地球物理測(cè)井8(感應(yīng)測(cè)井)

8感應(yīng)測(cè)井（IL）8感應(yīng)測(cè)井（IL）ES、LL和微電阻率測(cè)井的應(yīng)用條件：

它們通過(guò)主電流場(chǎng)中的主電流（I0）與電位差（△U）確定地層的電阻率。所以其應(yīng)用條件為：①井內(nèi)的流體必須是導(dǎo)電的（即能使主電流能進(jìn)入地層并形成電流場(chǎng)）。②測(cè)量結(jié)果主要由地層確定。

8感應(yīng)測(cè)井（IL）井內(nèi)流體的類型與導(dǎo)電性：①氣體：不導(dǎo)電②油基泥漿：不導(dǎo)電③淡水泥漿：導(dǎo)電（電阻率較高）④鹽水泥漿：導(dǎo)電（電阻率較低）可以看出只有第③、④兩種情況下，前述的測(cè)井方法才可用，而且淡水泥漿對(duì)側(cè)向測(cè)井的影響較大,鹽水泥漿對(duì)ES測(cè)井的影響較大。8.1.1儀器的結(jié)構(gòu)

其儀器的主要部分由一系列的同軸的線圈組成（部分線圈是同向，而有的是反相）。8.1.1儀器的結(jié)構(gòu)其中一部分線圈用來(lái)發(fā)射信號(hào)（稱為發(fā)射線圈）；而另一部分用來(lái)接收信號(hào)（稱為接收線圈）。8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）巖層可認(rèn)為是由許多的單元環(huán)組成的。8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）

發(fā)射線圈T發(fā)射高頻（f=20KHZ）等幅（強(qiáng)度恒定）的正弦交流電I，其在周?chē)臻g產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)。8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）單元環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)de

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）單元環(huán)中的感應(yīng)電流該電流也為交變電流（渦流），它在空間產(chǎn)生二次交變電磁場(chǎng)。8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）

單元環(huán)在接收線圈中產(chǎn)生的有用信號(hào)

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）所有單元環(huán)在接收線圈R中產(chǎn)生的有用信號(hào)ER

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）無(wú)用信號(hào)的概念與抑制：

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）無(wú)用信號(hào)與有用信號(hào)之間具有90o的相位差，所以用相敏檢波器將有用信號(hào)與無(wú)用信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)。

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）

在均勻介質(zhì)中：

可以證明:

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）在均勻介質(zhì)中：

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）在非均勻介質(zhì)中：

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）在非均勻介質(zhì)中：

8.1.2測(cè)量原理（以雙線圈系為例）在非均勻介質(zhì)中：所以,測(cè)量結(jié)果是周?chē)橘|(zhì)的綜合反映即視電導(dǎo)率。

8.2感應(yīng)測(cè)井的影響因素

井眼的影響：（σm,dh）泥漿侵入的影響：（σi,di）圍巖的影響:（σs1,σs2,h）8.2感應(yīng)測(cè)井的影響因素

所謂趨夫效應(yīng)就是單元環(huán)之間的相互作用，當(dāng)?shù)貙拥摩襱很大時(shí)，單元環(huán)中的渦流較大，單元環(huán)之間的相互作用的影響就不可忽略，即對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響。

8.3感應(yīng)線圈系的探測(cè)特性

所謂探測(cè)特性是指儀器的分辨率及測(cè)量結(jié)果與介質(zhì)電導(dǎo)率的關(guān)系

8.3.1單元環(huán)幾何因子g有物理意義

可以看出，g與單元環(huán)的位置及大小有關(guān)，故稱之為單元環(huán)幾何因子

。8.3.1單元環(huán)幾何因子g有物理意義

①單元環(huán)在接收線圈R中產(chǎn)生的有用信號(hào)②所有單元環(huán)在接收線圈中產(chǎn)生的有用信號(hào)ER（總有用信號(hào)）（均勻介質(zhì)）所以

8.3.1單元環(huán)幾何因子g有物理意義

即表示單位截面的單元環(huán)在接收線圈中產(chǎn)生的有用信號(hào)占全部地層在接收線圈中產(chǎn)生的總有用信號(hào)的百分?jǐn)?shù)（單位截面的單元環(huán)對(duì)測(cè)量結(jié)果貢獻(xiàn)的大?。?。

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

⑴橫向（徑向）探測(cè)特性

徑向探測(cè)特性是指垂直于線圈系軸上不同位置的介質(zhì)對(duì)總有用信號(hào)貢獻(xiàn)的大小。8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

①?gòu)较蛭⒎謳缀我蜃覩r

物理意義

Gr是半徑為r的單位厚度的無(wú)限長(zhǎng)圓筒介質(zhì)對(duì)總有用信號(hào)貢獻(xiàn)的大小。8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

Gr的大小與r的關(guān)系Ⅰr=0.45L時(shí)：Gr=max（即貢獻(xiàn)最大）Ⅱr>2.5L時(shí)：Gr很?。簇暙I(xiàn)很小）8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

說(shuō)明對(duì)有用信號(hào)的貢獻(xiàn)主要來(lái)自距井軸0~2.5L范圍內(nèi)的介質(zhì)，且r=0.45L附近的介質(zhì)的貢獻(xiàn)最大。探測(cè)深度與線圈距有關(guān)，L較小時(shí)，探測(cè)深度較淺，其測(cè)量結(jié)果不能反映原狀地層的電導(dǎo)率。8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

②徑向積分幾何因子Gd：

物理意義：Gd是距井軸范圍的介質(zhì)（圓柱狀介質(zhì)）對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)的大小。

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

Gd的大小與介質(zhì)厚度的關(guān)系。（以L=1m為例）Ⅰ

r=0.3L時(shí)：Gd=0.1井眼的貢獻(xiàn)

r=0.5L時(shí)：Gd=0.225井眼及侵入帶的影響

r=2.5L時(shí)：Gd=0.77井眼、侵入帶及原狀地層的貢獻(xiàn)Ⅱ

r→∞時(shí)：Gd→18.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

③徑向探測(cè)特性Ⅰ雙線圈系的探測(cè)深度與線圈距（L）有關(guān)，且主要取決于距井軸0.5L附近的介質(zhì)Ⅱ井眼及侵入的影響在L較小時(shí)較為嚴(yán)重。所以要想使測(cè)得結(jié)果主要反映，則應(yīng)選擇較大的線圈距（L）

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

⑵縱向探測(cè)特性（分辨率）縱向探測(cè)特性是指沿線圈系軸向（縱向）不同位置的介質(zhì)（地層）對(duì)總有用信號(hào)貢獻(xiàn)的大小。

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

①縱向微分幾何因子（Gz）：

物理意義：位于儀器坐標(biāo)系中z處的薄片對(duì)測(cè)量結(jié)果的頁(yè)貢獻(xiàn)的大小

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

Gz的大?。海ㄅc位置Z有關(guān)）Ⅰ線圈之間的水平薄層的幾何因子Gz=max，且為常數(shù)：Ⅱ線圈以外的水平薄層的幾何因子Gz隨|z|的增大迅速減小，即：

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

說(shuō)明：雙線圈系的有用信號(hào)主要來(lái)自線圈系之間的地層（介質(zhì)），線圈系之外的地層的貢獻(xiàn)較小。

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

②縱向積分幾何因子Gh：物理意義：

Gh是厚度為h的水平無(wú)限大介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)的大小

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

②縱向積分幾何因子Gh：物理意義：

Gh是厚度為h的水平無(wú)限大介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)的大小

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

③縱向探測(cè)特性Ⅰ線圈系之間的介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)最大Ⅱ線圈系的縱向分辨率為L(zhǎng)，即層厚<L時(shí)，其測(cè)量結(jié)果受?chē)鷰r的影響大。所以要想使測(cè)量結(jié)果受?chē)鷰r的影響較?。ǚ直媛矢撸┚偷貌捎幂^小的線圈距。

8.3.2雙線圈系的探測(cè)特性

⑶雙線圈系存在的問(wèn)題①?gòu)膹较蛱綔y(cè)特性看，應(yīng)加長(zhǎng)線圈距L，以減小井眼及泥漿侵入的影響。②從縱向探測(cè)特性看應(yīng)減小線圈距L，以減小圍巖的影響。以上兩點(diǎn)是一對(duì)矛盾。

8.3.3復(fù)合線圈系的探測(cè)特性

由串聯(lián)在一起的多個(gè)發(fā)射線圈和另外串聯(lián)在一起的多個(gè)接收線圈組成。T——發(fā)射線圈R——接收線圈其中匝數(shù)最多的一對(duì)線圈為主發(fā)射線圈和主接收線圈分別用T0、R0表示。而其他的為補(bǔ)償發(fā)射線圈和補(bǔ)償接收線圈。

8.3.3復(fù)合線圈系的探測(cè)特性

T與R之間的數(shù)值代表線圈之間的距離T或R下面的數(shù)值代表線圈的匝數(shù)?！?”代表該線圈的繞向與主線圈的繞向相同“-”代表該線圈的繞向與主線圈的繞向相反因?yàn)橛辛鶄€(gè)線圈組成，其中主線圈距為0.8m，所以被稱為0.8m六線圈系。

8.3.3復(fù)合線圈系的探測(cè)特性

——視電導(dǎo)率

。

8.3.3復(fù)合線圈系的探測(cè)特性

Ⅰr很小時(shí)，復(fù)合線圈系的Gr很小Gd→0

說(shuō)明復(fù)合線圈系中井眼及泥漿侵入帶的影響比雙線圈系小得多。ⅡGr=max時(shí)：復(fù)合線圈系對(duì)應(yīng)的r=0.58m；主合線圈對(duì)對(duì)應(yīng)的r=0.36m

說(shuō)明：與雙線圈系相比，復(fù)合線圈系的探測(cè)深度加大。

8.3.3復(fù)合線圈系的探測(cè)特性

②縱向微分幾何因子、積分幾何因子曲線

8.3.3復(fù)合線圈系的探測(cè)特性

Ⅰ時(shí)：復(fù)合線圈系的Gz>主線圈對(duì)的Gz，而且在附近復(fù)合線圈系Gz曲線變陡。

Ⅱ時(shí)：復(fù)合線圈系的Gz<主線圈對(duì)的Gz，說(shuō)明圍巖的影響減小了。所以復(fù)合線圈系與雙線圈系相比，具有受井眼、侵入、圍巖影響較小的特點(diǎn)。

8.3.4雙感應(yīng)的概念

雙感