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1、 地地 球球 物物 理理 测测 井井第一章第一章 电法测井电法测井（侧向测井）（侧向测井）心胸有多大，事业就有多大心胸有多大，事业就有多大包容有多少，拥有就有多少包容有多少，拥有就有多少地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井问题的提出：问题的提出： 利用电阻率测井资料计算地层的含油气饱和度仍然利用电阻率测井资料计算地层的含油气饱和度仍然是目前最基本的使用方法。这种方法要求精确计算是目前最基本的使用方法。这种方法要求精确计算地层地层电阻率电阻率与与冲洗带电阻率冲洗带电阻率。然而，当井剖面为高阻薄层或。然而，当井剖面为高阻薄层或井内充满高矿化度盐水泥浆时，普通电阻率测井因受井井内充满高矿化度盐水
2、泥浆时，普通电阻率测井因受井眼内泥浆和围岩的影响，很难划分地层界面，确定冲洗眼内泥浆和围岩的影响，很难划分地层界面，确定冲洗带和地层电阻率。带和地层电阻率。地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井 在在高高阻阻薄薄层层剖剖面面，由由于于电电流流往往低低阻阻围围岩岩和和井井中中流流得得多多，高高阻阻层层对对电电流流分分布布影影响响不不大大，因因而而对对RaRa读读数数的的影影响响小小，在在RaRa曲曲线线上上显显示也就不明显；示也就不明显； 在在泥泥浆浆矿矿化化度度很很高高时时，电电流流大大部部分分沿沿井井筒筒流流动动（流流经经地地层层的的电电流流小小，不不能能反反映映地地层层电电阻阻率率），测
3、测得得的的RaRa曲曲线线平平缓缓，不不能能用用来来分层划界和计算地层的真电阻率。分层划界和计算地层的真电阻率。对于普通电阻率测井：对于普通电阻率测井：以以上上分分析析说说明明，普普通通电电阻阻率率不不能能很很好好反反映映地地层层电电阻阻率率的的原原因因，是是供电电流因受围岩和泥浆的影响没有大量流入测量地层所致。供电电流因受围岩和泥浆的影响没有大量流入测量地层所致。产生产生侧向测井或聚焦电流测井侧向测井或聚焦电流测井地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井基基本本原原理理根根据据同同性性相相斥斥的的原原理理，在在供供电电电电极极上上方方和和下下方方装装上上屏屏蔽蔽电电极极。供供电电电电极极叫叫
4、主主电电极极，流流出出主主电电流流；屏屏蔽蔽电电极极流流出出与与主主电电流流同同极极性性的的屏屏蔽蔽电电流流。由由于于屏屏蔽蔽电电流流对对主主电电流流的的排排斥斥作作用用，主主电电流流被被聚聚焦焦，只只侧侧向向（垂垂直直井井轴轴）流流入入地地层。层。侧向测井侧向测井：根据根据同性电相斥同性电相斥的原理，在主电的原理，在主电极的两端通以极的两端通以相同极性相同极性的屏蔽电流，使主电的屏蔽电流，使主电流流垂直井轴垂直井轴而而流入地层流入地层测量其电阻率。测量其电阻率。地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井按电极系的按电极系的长短长短、探测深度探测深度大小可分为：大小可分为：1 1、电极系长的、探
5、测深度大的：、电极系长的、探测深度大的：三、七、八侧向三、七、八侧向、双双侧向、球形聚焦侧向、球形聚焦2 2、电极系短的、探测深度小的：、电极系短的、探测深度小的：微侧向、邻近侧向、微侧向、邻近侧向、微球形聚焦微球形聚焦侧向测井分类侧向测井分类位于井中心测量，主要用来测量地层深部电阻率和侵位于井中心测量，主要用来测量地层深部电阻率和侵入带电阻率入带电阻率.贴井壁测量，主要用来测量井壁附近冲洗带电阻率，贴井壁测量，主要用来测量井壁附近冲洗带电阻率，又称为微电阻率测井又称为微电阻率测井.地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井一、三侧向测井（一、三侧向测井（LL3LL3）三侧向测井分为三侧向测井分
6、为深、浅深、浅三侧向测井两种三侧向测井两种1 1、深、浅三侧向的基本原理、深、浅三侧向的基本原理电极的电极的形状形状：棒状棒状A0A0主电极（）主电极（）A1A1、2 2屏蔽电极（各）屏蔽电极（各）N N参考电极参考电极B B回路电极回路电极A1A0A2NBA0地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井测井原理：测井原理：测井时：测井时：A0A0通以主电流通以主电流I I0 0（测井过程中不变测井过程中不变） A1A1、A2A2通通以以与与I I0 0极极性性相相同同的的屏屏蔽蔽电电流流IaIa，采采用用自自动动控控制制IaIa的的方方法法，使使I I0 0不不变变，达达到到V V A0A0 =
7、 = V V A1A1 = = V V A2A2，由由此此迫迫使使主主电电流流呈呈层层状状垂垂直直流流入入地地层层。三三侧侧向向测测井井测测量量的的是是主主电电极极与与N N电电极极的的电电位位差差 V V。在在I I0 0不不变变的的情情况况下下， V V与主电流流经的圆盘介质电阻成正比。与主电流流经的圆盘介质电阻成正比。三侧向测井具有较高的分层能力（可三侧向测井具有较高的分层能力（可划分地层）和较深的探测深度划分地层）和较深的探测深度主主主主电电电电流流流流环环环环地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井主电极主电极A A0 0屏蔽电极屏蔽电极A A1 1井下电流井下电流的形状图的形状图三
8、侧向测量电阻率的公式：三侧向测量电阻率的公式：式中：式中： V V为主电极与参考电极为主电极与参考电极N N间的电位差间的电位差 I I0 0为主电流强度为主电流强度 K K3 3电极系数，可用实验或者计算公式求得电极系数，可用实验或者计算公式求得接地电阻接地电阻r r0 0：指主电极表面到无限远主电流流经的电阻。：指主电极表面到无限远主电流流经的电阻。相当于主电相当于主电相当于主电相当于主电流所流经的泥浆、泥饼、冲洗带、侵入带、原状地层电阻的流所流经的泥浆、泥饼、冲洗带、侵入带、原状地层电阻的流所流经的泥浆、泥饼、冲洗带、侵入带、原状地层电阻的流所流经的泥浆、泥饼、冲洗带、侵入带、原状地层电
9、阻的串联串联串联串联。地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井接地电阻接地电阻计算的公式：计算的公式：r0=rm+ri+rt=电流线电流线原状地层原状地层侵入带侵入带井眼井眼主电极主电极地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井由此可得出以下结论：由此可得出以下结论：高阻层高阻层 r r0 0 R RLL3LL3 低阻层低阻层 r r0 0 R RLL3LL3Ra深深度度H HR RLL3LL3是随井身变化的曲线，可以反映地层电阻率的高低。是随井身变化的曲线，可以反映地层电阻率的高低。地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井三侧向测井分为：三侧向测井分为：深三侧向和浅三侧向测井深三侧向和浅三侧向
10、测井两者相同处：两者相同处：原理原理两者的区别：两者的区别： 探测深度：深三侧向探测深度：深三侧向大于大于浅三侧向浅三侧向 深三侧向主要反映：深三侧向主要反映：原状地层原状地层的电阻率即的电阻率即RtRt浅三侧向主要反映：浅三侧向主要反映：侵入带（冲洗带）侵入带（冲洗带）地层的电阻率地层的电阻率地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井聚焦作用的聚焦作用的强弱强弱：深三侧向：深三侧向强强，浅三侧向，浅三侧向弱弱地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井深三侧向深三侧向深三侧向深三侧向A1A1A1A1与与与与A1A1A1A1相连，相连，相连，相连，A2A2A2A2与与与与A2A2A2A2相连相连相连
11、相连浅三侧向浅三侧向浅三侧向浅三侧向用深三侧向的用深三侧向的用深三侧向的用深三侧向的A1A1A1A1作作作作B1B1B1B1，用深三，用深三，用深三，用深三侧向的侧向的侧向的侧向的A2A2A2A2作作作作B2B2B2B2电极系系数：电极系系数：电极系系数：电极系系数：，仪器全长：仪器全长：仪器全长：仪器全长：仪器直径：仪器直径：仪器直径：仪器直径：三侧向尺寸三侧向尺寸三侧向尺寸三侧向尺寸（1 1）、曲线的特点：）、曲线的特点：当当上上下下围围岩岩的的电电阻阻率率完完全全相相同同时时，曲曲线线对对称称于于地地层层中中部部，高高阻阻层层对对应应的的R RLL3LL3大大，层层界界面面对对应应于于曲
12、曲线线急急剧剧变变化化处处， R RLL3LL3的的极极大大值值为高阻层的电阻率。为高阻层的电阻率。地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井2 2、三侧向曲线的应用、三侧向曲线的应用当上下当上下围岩的电阻率围岩的电阻率不相同不相同时，曲线的时，曲线的形状不对称形状不对称，极大值移向高阻围岩一方。极大值移向高阻围岩一方。 （请思考为什么？请思考为什么？）低阻围岩低阻围岩高阻围岩高阻围岩高阻围岩高阻围岩Ra深深度度H地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井（2 2）、）、影响三侧向视电阻率的因素影响三侧向视电阻率的因素影响三侧向视电阻率的因素影响三侧向视电阻
13、率的因素电极系参数电极系参数电极系参数电极系参数地层参数地层参数地层参数地层参数电极系越长电极系越长电极系越长电极系越长主电流聚焦越好主电流聚焦越好主电流聚焦越好主电流聚焦越好进入地层越深进入地层越深进入地层越深进入地层越深电极系尺寸大到一定程度后，再改变电极系长度，对探电极系尺寸大到一定程度后，再改变电极系长度，对探电极系尺寸大到一定程度后，再改变电极系长度，对探电极系尺寸大到一定程度后，再改变电极系长度，对探测深度几乎没有影响测深度几乎没有影响测深度几乎没有影响测深度几乎没有影响主电极越短主电极越短主电极越短主电极越短分层能力越强分层能力越强分层能力越强分层能力越强（主电极长度一般是井径的
14、倍）（主电极长度一般是井径的倍）（主电极长度一般是井径的倍）（主电极长度一般是井径的倍）电极系直径电极系直径电极系直径电极系直径 泥浆分流作用泥浆分流作用泥浆分流作用泥浆分流作用 RaRaRaRa （3 3）、）、三侧向测井资料应用三侧向测井资料应用三侧向测井资料应用三侧向测井资料应用地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井a.a.a.a.分层分层分层分层三侧向测井受井眼、层厚、邻层影响较小，三侧向测井受井眼、层厚、邻层影响较小，三侧向测井受井眼、层厚、邻层影响较小，三侧向测井受井眼、层厚、邻层影响较小，纵向分辨率较强纵向分辨率较强纵向分辨率较强纵向分辨率较强确定地层界面确定地层界面确定地层界
15、面确定地层界面。b.b.b.b.求求求求RtRtRtRt查图版，程序计算查图版，程序计算查图版，程序计算查图版，程序计算c.c.c.c.判断油水层判断油水层判断油水层判断油水层油气层：电阻率高，正差异油气层：电阻率高，正差异油气层：电阻率高，正差异油气层：电阻率高，正差异水层：电阻率低，负差异或无差异水层：电阻率低，负差异或无差异水层：电阻率低，负差异或无差异水层：电阻率低，负差异或无差异地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井实实实实测测测测三三三三侧侧侧侧向向向向曲曲曲曲线线线线如果如果R RLL3LL3深深 RRLL3LL3浅浅，称为正差异，为称为正差异，为油气层。油气层。地球物理测井地
16、球物理测井侧向测井侧向测井微电极微电极三侧向三侧向- SP +- SP +解释结果解释结果油油 气气 层层浅三侧向浅三侧向深三侧向深三侧向深浅三侧向曲线重叠判断油气水层深浅三侧向曲线重叠判断油气水层如果如果R RLL3LL3深深 RRLL3LL3浅浅，称为，称为负差异，为负差异，为水层。水层。地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井微电极微电极三侧向三侧向- SP +- SP +解释结果解释结果水水 层层深三侧向深三侧向浅三侧向浅三侧向地球物理测井地球物理测井侧向测井侧向测井二、七侧向测井（二、七侧向测井（LL7LL7）1 1、 深浅七侧向测井的基本原理深浅七侧向测井的基本原理电极系电极系电极系电极系由由由由7 7 7 7个体积较小的个体积较小的个体积较小的个体积较小的环状电极环状电极环状电极环状电极组成。组成。组成。组成。A0A0A0A0主电极主电极主电极主电极A1A1A1A1、A2A2A2A2屏蔽电极屏蔽电极屏蔽电极屏蔽电极M1M1M1M1与与与与M2M2M2M2、M1M1M1M1与与与与M2M2M2M2两对两对两对两对监督电极监督电极监督电极监督电极以主电极为中心，以主电极为中心
