电极系测井学习总结

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1、编号：01.2006.ezhy.01.05对文章内容有任何问题或建议请写信到 谢谢。- 1 -电极系测井学习总结（修改稿张智勇编辑整理最后更新于 2006 年 1 月 5 日）电极系：Electrode Array Log一、电极系的基本概念（1） 、普通电阻率法测井的应用划分岩性；确定渗透层及侵入带的电阻率；确定岩层厚度；进行剖面对比；确定岩层的真电阻率；定性判断油气、层等。实质上就是进行 电阻率 测量。（2） 、电阻率法测井测量原理1、电阻率法测井是根据自然界中各种不同岩石和矿物的导电能力不同的特点，来区别钻井剖面上的岩石性质的一种方法。岩石导电能力常用电阻率这个物理量来表示。电极系测井

2、是一种电阻率法测井。物质的电阻率数字上等于由该物质所构成的物体的电阻乘以该物体的截面积，除以该物体的长度。电阻单位用 时，电阻率单位就是 M。2、电极系测量原理埋藏在地下的岩石电阻率，是一个既不能直接观察，又不能直接测量的物理量，只能采取间接测量的方法，即只有给岩石以一定的电流时才能测量出来。所以进行电阻率测井时，都设有供电线路，通过供电电极、供给电流，在井内建立电场，然后测量测量电极 M、N 之间的电位差 。所测的MNU的大小决定于周围介质的电阻率，研究 的变化即MNU反映了沿井孔剖面岩层电阻率的变化。因此电阻率法测井的理论实质是研究各种不同介质中电场分布的问题。测井时，测量电极 M、N 之

3、间的电位差 ，并按照下MNU面的公式：视电阻率： IKRa编号：01.2006.ezhy.01.05对文章内容有任何问题或建议请写信到 谢谢。- 2 -K 称为电极系系数，它只与电极系的尺寸、类型有关。通过一系列的公式推导，为了使在均匀各向同性介质中测量的视电阻率等于真电阻率，必须： MNAK4（3） 、电极系的分类1、为了叙述方便，把电极系中接在同一个线路（指地面仪器中的供电线路或测量线路）中的电极叫做成对电极。而把和在地面上的电极接在同一个线路中的电极叫不成对电极。按照成对电极和不成对电极的距离之不同，可把电极系分为电位电极系的梯度电极系两大类。电位电极系： ，AM MN，电极距 L=A

4、O。A M O N2、电位电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离，小于成对电极间的距离的电极系称为电位电极系。电位电极系的电极距 L：不成对电极到靠近它那个成对电极之间的距离，即 L=AM。电位电极系的深度记录点：AM 的中点 O。在某一位置上测到的视电阻率算作深度记录点上的视电阻率。理想电位电极系：当成对电极之间的距离相当大时，可以认为距离远的那个成对电极对测量结果没有影响，此时看作电极系只有 A、M 对测量是有意义的，这种电极系叫理想电位电极系。， ，IUARaM4Ra此时视电阻率和电位电极系中测量点 M 的电位成正比，这就是电位电极系名称的来历。3、梯度电极系不成对电极到靠近

5、它的成对电极之间的距离大于成对电极间的距离，这种电极系称为梯度电极系。梯度电极系深度记录点：成对电极 MN（或 AB）的中点，用 O 表示。梯度电极系的电极距：不成对电极 A（或 M）到记录点 O 的距离，记作 L=AO（或 L=MO） 。理想梯度电极系：当电极系中 MN（或 AB）接近于零时。， ，IEAINURa2244Ra此时成对电极 M、N 和记录点 O 可以看成一点。所测介质的视电阻率与记录点 O 处沿着井轴方向的电位梯度成正比，这就是梯度电极系得名得理由。编号：01.2006.ezhy.01.05对文章内容有任何问题或建议请写信到 谢谢。- 3 -4、我们现在使用的电极系为梯度电

6、极系全名：单极供电正装（底部）梯度电极系正装电极系：成对电极在不成对电极的下方。用正装梯度电极系测出的电阻率曲线，以明显的极大值显示出高阻岩层的底界面，所以这种电极系又叫底部梯度电极系。（4） 、电极系的探测深度（探测半径）探测半径：radius of investigation作用：定性地判断测量的视电阻率主要反映的介质范围。概念：在均匀介质中，以供电电极为中心，以某一半径划一球面，如果球面内包括的介质对电极系测量结果的贡献占到总结果的 50%时，则此半径就是该电极系的探测深度（或探测半径） 。电位电极系的探测半径为 2AM = 2L；梯度电极系的探测半径为 1.4AO = 1.4L。一般来

7、说，随着电极距的加大，电极系的探测深度将加大，但是分层能力就越差。但当介质分布情况改变时，探测半径也会有所改变。所以目前各地区的探测半径也不完全一致。应根据所测对象合理地选择，以利于解释中心进行地层对比，准确地划分油、气、水层。（5）电极系的互换原理把电极系中的电极和地面电极功能互换（原供电电极改为测量电极；原测量电极必为供电电极） ，而各极的相对位置不变，则所得到的视电阻率和原来的完全相同，这叫做电极系的互换原理。二、测电极系之前的准备工作（1） 、物件选择测电极系需要以下物件： 电极测试盒； 电极刻度盒 1； 连接线（包括电源线） ； 电极模块 PIM（RFTA 模块改装） ； 83 转换

8、接头（用于国产仪器与 CSU 的 AH64 的配接） ； 国产 9 米电极系； 加重杆。（2） 、现在使用的国产 9 米电极系的检查 国产 9 米电极系的结构：编号：01.2006.ezhy.01.05对文章内容有任何问题或建议请写信到 谢谢。- 4 -2.5m4m 4m2.5m 电极0.5m83 转换头 3 6 4 2 5 19m 长电极系以及各测量点位置示意图1.5m4m 电极0.5mSPA 供电加大电流回路，使电流往下走加重杆1m123456 A B C D E F 各电极环的缆芯分配及作用电极环 对应缆芯 对应 L2 的位置 作用 备注A 3 3 供电 100mA 恒流源20Hz 交

9、流方波信号B 6 6 测量自然电位 SP六个电极环都可以用来测SP，需要改变深度记录零点C 4 4D 2 2测量 2.5 米电极 R2.5 缆芯 4、2 可以互换E 5 5F 1 1（最头上的一根）测量 4 米电极 R4 缆芯 5、1 可以互换8 7 自然电位回流电极10 8 或 9（最后一根） 地线如果 A、C、D 电极环有一个通断或绝缘差，可以用 B、E、F 电极环测 2.5m 电极。此时接法：缆芯 3 接 6 的位置，缆芯 4 和 2 分别接 5 和 1 的位置。4 米电极测不成。 下井前如何检查：电极环检查：将直通线的裸露部分用纱纸擦除锈蚀外表，一定要去除氧化层；用白纱带保护电极环，要

10、每次下井前更换；外表检查：电极系外表有无损伤、破裂等。通断检查：使用万用表“1”量程测量电极环的连线与电极系电缆头缆芯之间的电阻，应0.2 。绝缘检查：使用兆欧表检查各电极环的对地外皮绝缘，绝缘电阻100M。? 地面电缆头缆芯的 1、2 、 3、4、5、6 对地的电阻为 34；在井内，地面电缆头缆芯对地 10 电阻依照 3、6、4 、2、5、1 的顺序越来越大（因为按此距离电缆距离越来越远） ，但是不会很大。? 83 转换接头： 31 芯转 19 芯接头，国产电极系用 19 芯。 （AH64 是 10 芯转 31 芯接头）编号：01.2006.ezhy.01.05对文章内容有任何问题或建议请写

11、信到 谢谢。- 5 -（3） 、电极刻度盒现在我们能见到的电极刻度盒有下面两种样式：1 2 3 4 5 6 7 802电极刻度盒 131 01A M N B电极刻度盒 2对于电极刻度盒 1： 0 档：测量端短路，用于电极系和微电极零刻度。 1 档：测量电阻 0.1，用于长电极系正刻度。4 米正参考值为 40.05（相当于 40.05 欧姆米） ；2.5 米正参考值为 15.55（相当于 40.05 欧姆米） 。 2 档：测量电阻 1，用来检查长电极系，4 米相当于 400 欧姆米，2.5 米相当于 156 欧姆米。 3 档：测量电阻 10，用于微电极正刻度。微梯度 ML1 正参考为 3（相当

12、于 3 欧姆米） ；微电位 ML2 正参考为 4（相当于 4 欧姆米） 。注意：4 米的 K 值是 400，2.5 米的 K 值是 156，0.45 米的 K 值是 25.1。K 值的计算公式： 5.40.275314.4 MNA.1.5.2（该电极取心用）.25.041.345.0 NAK问题： 有单位吗？是什么？对于电极刻度盒 2：这种电极刻度盒只有 4 个插孔 A、M、N、B 。这其中 A 是供电插孔，因此 L2 的 3 应该与之连接；B 是地线插孔，L2 的 8 与之连接；M、N 是测量电极，当 L2 的 1、5 分别与之连接时，它刻度的是 4m电极，当 L2 的 2、4 分别与之连接

13、时，它刻度的是 2.5m 电极。如果使用这种电极刻度盒，在进行换线连接时，一定要断电，否则会有 110V 电击！由于电极刻度盒 2 的刻度档 1 档的电阻是电极刻度盒 1 的刻度档 1 档电阻（阻值为 0.1）的 2 倍，即是 0.2，因此在输入刻度参考值时应改成（SP 的不变）：利用刻度盒 1 的参考值：15.56 = 155 * 0.1、40 = 400 * 0.1；利用刻度盒 2 的参考值：31.12 = 155 * 0.2、80 = 400 * 0.2。编号：01.2006.ezhy.01.05对文章内容有任何问题或建议请写信到 谢谢。- 6 -依据公式 ，其中 为电阻，则 。IUK

14、RaMNIUKRaMNIUKRaMN（4） 、电极测试盒结构：电压表、电流表、电源开关、左侧 19 芯插座、右侧 3 芯电源插座和 10 芯连接线的插座有两档：100mA测电极系、10mA测微电极系；有三档：SP 零刻度 0 档、测井档、SP 零刻度 1 档；有多档：测井时每调一档 SP 变化 100mV作用： 给井下电极系供 20Hz 交流电；供交流电可以防止电极系的电极环长时间通电时被极化。 处理来自井下的信号，直流信号送到 PIM。三、CSU 配合电极测试盒测量长电极系（1） 、设备连接9 8 7 6 5 4 3 2 1V mA100mA 10mA0 1SP 刻 SP 调Power CS

15、UPIML1L2110V60Hz电极测试盒L3（2） 、连线说明 L1 连接 PIM 模块和电极测试盒的专用线。它的右端是 19 芯插头，其中只有 1、2、3 、4、5、18、 19 有信号传输。 通过电缆刻度在操作室，L2 的 1、2 、3 、4、5、8 分别对应插入电缆缆芯头的 1、2、3 、4、5、10。在地面，电缆头 AH64 上的 1、2 、3、4、5、10 分别用导线与电极刻度盒 1 的 1、2、3、4、5、8 连接。作用：L2 的 3 是供电电极，1、5 是测量 4m 电极，2、4 是测量 2.5m 电极，6 是测量 SP 电极；L2的 8 接地到电缆缆芯头的 10 的位置。通过现场实际证明，不通过电缆刻度对测井没有影响。不通过电缆刻度的连线是：在操作室，L2 的 1、2、3 、4、5、8 直接对应与电极刻度盒 1 的1、2、3、4、5 、8 连接。 下井测量在操作室，L2 的 1、2 、3 、4、5、6、7 、8 分别对应插入电缆缆芯头的 1、2、3、4、5、6、8、10编号：01.2006.ezhy.01.05对文章内容有任何问题或建议请写信到 zyzz