【正文】 電話： 01052202039 Email: 歡迎投 稿 稿酬從優(yōu) 第 21 頁 共 47 頁 167。 自然電位測井 在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，如圖 3— 1在沒有人工供電情況下，電極 M在井下移動時仍然能夠測得與地層有關的電位變化，由于這個電位是自然產(chǎn)生的，稱作自然電位。 自然電位測井測量的是地面電極 N 與井下電極 M之間的電位差。 1)自然電位的產(chǎn)生 自然電位產(chǎn)生的原因是復雜的，對于以砂泥巖為主的石油測井來說，主 要是擴散吸附電位。 2)自然電位測井曲線的應用 自然電位測井是常規(guī)的測井項目之一，直到如今，還廣泛應用于各種裸眼井測井。其主要用途有： (1)判斷巖性，確定滲透地層； (2)計算地層水，電阻率； (3)估計地層的泥質(zhì)含量。 167。 普通電阻率測井 普通電阻率測井通常是指梯度電極系，電位電極系和微電極系測井。它們是石油地球物理測井中最基本最早使用的根據(jù)巖石導電性能的差別來研究鉆井地質(zhì)剖面的方法。它測量的參數(shù)是地層電阻率。由于測量要受到井徑、鉆井液電阻率、上下圍巖以及電 極距影響，測得的參數(shù)不等于地層的真電阻率，通常稱為視電阻率。 1)橫向測井 為了消除各種影響因素，求取地層真電阻率，實際測井時根據(jù)不同電極距探測深度不同的原理選擇了一套電極系系列，在井中測量不同探測深度的多條電阻率曲線，再根據(jù)解釋圖圖版求取地層真電阻率、侵入帶電阻率以及侵入帶直徑。這種測井方法叫作橫向測井。 橫向測井從 50年代起在我國石油測井行業(yè)普遍使用，直到 70年代初才逐漸被替代。在我國石油測井史上起到過很大的作用。油田現(xiàn)存老資料中還有一大部分是這種資料。 橫向測井一般采 用 6 種電極距： 、 、 lm、 、 4m、 8m(或 6m)底部梯度電極系。橫向測井除了這六種電阻率曲線外還有自然電位曲線。早期還有井徑曲線和井內(nèi)流體電阻率曲線 (圖 3— 2)。 2)標準測井 — 對比測井 圖 3— 1 自然電位測量原理圖 版權所有 中職教學資源網(wǎng) 電話： 01052202039 Email: 歡迎投 稿 稿酬從優(yōu) 第 22 頁 共 47 頁 在一個油田或一個地區(qū)內(nèi)，為了研究地質(zhì)剖面，構造形態(tài)、巖性和巖相的變化，選擇 1～2個反映地層變化明顯的電極系作為標準電極系，與自然電位、井徑等組成 圖 3— 2 橫向測井曲線圖 測井系列。在所有井中用相同深度比例 (一般用 1： 500)對全井段進行測 量，這就是標準測井，又因測井目的是為了進行地層的相關對比所以也叫對比測井。 常用的標準測井系列包括： 、自然電位、井徑。見圖 3— 3。 標準測井圖的應用： （ 1）了解鉆井地質(zhì)剖面：確定巖層厚度、埋藏深度，劃分巖性，預測含油、氣情況。 (2)井間 (鄰井 )地層對比。 167。 微電極測井 為了進一步劃分地層和了解地層的滲透性，設計出電極距很小的電極系以提高縱向分辨率，同時為了使測量不受鉆井液影響，將電極系安裝在絕緣板上并使它緊貼井壁進行測量。微電極 測井儀。如圖 3— 4所示。 圖 3— 3標準測井曲線圖 圖 3— 4微電極測井儀 微電極主體有三個均勻分布的彈簧鋼板扶正器，在一個彈簧鋼板上固定硬橡膠絕緣板 版權所有 中職教學資源網(wǎng) 電話： 01052202039 Email: 歡迎投 稿 稿酬從優(yōu) 第 23 頁 共 47 頁 (電極板 )，板上固定 3個電極，電極距為 M2，測量時可以組成微梯度和微電位兩個電極系 (圖 3— 5)。 微梯度： A供電，測量 MlM2之間電位差。微電位： A供電測量 M2及遠電極 N2之間的電位差。 圖 3— 5 微電極測量原理圖 圖 3— 6 微電極測井曲線實例 由于兩種電極距不同，探測深度也不同，微梯度探測深度約 4— 5cm，微電位探測深度約 8～ l0cm。 微電極系由于電極距小，電極已不能認為是點狀電極，同時電場也受到極板形狀影響，所以微電極的 K值即電極系數(shù)不能用計算方法取得，只能用實驗方法來確定。 通常將兩條微電極曲線重疊繪在測井成果圖上，二條曲線存在差異，微電位高于微梯度叫正差異，反之叫負差異；通常滲透性地層井壁上存在 泥餅，探測深度淺的微梯度電極系受泥餅的影響較之微電位更為嚴重，而泥餅電阻率往往低于地層沖洗帶電阻率，這樣就出現(xiàn)了“正差異”在泥巖等不滲透地層則兩條曲線基本重合。在砂巖層可以很明顯地劃分出鈣質(zhì)夾層和泥質(zhì)夾層。測井曲線如圖 3— 6所示。 微電極曲線通常用來： 1)確定地層界面； 2)劃分巖性和滲透性地層； 3)確定儲層的有效厚度。 自然伽馬測井是測量巖層中天然放射性物質(zhì)含量的測井方法。自然界中許多元素都具有同位素。各種同位素有的是穩(wěn)定的，有的具有放射性。放射性同位素在蛻變過程中放出? ? ?、 、 、三種放射線 (粒子 )。巖石中天然放射性核素鈾 (23592U )，釷 (13289Th )，鉀（ 4019K )較多。由于 ??、 射線穿透能力很差，我們通常能探測到的僅是 ? 射線。 版權所有 中職教學資源網(wǎng) 電話： 01052202039 Email: 歡迎投 稿 稿酬從優(yōu) 第 24 頁 共 47 頁 在沉積巖中由于沉積環(huán)境不一樣。所以不同巖石的放射牲強度也不一樣，通常在粘土和泥巖中放射性 較強，純砂巖、灰?guī)r放射性較弱。自然伽馬測井就是研究地層剖面中自然放射性的測井方法。 167。 雙感應一八側向測井儀 根據(jù)儀器設計，雙感應八側向具有深、中、淺不同的徑向探測深度，利用它可了解地層電阻率徑向上的變化進行侵入校正以確定原狀地層電阻率。 在線圈系深感應記錄點處，玻璃鋼外殼表面有一不閉合的不銹鋼環(huán)作為自然出位的測量電極?？赏瑫r測量地層的自然電位。 雙感應一八側向測井儀由線圈系和電子線路兩部分組成。線圈系包括感應測井線圈系和八側向電極系兩部分。 雙感應 測井儀的線圈系有一組發(fā)射線圈和深、中感應兩組接收線圈。用作淺探測的八側向，其電極距離短，儀器外殼作為供電回路電極，距整個電極系很近。八側向以恒壓方式供電，測量隨地層變化的主電流。測量信號與地層電導率成正比。 儀器電子線路分兩部分，下部與線圈系連接，稱為發(fā)射短節(jié)，它包括感應發(fā)射電路和感應的接收前置放大器。感應線圈系封閉在玻璃鋼外套中，發(fā)射短節(jié)封閉在耐壓鋼管中。上部為主要電子線路，它包括電源、雙感應測量電路和八側向的全部電路。 雙感應線圈系的結構見圖 3— 10。 圖 3— 10 雙感應線系結構 圖 3— 11 八側向電極系結構 雙感應的線圈系由 11 個線圈組成：其中 3個發(fā)射線圈深、中感應共用， 3 個深感應接收線圈， 5個中感應接收線圈。 深感應由 3R 、 1R 、 2R 、 2T 、 1T 、 3T 組成對稱的 6線圈系，深感應主發(fā)射與主接收線圈之間距離為 1000mm，其探測深度約為 1630mm。記錄點在兩主線圈的中點。中感應由 版權所有 中職教學資源網(wǎng) 電話： 01052202039 Email: 歡迎投 稿 稿酬從優(yōu) 第 25 頁 共 47 頁 3 5 4 2 1 3 1 2rrT T T r r r、 、 、 、 、 、 、組成不對稱的 8 線圈系。兩個主線圈距離為 850mm；探測深度 780mm。記錄點也在兩主線圈的中點。 八側向測井電極系結構如圖 3— 11 所示。 八側向電極系由主電極、兩對監(jiān)督電極、兩個屏蔽電極 組成。監(jiān)督電極和屏蔽電極相對于主電極成對稱排列，同名電極相互短路 (零電阻 )聯(lián)接。電極系安裝在雙感應線圈系的底部。電極系的幾何結構、尺寸決定了電極系徑向探測深度，縱向分辨卑等探測特性。 感應測井在地層電阻率小于 100? m 和鉆井液濾液電阻率 mfR 與地層電阻率 wR 的比值大于 2 的情況下，效果最好。隨著井徑的增大， mfR ／ wR 的降低以及侵入的加深，感應視電阻率反映地層真電阻率的能力變?nèi)?，雖然經(jīng)過校正可以確定地層真電阻率，但誤差也隨之增大。 167。 雙側向測井儀 雙側向測井和前面說過的三側向、微側向、八側向以及后面將要敘述的微球形聚焦測井等，都是屬于聚焦電流測量方法，其共同特點是除供給主電極主電流外，還供給屏蔽電極以屏蔽電流。通過自動調(diào)節(jié)主電流 (或屏蔽電流 )的大小使一對監(jiān)督電極之間的電位差接近于零，其結果是測量電流（電流 )按照要求產(chǎn)生聚焦。測量主電流流經(jīng)的某 一范圍所遇到的電阻，從而對地層進行探測。 側向測井是把主電流聚焦成圓盤狀垂直進入地層，電極系的尺寸和供電回路電極的遠近將影響主電流進入地層后發(fā)散的快慢，進而影響探測深度，雙側向正是根據(jù)這一點設計了深、淺兩種探測深度。雙感應 — 八側向測井儀中的八側向?qū)儆跍\探測類型。 雙側向測井原理如圖 3— 12所示。 雙側向測井儀采用頻分方法將深、淺側向分開，同時進行測量。深參考電路供給 4號屏蔽電極、儀器的鋼外殼 32Hz的正弦聚焦電流 (圖中長虛線 )經(jīng)地層后從電纜外皮返回。淺參考電路供給 4號屏蔽電極 128Hz的正弦 聚焦電流 (圖中短虛線），經(jīng)地層后從儀器的鋼外殼返回。同時，補償放大器將 32Hz， 128Hz 兩種頻率的電流供給 1 號主電極。 32Hz 電流為深側向測量電流經(jīng)地層后從電纜外皮返回 (圖中長虛線 )。 128Hz電流為淺側向主電流，經(jīng)地層后從儀器的鋼外殼返回 (圖中短虛線 )。由于聚焦電流和主電流同頻率、同極性，對主電流進行排斥，產(chǎn)生屏蔽聚焦作用。監(jiān)督電極用來保證主電流的聚焦，使主電流近似垂直流入地層。測井過程中，如果監(jiān)督電極之間的電位不等，那么將有電流 I流過監(jiān)督電極。兩個監(jiān)督電極之間將產(chǎn)生電位差 IR，把它送入補償放大器進行快 速跟隨放大后，控制主電極電壓自動而連續(xù)地調(diào)整，使監(jiān)督電極之間基本保持等電位，這就阻止了主電流沿井眼上下流動，強迫它成水平固盤狀側向流入地層，深側向主電流穿過足夠深的地層后，逐漸發(fā)散返回到電纜外皮。淺側向主電流穿過一定深度的地層后，很快發(fā)散返回到儀器外殼。測量主電流強度 0I 和主電極電壓 E，可根據(jù)下 版權所有 中職教學資源網(wǎng) 電話： 01052202039 Email: 歡迎投 稿 稿酬從優(yōu) 第 26 頁 共 47 頁 圖 3— 12 雙側向測井原理框圖 式求出主電流流經(jīng)的地層視電阻率： 0f/( =R /tR E KI K? ） 式中 K— 一電極系系數(shù)，決定于電極系的幾何結構和尺寸，單位 1m? fR —— 主電極的接地電阻。 在平衡狀態(tài)下，所有電極 (1 號， 2 號， 3 號， 4 號 )電位基本相等。電壓探測器測量 2號電極與地面參考電極之間的電位差作為深、淺側向主電極電壓 DE 和 SE 。電流探測器測量主電流回路中采樣兩端的電壓，從而得到深 、淺測向電流的兩個交流電壓整流成支流測量電壓后送到脈沖編碼調(diào)制發(fā)送器，通過電纜傳送到地面進行處理，最終變換成深、淺測向電阻率曲線。 雙側向測井儀由電子線路和電極系兩部分組成，如圖 313所示。 雙側向測井儀是一種具有深、淺兩種不同探測深度的電流聚焦測井儀，同時測量深側向和淺側向兩種電阻率曲線，并且能與測量沖洗帶電阻率 XOR 的微球形聚焦測井儀組和進行測量，以研究地層的徑向電阻率變化，判斷油、氣、水層， 版權所有 中職教學資源網(wǎng) 電話： 01052202039 Email: 歡迎投 稿 稿酬從優(yōu) 第 27 頁 共 47 頁 圖 3— 13 雙側向測井儀器結構示意圖 1— 電子線路； 2— 電極系； 3— 接頭； 4— 主電極環(huán)； 5— 電極環(huán) 計算含油飽和度。 在地層電阻率較高和減阻侵入情況下，一般采用側向測井求地層真電阻率。 167。 微球聚焦測井儀 微球聚焦測井儀也是 — 種電流聚焦型測量電阻率的儀器，測量極板采用推靠方式緊貼井壁。適當選擇電極尺寸并有效控制屏蔽電流的分布，使測量受泥餅的影響小，而探測