【正文】 ，主要是用于薄地層測量 [6]。以 3 種頻率 (、 、 )工作，根據(jù)主線圈間距的大小來選擇子陣列的工作頻率。由于實(shí)際測井中經(jīng)常遇到測井不勻速、遇卡和儀器組合長等問題， 1995 年，推出了井場使用最優(yōu)的陣列感應(yīng)測井儀器 AITH[9]。其線圈系陣列由七個(gè)單側(cè)布置的三線圈系子陣列組成；主接收線MIT 陣列感應(yīng)在油層識別中的應(yīng)用研究 2 圈間距從 94in.，按對數(shù)等間隔布置；所有子陣列同時(shí)接收包含八個(gè)頻率 ( 50、 70、 90、1 130 和 150kHz)的時(shí)間序列波形 ,波形數(shù)字化后送到地面，地面用付立葉變換將波形分解為實(shí)部和虛部信號 ,總共得到 112 個(gè)信號；現(xiàn)場提供 6 種探測深度 ( 60、 90 和 120in.)曲線和 3組分辨率 ( 2 和 4ft)曲線，傳統(tǒng)雙感應(yīng)測井的合成曲線；具有井斜校正；井下接收波形進(jìn)行堆棧處理，因而具有較強(qiáng)的抗干擾能力，易于進(jìn)行曲線異常診斷和質(zhì)量控制，這在傳統(tǒng)感應(yīng)測井中是不可能的。它是由 1 個(gè)發(fā)射器和 6個(gè)子陣列接收器組成，每個(gè)子陣列有 1 對接收器，其中一個(gè)是主接收器，另一個(gè)是補(bǔ)償接收器。除了感應(yīng)測量外， ACRt 還采集自然電位、泥漿電阻率和探頭溫度 [12]。 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)、國外的測井服務(wù)公司的常規(guī)雙感應(yīng)測井均以經(jīng)典的 6FF40 為基礎(chǔ)，是目前各測井服務(wù)公司的常用數(shù)控測井儀器 [14]。 “九五”期間，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 [16]。目前，陣列感應(yīng)成像測井儀已制造超過百套，在吉林、長慶、華北、冀東、吐哈、青海、塔里木、烏茲別克斯坦 等地 投產(chǎn)應(yīng)用。 研究思路和 技術(shù)路線 研究思路 在對比分析 MIT 陣列感應(yīng)測井儀和國外陣列感應(yīng)的基礎(chǔ)上，分析 MIT 測井儀針對研究區(qū)儲(chǔ)層物性、西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 3 厚度、流體等不同條件下的徑向探測特性，總結(jié) MIT 在不同條件下的探測特性與適應(yīng)性，在此基礎(chǔ)上，充分研究陣列感應(yīng)測井在油層和水層中的響應(yīng)特征，結(jié)合試油和常規(guī)測井資料，研究利用陣列感應(yīng)測井資料識別流體識別的有效方法及圖版，并利用陣列感應(yīng)五條不同探測深度的電 阻率曲線，利用線性或非線性插值，實(shí)現(xiàn)徑向的飽和度成像，通過飽和度成像來更為直觀的顯示地層的油、氣、水性質(zhì)，進(jìn)一步提高勘探能力。其主要技術(shù)指標(biāo) :測量范圍為 .m；測量精度在177。主 DSP 完成井下所有程序加載 ,對 3 個(gè)從 DSP 的控制及數(shù)據(jù)交換 ,實(shí)現(xiàn)井下儀器總線接口電路 DTB 的控制、命令接收識別、回送數(shù)據(jù)的組織。接收短節(jié)由接收放大通道、邏輯控制板、二級刻度板組成。電源短節(jié)提供陣列感應(yīng)儀器的全部直流供電。 2% 縱向分辨率 30cm、 60cm、 120cm 探測深度 25cm、 50cm、 75cm、 150cm、 225cm 西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 5 1. 數(shù)字合成處理 信號合成處理是陣列感應(yīng)成像測井的核心 ， 它包括確定有效背景電導(dǎo)率、真分辨率信號合成和分辨率匹配 3 部分 ， 其中真分辨率合成濾波器設(shè)計(jì)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù) ， 有效背景電導(dǎo)率確定是實(shí)現(xiàn)非線性信號自適應(yīng)合成處理的前提。 3. 真分辨率合成 為了在信號合成時(shí)盡量減少不合理的虛假信息 ， MIT 測井儀引入真分辨率合成概念。分 辨率匹配處理應(yīng)用了差值信息補(bǔ)償原理、空間域的濾波器設(shè)計(jì)方法、巖石物理學(xué)的分辨率增強(qiáng)方法以及信息過校正處理技術(shù) ， 以減少不合理的虛假信息。在實(shí)際測量信號處理時(shí) ,自適應(yīng)計(jì)算各子陣列信號的背景電導(dǎo)率 ， 加權(quán)求出有效背景電導(dǎo)率。 7. 井眼環(huán)境校正 MIT 測井儀采用三線圈系基本陣列單元測量 ， 主接收與發(fā)射線圈的距離為 ， 其原始測量值受井眼環(huán)境影響比常規(guī)聚焦型感應(yīng)儀器嚴(yán)重 ， 尤其是短子陣列。在測井過程中 ， 用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行快速反演 ， 應(yīng)用最小二乘技術(shù) ， 將不同的模型數(shù)據(jù)與短源距陣列測得的信號進(jìn)行適配 ， 得到一個(gè)最佳的模型值 ， 由此求得井眼影響信號 ， 最后在測井信號中除去井眼影響信號 ， 就可以得到無井眼影響的測量信號。表 22 是 MIT 陣列感應(yīng)測井儀器和雙感應(yīng) 八側(cè)向的性能對 照表，從表中可以看出，高分辨率陣列感應(yīng)（ MIT）具有縱向分辨率高，徑向探測深度大，線性范圍大的特點(diǎn)。m Rild:150Ω 目前基于 100kbps 傳輸速率的 155℃ /100MPa 儀器已定型，并開始規(guī)模制造與應(yīng)用。 表 23 MIT 與國外陣列感應(yīng)性能對比 公司 名稱 儀器 型號 推出 時(shí)間 發(fā)射 頻率 接收子 陣列 原始 曲線 徑向探測深度 (cm) 縱向分辨率 (cm) 斯倫貝謝 AITB 1990 3 種 8 個(gè) 28 條 25， 50， 75， 150，225 30， 60， 90 AITH 1995 1 種 8 個(gè) 16 條 25， 50， 75， 150，225 30， 60， 90 阿特拉斯 HDIL 1997 8 種 7 個(gè) 112 條 30， 60， 90， 150， 225, 300 30， 60， 90 哈里伯頓 HRAI 2020 2 種 10 個(gè) 40 條 30， 60， 90， 150，225,300 30， 60， 90 中油測井 MIT 2020 3 種 8 個(gè) 28 條 25， 50， 75， 150，225 30， 60， 90 MIT 和 AIT 資料對比 通過對環(huán) a 井和元 a 井長 8 儲(chǔ)層 MIT 和 AIT 資料的對比，認(rèn)為 MIT 和 AIT 資料一致性較好（ 見 圖2圖 23）， MIT 曲線幅度變化形態(tài)、深探測電阻率大小與 AIT 基本一致，泥質(zhì)地層不同探測深度的電阻率基本重合，兩種儀器在滲透層的電阻率幅度差異均較為明顯；只是在局部地層淺探測電阻率的幅度差異 MIT 比 AIT 更為明顯，說明 MIT 測井儀對泥漿的侵入更為敏感。 . MIT 陣列感應(yīng)的適應(yīng)性分析 MIT 陣列感應(yīng)儀的適用條件 MIT 的最佳工作范圍是地層電阻率應(yīng)在 .m，地層電阻率和鉆井液電阻率比值 Rt/Rm 應(yīng)在如圖 26 所示規(guī)定的范圍內(nèi)；適用井眼條件是 150cm250cm，當(dāng)井眼尺寸大于 250cm 時(shí)，合成的誤差較大。在淺的高侵入薄層，陣列感應(yīng)淺探測曲線讀數(shù)可能偏低，當(dāng)侵入小于 25cm 時(shí)，甚至小到 時(shí)，陣列感應(yīng) 25cm 探測深度的曲線讀數(shù)明顯低于微球曲線讀數(shù)。 所研究工區(qū)油層儲(chǔ)層物性較差，大多數(shù)儲(chǔ)層屬于中低孔隙度、中低滲透率儲(chǔ)層。儲(chǔ)層的侵入特征與孔隙度的基本關(guān)系為孔隙度越大，侵入特征越明顯。 泥質(zhì)含量對 MIT 侵入特征的影響 對研究區(qū)長 長 8 油組儲(chǔ)層的泥質(zhì)含量 Vsh 與對應(yīng)的深淺電阻率差值進(jìn)行了交會(huì)圖分析（見圖 29～10）。建立了不同油組飽和度與電阻率差值之間的關(guān)系（見圖 211～ 12）。由于這幾條不同探測深度的測井曲線使用相同的感應(yīng)測量原理，因此測量效果明顯優(yōu)于常規(guī)感應(yīng)與微球組合測量的效果。 圖 31 午 a 井長 3 油層陣列感應(yīng)測井特征圖 如圖 32 為高 a 井長 10 陣列感應(yīng)測井特征圖， 17081712m 井段不擴(kuò)徑，自然電位負(fù)異常， SP 值為， 泥質(zhì)含量低，該段有聲波時(shí)差曲線，聲波時(shí)差值稍微增大，最大為 227us/m，不同探測深度的電阻率增大，呈鋸齒狀變化，陣列感應(yīng)電阻率值呈低阻環(huán)帶侵入特征明顯， AT10 大于 AT20 值，而小于 AT90 值， AT90 在 30300Ω .m 之間變化，該井段測井解釋為油層， 17081712m 經(jīng)試油日產(chǎn)油 ，試油結(jié)論為油層。 圖 34 胡 a 井長 9 油層陣列感應(yīng)測井特征圖 3. 負(fù)差異侵入 負(fù)差異油層電阻率呈中低值，這類儲(chǔ)層主要是鉆井液浸泡時(shí)間長的緣故，且含油飽和度較低，鉆井液侵入半徑大，深探測電阻率曲線 (90in、 60in、 30in)存在負(fù)差異特征 ,或者深探測電阻率曲線基本重合，與 20in 存在負(fù)差異特征。 圖 36 為莊 a 井長 3 油層陣列感應(yīng)測井特征圖， 12031205m 井段不擴(kuò)徑，自然電位負(fù)異常，泥質(zhì)含量低，三孔 隙度曲線中密度和聲波時(shí)差變化明顯，密度最小達(dá) ，聲波時(shí)差最大達(dá) 255，感應(yīng)電阻率曲線逐漸增大，除 AT10 以外，其它幾條電阻率曲線基本重合， AT90 在 2040Ω .m 之間變化，該段測井解釋為油層，經(jīng)試油日產(chǎn)油 ，結(jié)論為油層 。 西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 17 如圖 38 為鎮(zhèn) b 井長 3 陣列感應(yīng)測井特征圖， 井段不擴(kuò)徑，其它井段擴(kuò)徑嚴(yán)重，井徑對三孔隙度影響很明顯，該段受井徑影響小，自然電位負(fù)異常， SP 最小能達(dá)到 79mv，自然伽馬低值，三孔隙度曲線變化明顯，密度值能達(dá) ，聲波變化不大，中子孔隙度在 處突然增大，中子孔隙度為 %，不同探測深度的電阻率值都減小，感應(yīng)電阻率值呈負(fù)差異侵入特征，AT90 在 510Ω .m 之間變化。針對長 9 儲(chǔ)層 其它幾口井的試油出水的井段，如池 a 井 、安 b 井 23182326m、池 b 井 26752678m，陣列感應(yīng)電阻率基本都呈無侵特征。 西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 19 圖 311 是西 b 井長 3 陣列感應(yīng)測井特征圖， 14751477m 井段稍微擴(kuò)徑，自然電位負(fù)異常，泥質(zhì)含量低，三孔隙度曲線變化明顯，密度值最低達(dá) ，聲波時(shí)差最高達(dá) 251us/m，中子孔隙度最高增至 21%，不同探測深度的電阻率值明顯降低，感應(yīng)電阻率值呈負(fù)差異侵入特征， AT90 在 1015Ω .m 之間變化。 MIT 陣列感應(yīng)在油層識別中的應(yīng)用研究 20 圖 312 池 c 井長 9 油水同層陣列感應(yīng)測井特征圖 長 9 儲(chǔ)層其它幾段試油為油水同層的層段，池 d 井 27652767m、池 e 井 26962698m、池 f 井27152718m、坊 a 井 28832886m 陣列感應(yīng)電阻率曲線基本呈無侵特征，個(gè)別層段 AT10 的電阻率值最小，其它幾條徑向探測深度電阻率曲線基本重合。 表 32 不同層位的陣列感應(yīng)測井響 應(yīng)特征值 層位 流體性質(zhì) AT30(Ω .m) AT90(Ω .m) 隴東長 3 油層 1366 水層 1114 油水同層 1015 陜北長 9 油層 水層 1326 油水同層 1130 1235 陜北長 10 油層 34180 36165 水層 2735 2632 MIT 陣列感應(yīng)在油層識別中的應(yīng)用研究 22 第 4 章 利用陣列感應(yīng)測井識別儲(chǔ)層流體性質(zhì) 綜合指數(shù)法 當(dāng)儲(chǔ)層類型復(fù)雜時(shí)，巖性和流體性質(zhì)同時(shí)對儲(chǔ)層 電性產(chǎn)生影響，陣列感應(yīng)測井無法正確反映儲(chǔ)層的流體性質(zhì)，通過綜合分析不同層位，不同測量環(huán)境下陣列感應(yīng)深電阻率曲線數(shù)值、不同徑向探測深度電阻率曲線差異以及自然電位異常幅度對流體響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上，提出了一種將陣列感應(yīng)深探測電阻率曲線數(shù)值、不同徑向探測深度電阻率曲線差異、自然電位異常幅度相結(jié)合的流體性質(zhì)綜合評價(jià)方法?？偛町惖挠?jì)算公式如下： 9 0 9 0 9 0 9 01 0 2 0 3 0 6 0A T A T A T A TDR A T A T A T A T? ? ? ? (41) 式中， AT10～ AT90 為 MIT 陣列感應(yīng)不同徑向探測深度電阻率曲線。從圖 4 42 上可以看出，長 3 油水層的流體性質(zhì)綜合評價(jià)指數(shù)的界限值大約為 ，而長 9 油水層的流體性質(zhì)綜合評價(jià)指數(shù)的界限值大約為 。因此，很有必要從測井資料中提取多個(gè)反映油水層特征的參數(shù)，采用多參數(shù)兩向量交 會(huì)法建立該區(qū)快速、直觀的多參數(shù)油水層識別典型圖版，提高油水層解釋符合率。判別函數(shù)為： ? ?1 1 2 1 2 1 1 2 2( , , ) , ,p p p pR C Z a c c c z z z a c z c z c z a?? ? ? ? ? ? ? ? ? 每層都有一個(gè) 1R 值。為了提高判別油水層的效果，需要進(jìn)一步提取有效的判別信息，又計(jì)算了第二個(gè)判別向量 K。根據(jù)這兩個(gè)條件計(jì)算第二判別向量 K 的方法為： 首先，作一個(gè)新變量 E 把第一和第二判別向量聯(lián)系起來 : E Q ck? ??? 式中 ? 常數(shù)； c? 第一判別向量 C 的轉(zhuǎn)置矩陣； k第二判別向量 K 的矩陣。 西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 27 3. 油水層判別處理流程 由已知油水層樣 本計(jì)算出第一判別向量 C 和第二判別向量 K 后，用已知油層、油水同層和水層資料分別算出綜合指標(biāo) 1R 和 2R ，然后以 1R 和 2R 為橫、縱坐標(biāo)繪制油水層判別圖版。這樣，當(dāng)需要判別任一儲(chǔ)層的含油、水性質(zhì)時(shí)，只需要算出綜合指標(biāo) 1R 和 2R ，看它落在判別圖上的哪一區(qū)域，即可判斷該層是油層、油水同層或水層。 如圖 48 所示，在繪制長 9 儲(chǔ)層多參數(shù)兩向量判別法油水層圖版時(shí)采用的典型油層有：胡 a 井（ ）、池 e 井 （ ）、白 a 井 （ ）、高 d 井 （ ）；采用的典型水層有：安 b 井 （ 23182326m）、池 a 井 （ ）、高 e 井 （ 19301934m） ；采用的典型油水同層有：池 c 井 （ 24202430