2纵向积分几何因子
为研究厚度为h的水平无限大介质对测量结果的相对贡献,对纵向微分几何因子进行纵向积分,得到纵向积分几何因子Gh.
Gz为纵向积分几何因子,物理意义是当线圈系的中点位于地层中点时,厚度为h无限大水平板状介质对测量结果的贡献。
当h=L时,Gh=1/2,说明均匀介质中正对线圈系而厚度等于线圈距的地层对测量结果的贡献为1/2,而另一半来自线圈系以外的地层。
将Gz与z绘制成的曲线为纵向积分几何因子特性曲线,结果如74页图5-7,横坐标为深度,纵坐标为纵向积分几何因子,从图中可以看出,在z=0.5m(地层厚度h=1.0m时)积分几何因子为0.5,说明目的层和围岩对对视电导率的贡献各占一半,由此可以看出,当地层较薄时(h<1.0m〉,围岩的影响就较严重,说明它的纵向分辨率较差)。
综上所述,双线圈系的纵向探测特性(纵向分辨率)不理想。
三、复合线圈系—0.8m六线圈系探测特性
双线圈系的探测特性不够理想,且无用信号比有用信号大很多,这对仪器制造也带来了较大困难。
实际上采用复合线圈系(0.8m六线圈系)。
1.复合线圈系(0.8m六线圈系)结构
复合线圈系结构如图5-9,0.8m六线圈系。
有三个发射线圈和三个接收线圈组成,T0R0主线圈对,T0为主发射线圈,R0主接收线圈,两个线圈之间的距离为0.8m,叫主线圈距。
为了消除井的影响,在主线圈内侧设置了补偿线圈对T1R1,T1补偿发射线圈系,R1补偿接收线圈系。
在主线圈外侧对称位置设置了聚焦线圈系T2R2,其功能在于减小围岩的影响,提高线圈系的纵向分辨率。
(选讲,石油地球物理测井,张守谦等)以T0R0R1为例说明线圈系补偿特性,R0R1反向连接,故T0R1具有负的横向微分几何因子,T0R0有正的几何因子,二者共同作用相当于二者迭加,(如图4-8改善横向探测特性原理图),由此,靠近井轴部分的微分几何因子约为零,说明井的影响大大减小,同时较远处的影响也变小,因此可以通过增设补偿线圈来改善线圈系的探测特性)
2.复合线圈系的横向探测特性
复合线圈系的横向探测特性如图5-10,75页,0.8m六线圈系和它的主线圈对的横向微分(1,3)、积分几何因子特性曲线(2,4)。
曲线1、3可以看出,径向深度r<0.2m时,复合线圈系的Gr横向微分几何因子较双线圈系小得多,且出现负值,说明复合线圈系受井的影响小,另外复合线圈系的Gr横向微分几何因子在r=0.58m处出现极大值,双线圈系的Gr横向微分几何因子在r=0.36m处出现极大值,说明复合线圈系的横向探测特性有所改善。
从2、4两条积分曲线可以看出,井孔附近处介质对复合线圈系来说相对贡献要较双线圈系小得多,说明复合线圈系受井的影响小。
另外从积分曲线可以看出,3m以内地层介质对复合线圈系测量结果的贡献相对小些,因此复合线圈系的横向探测深度得到加强。
3.复合线圈系的纵向探测特性
复合线圈系的纵向探测特性如图5-11,75页,0.8m六线圈系和它的主线圈对的纵向微分几何因子(1,3)、纵向积分几何因子特性曲线(2,4)。
从曲线1、3看,六线圈系的纵向微分几何因子Gz较主线圈对峰值高且变化陡些,说明六线圈系的分辨率高;从积分几何因子曲线2、4也可以看出,对六线圈系来说,线圈系附近地层介质对测量值的贡献较主线圈对来说相对大些,也可以说明复合线圈系的纵向分辨率得到提高。
另外,在z=1m附近Gz出现了负值,这个现象称为“过聚焦”,积分曲线上,在两个过零点间隔内各有降低。
4.常用的探测六线圈系简介
深探测六线圈系和浅探测六线圈系,如书中75页和76页,主要区别也就是探测深度不同。
§6-3感应测井曲线
一、上下围岩相同,单一低电导率和高电导率地层的视电导率曲线
1.低电导率地层视电导率曲线
对于不同厚度的地层模型计算得到的感应测井曲线如图5-12,单一低电导率地层视电导率曲线。
对于厚地层,曲线上出现一对“耳朵”,这是“过聚焦”产生的局部极值,地层中部曲线呈凸圆弧状,地层厚度变薄时,耳朵逐渐合一(2m时,中部呈凹形,1.7m时呈尖峰状);
薄地层,视电导率曲线幅度降低,受围岩影响加强;
2.高电导率地层视电导率曲线
曲线特点和变化规律同低电导率相同,偏移方向恰相反。
二、上下围岩不同,单一低电导率和高电导率地层的视电导率曲线
σt<σs上<σs下,视电导率曲线如5-14,受围岩影响不同而中部曲线呈不对称状;
σt>σs上>σs下,视电导率曲线与上述基本规律一致,变化方向相反;
σs上<σt<σs下,视电导率曲线呈阶梯状,不予阐述。
§5-4感应测井资料应用
感应测井资料作为确定地层电阻率(电导率)一种重要方法,在确定地层含油性等方面有着广泛的应用,尤其是对低阻油气层,具有比电阻率测井更优越的方面,具体看看它的应用。
一、划分渗透层
在对地层进行解释时,一般要首先确定地层界面,感应测井采用半幅点法确定地层界面。
二、合理读取感应测井读数
1目的层电导率的读取
根据感应测井曲线的特点,地层中点处测井值更接近地层的真值。
对于高阻目的层(储集层),电导率曲线上取对应地层中点处的极小值;
对于低阻目的层(低阻储集层),电导率曲线上取对应地层中点处的极大值;
实际测井时,地层很厚时中部没有明显的极大值,而呈现波动变化,此时一般取地层中部附近测井值的平均值。
2上下围岩电导率的读数
对于上下围岩电导率相同时,围岩足够厚,且岩性均匀,则可任选上部或下部感应测井测井值;
当围岩岩性不均匀时,应取靠近目的层的围岩测井值;
对于上下围岩电导率不相同时,分别读取上部和下部围岩感应测井测井值,然后取算术平均值:
三、确定岩层真电阻率
1.均质校正
1.1理论依据
均质校正也称传播效应校正,指电磁波在均匀介质中传播时幅度衰减和相位移动的校正。
在几何因子理论中,单元环被看成单独存在的,彼此之间不受影响,电磁波在传播过程中,它的幅度以及相位是不发生变化的,也就是说不存在传播效应。
实际上单元环之间的影响是客观的,其结果是电磁波传播过程中导致幅度以及相位的变化,但是对于低频、探测范围是近区场(短距离传播)、低电导率介质,传播效应的影响比较小,感应测井可以不做此校正。
但对于高频、高电导率介质单元环之间的影响比较大,传播效应的影响也就比较突出,研究发现均匀无限大介质感应测井得到的视电导率值与介质真实电导率之间具有下列关系:
其中P为传播参数,
,w是角频率,L为线圈距,σ为介质电导率,μ为介质磁导率。
由此可以看出,P与角频率w、线圈距L、介质电导率σ、介质磁导率μ有关,w、σ越大,P越大。
测量过程中,角频率w、线圈距L是不变的,介质磁导率μ是常数,因此传播参数P取决于地层的电导率,地层的电导率大时,P增大,传播效应影响增大,具体体现在视电导率与真电导率差别变大。
1.2校正方法
在进行均质校正前,首先要进行井眼校正,利用均质校正图版进行校正,方法较为简单。
校正图版纵坐标为视电导率值,横坐标为无传播效应影响的电导率值,根据视电导率值,作横轴平行线交校正曲线一点,该点的横坐标即为无传播效应影响的电导率值。
2.围岩—层厚校正
当地层不太厚时,测井值受到围岩的影响,且随地层变薄围岩对感应测井的影响加大,为消除围岩—层厚的影响需进行视电导率的围岩—层厚校正。
围岩—层厚校正图版有11张,分别对应不同的井眼和围岩情况,即
,泥浆电阻率为∞,围岩电导率σs=2000、1000、665、500、450、400、330、285.7、250、200mS/m,实际可根据围岩电导率值选取校正图版。
校正图版:
横坐标是地层厚度,纵坐标是地层视电导率,图版中的一族实线,其号码即为地层的真实电阻率。
校正方法:
根据地层厚度、地层视电导率,找到交会点,根据落点与实线的相对位置确定地层的电阻率(落点对应的实线号码或利用内叉法确定)。
3.侵入校正
经过围岩—层厚校正后,进行侵入校正。
视电导率值受地层电导率、侵入带电导率和侵入直径控制,一般是通过组合测井资料利用组合图版进行侵入校正。
以双感应—聚焦测井组合图版为例(81页,图5-17)。
图版制作条件,侵入带与原状地层之间的交界面为圆柱面,电阻率阶越变化,分Rxo>Rt和Rxo