高分辨率阵列感应测井资料应用研究.docVIP

第1章 高分辨率阵列感应测量原理 1.1 感应测井的回顾 感应测井是利用电磁感应原理测量地层电导率，基本测量单元是双线圈系，一个发射线圈和一个接收线圈。常规感应测井采用复合线圈系结构，根据电磁场的叠加原理，采用多个基本测量单元进行组合，即多个发射线圈和多个接收线圈进行串联，产生具有直藕信号近似为零的多个测量信号矢量叠加，实现硬件聚焦的效果，从而测量具有一种或两种探测深度的地层电导率。感应测井主要存在以下几方面的问题。 a. 感应测井不能用来划分薄层 b. 对高电率地层求得的地层真电阻率误差较大 c. 对减阻侵入较深的油层不能如实反映地层电阻率 1.2 高分辨率阵列感应测量原理 高分辨率阵列感应测井仪仍以电磁感应原理为理论基础，其线圈系采用三线圈系结构（一个发射，两个接收基本单元）。它运用了两个双线圈系电磁场叠加原理，实现消除直藕信号影响的目的，线圈系由七组基本接收单元（其源距为6-94英寸）组成，共用一个发射线圈，使用八种频率（10KHz、30KHz、50KHz、70KHz、90KHz、110KHz、130KHz、150KHz）同时工作(其测量电路图示意如图1-1)，共测量112个原始实分量和虚分量信号。采用软件进行数字聚焦和环境校正，可获得三种纵向分辨率、六种探测深度的测井曲线。 高分辨率阵列感应测井的数字处理 高分辨率阵列感应测井在采用多种频率阵列测量的同时，应用软件数字聚焦、环境校正、和反演技术。通过对资料的数字处理可以大大提高其测量效果。 2.1 新的趋肤影响校正 感应仪器是假设在均质环境中测量，其校正方法只适应于同步信号的计算，在高电导率地层该方法存在一定问题。在双相量感应（DPIL）、阵列感应（AIT）仪器中是使用积分曲线进行趋肤影响校正，该方法克服了高电导率的影响，但在低电导率时积分信号变得不可靠。高分辨率阵列感应数字处理采用一种新的趋肤影响校正方式，即是建立在操作频率上的一个函数，其信号变化的比例随频率而变化，该方法类似于积分法但克服了低电导率的影响。新的趋肤影响校正降低了噪音的影响，平滑了不同阵列、不同频率之间的影响。图2-1为不同阵列经新的趋肤影响校正后的响应函数，图中可见该方法既适应于低电导率范围也适应于高电导率范围。 2.2 井眼环境校正 高分辨率阵列感应由于采用三线圈系基本阵列单元测量，软件聚焦方法，其原始测量值受井眼环境影响比常规聚焦型感应仪器更严重，但由于阵列测量包含具有若干不同工作频率的多个阵列的丰富信息，也隐含有井眼特征的信息，根据这些信息构成一种自适应的井眼环境校正。以降低泥浆电阻率、井眼、仪器偏心对视电导率的影响。 2.3 倾斜影响校正 由于井眼偏斜和地层倾斜对感应测井都产生影响，且两者的影响是相同的，对于深探测曲线井斜影响加强了围岩、层界面的影响,故在高分辨率感应测井数字处理软件中加入了井斜影响校正，以降低井斜对曲线的影响。 2.4 优化合成处理 由于高分辨率阵列感应测井每个阵列的原始读数是井下每一部分地层电导率贡献的积分结果。即井下各部分地层电导率的加权求和。不同的线圈系，各部分地层电导率的权系数不同。高分辨率阵列感应的软件数字聚焦就是利用多个线圈阵列在不同井眼深度测量的原始读数进行加权求和，以得到所要求的测井曲线，它具有所要求的纵向分辨率和径向探测深度。共可以提供四种分辨率（实际分辨率、1ft、2ft、4ft）、六种探测深度（10inch、20inch、30inch、60inch、90inch、120inch）的电阻率曲线。 2.5 一维径向电阻率反演 一维径向电阻率反演是利用径向反演技术对高分辨率阵列感应测井曲线进行反演以评价地层真电阻率Rt、冲洗带电阻率Rxo以及侵入深度，并对地层进行快速直观解释。通过该数据处理可以得到原状地层电阻率、冲洗带地层电阻率、侵入深度、并可以产生二维成象。 2.6 二维电阻率反演 在结合其它测井信息如已知层界面、已知非渗透层后，作二维电阻率反演可以同时解决层界面、侵入参数和Rt问题。以作进一步研究。 高分辨率阵列感应测井的优越性 3.1 高分辨率阵列感应可获得几种不同的纵向分辨率 常规感应测井响应是径向聚焦和纵向聚焦的一种折衷结果，提高纵向分辨率就增大了对井眼附近地层的影响，即扩大了井眼影响。而高分辨率阵列感应测井曲线是通过对阵列测量信息进行井眼环境影响校正，然后进行优化合成，产生纵向分辨匹配、径向探测深度逐渐增大的六条计算曲线。其最高分辨率可达到1ft。图3-1显示了利用相同的测井原始曲线，经处理得到的四种分辨率（实际分辨率、1ft、2ft、4ft）的四组曲线，图中可看出四组曲线具有明显差别，反映了几种不同的纵向分辨率。 3.2 多种探测深度 常规感应采用硬件聚焦，图3-2为常规感应