俄罗斯过套管电阻率测井技术应用研究

作者简介 ： 李健 ， ，９ ３年生 ， 男 １６ 长期从事测井仪器技术研究工作 。
・６ ４・
测பைடு நூலகம்
井
技
术
２ １ 拄 ０２
世， 电极之 间改 为 硬 连 接 ） ２ １ ； ０ １年 ， 罗 斯 ＶＡＮ— 俄
ＧＵＡＲ Ｄ公 司推 出脉冲 电流法 多探测 深度 的过 套管
电阻率 测井 仪器 （ Ｅ Ｌ ） ２ １ 年 ， Ｐ Ｒ Ｗ ；０ １ 中国石 油集 团
管腐蚀 、 水泥环 、 围岩 、 因子 、 管接箍 、 Ｋ 套 套管鞋 、 射孔 等环境 因素进行 了系统 的理论模 拟 。建立 了相 应 的校 正图 版并进行 软件实现 ， 解释精度提高 ５ ｏ Ｏ 。针对 Ｅ Ｏ ％～１ Ｃ Ｓ过套 管电阻率测井仪 编写 了基 于 Ｆ ＷＡＲ ＯＲ Ｄ平 台的预 处理 软件 ， 提高 了与裸眼井测井资料结合进行水淹层评价的效率 。
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关键词 ：过套管 电阻率测井 ；自适应有 限元方法 ；校正图版 ； 传输线解法 ；预处理
中 图 分 类 号 ：Ｐ ３ ． ４ ６ １ ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｏｎ Ｔ ｒ ｕ ｈ Ｃ ｓｎ ｓｓｉｉ ｇ ｉｇ （ ｈ ｏ ｇ ａ ｉ ｇＲｅ ｉ ｖｔ Ｌｏ ｇｎ ＥＣ０Ｓ ｔ ｙ ）
数 据研 究显 示 ， 泥 中的孔 隙主要 为微 孔 隙 ， 水 孔喉 半 径 小 于 １ ｍ。 由于存 在 大量充 水微孔 隙 ， 使得 视 孔
隙度较 低 ， 与地层 水之 间存在 离子 交换 现象 ， 对于 一 些 老井 ， 由于浸泡 时 间很长 ， 使得 实际水 泥 电阻率 低
于实验 值 。水泥 环 电阻 率 不 能直 接 测 量 得 到 ， 根 可
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０ 引 言
过 套管 电阻率 测井 因与裸 眼井 电阻率测 井匹 配 特 性好 、 探测 深度远 大 于核测 井等方 面 的独特 优势 ，
ＵＳＮｏ２４９１８提 出另一 种 测 量 漏 泄 方 法 ， 仍 ． ５ ５ 但 然存 在缺 陷 未 能实 现 ；９８年 ， 国顺 磁 公 司试 验 １８ 美
Ｌ ｉｎ ，Ｓ ＩＪａ ＵＮ ｉｎｎ ｎ ２ Ｊａ ｒｅ ｇ ，Ｗ ＡＮＧ ｈ ｎ ｋ ｉ Ｚ ｅｇ ａ
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１４ ９ ８年 ， Ｈ． ｔｗａｔ Ｗ． Ｓ ｅ ｒ 电测 方 法 和仪 器 ， 国专 利 美
机 ；０ ４年 ， ｃ ｌｍｂ ｒｅ ２０ Ｓｈｕ ｅｇｒ公 司 推 出 第 ２代 仪 器 （ ＨＦ ．ｌｓ ， Ｃ ＲＰｕ）正式 投入 商业 使 用 ；０ ５年 ， ２０ 俄罗 斯 Ｅ Ｏ －１７ 入使 用 ， 国多 家单 位 购 买 了这 种 仪 Ｃ Ｓ３— 投 中 器 ；０ ９ ， 罗 斯 第 ２代 仪 器 （ＮＴ Ｃ ＮＥ 问 ２０ 年 俄 Ｉ Ｅ Ｈ— Ｌ
套管 电阻 率 测井 的基 础 ［ ；００年 ， ｃｌｍｂｒｅ ２ ２０ Ｓｈｕ ｅｇｒ 公 司（ ＨＦ 商业 使 用 ；０３年 ， 罗 斯 地 球 物 理 Ｃ Ｒ） ２０ 俄
公 司根据 自己提 出的模 型 ， 于液 压 系 统设 计 了样 基
的过套 管 电阻率 测井 仪 器 。１３ ９９年 ， 苏 联 Ｌ Ｍ． 原 ． Ａｐｉ［ 提 出测 量 电流漏 泻 方 法 ， ｌ １ ｎ］ 申请 第 １ 专 利 ， 个 但 原理 只 获得 地 层 相 对 电导 率 ， 能 测 得 绝 对 值 ； 不
方法 ， 不能 很 好 地 解 决 套 管 连 续 异 常 造 成 的影 响 。 为 了提 高过 套管 电 阻率 测 井 资料 的应 用 精度 ， 文 本 首次采 用基 于面 向 目标 的 自适应 有 限元 方 法 ， 结合
图 １ 水 泥 环 厚 度 对 电阻 率 影 响 图 版
水 泥岩 样 电阻率 实 验 、 片 和 压 汞 毛细 管 压 力 薄
过 套 管 电阻 率 测井 受 井 眼环 境 因素 影 响很 大 ， 特别是 套 管 、 泥 环 、 水 围岩 、 因 子 等 因素 的影 响 。 Ｋ 尤 建军 ＿等人 （０ ５年 ） 于传 输 线 模 型分 析 了测 ５ ］ ２０ 基 量 频 率 等 对 ＣＨＦ 测 井 响 应 的影 响 ； 伟 Ｅ 等 人 Ｒ 王 ］ （０ ８ ） 于 传输 线 理 论 分 析 了水 泥 环 等 因素 对 ２０ 年 基 Ｃ Ｒ测井 响应 的影 响 ； 进庄 ［等人 （０８年 ） ＨＦ 谢 ］ ２０ 基 于传输 线 方 程分 析 了 层厚 等 因 素 对 Ｅ ＯＳ测 井 响 Ｃ 应 的影 响 。这些 研究 大都是 基于传 输线 方程 的理论
据式 （ ） １ 求取
Ｒ一 一擎
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对于水 泥 胶结 不 好 的 时候 ， 用 模 型 （ 图 ２ 则 见 ）
计算 等效 电阻率 ， 中 ａ 、， 其 ａ 分别 对 应 第 １、 Ⅱ界 面 胶结 程度 的 量 ， 围在 Ｅ ，７ 。胶 结 程 度 越 差 ， 范 ｏ ２ｃ ］ 取 值越 大 ， 结 好 时该 值 取 为 ０ 胶 。等 效 水 泥 环 电 阻 率 结果 主要受 充填 液厚 度和胶 结 面处充 填液 体所 占角
在 使 视 电 阻率 降低 ， 这 种影 响最 大 不 会 超 过 但 ３ ％ 。图 １给 出了水 泥环厚 度对 视 电阻率 的影 响 。 ０
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测 井有 限公 司等单 位初 步完 成基 于套管磁 化 的 电磁 法过套 管 电阻率 测井仪 器 。 过 套管 电阻 率测井 正 由侧 向测 井原理 向着 感应 测 井原 理方 向发 展 ， 由单 探 测 深 度 向着 多 频 多探 测 深度 的综合 方 向发展 。本文 重点对 过套 管 电阻率测
度有关 。图 ３ 示 为第 １界 面 校正 图版 ， 据 充 填 所 根 液厚 度和胶 结界 面 处充 填 液 所 占角 度 ， 即可 得 到 水
俄罗斯 Ｅ ＯＳ仪 器 的 测 量 原 理 ， 别 考 察 套 管 、 Ｃ 分 水 泥环 、 围岩 、 因子 、 管接 箍 、 管 鞋 、 孔 等对 测 Ｋ 套 套 射 井资料 的影 响规 律 ＿ ， 立 其校 正 图版 ， 过 套 管 ８ 建 对
李 健 ，孙建 孟 王 正楷 ，
（． １ 中海 油服股份 有限公 司油田技术研究 院 ， 北京 １１ ４ ； ． ０ １ ９ ２ 中国石油大学地球科学与技术学 院，山东 青 岛 ２６ ５ ） ６ ５ ５ 摘要 ：介绍 了过套管 电阻率测井技术 的发展历史和研究现状 ， 对俄罗斯 Ｅ ＯＳ过套 管电阻率测 井仪应用 的关键 问 Ｃ 题进行 了讨论 。采用传输线解法 、 自适应有 限元等 技术研究 了 Ｅ ＯＳ过套管 电阻率测 井仪 的数 值测井 响应 ， 套 Ｃ 对
第 ３ ６卷
第１ 期
测
井
技
术
Ｖｏ． ６ Ｎｏ １ １３ ． Ｆｅ ２ １ ｂ ０２
２１ ０ ２年 ２ 月
Ｗ ＥＬＬ ０ＧＧＩ Ｉ ＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文 章 编 号 ：０ ４１３ （０ ２ ０ —０ ３０ １０ —３ ８ ２ １ ） １０ ６—５
俄 罗 斯 过 套 管 电 阻 率 测 井 技 术 应 用 研 究
成 功第 １台样 机 （ Ｒ ； ９ ０年 ， ｕｍａ ＴＣ Ｔ） １ ９ Ｋａ ｆ ｎ发 表 基 于传 输 线方程 的理论 模 型 和 测 量理 论 ， 定 了过 奠
在 油藏 动态监 测 、 价 剩 余 油 饱 和度 方 面 正 在 发挥 评
越 来越 重要 的作用 。 目前 国内大庆 油 田 、 辽河 油 田 、 中国石 油集 团测井 有 限公 司等 单位 相继 研制 了 自己
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井仪（ ｃ Ｓ 应用的关键技术进行讨论。 ＥＯ ）
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地层电阻率与水泥环电 阻率的比值
１ ＣＳ 套 ＥＯ 过 管电阻 测 环 率 井仪 境影响 正研 校 究