入井 眼周 围地 层 的 电 流泄 漏 发 生 在 整个 套 管 长 度 上 ， 以每米长 度 内漏 失 量 是很小 的 测量 套 管外 地 所 层 电阻率 的 主要 挑 战是 测量这 种微小 的漏 失电流 。 进行这 种测 量 的方 法能通过 追踪从 仪器发 出 的电 流沿 着它 流过 的各路 径 到达 电地 极 的分 布 状 况 来 理 解 。该供 电电极 是和套 管 内壁 接触 。电流 中的一些 沿 套管 向上 流动 ， 而另一些则 向下 流动 ， 向每个 方 向流 动
克服 以前难 以超越 的障 碍 获 得套 管外 地层 电阻率 的 ， 及 该技 术局 限性 。现场 实例证 明新 测量 仪和裸 眼井 测 井仪器 的测 量结果 的匹 配 多 么好 ， 该 仪 器是 怎 样 用 及 于监测饱 和 度变化 和流 体界 面变 化。
过套管电阻率测井微弱信号采集及处理
・开发设计・过套管电阻率测井微弱信号采集及处理3张家田 雷 燕 严正国(西安石油大学电子工程学院 陕西西安)摘 要:过套管电阻率测井是目前最新的一种开发测井方法。
该测井技术的关键是极微弱信号(纳伏级)的采集与处理技术。
文章就过套管地层电阻率测井中数据采集提出了新的解决方案,设计了一种基于Delta -Sigma 技术的24位数据采集系统。
板载DSP 完成数据的缓冲,并通过RS232接口与上位机通信,接收上位机的控制命令,向上位机发送采样转换数据,从而有效地对极微弱信号进行采集及处理。
关键词:ADS1271;ADSP2189;24位A/D 转换器中图法分类号:P631.8+1 文献标识码:B 文章编号:100429134(2007)01200082031 过套管地层电阻率测井概述地层电阻率是评价储层含烃量必不可少的要素。
地层电阻率主要取决于所含的液体,含导电盐水的地层的电阻率要比充满烃类的低得多,因而电阻率的测量对于定位烃类矿层具有不可替代的工程价值。
传统的电阻率测量是在裸眼井中进行,如果油井下过金属套管后,由于金属套管的电阻率与地层电阻率相比是极微小的(地层的电阻率在1Ω・m ～1000Ω・m 之间,而金属套管的电阻率的典型值为2×10-7Ω・m ),因此传统的电阻率测井仪器无法实现对地层电阻率的测量,因此有必要发展过套管地层电阻率测井仪器。
该仪器通过测量套管上的微小的电压降,达到测量地层电阻率的目的。
相对于目前广泛使用的套管井含油饱和度监测的中子寿命测井和碳氧比能谱测井,过套管地层电阻率测井的重要特点在于探测深度大,适用于不同孔隙度和地层水矿化度的地层。
国内套管井电阻率测井需求大,尤其在大庆、辽河、吐哈等高含水开发后期的油田,中石油股份公司利用斯仑贝谢公司的套管井地层电阻率测井仪器进行了上百口井的测量,大部分井用过套管电阻率测井确定地层含油饱和度,效果很好,是油田紧迫需要的技术。
因此,这种方法对于油气藏监测,确定老井中死油气带的位置,确定剩余油饱和度的分布,从而延长老井开采寿命具有十分重要的意义。
过套管电阻率测井技术研究与应用
百家述评•212文/赵金宝 张磊过套管电阻率测井技术研究与应用内容摘要 过套管电阻率测井技术，在开发测井中，进行油藏动态监测，剩余油分布监测，具有较强的实用价值，由于其方便性，在生产中得到广泛应用。
本文以俄罗斯过套管电阻率测井仪器为例，介绍了它的测量原理、关键技术、非均匀性对过套管地层电阻率测井的影响及应用，总结利用过套管电阻率测井资料和其他相关资料进行油层水淹程度监测，落实剩余油分布。
关键词 过套管电阻率;测量原理;测井解释地层电阻率是评价储层含烃量必不可少的要素。
地层电阻率主要取决于所含的液体。
含导电盐水的地层电阻率要比充满烃类的低得多，因而电阻率测量对于定位烃类储层具有不可替代的工程价值。
过套管电阻率测井是一种电阻率测井方法，它实现了在套管内对外地层电阻率的测量，因具有比核测井更好的探测特性和动态探测范围等优势，逐渐成为套管井看好的测井新技术。
斯伦贝谢公司相继推出了CHFR 和改进型的CHFR-plus，阿特拉斯推出了TCRL,俄罗斯推出了ECOS 仪器，这些仪器已逐渐在生产中得到应用，并进行了一定的现场实验和初步研究工作。
本文以过套管电阻率测井仪器为例，介绍其在麻黄山区块的实际应用，总结出利用过套管电阻率测井资料和其他相关资料进行监测油层水淹程度，落实剩余油分布，为水平井部署及油井措施挖潜提供可靠依据。
研究表明，俄罗斯过套管电阻率技术能够适用于剩余油饱和度的评价，油藏动态的监测以及老井油气层的二次评价。
过套管电阻率测井和裸眼电阻率测井在物理上的显著区别是井眼套管本身就是一个巨大的导体，大部分电流会沿着套管流动，高频交流电几乎全部留在套管内部，但是低频交流电流(或者是直流电流)将会有一小部分泄露到地层中去。
在套管内绝大部分电流沿套管流到地面回路电极，而在套管内壁以及低频率流动的电流将套管视为传输线，由于钢套管周围地层介质可视为导电介质，所以将有极小部分电流渗流到地层，再流回到地面回路电极。
过套管电阻率测井_pdf
2、CHFR的原理、仪器与应用
完成两步测量后，按右图公式 计算出泄漏到地层的电流△I，再按 下面公式就可计算出地层电阻率。 Rt = K × Vds/ △I Vds：测点到地面的电压降，应用单 独程序进行精确的测量：直流电流 从底部电流电极发射，沿着和测量 地层电流同样的路径返回地面。测 量底部电流电极与地面另一个参考 电极两端的电压。改变发射电流极 性，正极和负极各测量一次，以减 少极化和漂移这样的系统误差。 △I：地层电流；K：仪器因子。 A C
《测井新方法》
第七讲：过套管电阻率测井
张元中 中国石油大学（北京）资源与信息学院测井研究中心 zhangyz@; mr.zhangyz@
主要内容
1、过套管电阻率发展历程 2、CHFR原理、仪器与应用 3、EKOS原理、仪器与应用
1、过套管电阻率发展历程
1939年前苏联L.M.Alpin提出了“在套管井中进行电测的方法”，提出一种测 年前苏联 量漏泄电流的方法，但限于以下缺陷未能实现： 不能确定套管厚度和套管电导率的变化对测量结果的影响。 电极距选择不当，与理想的电极距差别很大，对结果产生重大影响。 原理上看只获得地层相对电导率，不能测得绝对值。 Alpin没认识到：为了消除电场畸变对电压测量结果得影响，电流电极与测 量电极之间必须保持一定距离。
3、EKOS的原理、仪器与应用
3、EKOS的原理、仪器与应用
测量要求及方式：EKOS测井不需要刮削套管壁来清洁锈蚀、结垢，不需 要洗净井内脏物、刮蜡和热水洗井或酸洗；只要仪器可以到井底就可以测 量。测量过程分为上供电测量和下供电测量2次测量。 探测深度：EKOS仪器的探测深度也定义为在无限厚地层中的某一点，在 该点处内介质对整个测量信号的贡献为50%。通过数值模拟确定仪器的探 测深度在2m间变化，具体受地层参数的影响。 分辨率和测量范围：理论上仪器的分辨率和测量电极间距有关。电极间距 为0.5m, 因此理论上的分辨率也为1m。仪器测量的下限为1 Ω·m, 上限为 300Ω·m。 测井速度：EKOS测井仪测量信号幅度变化非常小，并且电极在套管中运 动产生的噪声信号远大于测量信号，EKOS测井必须静止测井。静止时间包 括井下深度校准及液压推靠2～ 5min；EKOS测井仪的测井速度约为15～ 37 m/h 。
过套管测井
目 录
国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结果 下一步的研究方向
过套管测井原理—原理
G
回路电极 套管电流Iz
T
B
IC
I L I(Z)dZ
Z1 Z2
金属套管
Z+dZ I2
M D
Z2 I I I(z)dz ZZdZ I Z 2 L I L ( I )1 dj
完成了过套管电阻率测井大电流发射装置及微
弱信号检测软硬件系统 微弱正弦电压检测分辨率小于20nV 完成了模拟实验装置检测实验，视电阻率测量 非线性误差小于±3%（10Ω·m~25Ω·m），验 证了过套管电阻率测井的可行性
目 录
国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结果 下一步的研究方向
过套管电阻率测井 微弱信号检测研究
目 录
国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结论 下一步的研究方向
国内外技术现状－国外
2000年阿特拉斯（Baker Atlas）研制出现场测试 样机TCRT（Through Casing Resistivity Tool） 过套管电阻率测井仪。 1995年斯伦贝谢（Schlumberger）在评价顺磁 PML (Para Magnetic Logging)技术的基础上继续 开发过套管地层电阻率测井仪器CHFR（Cased Hole Formation Resitivity）。 并很快在全球开展 CHFR测量服务。 2000年斯伦贝谢公司推广CHFR仪器，同年4月 在中国申请专利。 2002年该公司又推出CHFR-PLUS，对第一代仪 器做了较大地改进。
过套管电阻率测井原理
过套管电阻率测井原理一、引言过套管电阻率测井是一种常用的地球物理测井方法，广泛应用于石油勘探和开发过程中。
它通过测量地层的电阻率来判断地层的性质和含油性能，从而为油气勘探和开发提供重要的地质信息。
二、测井原理过套管电阻率测井原理是基于电阻率差异的测井技术。
地层的电阻率是指单位体积内的电阻，是描述地层导电性能的重要参数。
在过套管电阻率测井中，通过在井筒内放置电极，利用电极之间的电流和电压差来测量地层的电阻率。
三、测井仪器过套管电阻率测井需要使用特殊的测井仪器，包括电极、电缆和电阻率计等。
电极是测量电流和电压差的装置，通常由金属材料制成，具有良好的导电性能。
电缆用于连接电极和电阻率计，传递电流和电压信号。
电阻率计是用来测量电流和电压差，并计算地层电阻率的仪器。
四、测量方法过套管电阻率测井通常采用四电极法进行测量。
四电极法是指在井筒内分布四个电极，两个电极注入电流，另外两个电极测量电压差。
通过测量电流和电压差的变化，可以计算出地层的电阻率。
五、数据解释过套管电阻率测井的数据解释是关键的一步，需要根据测量结果进行分析和判断。
地层的电阻率与地层的含水性、孔隙度和含油性等密切相关。
通常来说，含水层的电阻率较低，而含油层的电阻率较高。
通过对测井曲线的分析，可以确定地层的性质和含油性能。
六、应用领域过套管电阻率测井广泛应用于石油勘探和开发中的各个环节。
在勘探阶段，可以利用过套管电阻率测井来判断地层的含油性和储量分布；在开发阶段，可以通过测井数据来指导油气井的完井和生产操作，提高产能和采收率。
七、测井优势过套管电阻率测井具有操作简便、数据获取快速和成本相对较低等优势。
相比于其他测井方法，过套管电阻率测井可以在井筒内直接进行测量，无需进行井下作业，减少了工作量和风险。
八、发展趋势随着油气勘探和开发的深入，过套管电阻率测井技术也在不断发展。
目前，已经出现了一些新的测井仪器和方法，例如多电极测井和多频段测井，可以提高测量精度和解释能力。
过套管聚焦电阻率测井仪方案(二)
过套管聚焦电阻率测井仪方案（二）过套管电阻率测井属于电阻率测井仪的一种。
它也是通过测量进入地层的电流Io和在地层中产生的电位Vo，再通过公式Rt=K*Vo/Io计算出地层的电阻率值。
与其他电阻率测井不同的是，该测井仪是在套管内测量套管外地层的电阻率。
套管本身是电阻率非常低的导体，其电阻率为2*10-7。
在测井过程中，绝大部分供电电流都通过套管流到回路电极，很少一部分分流的地层。
在地层中，产生的反映地层电阻率的信号很小使解释误差增加。
为了提高仪器的测量精度，除选用高性能元器件外，采用电流聚焦方案是最有效的方法。
图1、原仪器工作原理图一、工作原理：仪器发射的总电流I，绝大部分电流I1沿套管向上流回地面回路电极，极小部分电流I2沿套管向下流。
在向下流动的电流在流动的过程，又有一部分电流Io流到地层，一部分沿套管继续向下流动。
电流Io的大小与地层电阻率有关。
这要注意的是：从套管外壁流人地层的电流是随套管深度变化而变化的，也就是说，在仪器供电电极以下的套管外的地层中，电流密度除与地层电阻率有关，与套管深度也有关。
地层电阻率Rt计算公式中的K值不再为常数，而是一个变数。
以此该方法测量出的电阻率曲线幅度与裸眼井测量的电阻率曲线会相差很多。
只是曲线变化规律相同而已。
为了使套管电阻率测井仪测量的曲线与裸眼井测量的电阻率曲线一致，我们设计了新型供电方式：过套管聚焦电阻率测量方案。
原过套管电阻率测量方案与老横向电阻率测井方法相似。
一个电极供电，一个电极测量。
回路电极在很远的地面。
不同的是：工作环境不同，老横向电阻率（电位）测井方法工作在裸眼井中，套管电阻率测量方法工作在套管中。
二、过套管聚焦电阻率方案：所有的电阻率测井方法都要求供电电流主要分布在所要测量的地层中，老横向电阻率测井方法供电电流在盐水泥浆条件下测井时，大部分电流都沿低电阻率的泥浆流动，很少进入地层。
所以测量曲线反映地层电阻率性质不明显。
为了解决此问题，后来发明了侧向测井。
过套管电阻率测井技术在欢17块动态监测中的应用
水 ６． ９ ％，该 阶段含水上升率为 ３ ５ １ ． ％。③油 田产 ３ 量 递 减 阶 段 （９ ８ １ ～至今 ） １８ 年 月 ，随着 油 田高含 水井 的增 多 ，断块产量开始下降 ，油 田进入产量
递减阶段 ，经计算 阶段油藏产量综合递减率平均 为 １． ９ ％，含水上升率为 １ ％。油 田进入 中高含水 Ｏ ． ９
过 套 管 电阻率 测 井 资料 和 其 它相 关 资料 进行 监 测 油层 水 淹程 度 ， 实剩余 油 分布 ， 落 为水 平 井部 署 及 油 井措施 挖 潜提 供 可 靠依据 。 关键词 ： １ 块 过套 管 电阻 率 水 淹程 度 剩余 油分 布 动 态监 测 欢 ７
１ 引 言
欢 １ 块 自 １７ 年 ８ ７ ９ ８ 月在欢 １ 井获得高产工业 ７ 油流 ， 至今 已经进入 到产量递减 阶段 ， 了监测欢 为 １ 块油层 的水 淹程度 ， ７ 认识 油层水 淹规律 ， 落实剩
余油分布情况 ， 对欢 １ 块的 ６ ７ 口井实施 了 １ 井次的 ０ 俄罗斯过套管电阻率测井 。这是一种电阻率测井方 法， 它实现 了在套管 内对套管外地层 电阻率的测量 ， 因具有 比核测井更好的探测特性和动态探测范围等 优势 ， 逐渐成为套管井看好 的测井新技术。通过俄 罗斯过套管 电阻率测井（ Ｇ Ｓ 在欢 １ 块大凌河油 ＥＯ） ７ 层 中的实际应用 ， 总结出了利用 过套管电阻率测井 资料和其它相关资料进行监测油层水淹程度 ， 落实
在欢 ｌ 井试 油获高产油气 流开始 ，到 目前 为止 ， ７ 共经历 了三个 开发阶段 ：①油 田上产 阶段 （９９ １７
年 １ ～１８ 年 １ 月 ） 月 ９１ ２ ，该 阶段 随着油井 陆续投 产 ，油 田产量逐渐上升 ，断块 日产 由初期 的 １７ ｄ ８ｄ 上升到 ５９ ｄ ０ｄ ，采油速度由 １ ０ ． ％上升到 ３ ７ ２ ． ％。② ２
俄罗斯过套管电阻率测井在辽河油田的应用new
俄罗斯过套管电阻率测井在辽河油田的应用姜春玲过套管电阻率测井是一种电阻率测井方法，它实现了在套管井中地层电阻率的测量，为解决储层泥浆污染、发现遗漏油气层、准确评价储层含油性提供了有效手段，为套管井中监测剩余油饱和度开辟了一条新途径。
过套管电阻率测井作为近年来一项测井新技术，2006年底首次在辽河油田进行生产实验性测井获得成功，为该技术在辽河油田的推广应用拉开了序幕。
前期工作情况该仪器自引进以来已经进行5口井的上井试验，井号分别为欢2-13-2116井、兴4-24井、兴422井、前16-132井、锦2-丙6-228井。
其中欢2-13-2116井为试验第一口井，因没有掌握正确的点测校深方法，虽然采集到了数据，但与裸眼井电阻率数值不匹配，不是地层真实参数的反映，试验无效。
其余4口井成功。
前16-132井是一口新井，完钻日期为2006年12月21日，12月25日对该井进行过套管电阻率测井。
兴4-24井、兴422井为老井，完钻日期分别为87年12月和74年10月。
三口井测试井段均为未射孔的水层和泥岩层(兴422井在1910-1921m解释为气层，实际应为水层)，测试目的是通过测量值与裸眼深侧向数值的比较，考察仪器的性能，结果非常令人满意。
锦2-丙6-228井91年1月完井，目前已强水淹。
2004年4月15日斯伦贝谢对该井进行了CHFR测量。
2006年12月21日在相同层段对该井进行了过套管电阻率测井，目的是与斯伦贝谢CHFR测量结果比较，并对该井剩余油饱和度进行监测。
结果表明两者反映特征非常相似，只有顶部一层虽然未射孔，过套管电阻率测量值下降幅度更大，是受邻井注水开发的影响，目前已经强水淹，不在有补孔的价值。
下步工作计划以上五口井的测试对仪器的性能进行了初步验证，见到了很好的效果，但还存在一定的局限性，有很多工作还急需进行：仪器的性能和适用性方面需要进一步测试，该技术在地质应用方面还没有卖出第一步，资料解释上还没有形成配套方法和软件等等。
过套管电阻率测井技术在大港油田的应用
圈 １
方 法 打 下 坚 实 基 础 。本 文 通 过 分 析 研 究 过 套 管 电
阻率 测 试 技 术在 大 港 油 田的应 用 情 况 ， 力 图 找 到更
率 小 于地 层 的 真实 电阻 率 时 ， 水 泥环 的存在 使 视 电
图４ 水泥环校正图版
对过套管电阻率测井的影响程度相近。在影响范围
内， 套 管节 箍 单 位 长度 电阻 与 套管 单 位 长 度 电 阻 的 差 异越 大 ， 影 响越 大 ， 可采取 滤 波 的手段 消 除 。由 于
术的 工 艺适 用性 ， 针 对 大港 油 田 电阻率 测试 的情 况进 行 了地层 评价 。 关 键词 ： 过 套 管 电阻率 ； 测井； 剩余 油 ； 动 态监 测 ； 水 泥环 ； 刻度 过 金 属 套 管进 入地 层 。 利 用低 频交 流 信 号 作 为发
Ｏ 引 言
油 田进 入 开 发 中后 期 ，由于 长 期 注水 ，多数 主 力 油 层 已 被 水 淹 ，给 油 田继 续 稳 产 、 高 产 带 来 难
ｌ 过 套 管 电 阻率 测 井原 理
过 套 管 电阻 率 测 井 是 通 过 测 量 套 管 外 地 层 电 阻率 的 变 化 ， 通 过 与 裸 眼 井 资 料 的对 比分 析 ， 解 决
老井 的地 层评 价 问题 ， 同时 可 以对 开发 过 程 中 的油 藏剩 余油 进行 监 测 、 评价 。 过 套管 电阻 率 测 井属 于侧 向测 井方 法 的一种 ，
射极 ， 然后 检 测 到仪 器 测量 电极 与地 面 回路 电极之
过套管电阻率测井原理
过套管电阻率测井原理一、引言过套管电阻率测井是一种常见的地球物理测井方法，它通过测量井壁与地层之间的电阻率差异来评估地层的电性质。
本文将介绍过套管电阻率测井的原理以及其应用。
二、原理过套管电阻率测井原理基于电磁感应的原理。
当测井仪器通过电极对井壁施加电压时，电流会沿着井壁流动。
地层的电阻率不同，会导致电流在地层中的流动方式发生变化。
通过测量电流和电压的比值，就可以计算出地层的电阻率。
三、仪器与测量方法过套管电阻率测井需要使用特殊的测井仪器，包括电极、电阻率测量模块和数据采集系统等。
测井仪器通常由电缆连接井口的数据采集系统，通过下放电极到井内进行测量。
测量方法通常有两种：直接测量法和间接测量法。
直接测量法是将电极直接接触井壁进行测量，适用于套管完好的情况。
间接测量法则是通过套管与地层之间的电阻率差异来推断地层的电性质，适用于套管损坏或无法接触地层的情况。
四、应用过套管电阻率测井在石油勘探和开发中有着广泛的应用。
它可以提供地层电性质的定量信息，对于评价油气藏的储集性能和流体性质具有重要意义。
1. 地层界定：通过测量地层的电阻率差异，可以确定地层的界限和厚度。
这对于确定油气层的储集情况以及预测油气藏的分布范围非常重要。
2. 油气饱和度评估：地层的电阻率与其中的含油气饱和度有密切关系。
通过测量地层的电阻率，可以对油气饱和度进行初步评估，为油气勘探和开发提供重要参考。
3. 地层性质评价：地层的电阻率还可以反映地层的孔隙度、渗透率等物性参数。
通过测量地层的电阻率，可以评价地层的储集能力、渗流性质等，为油气开发提供重要依据。
4. 地层改造评估：在油气开发过程中，常常需要进行地层改造操作，如注水、压裂等。
通过过套管电阻率测井，可以评估改造效果，指导后续的工程操作。
五、优势与局限过套管电阻率测井具有以下优势：1. 非破坏性：过套管电阻率测井不需要对地层进行物理损伤，对井筒和地层的影响较小。
2. 实时性：测井数据可以实时传输到地面，可以及时评估地层的电性质，指导勘探和开发工作。
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Δz 为 C 和 E 电极距 这里 K = kΔz 为仪器系数 , 离的二分之一 。套管电阻测量模式 ( 刻度模式) 和电流 泄露测量模式 ( 测量模式) 在同一点测量 ,即静态测量 。 为了消除误差直接利用差分放大测出电压 : Δ U = U 1 - U 2 ,Δ U = U′ 1 - U′ 2 这样式 ( 5) 可变化为 : ρa = KQA ΔU′ - 1 U1 U′ 1 U′ Δ U′ 1/ I n 其中 A = 1 。 U 1/ I m U′ ΔU
Q = U0 I0 U
果和裸眼井感应测试的结果比较 , 在一定地层范围内 曲线吻合得较好 。2000 年阿特拉斯 (Baker Atlas ) 研制 出现场测试样机 TCRT ( Through Casing Resistivity T ool ) 过套管电阻率测井仪。随后阿特拉斯不断完善 TCRT 仪器。 同时 1995 年斯伦贝谢 ( Schlumberger ) 在评价 PML 技术的基础上继续开发过套管地层电阻率测井仪器 CHFR ( Cased Hole Formation Resitivity ) 。1998 年设计 为双信道的第二代试验样机投入现场试验 。并很快在 全球开展 CHFR 测量服务 。2000 年斯伦贝谢公司推 广 CHFR 仪器 ,同年在我国申请三项专利 。2002 年该 公司又推出 CHFR - PLUS , 对第一代仪器做了改进 。 目前 CHFR 测量服务已经覆盖我国 。2002 年国内部 分油田利用斯伦贝谢公司的过套管地层电阻率测井 ( CHFR) 仪器进行了 37 口井的测量 [ 2 ] , 取得了比较明 显的地质应用效果 ,但是使用费用相当昂贵 。 我国对这项技术一直处于理论研究阶段 , 至今还 没有个人或单位进行实质的研究开发 。1996 年江汉 石油学院申请了总公司青年基金项目并立项 。1996 年西安石油大学发表了关于采用纯电阻网络法模拟过 套管电阻率测井方法的文章 , 并完成对相关资料的调 研工作 。1997 年北京石油大学和江苏油田进行了简 易物理模型试验 ,在测井技术上发表文章 。1998 年原 江汉测井研究所 ( 现 CPL 技术中心 ) 开展了部分调研 工作 ,2005 年 CNPC 基础项目开始立项研究 。因此我 国该项技术急需研究开发 。目前西安石油大学正在对 这项技术进行基础研究 。
0 引 言
地层电阻率是评价储层含烃量必不可少的要素 。 地层电阻率主要取决于所含的液体 。含导电盐水的地 层电阻率要比充满烃类的低得多 , 因而电阻率的测量 对于定位烃类矿层具有不可替代的工程价值[ 1 ] 。传统 的电阻率测量是在裸眼井中进行 , 如果油井下过金属 套管后 ,由于金属套管的电阻率与地层电阻率相比是 极微小的 ( 地层的电阻率在 1 Ω・ m ～ 1 000 Ω・ m , 而金 - 7 属套管的电阻率的典型值为 2 × 10 Ω・ m ) 。因此 ,传 统的电阻率测井仪器无法实现对地层电阻率的测量 , 有必要发展过套管地层电阻率测井仪器 。该仪器通过 测量套管上的微小的电压降 , 达到测量地层电阻率的 目的 。
( 2)
图2 全电阻测量模式
2. 2 套管电阻测量模式 套管电阻测量模式 ( 刻
度模式) 如图 3 所示 。测量 电极 C 和 D 以及 D 和 E 间 电阻 。在这种测量模式下 , 从 A 极注入电流 I n , 回路 电极在 F 极 。此时极间泄 露到地层的电流可以被忽 略 , 这时测量 C 和 D 间的 图3 套管电阻测量模式 电压 U′ 1 ,D 和 E 间的电压 U′ 2 ,计算出极间套管的电阻分别为 :
R1 = U′ U′ 1 2 , R2 = In In
( 3)
2. 3 泄露电流测量模式 电流泄露测量模式 ( 测量模式) 如图 4 所示 。电流
I m 从电极 A 注入 ,回路电极在 B 极 。通过测量 C 和 D
间的电压 U 1 ,D 和 E 间的电压 U 2 来估计泄露到地层 的电流 。计算套管上 C 和 D 间的电流为 U 1/ R 1 ,D 和
基金项目 : 中国石油天然气集团公司石油科技中青年创新基金资助
第一作者简介 : 吴银川 ,男 ,1978 年生 ,助教 ,2001 年毕业于西安石油大学电子仪器及测量技术专业 , 现就读于西安石油大学电子工程学院测试计 量技术及仪器专业 ( 硕士研究生) 。邮编 :710065
・2 ・
石 油 仪 器 PETROL EUM INSTRUMENTS 2006 年 10 月
2006 年 第 20 卷 第 5 期 吴银川等 : 过套管地层电阻率测井技术综述
・3 ・
E 间的电流为 U 2/ 乎消失 ,因此此时没 有泄漏电流 。在趋肤效应严重时 , 套管内部的电压以 及电 压 差 的 测 量 无 法 估 计 地 层 的 电 阻 率 [ 4 ] 。通 过 Tabarovsky 等人对不同的频率研究表明 , 工作频率的 选择有以下原则 [ 5 ] : ( 1) 电位测量模式 ( 全电阻测量模 式) 频率在 1 Hz 左右耦合的影响很严重 , 这时电位测 量必须很低 。CHFR 在电位测量是用直流 , 分别测量 两次 。( 2) 刻度模式 ( 套管电阻测量模式 ) 套管趋肤深 度δ c / 套管厚度 Δ a 大于等于 1 ,就可以满足小于 10 % 的误差精度 。依此选择频率的大小 。( 3) 测量模式 ( 电 流泄露测量模式) 套管趋肤深度 δ c / 套管厚度Δ a 大于 等于 2 ,就可以满足小于 10 %的误差精度 。 总之 ,测量模式的频率比刻度模式的低 ,电位模式 的频率最低 ,套管的电参数对频率的选择有很大影响 。
2006 年 第 20 卷 第5期
石 油 仪 器 PETROL EUM INSTRUMENTS
・1 ・
・ 专论与综述・
过套管地层电阻率测井技术综述
吴银川 张家田 严正国
( 西安石油大学电子工程学院 陕西 西安)
摘 要 : 过套管地层电阻率测井技术 ,在开发测井中 ,进行油藏动态监测 ,剩余油分布监测 ,具有较强的实用价值 ,由 于其方便性 ,在生产中得到广泛应用 。文章对过套管地层电阻率测井的发展历史 、 测量原理 、 激励信号的选择 、 信号特 点、 关键技术以及非均匀性对过套管地层电阻率测井的影响进行了系统的描述 。 关 键 词 : 过套管测井 ; 测量原理 ; 信号选择 ; 测量影响 中图法分类号 : P631. 8 + 11 文献标识码 : A 文章编号 : 100429134 ( 2006) 0520001205
1 过套管测井技术的发展历史
20 世纪 30 年代 , 国外已开始研究过套管地层电
阻率测井技术 。1939 年 ,前苏联的 Alpin 发表 “在套管 井中进行电测的方法” 的研究成果并获得苏联专利 。 Alpin 提出在套管内通过三个电极来测量差分电压从 而估计泄露到地层的电流 ,计算出地层电阻率 ,达到测 井的目的 。这种方法最终未能实现主要有以下两个原 因[2 ] : ( 1 ) 由 于 套 管 的 电 阻 率 很 低 , 其 典 型 值 为 2× 10 - 7 Ω・ m ,因此在合适的电极距范围内 , 差分电压 的大小是很微弱的 ,在高电阻地层时电压信号更微弱 。 例如 1 A 的电流在套管内产生几纳伏的差分电压信
Baker Atlas 。1998 年阿特拉斯开始油田测试 , 测试结
2 过套管电阻率测井原理
[3 ]
简单地说 ,过套管电阻率测井原理就是在套管内 通过测量套管上的电压降 从而达到测量地层电阻率 目的 。测量原理如图 1 所 示 。如果有电流被注入套 管 ,大部分电流会沿套管向 上或向下流动 , 只有一小部 分的电流泄露到周围地层 。 如果我们能估计在Δz 长度 图1 测量原理图 范围 内 泄 露 电 流 的 大 小 Δ I ,这样可以计算出地层的视电阻率 ,公式如下 : ρa = k ・ Δz 0 ( 1) ΔI 为了求出地层电阻率 ,因此要求有三种测量模式 , 分别测量三个数值 。 2. 1 全电阻测量模式 全电阻测量模式如图 2 所 示 。在 全 电 阻 测 量 模 式 ( 阻抗测量模式) 中 ,从电 极 A 注入电流 I 0 , 从地面 的回路电极 B 返回 , 这时 测量 J 相对应参考电极 G 的电位 U 0 , hx 时测量部分 套管和地层的总电阻为 :
流的差值就为泄露到地层 的电流 ,即为 : ΔI =
U1 U2 R1 R2
( 4)
套管电压可以被估计 为 QI m , 将式 ( 3 ) 、 式 ( 4) 代 入式 ( 1 ) , 可以得出视电阻 率为 : 图4 泄露电流测量模式
Im U 1 U2 I n U′ U′ 1 2
-1
ρa = KQ
( 5)
来 。1990 年在美国地球物理学报 ( Geophysics ) 发表题 为 “套管井眼中的电场” 以及 1991 年 Vail 申请的美国 专利“在套管中电子测量仪器的移动以及电阻不同套 管的补偿” 成为这项技术发展的转折点 。这两篇文章 提出了关于测量时的理论和实际方面应注意的问题 , 包括由套管不完整引起畸变的消除和校正 。1993 年 阿特拉斯 (Baker Atlas) 和天然气研究所 GRI 一起研究 过套管电阻率测井技术具体实现问题 。这个时候新的 计算方法相继出现 , 由于传统的算法模型不能处理电 阻率相比 ( 地层电阻率与套管电阻率相比) 为 108 数量 级 ,1994 年 Tabarovsky 等人将其研究成果发表 , 这个 研究成果帮助人们更好地理解过套管地层电阻率的物 理模型以及影响这种测量的所有因素 。1995 年 1 月 阿特拉斯 ( West Atlas) 和 PML 签定专利使用权转让协 定 ,又重新获得天然气研究所 GRI 的支持 。1997 年阿 特拉斯 ( West Atlas ) 收 购 PML 测 井 公 司 , 并 改 名 为
号 。对纳伏级信号的测量必须利用低噪声放大器 , 然 而低噪声放大器直到 20 世纪 80 年代后期才被研制出 来 。因此 ,当时是无法测量的 。当时也有人提出通过 增大电流的方法来使电压信号变大 , 但由于测井电缆 的限制 ,电流不能太大 , 一般在 6 A 左右 。 ( 2 ) 井内套 管的不完整性 ,如腐蚀 、 变形 、 接箍 , 射孔等 , 后来人们 发现套管的不完整性影响电压信号 1 ～ 2 个数量级 。 但是人们仍然继续地研究着这项技术 。1947 年 Ennis 等人的 “在套管井中划分地层的方法和仪器” 获得美国 专利 ;1948 年 Stewart 的 “电测方法和仪器” 获得美国 专利 ;1949 年 、 1952 年和 1956 年美国又陆续公布了三 项有关套管井电阻率测井的美国专利 。各个专利所提 出的方案存在着一定的缺陷 , 又受到当时技术水平的 限制 ,最终均未实现 。 20 世纪 80 年代末 90 年代初 , 由于低噪声放大器 的出现 ,过套管电阻率测井技术的研究进入了一个新 的阶段 。1984 在美国能源署 DOE ( The US. Depart2 ment of Energy) 支持下 PML ( Para Magnetic Logging) 测 井公司开始研究过套管测井技术的方法 。1986 年左 右 ,PML 测井公司在美国芝加哥天然气研究所 GRI ( Gas Research Institute ) 、 美国能源署 DOE 和几家石油 公司的支持下开始研制过套管地层电阻率测井仪 。 1988 年第一台测井样机研制成功 。1989 年 2 月开始 在油田进行测试 ,获得初步成功 。同年 ,Kaufman ( 来自 美国 科 罗 拉 多 州 采 矿 学 校 地 球 物 理 系 ) 申 请 了 美 国专利 , 之后国外共有 27 项专利在此基础上发展起