11阵列感应测井
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阵列感应测井
1
内容
一、感应仪器概述 二、 MIT阵列感应仪器响应特性 三、 MIT阵列感应仪器指标及适用范围 四、 MIT阵列感应资料处理流程 五、 MIT资料处理软件操作
六、阵列感应测井的应用 七、阵列感应测井原始资料的质量控制
一. 感应仪器概述
（一 ）电法仪器简介 测量物理量：电阻率（电导率） 用途： 分层 So
27号线圈测量低频实部信号 39号线圈测量中频实部信号 39号线圈测量低频实部信号 72号线圈测量中频实部信号 72号线圈测量低频实部信号
A27MX
A27LX A39MX A39LX A71MX A72LX
27号线圈测量中频虚部信号
27号线圈测量低频虚部信号 39号线圈测量中频虚部信号 39号线圈测量低频虚部信号 72号线圈测量中频虚部信号 72号线圈测量低频虚部信号
说明
6号线圈测量高频实部信号 9号线圈测量高频实部信号 12号线圈测量高频实部信号 12号线圈测量中频实部信号 15号线圈测量高频实部信号 15号线圈测量中频实部信号 21号线圈测量中频实部信号 21号线圈测量低频实部信号
名称
A6HX A9HX A12HX A12MX A15HX A15MX A21MX A21LX
线圈名称
25.256KHz （L）
52.512KHz （ M）
105.024KHz （H） √ √
R1（6） R2（9） R3（12） R4（15） R5（21） R6（27） R7（39） R8（72） √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
√ √
MIT原始测量信号
名称
A6HR A9HR A12HR A12MR A15HR A15MR A21MR A21LR
所有阵列测量结果 可能带来较大误差
四. MIT阵列感应资料处理流程
MIT资料处理流程
4.1 MIT预处理
格式转换： 对不同记录文件格式进行转换。 预处理：对阵列感应原始数据进行数据单位和采样间隔转换 等操作，保证输入数据统一规范。
4.2 MIT井眼校正
井眼校正
阵列感应成像测井的测量会不同程度的受到环境的影响， 而且近接收子阵列与远接收子阵列受井眼影响程度各不相同， 在描述径向地层电阻率时，近接收子阵列受到的影响较大， 所以在合成处理之前，应当对各接收子阵列的测量值进行适 当校正，消除井眼环境的影响，反映出地层的真实情况
（三）、阵列感应测井仪 1、MIT（Multi-Array Induction Tool）阵列感应测井仪器介绍 MIT线圈系由八个双侧布置的线圈子阵列组 成，共用一个发射线圈；对每一子阵列由一个发 射线圈和两个接收线圈组成，两个接收线圈由主 接收和屏蔽线圈组成。8个子阵列共测量28个原始 测量信号，28个信号经过井眼校正、真分辨率聚 焦和分辨率匹配后得到5种探测深度、3种组分辨 率共15条曲线。
接收线圈
分析侵入 电法仪器分类： 无源：SP 非聚焦：普通电阻率测井； 有源－ 聚焦（加入屏蔽电极）;
涡流
发射线圈
侧向（电流式），电流式用欧姆定律 感应（线圈式），线圈式用电磁感应原理。
（二） 感应仪器适用范围
侧向测井：用在盐水泥浆中； 感应测井：用在油基泥浆，空气钻井中，淡水泥浆； 微电阻率：提高分辨率，不漏掉薄层，求准目的层厚度。 感应测井适用性：测量低到中阻地层电阻率 最初：油基泥浆、空气钻井井眼中电阻率量； 实际：在水基泥浆尤其是淡水泥浆中比普通侧向测井优越。
真分辨率聚焦
按照理论上原始信号的贡献大小，计算合适的 合成滤波库。用合成滤波库来约束、提取实测 信号，进行加权组合，形成5条不同探测深度 不同分辨率曲线 输入数据：A6HR_EC、A9HR_EC… 输出数据：T10、T20、T30、T60、T90
1种
1个(+4 发射)
8条
72，123，182，297
60，100，110， 140
2 、 阵列感应仪器优点
阵列感应与双感应相比,具有以下优点：
测量信息多 纵向分辨率高（阵列感应能够提供0.3m,0.6m和1.2m 3 种纵向分辨率曲线；常规双感应：中感应:0.8m 深感应 :1.2m） 分辨率统一 径向探测深度大,最深为2.25m（中感应: 0.75m 深感应: 1.6m） 测量精度高，能够详细描述侵入剖面 准确确定地层真电阻率
0.1
0.01
0.001 0 10 20 30 深度(m) 40 50 60
有井眼进行井眼校正效果
4.3 MIT合成处理
合成处理 阵列感应测井仪器的测井信号经过井眼校正得到八组 线圈系的28条虚实信号，合成处理的目的就是将这些 信号合成为测井分析家所需的信号。MIT的阵列感应合 成处理分两步来完成信号合成工作。首先是满足物理 条件的真分辨率合成，不同探测深度合成出相应分辨 率的曲线。其次是分辨率匹配，实现不同探测深度具 有同样的分辨率的测井曲线。 测量信号的探测深度与分辨率之间是矛盾的，探测深 度深必定分辨率低，探测深度浅则分辨率高。
公司 斯伦 贝谢
仪器 型号
AIT-B AIT-H
推出时 间
1990’初 1995
发射 频率
3种 1种
接收子 阵列
8个 8个
原始 曲线
28条 16条
径向探测深度 (cm)
25，50，75，150，225 25，50，75，150，225
纵向分辨率 (cm)
30，60，120 30，60，120
阿特 拉斯
二维特性用二维几何因子描述。传统双感应测井中主 要使用一维特性，阵列感应测井是二维信号合成处理 。
MIT一维径向微分响应特性
径向微分响应函数（径向微分几何因子），随子阵列 线圈间距增加，最大峰值沿径向方向移动，短阵列具 有浅的探测深度，井眼影响大；长阵列具有深的探测 深度，井眼影响小。
4.5 4.0 3.5 3.0 子 子 子 子 子 子 子 子 阵列1 阵列2 阵列3 阵列4 阵列5 阵列6 阵列7 阵列8
MIT阵列感应线圈系结构
MIT： Multi-Array Induction Tool
MIT线圈系由八个双侧布置的三线圈系 子阵列组成， 8个主线圈距分别为： 6in，9in，12in，15in，21in，27in， 39in，72in
MIT阵列感应仪器线圈系结构
MIT子阵列： 每一子MIT子阵列由一个发射线圈和两个接收线圈 组 成，两个接收线圈分别为主接收线圈和屏蔽线圈。
校正方法： 利用正演方法，模拟计算在不同泥浆电阻率，不同井眼 半径和地层电阻率情况下的地层响应库以及对应的无井眼 情况的地层响应库。将实际测量地层信号与计算的地层响 应库进行匹配，获得相应的无井眼情况地层响应
1
0.1
0.01
A6HR A9HR A12HR A12MR A15HR A15MR A21MR A21LR A27MR A27LR A39MR A39LR A72MR A72LR
0.1
0.01 0.01
0.1
1 地层电导率（S/m）
10
100
趋肤效应 亦称为“集肤效应” 交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均 匀，愈近导体表面电流密度越大。这种现象称“趋肤效应”。趋肤效应 使导体的有效电阻增加。频率越高，趋肤效应越显著。当频率很高的电 流通过导线时，可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等 效于导线的截面减小，电阻增大。既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可以
哈里 伯顿 中国 石油 俄罗 斯
HDIL
HRAI
1997
2000
8种
2种
7个
10个
112条
40条
30，60，90，150，225, 300
30，60，90，150，225,300
30，60，120
30，60，120
MIT
2003
3种
8个
28条
25，50，75，150，225
30，60，120
HIL
2002（国 内应用）
无井眼原始信号
1
有井眼原始信号
A6HR A9HR A12HR A12MR A15HR A15MR A21MR A21LR A27MR A27LR A39MR A39LR A72MR A72LR
电阻率(ohmm) .
泥浆电导率1S/m 地层电导率0.01S/m 围岩电阻率0.1S/m 井眼半径 4in
1
0.1
0.01
A6HR A9HR A12HR A12MR A15HR A15MR A21MR A21LR A27MR A27LR A39MR A39LR A72MR A72LR
电阻率(ohmm)
0.001 0 10 20 30 深度(m) 40 50 60
电阻率(ohmm) .
.
0.001 0 10 20 30 深度(m) 40 50 60
IRGF
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 0 1 2 3
4
5
R (m)
一维纵向微分响应特性
纵向微分响应函数（纵向几何因子），8个纵向几何 因子最大峰值关于发射点左右分布，左边是5个，右 边是3个。短阵列具有较高的分辨率信息，随着线圈 距的增加纵向高分辨率逐渐降低。
4.0 3.5 3.0 2.5 子 子 子 子 子 子 子 子 阵列1 阵列2 阵列3 阵列4 阵列5 阵列6 阵列7 阵列8
阵列感应新杨井综合解释图
二. MIT阵列感应仪器响应特性
2.1 MIT阵列感应均匀地层响应特征
100 A6HR A9HR A12HR A15HR A12MR A15MR A21MR A27MR A39MR A21LR A27LR A39LR A72LR A72MR
10
视电导率（S/m） .
1
VGF (1/m)
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2
3
4
5
z (m)
二维响应特性 二维响应特性反映空间各点对测量信号的贡献大小
二维几何因子显示，在井眼附近不同阵列具有不同程度的正负峰值， 反映了不同子阵列受井眼影响程度； 不同径向深度，响应函数具有不同的纵向分辨率，随着径向深度增加 ，纵向分辨率下降； 不同的纵向位置，响应函数变化大，在主接收线圈位置，函数具有最 大的正值，在屏蔽线圈位置，函数具有最大的负值； 短线圈间距子阵列具有高的分辨率，长线圈间距子阵列具有低的分辨 率。
3.2 MIT阵列感应适用范围
短阵列测量结果可能带来较大误差
最佳工作范围是：地层电阻率应在0.2100Ω〃m，地层电阻率和泥浆电阻率比值 Rt/Rm应在规定的范围内 MIT阵列感应仪器一般适用井眼条件是6”（ 150cm） - 10”(250cm)井眼，当井眼尺寸 大于10”时，合成的误差较大。
RGF (1/m)
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 0 1 2 3
4源自文库
5
ρ
(m)
MIT一维径向积分响应特性
径向积分响应函数（径向积分几何因子），不同子 阵列具有不同的探测深度，具有不同的井眼影响。
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 子 子 子 子 子 子 子 子 阵列1 阵列2 阵列3 阵列4 阵列5 阵列6 阵列7 阵列8
说明
6号线圈测量高频虚部信号 9号线圈测量高频虚部信号 12号线圈测量高频虚部信号 12号线圈测量中频虚部信号 15号线圈测量高频虚部信号 15号线圈测量中频虚部信号 21号线圈测量中频虚部信号 21号线圈测量低频虚部信号
A27MR
A27LR A39MR A39LR A71MR A72LR
27号线圈测量中频实部信号
把这中心部分除去以节约材料。因此，在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。
互感效应 地层涡流环产生的磁场相互影响，导致接受信号发生幅度的衰减和相位的移动 。
2.2 MIT阵列感应几何因子
在感应测井中，仪器的响应特性用几何因子来描述，包括一维特性和 二维特性。
一维特性用纵向微分几何因子、径向微分几何因子、 径向积分几何因子描述；
三. MIT阵列感应仪器指标及适用范围
3.1 MIT阵列感应技术指标
指标名称 最高温度： 最大压力： 数据传输： 仪器外径： 仪器长度： 测井速度： 井眼范围： 测量范围： 测量精度： 纵向分辨率： 探测深度：
指标数据 155℃ 100MPa 100kbps 95mm（电子仪：90mm） 9.8m 1000m/h 150～250mm 0.1～1000m ±0.75ms/m 或 < 2% 30cm、60cm、120cm 25cm、50cm、75cm、150cm、225cm
1
内容
一、感应仪器概述 二、 MIT阵列感应仪器响应特性 三、 MIT阵列感应仪器指标及适用范围 四、 MIT阵列感应资料处理流程 五、 MIT资料处理软件操作
六、阵列感应测井的应用 七、阵列感应测井原始资料的质量控制
一. 感应仪器概述
（一 ）电法仪器简介 测量物理量：电阻率（电导率） 用途： 分层 So
27号线圈测量低频实部信号 39号线圈测量中频实部信号 39号线圈测量低频实部信号 72号线圈测量中频实部信号 72号线圈测量低频实部信号
A27MX
A27LX A39MX A39LX A71MX A72LX
27号线圈测量中频虚部信号
27号线圈测量低频虚部信号 39号线圈测量中频虚部信号 39号线圈测量低频虚部信号 72号线圈测量中频虚部信号 72号线圈测量低频虚部信号
说明
6号线圈测量高频实部信号 9号线圈测量高频实部信号 12号线圈测量高频实部信号 12号线圈测量中频实部信号 15号线圈测量高频实部信号 15号线圈测量中频实部信号 21号线圈测量中频实部信号 21号线圈测量低频实部信号
名称
A6HX A9HX A12HX A12MX A15HX A15MX A21MX A21LX
线圈名称
25.256KHz （L）
52.512KHz （ M）
105.024KHz （H） √ √
R1（6） R2（9） R3（12） R4（15） R5（21） R6（27） R7（39） R8（72） √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
√ √
MIT原始测量信号
名称
A6HR A9HR A12HR A12MR A15HR A15MR A21MR A21LR
所有阵列测量结果 可能带来较大误差
四. MIT阵列感应资料处理流程
MIT资料处理流程
4.1 MIT预处理
格式转换： 对不同记录文件格式进行转换。 预处理：对阵列感应原始数据进行数据单位和采样间隔转换 等操作，保证输入数据统一规范。
4.2 MIT井眼校正
井眼校正
阵列感应成像测井的测量会不同程度的受到环境的影响， 而且近接收子阵列与远接收子阵列受井眼影响程度各不相同， 在描述径向地层电阻率时，近接收子阵列受到的影响较大， 所以在合成处理之前，应当对各接收子阵列的测量值进行适 当校正，消除井眼环境的影响，反映出地层的真实情况
（三）、阵列感应测井仪 1、MIT（Multi-Array Induction Tool）阵列感应测井仪器介绍 MIT线圈系由八个双侧布置的线圈子阵列组 成，共用一个发射线圈；对每一子阵列由一个发 射线圈和两个接收线圈组成，两个接收线圈由主 接收和屏蔽线圈组成。8个子阵列共测量28个原始 测量信号，28个信号经过井眼校正、真分辨率聚 焦和分辨率匹配后得到5种探测深度、3种组分辨 率共15条曲线。
接收线圈
分析侵入 电法仪器分类： 无源：SP 非聚焦：普通电阻率测井； 有源－ 聚焦（加入屏蔽电极）;
涡流
发射线圈
侧向（电流式），电流式用欧姆定律 感应（线圈式），线圈式用电磁感应原理。
（二） 感应仪器适用范围
侧向测井：用在盐水泥浆中； 感应测井：用在油基泥浆，空气钻井中，淡水泥浆； 微电阻率：提高分辨率，不漏掉薄层，求准目的层厚度。 感应测井适用性：测量低到中阻地层电阻率 最初：油基泥浆、空气钻井井眼中电阻率量； 实际：在水基泥浆尤其是淡水泥浆中比普通侧向测井优越。
真分辨率聚焦
按照理论上原始信号的贡献大小，计算合适的 合成滤波库。用合成滤波库来约束、提取实测 信号，进行加权组合，形成5条不同探测深度 不同分辨率曲线 输入数据：A6HR_EC、A9HR_EC… 输出数据：T10、T20、T30、T60、T90
1种
1个(+4 发射)
8条
72，123，182，297
60，100，110， 140
2 、 阵列感应仪器优点
阵列感应与双感应相比,具有以下优点：
测量信息多 纵向分辨率高（阵列感应能够提供0.3m,0.6m和1.2m 3 种纵向分辨率曲线；常规双感应：中感应:0.8m 深感应 :1.2m） 分辨率统一 径向探测深度大,最深为2.25m（中感应: 0.75m 深感应: 1.6m） 测量精度高，能够详细描述侵入剖面 准确确定地层真电阻率
0.1
0.01
0.001 0 10 20 30 深度(m) 40 50 60
有井眼进行井眼校正效果
4.3 MIT合成处理
合成处理 阵列感应测井仪器的测井信号经过井眼校正得到八组 线圈系的28条虚实信号，合成处理的目的就是将这些 信号合成为测井分析家所需的信号。MIT的阵列感应合 成处理分两步来完成信号合成工作。首先是满足物理 条件的真分辨率合成，不同探测深度合成出相应分辨 率的曲线。其次是分辨率匹配，实现不同探测深度具 有同样的分辨率的测井曲线。 测量信号的探测深度与分辨率之间是矛盾的，探测深 度深必定分辨率低，探测深度浅则分辨率高。
公司 斯伦 贝谢
仪器 型号
AIT-B AIT-H
推出时 间
1990’初 1995
发射 频率
3种 1种
接收子 阵列
8个 8个
原始 曲线
28条 16条
径向探测深度 (cm)
25，50，75，150，225 25，50，75，150，225
纵向分辨率 (cm)
30，60，120 30，60，120
阿特 拉斯
二维特性用二维几何因子描述。传统双感应测井中主 要使用一维特性，阵列感应测井是二维信号合成处理 。
MIT一维径向微分响应特性
径向微分响应函数（径向微分几何因子），随子阵列 线圈间距增加，最大峰值沿径向方向移动，短阵列具 有浅的探测深度，井眼影响大；长阵列具有深的探测 深度，井眼影响小。
4.5 4.0 3.5 3.0 子 子 子 子 子 子 子 子 阵列1 阵列2 阵列3 阵列4 阵列5 阵列6 阵列7 阵列8
MIT阵列感应线圈系结构
MIT： Multi-Array Induction Tool
MIT线圈系由八个双侧布置的三线圈系 子阵列组成， 8个主线圈距分别为： 6in，9in，12in，15in，21in，27in， 39in，72in
MIT阵列感应仪器线圈系结构
MIT子阵列： 每一子MIT子阵列由一个发射线圈和两个接收线圈 组 成，两个接收线圈分别为主接收线圈和屏蔽线圈。
校正方法： 利用正演方法，模拟计算在不同泥浆电阻率，不同井眼 半径和地层电阻率情况下的地层响应库以及对应的无井眼 情况的地层响应库。将实际测量地层信号与计算的地层响 应库进行匹配，获得相应的无井眼情况地层响应
1
0.1
0.01
A6HR A9HR A12HR A12MR A15HR A15MR A21MR A21LR A27MR A27LR A39MR A39LR A72MR A72LR
0.1
0.01 0.01
0.1
1 地层电导率（S/m）
10
100
趋肤效应 亦称为“集肤效应” 交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均 匀，愈近导体表面电流密度越大。这种现象称“趋肤效应”。趋肤效应 使导体的有效电阻增加。频率越高，趋肤效应越显著。当频率很高的电 流通过导线时，可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等 效于导线的截面减小，电阻增大。既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可以
哈里 伯顿 中国 石油 俄罗 斯
HDIL
HRAI
1997
2000
8种
2种
7个
10个
112条
40条
30，60，90，150，225, 300
30，60，90，150，225,300
30，60，120
30，60，120
MIT
2003
3种
8个
28条
25，50，75，150，225
30，60，120
HIL
2002（国 内应用）
无井眼原始信号
1
有井眼原始信号
A6HR A9HR A12HR A12MR A15HR A15MR A21MR A21LR A27MR A27LR A39MR A39LR A72MR A72LR
电阻率(ohmm) .
泥浆电导率1S/m 地层电导率0.01S/m 围岩电阻率0.1S/m 井眼半径 4in
1
0.1
0.01
A6HR A9HR A12HR A12MR A15HR A15MR A21MR A21LR A27MR A27LR A39MR A39LR A72MR A72LR
电阻率(ohmm)
0.001 0 10 20 30 深度(m) 40 50 60
电阻率(ohmm) .
.
0.001 0 10 20 30 深度(m) 40 50 60
IRGF
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 0 1 2 3
4
5
R (m)
一维纵向微分响应特性
纵向微分响应函数（纵向几何因子），8个纵向几何 因子最大峰值关于发射点左右分布，左边是5个，右 边是3个。短阵列具有较高的分辨率信息，随着线圈 距的增加纵向高分辨率逐渐降低。
4.0 3.5 3.0 2.5 子 子 子 子 子 子 子 子 阵列1 阵列2 阵列3 阵列4 阵列5 阵列6 阵列7 阵列8
阵列感应新杨井综合解释图
二. MIT阵列感应仪器响应特性
2.1 MIT阵列感应均匀地层响应特征
100 A6HR A9HR A12HR A15HR A12MR A15MR A21MR A27MR A39MR A21LR A27LR A39LR A72LR A72MR
10
视电导率（S/m） .
1
VGF (1/m)
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2
3
4
5
z (m)
二维响应特性 二维响应特性反映空间各点对测量信号的贡献大小
二维几何因子显示，在井眼附近不同阵列具有不同程度的正负峰值， 反映了不同子阵列受井眼影响程度； 不同径向深度，响应函数具有不同的纵向分辨率，随着径向深度增加 ，纵向分辨率下降； 不同的纵向位置，响应函数变化大，在主接收线圈位置，函数具有最 大的正值，在屏蔽线圈位置，函数具有最大的负值； 短线圈间距子阵列具有高的分辨率，长线圈间距子阵列具有低的分辨 率。
3.2 MIT阵列感应适用范围
短阵列测量结果可能带来较大误差
最佳工作范围是：地层电阻率应在0.2100Ω〃m，地层电阻率和泥浆电阻率比值 Rt/Rm应在规定的范围内 MIT阵列感应仪器一般适用井眼条件是6”（ 150cm） - 10”(250cm)井眼，当井眼尺寸 大于10”时，合成的误差较大。
RGF (1/m)
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 0 1 2 3
4源自文库
5
ρ
(m)
MIT一维径向积分响应特性
径向积分响应函数（径向积分几何因子），不同子 阵列具有不同的探测深度，具有不同的井眼影响。
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 子 子 子 子 子 子 子 子 阵列1 阵列2 阵列3 阵列4 阵列5 阵列6 阵列7 阵列8
说明
6号线圈测量高频虚部信号 9号线圈测量高频虚部信号 12号线圈测量高频虚部信号 12号线圈测量中频虚部信号 15号线圈测量高频虚部信号 15号线圈测量中频虚部信号 21号线圈测量中频虚部信号 21号线圈测量低频虚部信号
A27MR
A27LR A39MR A39LR A71MR A72LR
27号线圈测量中频实部信号
把这中心部分除去以节约材料。因此，在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。
互感效应 地层涡流环产生的磁场相互影响，导致接受信号发生幅度的衰减和相位的移动 。
2.2 MIT阵列感应几何因子
在感应测井中，仪器的响应特性用几何因子来描述，包括一维特性和 二维特性。
一维特性用纵向微分几何因子、径向微分几何因子、 径向积分几何因子描述；
三. MIT阵列感应仪器指标及适用范围
3.1 MIT阵列感应技术指标
指标名称 最高温度： 最大压力： 数据传输： 仪器外径： 仪器长度： 测井速度： 井眼范围： 测量范围： 测量精度： 纵向分辨率： 探测深度：
指标数据 155℃ 100MPa 100kbps 95mm（电子仪：90mm） 9.8m 1000m/h 150～250mm 0.1～1000m ±0.75ms/m 或 < 2% 30cm、60cm、120cm 25cm、50cm、75cm、150cm、225cm