【正文】 供了大量的測井?dāng)?shù)據(jù)，有可能進(jìn)行徑向電阻率剖面成像；定義了新的侵入分析參數(shù)；與孔隙度測井相結(jié)合，可進(jìn)行二維含水飽和度成像 [8]。 1989 年， MPI 公司開始研究一種新型的陣列感應(yīng)測井儀器 XHR，該儀器有一個發(fā)射和兩個接收線圈，發(fā)射線圈發(fā)射寬脈沖信號，每個接收線圈的接收信號傳送到地面，通過解 Maxwell 方程進(jìn)行地層電導(dǎo)率反演 [4]。該儀器能夠確定原狀地層電阻率及侵入剖面。陣列感應(yīng)測井是在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上推出的一代新型的成像測井方法。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 石油測井技術(shù)是獲取油氣儲藏信息、降低采油風(fēng)險和提高石油產(chǎn)量的重要手段 [1]。 I 目 錄 第 1 章 緒論 1 研究的目的與意義 1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1 國外發(fā)展現(xiàn)狀 1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 2 研究內(nèi)容 2 研究思路和技術(shù)路線 2 研究思路 2 技術(shù)路線 3 第 2 章 MIT 陣列感應(yīng)儀的適應(yīng)性分析 4 MIT 陣列感應(yīng)儀的技術(shù)特點(diǎn) 4 MIT 陣列感應(yīng)與其他感應(yīng)的對比 5 MIT 與雙感應(yīng)的對比 5 MIT 與國外陣列感應(yīng)的對比 6 . MIT 陣列感應(yīng)的適應(yīng)性分析 8 MIT 陣列感應(yīng)儀的適用條件 8 孔隙度對 MIT 侵入特征的影響 9 泥質(zhì)含量對 MIT 侵入特征的影響 10 飽和度對 MIT 侵入特性的影響 10 第 3 章 MIT 陣列感應(yīng)測井曲線的響應(yīng)特征 12 油層的響應(yīng)特征 12 水層的響應(yīng)特征 16 油水同層的響應(yīng)特征 18 第 4 章 利用陣列感應(yīng)測井識別儲層流體性質(zhì) 22 綜合指數(shù)法 22 多參數(shù)兩向量判別交會法 25 飽和度系數(shù)法 30 飽和度系數(shù)法原理 30 程序的實(shí)現(xiàn) 31 資料的處理與分析 32 飽和度成像法 34 電阻率徑向特征法 36 第 5 章 結(jié)論 38 致 謝 40 參考文獻(xiàn) 41 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文 45 西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 1 第 1 章 緒論 研究的目的與意義 在石油測井中 ， 地層電阻率測量是測井解釋評價油氣儲藏的主要依據(jù) ， 感應(yīng)測井是重要的電阻率測量方法。 for water layer, three layers have to bear the main difference and no difference in invasive。 third chapter MIT array induction logging response characteristics, the focus of the reservoir, water level and water with layer of the log response characteristics。通過本次研究，也取得了一些研究成果與認(rèn)識： MIT 陣列感應(yīng)測井儀所測曲線 的可對比性強(qiáng)，一致性較好，達(dá)到國外同類陣列感應(yīng)測井儀器的先進(jìn)水平； 對于地層孔隙度大于 8%和泥質(zhì)含量小于 20%的儲層，該儀器所測資料對反映儲層的不同侵入特征和根據(jù)侵入特征有效地識別流體性質(zhì)具有較好的適應(yīng)性； 對于油層，長 3 油層以無差異和負(fù)差異侵入特征為主，而長 9 油層以正差異和無差異侵入特征為主，長 10 以無差異和低阻環(huán)帶侵入特征為主；對于水層，三個層位都以負(fù)差異和無差異侵入為主；而油水同層陣列感應(yīng)測井存在各種侵入特征； 對儲層流體性質(zhì)的識別主要采用綜合指數(shù)法、多參數(shù)兩向量判別交會法、飽和度系數(shù)法、 飽和度成像法以及電阻率徑向特征法等多種流體識別方法?！熬盼濉逼陂g，中國石油天然氣集團(tuán)公司組織開展了陣列感應(yīng)成像測井技術(shù)的研究和開發(fā)工作，陣列感應(yīng)測井儀（ MIT）于 2020 年完成樣機(jī)研制。摘 要 在石油測井中 ， 地層電阻率測量是測井解釋評價油氣儲藏的主要依據(jù) ， 感應(yīng)測井是重要的電阻率測量方法。通過滾動開發(fā)，攻克了一系列的核心技術(shù)和工藝問題，并投入現(xiàn)場試驗(yàn)與應(yīng)用。通過實(shí)際應(yīng)用分析，多參數(shù)兩向量判別交會法、飽和度系數(shù)法以及飽和度成像法的應(yīng)用效果較好，與試油資料的符合率高。 the forth chapter is the difficult and important part in this thesis ,introducing the use of array induction log method of identification of fluid properties and saturation for the radial imaging. Through this research, I made some researches and understanding. 1. MIT array induction logging curves can be measured by strong contrast in good agreement, reached similar array induction logging instrument of foreign advanced level。 and water with layer of the existence of various invasive array induction logging features。隨著石油勘探的進(jìn)一步深入 ， 對測井的要求也越來越高 ,要求能進(jìn)行精細(xì)測量 ， 以便分析復(fù)雜的侵入地層。常用的測井方法有根據(jù)地層電學(xué)性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)的電法測井，有根據(jù)地層聲學(xué)性質(zhì)的聲波測井和地層核物理性質(zhì)的放射性測井，它們通過研究地層中的電、聲、磁特性達(dá)到測井的目的 [2]。 國外發(fā)展現(xiàn)狀 陣列感應(yīng)成像測井技術(shù)是基于 20 世紀(jì) 40 年代道爾 ()提出的感應(yīng)測井幾何因子理論發(fā)展起來的 [3]。 斯倫貝謝公司在 1985 年推出了相量雙感應(yīng)測井儀器，能精確測量感應(yīng)測井中的虛部信號 [5]。 1990 年，斯倫貝謝公司公布了其陣列感應(yīng)測井方面的研究成果，并推出商用的 AITB 型儀器 [8]，該儀器由一個發(fā)射線圈和八個接收子陣列組成，每個接收線圈系包含一個主接收線圈和一個屏蔽接收線圈，與主發(fā)射線圈構(gòu)成一個三線圈系子陣列。 1992 年，開始商業(yè)應(yīng)用。 1996 年，阿特拉斯公司推出新型的 多道全數(shù)字頻譜感應(yīng)測井儀 —— 陣列感應(yīng)測井儀器 HDIL， HDIL是數(shù)字化、全譜感應(yīng)測井儀器 [10]。 2020 年，哈里伯頓公司研制了一種新的陣列感應(yīng)測井儀 —— ACRt。 ACRt 具有 5 個徑向探測深度和 3 個工作頻率。ВИКИЗ儀器共有 5 個發(fā)射線圈、 6 個接收線圈，采用 875kHz~14MHz 的五種頻率，利用測量得到的相位差轉(zhuǎn)換得到 5 條電阻率曲線，屬于電磁波電阻率測井范疇。頻率為 20kHz，提供深、中探測兩條電阻率曲線，具有較高的縱向分辨率。中國石油集團(tuán)測井有限公司生產(chǎn)的陣列感應(yīng)成像測井儀器 (MIT5530)，與西 方陣列感應(yīng)測井儀器類似，采用單個發(fā)射線圈和多個接收線圈組合，利用軟件聚焦方法得到不同分辨率 (、 和 )和不同探測深度 (5 種探測深度： 、 、 、 和 )的電阻率曲線[1718]。針對研究區(qū)儲層，利用 MIT 陣列感應(yīng)測井曲線分析研究，本次采用以下幾個方面的內(nèi)容來進(jìn)行研究： （ 1）分析 MIT 陣列感應(yīng)與雙感應(yīng)的徑向探測特性；研究陣列感應(yīng)隴東長 3 相對高滲地層、 長 8 特低滲地 層的適應(yīng)性； （ 2）研究陣列感應(yīng)測井在隴東長 3 和陜北長 910 儲層中油層和水層的響應(yīng)特征分析； （ 3）進(jìn)行陣列感應(yīng)差異描述方法研究，研究其差異特征與孔隙度、飽和度的關(guān)系； （ 4）研究泥漿侵入條件下的基于陣列感應(yīng)測井的徑向飽和度成像方法，并編制相應(yīng)的處理軟件模塊；建立 一套適合 MIT 陣列感應(yīng)測井識別不同油組的 儲層流體 性質(zhì)的 方法； （ 5）用建立的資料解釋方法處理實(shí)際井資料進(jìn)行驗(yàn)證。地面模塊有電纜遙傳通訊模塊 ,信號解碼模塊；處理軟件包括測井軟件、合成校正軟件、刻度軟件、成像處理軟件和相敏檢波軟件；井下儀器包括 CTS 遙傳短節(jié)、儀器電源短節(jié)、數(shù)據(jù)采集短節(jié)、前置放大器短節(jié)、線圈系短節(jié)、 壓力平衡短節(jié)和發(fā)射電路短節(jié)。數(shù)據(jù)處理采用新一代 DSP 技術(shù)，采集模塊由 1 個主 DSP、 3 個從 DSP、多個 A/D 采集信道以及井下儀器總線接口 DTB 電路和輔助測量信道組成。 發(fā)射短節(jié)由發(fā)射波形電路、開關(guān)控制電路、高壓濾波和電流取樣等電路組成。它由低噪聲單位增益緩沖級、低噪聲放大級、電壓放大級、反饋網(wǎng)絡(luò)、溫度補(bǔ)償及高精度電源等部分組成。 表 21 陣列感應(yīng) (MIT)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo) 指標(biāo)名稱 指標(biāo)數(shù)據(jù) 最高溫度 155℃ 最大壓力 100MPa 數(shù)據(jù)傳輸 100kbps 儀器外徑 ?95mm（電子儀： ?90mm） 儀器長度 測井速度 1000m/h 井眼范圍 150～ 250mm 測量范圍 ～ 1000?.m 測量精度 177。數(shù)值模擬計(jì)算不但是信號合成檢驗(yàn)的工具 ， 而且可用于測井異常解釋 ， 是 反演研究的基礎(chǔ)。 4. 分辨率匹配 為進(jìn)行侵入分析 ， MIT 在真分辨率合成后進(jìn)行了不同探測深度的分辨率匹配 ， 得到 3組分辨率 (、 和 )匹配曲線 ， 每組曲線具有 5 種探測深度 (、 、 、 和 )。同時研究不同背景電導(dǎo)率幾何因子與實(shí)際測量信號的關(guān)系 ， 設(shè)計(jì)從測量信號提取背景電導(dǎo)率的濾波器庫。經(jīng)過對大量模型地層進(jìn)行模擬處理 ， 得到了較好的結(jié)果。為了進(jìn)行井眼環(huán)境校正 ， 對每個參數(shù)在很寬范圍內(nèi)進(jìn)行大量正演模型計(jì)算 ， 將這些計(jì)算結(jié)果擬合為多項(xiàng)式 ， 得到一種快速計(jì)算每個原始測量值的井眼響應(yīng)算法。 在徑向探測特性方面 ， 陣列感應(yīng)測井儀具有五種徑向探測深度，最大探測深度為 90 英寸，而傳統(tǒng)雙感應(yīng)儀深感應(yīng)最大探測深度為 64 英寸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陣列感應(yīng)儀的探測深度。m MIT 陣列感應(yīng)在油層識別中的應(yīng)用研究 6 線性范圍 1120Ω 通過滾動開發(fā)，攻克了一系列的核心技術(shù)和工藝問題，使其主要性能參數(shù)和西方陣列感應(yīng)測井儀器主要性能參數(shù)相近 ， 如表 23。 MIT 陣列感應(yīng)儀憑借高質(zhì)量和價格優(yōu)勢，正逐步替代進(jìn)口同類儀器，為國產(chǎn)化成像測井的全面應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。 MIT 陣列感應(yīng)在油層識別中的應(yīng)用研究 8 圖 24 安 a 井長 7 儲層 MIT 和 HDIL 資料對比 圖 25 安 a 井長 2 儲層 MIT 和 HDIL 資料對比 通過對 MIT 與 AIT 及 HDIL 資料的對比，不論在長 3 以上高孔、高滲儲層還是在長 6長 8 低滲透儲層，都有較好的測井響應(yīng)一致性，說明儀器的性能特性與國外儀器相當(dāng)，可以滿足不同類型儲層的測井評價。 （ 2）侵入特性分析要注意電導(dǎo)率反差 陣列感應(yīng)測井曲線具有由淺到深的探測深度，多數(shù)情況下能良好地反映地層的侵入特征，但有時偶爾也出現(xiàn)不符合侵入規(guī)律的現(xiàn)象：在高礦化度井中，由于地層和鉆井液電導(dǎo)率的反差很大，使其鉆井液電導(dǎo)率產(chǎn)生的井眼信號增大，導(dǎo)致井眼校正誤差大，出現(xiàn)欠校正或過校正，而短陣列線圈系測量單元的校正量大，長陣列的校正量小，其結(jié)果造成不同探測深度的測井曲線在 均質(zhì)地層不重合，在非均質(zhì)地層也不能得到合理的幅度差異，在低阻圍巖情況下，有時甚至還會出現(xiàn)無法進(jìn)行井眼校正。在高侵入薄層，陣列感應(yīng)的淺探測測量與微球測井也存在差異。采用 MIT 陣列感應(yīng)測井 90in 探測深度反映原狀地層電阻率與 20in 探測深度反映沖洗帶的電阻率曲 線的差值來反映地層的侵入特性。從圖中可以明顯地看出當(dāng)孔隙度大于 10%時，交會圖中的侵入特征反映明顯；孔隙度在 810%時，電阻率的差異度有一定的變化，能基本反映儲層的侵入性質(zhì)；而孔隙度小于 8%時，交會圖中的電阻率差值基本重合，說明該儀器對孔隙度小于 8%的儲層的侵入特征反映不靈敏，此時， MIT 陣列感應(yīng)對判斷儲層侵入特性及流體性質(zhì)就不再適用。 飽和度對 MIT 侵入特性的影響 對研究區(qū)長 長 8 儲層段，利用測井解釋成果及試油資料，分析儲層飽和度與陣列感應(yīng)電阻率差異 (AT90AT20)之間的關(guān)系。 100102030400 20 40 60 80含油飽和度( % )AT90AT20(歐)鎮(zhèn)1 0 1 油層( 1 9 7 5 . 5 1 9 7 7 )環(huán)3 2 油層( 1 8 9 0 . 5 1 8 9 3 . 5 )午5 8 油層( 1 3 6 0 1 3 6 8 )西6 2 油層( 1 5 0 0 1 5 0 2 )莊7 3 油層( 1 2 0 3 1 2 0 5 )鎮(zhèn)9 8 水層( 2 0 5 3 . 5 2 0 6 0 )鎮(zhèn)1 0 3 水層( 2 3 1 0 2 3 1 2 . 5 )西6 3 含油水層( 1 4 7 5 1 4 7 7 )abaaabbcAT90AT20(歐)MIT 陣列感應(yīng)在油層識別中的應(yīng)用研究 12 第 3 章 MIT 陣列感應(yīng)測井曲線的響應(yīng)特征 對于同一種縱向分辨率的一組電阻率曲線，在非滲透層，不同探測深度的曲線應(yīng)該