感应测井基本原理课件.ppt

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1、感应测井基本原理仵杰西安石油大学2021/7/27感应测井基本原理一、感应测井测量原理1.电阻率测井模型2.电磁感应原理3.感应测井基本概念4.三线圈系测量原理二、几何因子理论1.Doll几何因子2.各种几何因子比较3.几何因子应用提纲：2021/7/27一、感应测井测量原理1.电阻率测井模型电阻率测井的目的：获取原状地层电阻率。(1)裸眼井剖面基本地层模型原状地层周围的状况：井眼及泥浆电阻率、泥饼及其电阻率、冲洗带及其电阻率、过渡带(或环带)及其电阻率、上下围岩及其电阻率、仪器偏心、井眼的粗糙度和井洞、电各向异性、地层倾斜等。

2、2021/7/27泥饼原状地层侵入带冲洗带下围岩上围岩井眼(1)裸眼井剖面基本地层模型2021/7/27原状地层侵入带下围岩上围岩井眼(2)最简单的二维地层模型2021/7/27一、感应测井测量原理1.电磁感应原理法拉第电磁感应定律磁通量与磁感应强度的关系Maxwell电磁感应定律磁感应强度与磁场强度的关系SJ2021/7/272T2T)(zzr-+=r),(zPr2R2R)(zzr-+=rLRzTjJsRTzjJ产生涡流的电流环双线圈系电磁感应测井原理O2021/7/273.感应测井基本概念式中(2)直耦电动势（直耦信号）(1

3、)接收线圈中的感应电动势（测量电压）2021/7/27(3)视电导率（测量信号）仪器常数定义一般表达式2021/7/27实部与虚部分离，幂级数展开（4）趋肤深度结论：均匀地层中，视电导率是L/δ的函数。2021/7/27（5）多线圈系的视电导率计算公式式中，M是发射线圈个数，N是接收线圈个数，Ni和Nj分别是发射线圈和接收线圈匝数，Lij是发射与接收线圈间距。2021/7/27（6）趋肤效应趋肤效应误差定义因为令因而有：2021/7/271米双线圈系视电导率与地层电导率的关系趋肤效应2021/7/27产生趋肤效应的原因：电磁波在

4、导电媒质中传播时电磁感应产生的涡流导致的能量损耗和相位改变。2021/7/27趋肤效应影响因素（1）地层电导率（或电阻率）的测量范围；（2）线圈间距的大小；（3）仪器的测量精度；（4）纵向分辨率和径向探测深度；（5）与信号合成处理的关系；（6）趋肤效应校正。频率选择考虑的因素2021/7/274.三线圈系测量原理(1)原理2021/7/27（2）直耦抵消原理三线圈系的直耦信号直耦信号抵消条件：2021/7/27(3)视电导率2021/7/27实部与虚部分离，幂级数展开式中2021/7/27二、几何因子理论Doll几何因子Doll

5、几何因子是Doll（1949）在提出感应测井方法同时为了描述地层各部分对测量信号贡献，即感应测井测量信号来源而提出的。它将地层看作由很多小的导电环组成，不考虑导电环之间的相互影响。对于双线圈系，Doll几何因子的表达式为2021/7/27（1）径向微分几何因子含义：单位厚度无限长薄圆筒地层对测量信号的相对贡献大小。dρ2021/7/27（2）径向积分几何因子含义：半径为R无限长圆柱状地层对测量信号的相对贡献。2021/7/27（3）纵向微分几何因子含义：单位厚度水平薄层对测量信号的相对贡献大小。2021/7/27（4）纵向积分几

6、何因子含义：厚度为H的水平地层对测量信号的相对贡献大小dz2021/7/27应用举例2.各种几何因子比较表达式物理条件应用范围Doll几何因子均匀地层由很多小导电环组成，不考虑导电环之间的相互作用。适用于电导率很小，无趋肤效应影响情形，用于分析仪器的理想径向和纵向探测特性。Gianzero几何因子均匀地层由很多小导电环组成，考虑导电环之间涡流的相互影响。适用于均匀地层；非均匀地层，只有实部描述了测量信号的实部，虚部不反映测量信号的虚部。Moran几何因子均匀地层电导率是从零通过扰动逐渐建立起来的，积分表示了这过过程。适用于均匀地

7、层；非均匀地层，只有实部描述了测量信号的实部，虚部不反映测量信号的虚部。Born几何因子非均匀地层在背景电导率上的扰动，这是对应于背景电导率几何因子。不适用于均匀地层，只适用于非均匀地层的扰动描述，且实部和虚部必须独立使用。2021/7/273.几何因子应用二维几何因子反映了测井时井眼、冲洗带、侵入、围岩等环境影响。因此，在阵列感应测井仪中，二维几何因子用来描述二维环境影响。径向微分和积分几何因子描述了仪器的径向探测特性。积分几何因子用于定义仪器径向探测深度；在解释中，径向几何因子用来分析井眼、冲洗带、侵入等径向地层对原状地层的

8、影响。纵向微分和积分几何因子描述了仪器的纵向探测特性。纵向积分几何因子用于定义仪器的纵向分辨率；在解释中，纵向几何因子用来分析仪器的纵向分层能力和围岩的影响。一般的感应测井中，用Doll几何因子来定义仪器径向探测深度和纵向分辨率，当地层电导率不为零时，用其它考虑