油氣地球物理測(cè)井第四章.ppt

1、第四章側(cè)向測(cè)井 Laterolog 或Focused Log,總 述 1.測(cè)量條件：鹽水泥漿、高阻薄層 2.測(cè)量沿井深變化的電阻率 3.電流聚焦測(cè)量深、中、淺三種不同徑 向電阻率Rt、Ri、Rxo 4.用于劃分巖性、對(duì)比地層,一、為什么要提出測(cè)向測(cè)井,1.鹽水泥漿、高阻薄層，將產(chǎn)生泥漿分流、測(cè)不到地層電阻 2.高阻屏蔽使普通電阻率法無(wú)法進(jìn)行，所以提出聚焦測(cè)井法使電流進(jìn)入地層。其辦法是把主電流聚焦，用電子線路把電流擠入地層，與普通視電阻率差別在于供電方式不一樣。 二、側(cè)向測(cè)井的分類 高阻地層用側(cè)向 地層為低阻時(shí)用感應(yīng) LL3、LL6、LL7、LL8、雙測(cè)向鄰近側(cè)向，微側(cè)向 微球形聚焦 三、三側(cè)向

2、測(cè)井LL3 1.測(cè)井儀器裝置及原理,側(cè)向測(cè)井原理圖 1)三側(cè)向電極系 Ao主電極，A1、A2屏蔽電極位于兩則，它們短路相接?；芈冯姌OB置遠(yuǎn)處(計(jì)為無(wú)限遠(yuǎn)) 2)測(cè)井過(guò)程中，主電極Ao和A1、A2供以同一極性電流，并使它們之間保持恒定電位,3)當(dāng)Ao與A1、A2電位不相等時(shí)，其電位差被送到調(diào)整線路上，通過(guò)調(diào)節(jié)A1、A2電路的電流，保持整個(gè)電極系處于等電位狀態(tài) 4)三側(cè)向的電場(chǎng)和一完整金屬圓柱體電場(chǎng)基本一樣，Io被A1、A2所屏蔽。主電流水平流入地層 5)儀器記錄的是任意屏蔽電極A1或A2與Ao的電位差U和主電極電流Io ro表示主電極的接地電阻，表示主電極的電流層由主電極到回路電極所經(jīng)過(guò)的介質(zhì)的

3、電阻，到無(wú)限遠(yuǎn)之間的介質(zhì)的電阻率 Lm=Lo+2e/3,6)三側(cè)向的主電流基本上是垂直射入地層。接地電阻定義。ro可看成是三組成部分： ro=rm+rt+ri(串聯(lián)電路) 其中rm、ri、rt對(duì)Ra貢獻(xiàn)，取決于聚焦能力大小，聚焦能力強(qiáng)，rt貢獻(xiàn)大，反之rt對(duì)Ro貢獻(xiàn)就小。另外與徑向深度也有關(guān)系,為了說(shuō)明層間各部分對(duì)測(cè)量結(jié)果相對(duì)影響，引入幾何因子的概念：幾何因子是指與介質(zhì)空間位置、體積大小、形狀等幾何因素有關(guān)的各種影響因素的總和。 幾何因子理論：地層各個(gè)分測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)可用相對(duì)幾何位置描述。電極系測(cè)定各部分貢獻(xiàn)總和為1 Ra=GmRm+GiRi+GtRt 其中G為幾何因子，取決于介質(zhì)的空間位

4、置、大小、形狀等 2.三側(cè)向測(cè)井框間： 聚焦過(guò)程：振蕩器A1、A2、Ao供Io恒定,調(diào)整電壓放大整流Uo比較穩(wěn)定，當(dāng)ro端電壓未超出某一值時(shí)，Uo值不變。ro兩端電壓變化振蕩器輸出發(fā)生變化ro調(diào)節(jié)Io恒定。A1、A2與A0電位基本相等 3.影響三側(cè)向測(cè)井的因素：電極系+地層 電極系： 1)聚焦能力影響 電極系聚焦能力強(qiáng)，電流層進(jìn)入地層深度大，Rt的貢獻(xiàn)相對(duì)大。 儀器聚焦能力取決于電極距L長(zhǎng)度，L大，聚焦能力好。 而實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)L10d，Ra與L無(wú)關(guān)，一般是L=58d,2)主電極長(zhǎng)度2Lo：主電極長(zhǎng)度決定于電流層厚度，2Lo小，分層能力強(qiáng)，2Loh/4 時(shí)效果好，2Lo h/4 ，受圍巖影響大

5、3)電極直徑Dn選擇 直徑小，泥漿層厚度大，那么Ra則小，反之dn大，Ra則升高 4)地層參數(shù)的影響：井孔、侵入帶、地層、幾何因子理論 Ra=jmRm+jiRi+jtRt j=jm+ji+jt=1 i)井徑影響：井徑不大時(shí)井內(nèi)為鹽水泥漿，其幾何因子和Rm都小，影響可以忽略。井徑變大時(shí)，泥漿范圍擴(kuò)大，電流散開(kāi)，ro降低，則Ra降低。井眼擴(kuò)大，是不利因素。,(ii)侵入帶影響：Gi Ri的影響，侵入深、電極聚焦能力差，Gi值大， Ri在總測(cè)量值中占的分量大，所以高阻侵入比低阻侵入影響大 ,iii)圍巖Rs的影響：當(dāng)RtRs時(shí)，圍巖分流作用，使電流線散開(kāi)，使Ra降低，當(dāng)RtRs時(shí)， 屏蔽、擴(kuò)散面積減

6、小，R值增大，因而測(cè)量Ra比真電阻值大。,4.三測(cè)向曲線形態(tài)及應(yīng)用 電流尺厚度 1).形態(tài)，單一高阻層的電阻率曲線 (1)上下圍巖一致時(shí)，曲線中心對(duì)稱，對(duì)高阻層Ra上升，層愈厚，電阻越高 (2)上下圍巖不一致時(shí)，Ra曲線不對(duì)稱，極大值向高阻圍巖一方， (3)h4d時(shí)，極值不變，曲線對(duì)稱，h變薄。對(duì)地層中心出現(xiàn)峰值 (4)曲線分層能力強(qiáng)，特別對(duì)薄層，分層能力取決于Lo長(zhǎng)度,Ao長(zhǎng)度取決于電流層的厚度。,三側(cè)向測(cè)井適用于高阻薄層鹽水泥漿。深側(cè)向也受侵入帶影響。而一條曲難以區(qū)分油氣水層。引入淺三側(cè)向屏蔽電極短，聚焦能力差；電流很快發(fā)散。探測(cè)深度淺，侵入帶為重要影響因素，根據(jù)深淺三側(cè)向重疊，可以判斷油

7、氣水層。 單一高阻層電阻率R曲線 對(duì)著高阻層的R值增大 上、下圍巖電阻率相等時(shí)，高阻層視電阻率曲線對(duì)稱于地層中心 從圍巖到地層曲線升高，上升的陡度與主電極長(zhǎng)度有關(guān)，主電極越短，陡度越大，地層界面與曲線開(kāi)始急劇上升的點(diǎn)對(duì)應(yīng) 極大值是地層視電阻率曲線特征數(shù)值 HL時(shí)，位于地層中點(diǎn)；L/2h2L時(shí)，極值點(diǎn)向邊界偏離， h=L時(shí)，地層中點(diǎn)出現(xiàn)極小值 h4d時(shí)，極大值不變 h4d時(shí)層厚和圍巖影響校正，以消除其影響 間互層巖層組的電阻率曲線 由于h很薄，高阻鄰層影響主電流的分布，高阻厚層，低阻分布使R的分布呈指狀。,淺三側(cè)向,應(yīng)用 1.劃分剖面，從3受井眼、層厚、鄰層影響小，分層能力較強(qiáng)，是劃分不同電阻率

8、地層最好方法之一。地層界面劃在曲線開(kāi)始急劇變化的位置。由于LL3系泥漿侵入油層，而油、水層的泥漿侵入性質(zhì)不同，油層多為減阻侵入，水層多為增阻侵入LLd、LLs重迭比較法判斷油水層。 深側(cè)向值淺側(cè)向值為油層。反之為水層,應(yīng)用 2.求地層真電阻率Rt,三側(cè)向小結(jié) 三側(cè)向是一種聚焦電阻率測(cè)井法，適合于解決高礦化度泥漿和高阻薄層的測(cè)井問(wèn)題。 電極系三個(gè)柱狀金屬電極組成，測(cè)井時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)主電流強(qiáng)度使其值恒定，屏蔽電流使主電流聚焦，水平流入地層，測(cè)任一電極的電位。LL3測(cè)得的R正比于主電極的接地電阻ro由于主電流水平流入地層，圍巖影響小分層能力強(qiáng)，主電流經(jīng)過(guò)泥漿、侵入帶和地層，所以R受泥漿、侵入帶和地層電

9、阻的影響。在高礦化度泥漿井中，泥漿侵入帶的電阻率很小，主要是反映地層的電阻率，在淡水泥漿增阻侵入時(shí)R受Ri影響很大。 用三側(cè)向測(cè)井可以求得Rt,四、七側(cè)向測(cè)井 基本原理：與LL3一致，電極系結(jié)構(gòu)上略有不同，由七個(gè)金屬電極組成。 1)電極結(jié)構(gòu) 主電極Ao 屏蔽電極A1、A2、M1、N1、M1、N2兩對(duì)監(jiān)督電級(jí)分 別短路相接 2)測(cè)量時(shí)Ao供以Io恒定，A1、A1通同極性電流強(qiáng)度，調(diào)節(jié)I1、保持M1、N1 M1、N1、電位相等 3)M1、N1電極間電位不等時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)A 1、A2 4)測(cè)量M或N與無(wú)限遠(yuǎn)處電極之間電位差 根據(jù)電位疊加原理求UM、UN Ra=KUMN/Io,七側(cè)向小結(jié) 與三側(cè)向一樣，七側(cè)向也是一種聚焦電阻率測(cè)井法，其極系特點(diǎn)是七個(gè)電極，以主電極Ao為中心，兩對(duì)監(jiān)督電極，一對(duì)屏蔽電極上下對(duì)稱分布，測(cè)井時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)屏蔽電流強(qiáng)度，使主電流聚焦，并水平地進(jìn)入地層，七側(cè)向記錄的是任一監(jiān)督電極的電位，該電位大小與地層電阻率有關(guān)，所以七側(cè)向測(cè)井曲線反映地層電阻率變化情況與三側(cè)向一樣，七側(cè)向受圍巖，泥漿的影響也很??；分層能力強(qiáng)，但受侵入帶影響，在高礦化度泥漿井中使用效果最好，用其于求地層電阻率Rt。 與三側(cè)向比較，七側(cè)向分層能力不如三側(cè)向高，主要是由于三側(cè)向的電流層厚度約0.3m比七側(cè)向電流層度(約0.8m)小