第三章側(cè)向測(cè)井課件

1、2022-3-1測(cè)井方法1普通電阻率測(cè)井儀在井內(nèi)產(chǎn)生的電場為發(fā)散的直流電場，當(dāng)井內(nèi)泥漿的礦化度高或井剖面為高阻地層時(shí)，井的分流作用大，測(cè)量結(jié)果既不能反映巖性變化，也不能反映地層電阻率。為解決這一問題，提出了聚焦測(cè)井，即側(cè)向測(cè)井。 第三章側(cè)向測(cè)井2022-3-1測(cè)井方法2根據(jù)三側(cè)向電極系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以把三側(cè)向分為深三側(cè)向和淺三側(cè)向兩類三側(cè)向電極系。一、三側(cè)向電極系的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 1、深三側(cè)向電極系深三側(cè)向電極系的結(jié)構(gòu)如圖3-1a所示。由三個(gè)圓柱狀的金屬電極組成，電極之間有絕緣片隔開。中間為主電極Ao，上下對(duì)稱分布的電極為屏蔽電極A1、A2，對(duì)比電極N和回路電極B位于電極系上方較遠(yuǎn)處，電極系在井內(nèi)

2、的第一節(jié)三側(cè)向測(cè)井2022-3-1測(cè)井方法3工作狀態(tài)及電流分布如圖3-2所示。為了提高其探測(cè)深度，要求屏蔽電極A1、A2較長。 2、淺三側(cè)向電極系淺三側(cè)向電極系的結(jié)構(gòu)如圖3-1b所示。由五個(gè)圓柱狀的金屬電極組成，電極之間有絕緣片隔開。中間為主電極Ao，上下對(duì)稱分布的電極為屏蔽電極A1、A2，及回路電極B1、B2，對(duì)比電極N位于電極系上方較遠(yuǎn)處，電極系在井內(nèi)的工作狀態(tài)及電流分布如圖3-3所示。2022-3-1測(cè)井方法4與深三側(cè)向電極系不同的是，由于要求其探測(cè)深度比較淺，所以，屏蔽電極A1、A2較短，回路電極B1、B2距主電極Ao較近。 深、淺三側(cè)向電極系的電極距均等于兩個(gè)屏蔽電極與主電極間的縫隙

3、中點(diǎn)的距離；記錄點(diǎn)為主電極中點(diǎn)。2022-3-1測(cè)井方法5圖3-1 三側(cè)向電極系結(jié)構(gòu)（a）深三側(cè)向電極系 (b) 淺三側(cè)向電極系 2022-3-1測(cè)井方法6圖3-2 深淺三側(cè)向測(cè)井的電流分布 2022-3-1測(cè)井方法7二、三側(cè)向電極系的測(cè)量原理 深、淺三側(cè)向的測(cè)量原理基本相同。均采用恒流法測(cè)量，即在測(cè)量過程中，主電極發(fā)出的電流Io保持不變。另外，為保證主電極產(chǎn)生的電場分布在有限范圍內(nèi)，要求屏蔽電極發(fā)出的電流與主電極電流的極性相同。在測(cè)量過程中，保證主電極與兩個(gè)屏蔽電極的電位相等，通過調(diào)節(jié)屏蔽電極的電流以滿足這一條件。測(cè)量過程中，隨儀器周圍介質(zhì)導(dǎo)電性的變化，電位2022-3-1測(cè)井方法8相等的局

4、面將被打破，通過不斷調(diào)節(jié)屏蔽電流的大小，以保證此條件的成立。測(cè)量的 視電阻率為：OaIUKR其中：U為主電極的電位值； 為主電流； K為電極系系數(shù)，與電極系的結(jié)構(gòu)及尺寸有關(guān)。0I2022-3-1測(cè)井方法9三、深、淺三側(cè)向曲線特點(diǎn)及應(yīng)用 1、深、淺三側(cè)向曲線特點(diǎn) 1) 、當(dāng)上下圍巖的電阻率相同時(shí)，三側(cè)向測(cè)井曲線關(guān)于地層中心對(duì)稱,如圖3-3所示。2)、隨地層厚度的減小，圍巖電阻率對(duì)視電阻率的影響增加。若圍巖電阻率小于地層電阻率，則視電阻率小于地層電阻率；反之，若圍巖電阻率大于地層電阻率，則視電阻率大于地層電阻率。在這兩種情況下，二者差異均隨地層厚度的減小而增加。2022-3-1測(cè)井方法10 圖3-

5、3、單一高阻深三側(cè)向視電阻率曲線 2022-3-1測(cè)井方法113)、井內(nèi)流體電阻率的影響減小。讀取數(shù)據(jù)的方法：取地層中點(diǎn)的視電阻率值或取地層中部的幾何平均值。深三側(cè)向視電阻率曲線主要反映原狀地層的電阻率；而淺三側(cè)向視電阻率曲線主要反映侵入帶的電阻率。2022-3-1測(cè)井方法12 2、深、淺三側(cè)向測(cè)井曲線的應(yīng)用 1）、影響因素與普通電阻率測(cè)井類似，深、淺側(cè)向測(cè)井測(cè)量結(jié)果也是地層視電阻率，與地層電阻率有一定差異，為了利用三側(cè)向視電阻率確定地層的真電阻率，需考慮三側(cè)向視電阻率的影響因素。根據(jù)測(cè)量原理及測(cè)量環(huán)境，可把影響因素歸結(jié)為井眼（井眼尺寸、井內(nèi)介質(zhì)的電阻率）、2022-3-1測(cè)井方法13圍巖層厚

6、（圍巖電阻率、地層厚度）、侵入（侵入特征、侵入半徑）。應(yīng)用圖版或相應(yīng)的計(jì)算公式，即可對(duì)三側(cè)向視電阻率按上述順序依次進(jìn)行校正，得到地層電阻率。如圖3-6、3-7、3-8所示。2）、應(yīng)用 A、劃分巖性剖面：由于電極距較小，三側(cè)向測(cè)井曲線的縱向分層能力強(qiáng)，適于劃分薄層。 2022-3-1測(cè)井方法14B、判斷油水層：將深、淺三側(cè)向曲線重疊繪制，在滲透層出現(xiàn)幅度差。當(dāng)RmfRw時(shí)，在油層層段 ，深三側(cè)向讀數(shù) 大于淺深三側(cè)向讀數(shù)，含油飽和度越高，差異越 大，為泥漿低侵；在水層層段，深三側(cè)向讀數(shù)小 于淺深三側(cè)向讀數(shù)，含水飽和度 越高，差異越大 ，為泥漿高侵。如圖3-4所示。 2022-3-1測(cè)井方法15圖3

7、-4 用深、淺三側(cè)向曲線判斷油水層 2022-3-1測(cè)井方法16 當(dāng)RmfRw時(shí)，在油層層段，深三側(cè)向讀數(shù)大于淺深三側(cè)向讀數(shù)，含油飽和度越高，差異越大，為泥漿低侵；在水層層段，深三側(cè)向讀數(shù)小于淺深三側(cè)向讀數(shù)，含水飽和度越高，差異越2022-3-1測(cè)井方法32大，為泥漿高侵。當(dāng)RmfRw時(shí)，無論是油層，還是水層，均為泥漿低侵，但此時(shí)油層的視電阻率高于水層，且幅度差比水層的幅度差的。 2022-3-1測(cè)井方法33 第三節(jié) 微球形聚焦測(cè)井 一、微球形聚焦電極系 微球形聚焦電極系的結(jié)構(gòu)如圖3-10所示。電極系包括片狀的主電極Ao、矩形框的測(cè)量電極Mo、輔助電極A1、監(jiān)督電極M1、M2，各電極均嵌在極板

8、上?；芈冯姌OB設(shè)置在儀器外殼上或極板支撐架上。電極系貼井壁測(cè)量。 2022-3-1測(cè)井方法34圖3-10 微球形聚焦測(cè)井電極系及其電場分布 2022-3-1測(cè)井方法35二、測(cè)量原理 采用恒壓法測(cè)量。測(cè)量時(shí)，測(cè)量電極與兩個(gè)監(jiān)督電極中點(diǎn)的電位差為一給定值Vref。主電極發(fā)出的電流分為兩部分，一部分與輔助電極形成回路叫輔助電流Ia，主要分布在泥餅中；另一部分與回路電極形成回路，叫主電流Io，主要分布在沖洗帶中。兩個(gè)監(jiān)督電極的電位相等。 2022-3-1測(cè)井方法36 當(dāng)電極系周圍介質(zhì)的電阻率變化時(shí)，電場分布隨之改變， ， 調(diào)節(jié)Ia的大小，使 ； 同 時(shí) ， 隨 電 場 改變， ,此時(shí)，調(diào)節(jié)Io的大小，

9、使 。 由下式即可確定微球形聚焦測(cè)量的視電阻率：refOMVUOrefOMVUO021MMU021MMUOOMMSFLIUKR02022-3-1測(cè)井方法37其中： 主電流； K 微球形聚焦電極系系數(shù)； 測(cè)量電極與監(jiān)督電極中點(diǎn)的電位差。 OMOU0I2022-3-1測(cè)井方法38三、資料應(yīng)用 根據(jù)微球形聚焦電極系的電場分布特點(diǎn)及測(cè)量原理，不難看出，其測(cè)量結(jié)果直接反映沖洗帶電阻率。1、劃分薄層 由于 是以很細(xì)的電流束穿過泥餅進(jìn)入地層的，受泥餅影響小，對(duì)地層電阻率變化十分敏感，在巖層界面處有明顯變化，因此，適于劃分薄層。 0I2022-3-1測(cè)井方法392、確定沖洗帶電阻率Rxo 當(dāng)泥餅厚度在3.81

10、19.1mm的范圍內(nèi)，且 時(shí)，可以認(rèn)為 ； 只有當(dāng)泥餅厚度大于19.1mm，且 時(shí)，應(yīng)對(duì) 進(jìn)行泥餅校正，從而得到 。3、與其他深電阻率測(cè)井曲線重疊，判斷儲(chǔ)層孔隙流體性質(zhì)。如圖3-11所示。 20XOMSFLRRXOMSFLRR20XOMSFLRRMSFLRXOR2022-3-1測(cè)井方法40圖3-11 雙側(cè)向微球形聚焦組合測(cè)井曲線 2022-3-1測(cè)井方法41 第四節(jié) 其他微電阻率測(cè)井 一、微側(cè)向測(cè)井 1、微側(cè)向電極系及電流分布 1）、微側(cè)向電極系結(jié)構(gòu) 微側(cè)向電極系包括主電極Ao，測(cè)量電極M1 、M2 及屏蔽電極A1 ，全部嵌在絕緣板上，其結(jié)構(gòu)如圖3-12所示。四個(gè)電極均為圓環(huán)狀。采用貼井壁方式

11、測(cè)量。 2022-3-1測(cè)井方法422）、微側(cè)向電極系的電流分布微側(cè)向電極系的井下電流分布如圖3-12所示。主電極Ao發(fā)出主電流Io，屏蔽電極A1 發(fā)出同極性的屏蔽電流Is, 主電流受屏蔽電流的屏蔽作用而成 束狀徑向流入地層，電流分布在直徑為O1O2 的喇叭狀空間范圍內(nèi)，探測(cè)深度淺，測(cè)量結(jié)果主要反映沖洗帶電阻率。注：O1 、O2 分別為M1、和M2 之間相對(duì)的兩個(gè)中點(diǎn)。 2022-3-1測(cè)井方法43圖3-12 微側(cè)向電極系及電流分布圖 2022-3-1測(cè)井方法442、測(cè)量原理 測(cè)井時(shí)，采用恒流測(cè)量，即主電極發(fā)出的電流保持不變。同時(shí)，通過調(diào)節(jié)屏蔽電流Is的大小，使得在整個(gè)測(cè)量過程中 。由于介質(zhì)電

12、阻率的變化，主電流的分布隨之改變，導(dǎo)致此條件不再成立，根據(jù)電位差的大小，調(diào)節(jié)屏蔽電流Is的大小，以滿足條件。記錄任一測(cè)量電極與對(duì)比電極N的電位差，即可得到隨深度變化而變化的視電阻率曲線。 21MMUU2022-3-1測(cè)井方法4501IUKRNMMLL其中：K電極系系數(shù)； 測(cè)量電極與對(duì)比電極N的電位差； 主電流。 NMU10I2022-3-1測(cè)井方法463、微側(cè)向測(cè)井資料的應(yīng)用 1）劃分薄層 微側(cè)向測(cè)井曲線的縱向分辨能力強(qiáng)，所以，可用于劃分薄層及確定地層有效厚度。 2）、確定沖洗帶電阻率 用微側(cè)向測(cè)井資料確定沖洗帶電阻率的準(zhǔn)確性取決于泥餅厚度。當(dāng)泥餅比較?。?，微側(cè)向電阻率受泥餅影響小，可以反映沖洗帶電阻率；當(dāng)泥餅比較厚 )6mmhmc2022-3-1測(cè)井方法47（ ，微側(cè)向電阻率受泥餅影響大，用其代替沖洗帶電阻率時(shí)可以出現(xiàn)很大誤差，這種情況下，須作泥餅校正。 )6mmhmc2022-3-1測(cè)井方法48二、鄰近側(cè)向測(cè)井由于鄰近側(cè)向測(cè)井值隨泥餅厚度增加而降低，說明其探測(cè)深度淺，為提高探測(cè)深度，對(duì)電極系稍加改進(jìn)，建立了鄰近側(cè)向測(cè)井。 1、鄰近側(cè)向測(cè)井電極系結(jié)構(gòu) 矩形電極被嵌在極板上，如圖3-13所示。電極系有主電極Ao，測(cè)量電極M、 及屏蔽電極A1 ，各電極的面積均比微側(cè)向電極系的大。 2022-