范文一：测井技术发展与测井仪器的原理

测井技术发展与测井仪器的原理

摘 要：本文论述了测井技术的发展经历了四个阶段，测井的概念，测井的优点，测井所能解决的主要问题，重点论述了PSMD-1密度三侧向探管，PSV 声波探管，PQBL 声波变密度全波列探管的测井原理与应用。

关键词：测井 技术 发展 仪器 原理

一、测井技术发展

自1927年发明测井以来，测井技术的发展经历了四个阶段：

1. 模拟记录阶段

模拟记录的特点：采集的数据量小，传输速率低。使用的主要测井方法：声速（纵波）测井、感应测井、普通电阻率测井、配备井径、自然电位、自然伽马测井。

2. 数字测井阶段

与之相应的测井方法有双感应-八侧向、双侧向-微球形聚集测井、三孔隙度测井（声速测井、中子孔隙度测井、补偿密度测井）再加上井径测量、自然伽马测井、自然电位测井，称之为常规“九条曲线”测井。

3. 数控测井阶段

除一般的常规测井外，已增加了自然伽马能谱测井、岩性密度测井、碳氧比能谱测井、长源距声波测井、电磁波传播测井、地层倾角测井，这些新的测井方法，可提取更多的有用信息，扩大了测井的应用领域，提高了用测井资料评价油（气）层及解决地质问题的能力。

4. 成像测井阶段

随着勘探和开发更复杂、更隐蔽的油气藏发展，对测井也提出了更多的要求，成像测井系统正是在这样的背景下发展起来的。

二、测井主要应用

1. 测井的概念

采用专门的仪器设备，沿井身（钻井剖面）测量地球物理参数的方法，称地球物理测井（简称测井）。地球物理特性如岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性及中子特性等。

范文二：感应测井仪器的刻度原理及方法

石油仪器

ＰＥＴＲ０１．ＥＵＭＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ

加１１年０２月

?仪器设备?

感应测井仪器的刻度原理及方法

袁吉祥

吴少威

贺红民

韩金玉

钟晓勤

（中国石油测井有限公司长庆事业部陕西高陵）

摘

要：感应测井仪是现在使用比较频繁的一种电法仪器，刻度是一支仪器测出优等曲线的前提，文章就是以Ｅｌｌｏｇ

系统中使用的ＤＩＦ５５２０感应仪器为基础，从感应仪器测井的基本原理出发，从线圈系和电子线路两个角度阐述了仪器刻度的原理和方法。

关键词：感应测井；线圈系；刻度；有用信号；无用信号中图法分类号：Ｐ６３１．６＋２

文献标识码：Ｂ

文章编号：１００啦９１３４（２０１１）０ｌ—００４２．０４

Ｏ引言

ｉｌ是交变电流，因此它也可以形成一个交变的电磁场

呜，中２又叫二次电磁场。由于二次电磁场的存在，在

接收线圈尺中便产生了感生电动势％，又因为ｅ。与地层电导率有关，故称％为有用信号，同时，①Ｉ也可以直接在接收线圈Ｒ中产生一个感生电动势ｅｏ，与地层电导率无关，故Ｐｏ叫做无用信号。在略去涡流间的相互作用的情况下，可以认为％的相位滞后发射电流，１８伊，ｅｏ则滞后发射电流ｉ９伊，因此ｅ。和ｅｏ之间存在９伊的相位差，利用这个相位差，可以通过专门的检波电路把％和ｅｏ分开，使地面记录系统只记录有用信号％。

对于均匀无限介质，可以把它划分为无限多个与井轴垂直的单元导电环，当环的截面积ｄｓ等于ｌ时，常称为单元环，当发射和接收条件均已知的情况下，单元环在接收线圈Ｒ中产生的有用信号ｄ％与介质的电导率仃成正比，其表达式为

测井仪器的刻度有三个目的：通过确立测量值与工程值之间的转换关系建立起高精度的测餐地层储集参数的基础；检查井下仪器的线性及稳定性；检查井下仪器的工作是否正常。所以刻度对每种仪器都是至关重要的。本文主要从仪器本身的测井原理出发，从线圈系和线路两个角度来阐述感应仪器刻度的原理和方法。

１感应测井的原理…

实用的感应测井仪式是采用聚焦线圈系的感应测井仪。由于聚焦线圈系可以看成是几个双线圈系组合而成的，因此在说明感应测井原理时，仍以双线圈系感应测井的原理为例。双线圈系感应测井仪的测井原理图如图ｌ所示。ｒ为发射线圈，Ｒ为接收线圈，两个线圈相隔一定距离固定在芯棒上。当给发射线圈一个幅度和频率均恒定的正弦交流电流ｉ时，在其周围地层中便会产生出一个

图ｌ感应测井原理

ｄ％＝脚ｄｓ

（１）

式（１）中，Ｋ为仪器常数。它与发射电流的强度和频率、介质的导磁率、发射和接收线圈的匝数、截面积以及线圈距有关；ｇ为单元环的几何因子。它仅与单元环的几何尺寸、单元环与线圈系的相对位置有关；ｄｓ为单元环的截面积。

全部介质在接收线圈中产生的总有用信号％等于各个单元环分别在接收线圈中产生的有用信号的叠加，则有

（２）

交变的电磁场中。。在该电磁场的作用下，地层中就会感应出许多的环绕井轴的感生电流ｉ１（涡流）。由于

ｅ。＝∑ｄ％＝胁∑ｇｄｓ

第一作者简介：袁吉祥，男，１９７８年生，２００５年毕业于西安石油大学，现在就职于中国石油测井有限公司长庆事业部仪修中心从事仪修工作。邮

编：７１０２０１

万方数据

２０ｌｏ年第２５卷第ｌ期袁吉祥等：感应测井仪器的刻度原理及方法

?４３?

理论上可以证明，全空间的几何因子等于１，即：

∑ｇｄｓ＝１

（３）

于是式（２）变成

％＝胁

（４）

该式表明，有用信号与介质的电导率成正比，因此，测井时只要测出有用信号，就可以计算出地层的电导率。但是，在实际测井中遇到的往往是非均匀介质，此时，按照上式计算出的电导率叫做视电导率盯。，对于由几部分介质组成的非均匀介质，总的有用信号等于各部分介质所产生的有用信号的叠加，而视电阻率等于各部分介质的电导率与其几何因子乘积的代数和。例如，有井眼、围岩和侵入带的影响时的视电导率可表示为：

盯。＝Ｇ∥ｆ＋Ｇ。∥。＋ＩＧ≯；＋Ｇ∥ｆ

（５）

式（５）中，吼、仃。、吼和巩分别为地层、泥浆、围岩和侵入带的电导率；Ｇ。、Ｇ。、Ｇ和Ｇｉ分别为地层、泥浆、围岩和侵入带的几何因子。

当泥浆、围岩和侵人带的影响较小时，％可以近似的等于巩。在此情况下，所测的有用信号的大小，可以反映出地层电导率的变化，这就是感应测井的基本原理。

２感应测井仪的刻度原理【２

Ｊ

感应测井仪是测量地层电导率的一种仪器，但它输出的是电压信号，因此仪器在使用以前必须首先确定仪器的输出电压与地层电导率之间的对应关系，这项工作就叫做仪器的刻度。经过刻度的仪器在测井时就可以按照电导率进行读数。

现场广泛使用的是模拟刻度法，这种方法是用一个金属导电环（常称刻度环）来模拟均匀无限介质，对仪器进行刻度的。它具有使用方便，经济而实用的优点。

模拟刻度原理：模拟刻度是把串有适当电阻的刻度环，套在线圈系的一定位置上，使刻度环产生的有用信号等效于某均匀无限介质所产生的有用信号，来代替该介质对仪器进行刻度的一种刻度方法。为便于理解模拟刻度原理，下面先讨论简单的双线圈系感应测井仪的刻度，再讨论聚焦线圈系感应仪器的刻度。２．１双线圈系感应仪器的刻度

由感应测井原理可知，在均匀无限介质中，仪器接收到的有用信号％与介质的电导率仃成正比，即ｅ，＝胁，式中的Ｋ为仪器常数，用公式表示为：

Ｋ：一竺掣

（６）

式（６）中，叫为发射电流，的角频率；，为发射电

万方数据

几何因子ｇ又可表示

蜗Ⅱ

………’一

图２单元环示意图

ｇ：告吾鲁ｇ

２虿雨爵

（８）

０５，

式（８）中，Ｌ为线圈距；尺为单元环的半径；‰为

单元环到接收线圈的距离；Ｒｒ为单元环到发射线圈的距离。

若用电导率为吼的金属导线制成刻度环来代替图中的单元环，则刻度环对仪器提供有用信号也可以仿照公式（１）的形式来表示，即：

ｄｅ。＝印。ｄｓ

（９）

式（９）中，Ｋ为仪器常数；Ｇ为刻度环的几何因子，与单元环的几何因子相等；ｄ。为刻度环的电导率；

ｄｓ为刻度环的截面积。

根据模拟刻度原理，显然有：ｅ。＝ｅ，或ＪＩ，｛鼽ｄｓ＝勋，则：

吼＝÷吼２而

（１０）。川，

刻度环电阻Ｒ。与刻度环半径ｒ、截面积ｄｓ、电导

率盯之间有如下关系：

耻去等

…）

把式（８）和式（１０）代入式（１１），并整理得亿＝÷

器，△疋＝踹删有：

尺，：垒

（１２）

式（１２）中，匠为刻度系数。当刻度环半径和刻度环相对于线圈系的位置确定之后，疋是常数。由该式可知，只要选择不同的刻度电阻船就可以模拟电导率不同的均匀无限介质对感应测井测井仪进行模拟刻度。

２．２聚焦线圈系感应仪器的刻度

聚焦线圈可以看成是由几个线圈系组合而成的。

石油仪器

ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＩＮＳＴＲＵＭＥＮ髑

２０１１年０２月

因此，对于聚集线圈系，某均匀无限介质所产生的总有用信号就等于该介质在每个双线圈系中所分别产生的有用信号的代数和。其中，当发射线圈与接收线圈绕向相同时，双线圈系的有用信号为正值，反之为负值。

根据上述原理，当线圈系由ｍ个串接在一起的发射线圈和由ｍ个串接在一起的接收线圈组成时，刻度环产生的有用信号：

‘＝ｍ

，＝ｎ

ｅ。：吼∑Ｋｉ苦ｉｊｄｓｅ。＝吼艺Ｋ够口ｄｓ

（１３）

Ｊ＝１

式（１３）中，Ｋｊ为线圈系系数；ｉ为第ｉ个发射线圈，共有ｍ个；＿『为第，个接收线圈，共由ｎ个；筋为几何因子。

电导率为仃的均匀无限介质产生的有用信号：

ｉ＝ｍ

，：ｎ

ｅ。＝盯。∑Ｋｉ。

ｌ２ｌ

』＝ｌ

仿照双线圈系也的推导方法，可解出聚焦线圈

系的刻度系数：也＝２耵等｝。

。．∑船Ｆ

。∑岛

Ｉ＝Ｉ

』＝ｌ

则有兄＝争，该式与式（１２）具有完全相同的形

式，只有刻度系数亿不同。所以计算刻度电阻的关键在于计算刻度系数匠。由于刻度环一般是用线径大于３ｍｍ的铜导线制成，其本身电阻很小，这就需要在刻度环上串接适当的电阻，以满足兄的阻值。

３感应仪器的刻度装置——刻度环

３．１刻度环感抗的影响

在利用式（１２）计算刻度电阻时，是把刻度环当做纯电阻元件来对待的，而实际上刻度环是有一定电感的。例如，用线径为４ｍｍ的铜线制成的半径为０．３ｍ

的刻度环，其电感为２．２２弘Ｈ。当感应测井仪的发射

电流频率为２０ｋＨｚ时，该刻度环的感抗为０．２７９

Ｑ。

若使用这样的刻度刻度换模拟刻度高电导率介质时，由于这时刻度电阻很小，仅有几欧姆，在这种情况下，刻度环感抗的影响已不允许忽略。另外，由于刻度环感抗的存在，还将使刻度环中的涡流产生移相，这些将影响将使刻度值偏低。为了扣除刻度环感抗的影响，计算刻度电阻时，应用补偿法公式进行计算如下：

，，厂■—■：—■写————一

吼：哗＋．／（哗）‘一ｘｉ

（１３）

式（１３）中：』Ｄ为均匀无限介质的电阻率；疋为刻

度系数；凰为刻度环的感抗；吼为刻度电阻。

万方数据

在应用补偿法刻度时，参考信号的信号的相位必须调准，若相位调偏，刻度时会产生非线性。另外还可以采用在刻度环电路中串联适当电容方法进行刻度，所串电容应用应与刻度环的电感形成串联谐振，使电抗为零，以抵消电感的影响。值得注意的是，对刻度环所配的电阻，应该是精密无感电阻，自制时，可用双线并绕发绕制。３．２双感应刻度环

为方便野外使用，双感应测井仪使用半径为０．４ｍ的刻度环。该刻度环的刻度系数ＫＭ（中感应）为

３．８８３，硒（深感应）为１．７７１。刻度环感抗也为

０．３４５６

Ｑ。实际上双感应仪器刻度５００ｍＳ／ｍ和１００

ｍｓ／ｍ这两点，中感应的４６３ｍｓ／ｍ刻度信号和深感应的４０２ｍｓ／ｍ刻度信号，经传播效应影响校正后，相当

于５００ｍＳ／ｍ；而中感应的９７ｍＳ／ｍ刻度信号和深感

应的９３ｍｓ／ｍ刻度信号经传播效应影响校正后，相当

于１００ｍＳ／ｍ。双感应刻度环电路如图３所示。

＇

：

Ｒ２１２．８３Ｑ

Ｉ

ｌ

Ｃ知Ｆ

’

，

，

，

’－一

；）

，

０ｌ

如４０．ＯＱ

ｒ——

２

尺５

８．３５Ｑ

图３感应刻度环电路

４双感应仪器的刻度方法‘３】

４．１线圈系的结构及其调整方法

线圈系是感应测井仪的探测器，它的结构和性能与仪器的探测特性密切相关，因此线圈系的设计和制造要求较高。线圈系的性能性能一般要满足下述三点：（１）线圈系的总无用信号接近于零。（２）线圈系的纵向特性，应使围岩对测井信号的影响较小，即具有良好的分层能力。（３）线圈系的径向特性，应使井眼的影响尽可能的小，并满足探测深度的要求。

Ｅｎｏｇ成套装备中的ＤＩＦ５５２０感应采用的是聚焦线圈系，基本上是满足上述要求设计的，它的线圈系（如图４所示）是由由绕在玻璃钢骨架上的１１个线圈

２０１０年第２５卷第１期袁吉祥等：感应测井仪器的刻度原理及方法

组成，ｒｌ，ｒ２和ｒ３为中深感应共用的发射线圈组，Ｒｌ，Ｒ２和Ｒ３为深感应接收线圈组，深感应为对称的６线圈系；ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４和ｒ５为中感应的接收线圈组，中感应为不对称的８线圈系。

是否正常；（４）仪器置“测井”状态，深、中感应“基值”应为直流一３

ｍＶ一＋ｌ

ｍＶ。若达不到要求，分别调节

深、中感应调零电位器Ｒ６７０３和Ｒ６８０３；（５）仪器置“测井”状态，刻度环开关置于“Ｃ档”位置，深感应“相位”值应为：（基值＋２）±２ｍＶ，中感应“相位”读值应为：（基值＋７）±２ｍＶ。若达不到要求，分别调节深、中感应相位电位器Ｒ６７０ｌ和Ｒ６８０ｌ；（６）反复调节“基值”和“相位”，使输出值同时满足步骤（３）和（４）的要求；（７）仪器置“测井”状态，刻度环置于“５００档”位置，深感应、中感应“外刻”读值应为：（５００一基值）±２５ｍＶ。若达不到要求，分别调节深、中感应信号放大器第一级反馈电阻Ｒ＊６７０９和Ｒ＊６８０９；（８）仪器置“内刻”状态，深、中感应“内刻”读值应为：外刻±５

Ｒ６７０２和Ｒ６８０２。

ｍＶ。

死乃，ｌ恐巧岛足ｌ，４恐，３五３

一１２＋８＋ｌ∞—２０一１５—４５＋ｌ∞—２２一１２＋ｌ∞一∞圈

图４感应的线圈系

需要说明的是对于线圈系的调整对基值的影响是最大的，但这项工作并不是每次仪器刻度都必须做的，只是在维修线圈系之后，为了给以后从线路中进行调整留下更大的空间才采取的措施，具体步骤如下：（１）将线路中基值电位器外围串或并的电阻都焊掉，并将电位器调到中间位置；（２）连接线圈系并置于刻度架上；（３）测量无用信号大小，使其在５０

ｍＶ一６０

若达不到要求，分别调节深、中感应内刻度电位器

５结束语

长庆油田目前的测井任务空前的饱满，仪器的使用频次大，仅通过对感应仪器的线路的调整已经不能完全满足刻度的要求，对线圈系的调整将大大提高工作的效率，有利于节约人力和时间。参考文献

［１］

冯启宁．测井仪器原理［Ｍ］．东营：石油大学出版社，

１９９ｌ

ｍＶ，如

不满足，前后移动线圈Ｒ３（对深感应）或ｒ３（对中感应）的位置即可；（４）用康铜丝拉基值。对深感应来说，尺。为正补偿线圈，Ｒ２为负补偿线圈；对中感应来说，ｒｌ为正补偿线圈，ｒ２为负补偿线圈。４．２电子线路部分的刻度调整方法

对电子线路的调整过程需要遵循的一个原则就是根据内零调基值，根据外刻调内刻。

对电子线路具体的调节步骤如下：（１）仪器置于

１．５ｍ．１．８

ｍ高木架上，周围６ｍ内没有任何导电导

［２］罗以密，严导淦．大学物理［Ｍ］．武汉：华东理工大学出

版社，１９９０

［３］中油测井有限公司测井仪器厂．ＤＩＬ５５２０双感应八侧向

仪使用维修手册．２００６（资料）

（收稿日期：２０１０—０ｒ７—２０编辑：梁保江）

磁物质；（２）把电子线路与线圈系连接好，测试台架供电；（３）仪器置“内零”状态，深、中感应“内零”读值应为：ｏ±２ｍＶ。若达不到要求，分别检查深中感应信号放大电路、参考信号放大电路，相敏检波电路和继电器

（上接第４ｌ页）

６）采用载波通信方式的第一代国产旋转式井壁取心仪的最大可靠传输距离为５式，将传输距离提高到了７

０００

仪使用手册．２００６（资料）

［２］胡汉才．单片机原理及系统设计［Ｍ］．北京：清华大学出

版社，２００４

［３］陈小东．ＨＴ—ｌ型旋转式井壁取心器应用中的典型干扰

探讨［Ｊ］．内江科技．２００８，２（１５９）

［４］窦振中．基于单片机的嵌入式系统工程设计［Ｍ］．北京：

中国电力出版社，２００８

ｍ，为了满足油田长

线传输的需要，ＨＴ—ｌ采用ＲＳ一４８５总线驱动通信方

０００

ｍ，但实践表明，对于井

壁取心仪这种大功率系统，ｍ一１尽管通信电路得到

了简化，但相比于载波通信方式，系统的通信抗干扰能力反而有所下降，而且对测井电缆的要求更高。参考文献

［１］北京天达控制技术开发公司．ＨＴ一１型钻进式井壁取心

（收稿日期：２０１０一０８一１９编辑：刘雅铭）

万方数据

感应测井仪器的刻度原理及方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

袁吉祥， 吴少威， 贺红民， 韩金玉， 钟晓勤， Yuan Jixiang， Wu Shaowei， He Hongmin ， Han Jinyu， Zhong Xiaoqin中国石油测井有限公司长庆事业部,陕西高陵石油仪器

PETROLEUM INSTRUMENTS2011,25(1)

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_syyq201101014.aspx

范文三：各类感应仪器的测井原理分析及对比

各类感应仪器的测井原理分析及对比

[摘 要]本文按照感应仪器的发展进程，分别对单感应测井、双感应测井、相量感应测井、阵列感应测井、三分量感应测井的原理进行了详细的分析探讨，并阐述了感应仪器的发展进程，对各类感应仪器进行了对比研究。

[关键词]原理、单感应、双感应、相量感应、阵列感应

中图分类号：p631.32文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）21-0000-00

引言

早期的石油勘探主要是探明厚油层的储量，对感应测井精度要求低，不必考虑仪器的分辨率和井眼附近的影响，起初人们使用单感应、双感应测井仪器，已足够估计地层电阻率，用于地层解释评价。随着石油工业的发展，测井的重要性逐渐增强，测井分析家希望测井提供地层的丰富信息，以便精确评价地下油气储藏，如了解复杂的侵入剖面，不但可精确求出地层真电阻率，而且是油气可动性，即产油能力的揭示，精细评价和进一步开采油气需要进行薄层分析。于是感应测井仪器逐步发展，经历了单感应，双感应，相量感应， 高分辨率感应、阵列感应、三分量感应测井测井仪器等几个发展阶段。下面就分别对这六种感应的测井的原理进行详细的分析介绍，同时进行对比探讨。

1、（单）感应测井的基本原理

由感应发射电路向发射线圈提供稳定的20khz 的正弦发射电流it ，

范文四：随钻感应电阻率测井仪器测量原理与应用

() 文章编号 :1004 - 1338 200402 - 0155 - 03

随钻感应电阻率测井仪器测量原理与应用

马哲 , 李军 , 王朝阳 , 程国强

() 胜利油田钻井工艺研究院 , 山东 东营 257017

( ) 摘要 : 介绍了随钻感应电阻率测井仪器 TR IM的测量方法和工作原理 。通过现场应用 ,证明油田开发后期特别是薄油层残余油的开发中 ,该仪器与 M WD 、随钻自然伽马测井仪结合使用 ,可以满足定向轨迹测量和地质导向要求 ,有效控制 井眼轨迹沿有效层钻进 ,在水帄井 、分支井等特殊工艺井中有广泛的应用前景 。

关键词 : 随钻测量 ; 感应电阻率测井 ; 应用 ; 水帄井

中图分类号 : P6311811 ; T E92716 文献标识码 : A

Princ iple of Tool Resist ivity Induct ion MWD and Its In2situ Appl icat ion

MA Zhe , L I J un , WAN G Chao - yang , CHEN G Guo - qiang

()Drilling Techniques Instit ute , Shengli Oilfield , Do ngying , Shando ng 257017 ,China

( ) Abstract : Measuring met ho d and p rinciple of TR IM Tool Resistivit y Inductio n M WDsystem are int ro2 duced . Log applicatio n has verified in oilfield t hat t he system can meet t he requirement s of measurement of directio n t rack and geo steering co mbined wit h M WD tool and Gamma Ray tool in t he later stage of oilfield develop ment , especially in develop ment of residual oil in t hinbed. The TR IM tool can co nt rol and direct drilling t rack alo ng effective fo r matio n and will be widely applied in special technological wells such as ho ri2 zo ntal well and branch well , etc.

Key words : M WD ; inductio n resistivity log ; applicatio n ; ho rizo ntal well

测井方法 。随钻感应电阻率测量的理论依据是电磁波

的传播效应 ,对于固定的电磁场 ,不同的地层由于其地 0 引言质参数的差异对电磁场的响应也各不相同 ,不同的钻井 为了开发薄油层以及残余油 ,随钻地质导向仪器已() 环境 如油基钻井液 ,空气钻井同样也会影响电磁场的1 经变得相当重要。英国 Geolink 公司的随钻感应电阻

分布 ,通过检测电磁场的变化 ,就可以获得地层和钻井 ( ) 率测井仪器 TRIM ———Tool Resistivity Induction MWD2 与原有的 MWD 定向系统及随钻自然伽马测井仪器一 环境的有关信息。

起组成双参数地质导向仪器 ,根据随钻 2 道地质参数 由于是进行随钻测量 ,地层暴露时间短 ,泥浆对地 () 自然伽马 、电阻率的测量曲线 ,再利用邻井的测井资 层的侵入很小 ,因此 ,地层信息的获取十分准确 。另外 , 料 ,就可以定性描述开发地层的地质构成 ,满足定向轨 用这种方法得到的测井响应与电缆深感应测井的探测 迹测量和地质导向的要求 ,控制轨迹沿有效产层钻进 。 深度相类似 ,这种探测深度可以减少井眼环境及泥浆侵 ( 该仪 器 的 测 井 响 应 与 常 规 使 用 的 电 缆 感 应 测 井 20 入地层对测量产生的影响 。因而 ,不需要对在不同泥浆) k Hz一致 ,测量结果可以直接融入现行的测井解释体() 水基 、油基 、气基及泡沫基作业中所产生一系列复杂 系 ,对准确评价地层和进行地层对比以及油藏描述具有 的环境影响进行校正 ,就能够得到地层真实电阻率值 。 重要的意义 。 1. 2 工作原理

感应电阻率仪器装置安装在无磁电阻率钻铤短节

3 () ( 的一侧,由传感器 即线圈系、控制电路组成 见图

1 结构与工作原理) 1。随钻感应电阻率仪器是目前钻井行业中惟一实现

2 1. 1 测量方法 将感应测井方法与随钻相结合的测井仪器。其工作

?156 ?测井技 术2004 年

现场应用 。现将 3 口水帄井的现场应用情况介绍如下 。

2. 1 辛 109 - 帄 1 水帄井试验情况

试验时间为 2002 年 6 月 24 日,6 月 26 日 ,试验井

段为 2 806,2 958 m 。对电阻率仪器在水帄段的工作

及磨损情况做了试验 ,结果表明工作状况良好 。 图 1 TRIM 结构图 2. 2 孤 8 - 帄 2 水帄井应用情况

测量时间为 2003 年 5 月 7 日 , 5 月 14 日 ,该井眼

3 尺寸为 8 ?? in ,测量井段为 1 520,2 111 m 。实时测量

证明仪器数据准确 、工作正常 。

该井造斜点井深 1 518 m ,A 点井深 1 860 m ,完钻

井深 2 111 m 。在实钻过程中 ,根据实时测量曲线准确

判断标志层及标志层下部的薄油层 。在 A 点前 ,钻至

1 849 m时 ,根据实测曲线及地质录井 ,判断储层顶界上

移 ,调整设计垂深上提 116 m ,并要求轨迹沿上靶钻进 。

在钻至 2 080 m 时 ,电阻率值下降 ,判断接近油底 ,控制 轨迹上移 ,重新回到油顶 。与地质捞砂情况对比 ,在油 图 2 TRIM 工作原理层显示高电阻率值 、低自然伽马值 ;在泥岩层显示低电

() 阻率值 、高自然伽马值 见图 3。 以改善径向特性 , 通过电源控制电路产生 20 k Hz 交流

电流供给发射线圈 , 激发产生一个变化的磁场 ( 主磁 在孤 8 - 帄 2 井中随钻伽马 + 电阻率仪器在准确 场) ,它传播进入地层 ,在井眼周围的地层中产生感应电 定位油层及指导轨迹控制发挥了其应有的作用 。 流 ,这些电流产生了能够被接收线圈接收的二级磁场 2. 3 王 543 - 帄 7 水帄井应用情况( 见图 2) 。由于二级磁场的作用而使接收线圈产生的电

测量时间为 2003 年 5 月 27 日,6 月 8 日 ,该井井 压的幅值和相位是地层电导率的函数 ,因此 ,通过控制

电路的处理可以得到地层电导率 ,经倒数后得到地层电 眼尺寸为 8 ?? in ,应用井段为 2 620,3 095 m 。实时测 阻率 。 量证明实时传送的自然伽马 + 电阻率值与录井地层岩 2 个接收线圈的作用是消除主磁场的干扰 。每个 性的变化对比 ,显示出较好的相关性 ,在指导轨迹导向 接收线圈的感应电压大小相等 、极性相反 ,该电压有助 钻进方面工作正常 。于消除在主磁场和接收线圈间的干扰 。电压相互帄衡

技术能使其有比单接收线圈有更高的灵敏度和垂直分 该井造斜点井深 2 296 m ,在钻至 A 点时 ,根据实 辨率 。 时曲线判断实际垂深比设计垂深上提2 m ,原设计油层 TRIM 工具由锂电池组提供能量 ,锂电池组使用寿

命 250 h 。在电池顶部装有 1 个公扣连接头 ,它可与定

向仪器串的底部母扣连接头相连接 ,以使 TRIM 工具向

定向测量系统传送实时电阻率数据 ,并通过 MWD 的泥

浆脉冲传输系统传送到地面 ,经软件处理后得到实时电

阻率测井曲线 ;同时 ,将电阻率数据储存在数据处理与

控制电路中的存储器中 ,当传输中断时 ,它可保持一份

备份记录 ,当起完钻后可以进行回放 ,经处理后 ,得到回

放的电阻率测井曲线 。井下存储读取率可以设置为每

( ) 8 ,200 次/ s ,以使之同期望的机械钻速 ROP相匹配 ,

得到比实时数据更精确的高分辨率测井曲线 。

图 3 孤 8 - 帄 2 井随钻测井曲线

2 现场应用

为了验证仪器的性能状况 ,进行了 10 多口井次的 3 非法定计量单位 ,1 in = 2514 mm ,下同

进 ,在水帄井 、分支井等特殊工艺井中有广泛的应用前

景 。

() 2TRIM 仪器工作频率低 ,没有介电效应 ;泥浆的

导电性对电阻率测量影响不大 ,可以在水基 、油基或饱

和盐泥浆中使用 。

() 3在钻井过程中 ,不需要起下钻通井 、电缆测井 ,

大大节省了钻井施工时间 ,降低了成本 ;同时与电缆测

井相比 ,由于地层暴露时间短 ,泥浆对地层的侵入很小 ,

测量更能真实反映地层信息 ;

() 4针对开发中后期的油田区块 ,区块地质构成及

() 地层描述都已相当清楚 具有邻井的测井资料,根据实

时随钻地质参数的变化 ,就能够综合指导工程施工沿有

效产层钻进 。

图 4 曲线对比() 5目前存在问题是仪器测斜零长过长 ,不利于轨

迹控制 ;方位响应特性应进一步实现 。 厚度 419 m ,根据实钻判断 ,油层厚度仅有 215 m ,此时 () 6开发测井响应分析软件 ,增强地层预测能力 , 及时调整轨迹上移 ,在整个钻进过程中 ,保证井斜角在以便根据工具的响应即可指示工程人员调整工具面向 91,?93,?确保轨迹在油层中钻进 。根据随钻地质参数 曲需要的方向钻进 ,确保轨迹在有效产层中延伸 。 线 ,轨迹贯穿油层 270 m ,达到较好的导向效果 。实 测

() 曲线与电测结果吻合较好 见图 4。 参考文献 :

1 英格里斯 T A , 苏义脑译. 定向钻井M .北京 :石油工业

出版社 ,1995. 3 结论 2 胡澍. 地球物理测井仪器 M .北京 : 石油工业出版社 ,

() 1991. 1对于油田区块的后期开发 ,特别是薄油层及残

3 Geolink TRIM System Manual Z. Geolink , 2001. 余油的开发 ,随钻感应电阻率测井仪器与 MWD 、自然伽

马测井仪器结合使用 ,就可以满足定向轨迹测量和地质

() 收稿日期 :2003 - 08 - 04 本文编辑 刘洪仕导向的要求 ,可以有效地控制井眼轨迹沿有效产层钻

() 上接第 150 页

高 、方解石含量越低 , K值越小 ,岩石可钻性越好 ,这 d

说明灰岩地层经白云化作用后孔隙度增大 ,使得地层 参考文献 :

1 路保帄 ,等 . 利用多测井参数求取岩石可钻性 J . 石油钻可钻性变好 。 () 探技术 ,1998 ,26 3:4 - 6 .

刘向 君 , 孟 英 峰 . 岩 石 可 钻 性 和 钻 速 预 测 J . 天 然 气 工 2 () 业 ,1999 ,19 5:61 - 63 . 3 结论S. Cstalder & J . Raynal . Measurement of So me Mechanical 3 Properties of Rock & Their Relatio nship to Rock Drillability 在预测岩石可钻性时 , 利用 B P 神经网络法建立

J . J P T ,Au g ,1966 . 的模型精度高 ,其预测结果与实测值相关性很好 。应

夏宏泉 ,刘之的 ,等 . 川东北部飞仙关组地层探井井壁稳 () 用该方法可快速建立某地区 构造岩石可钻性剖面并 4 定性评价 R . 西南石油学院 2003 年科研报告 ,2003 . 掌握其分布规律 ,可为新井钻头选型提供依据 ,对提高

复杂岩性地层的钻速有重要的指导意义 。

() 收稿日期 : 2003 - 05 - 07 本文编辑 李总南

第 28 卷 第 2 期测 井技 术?A3?

作者简介

男 ,博士 ,教育部“长江学者”,特聘教授 ,博士生导师 ,男 ,博士后 ,高级工程师 ,1964 年生 ,从事套管井测井方肖立志刘兴斌 1962 年生 ,1982 年毕业于江汉石油学院测井专业 ,从 法及井下仪器研究及管理工作 ,现任大庆油田有限责 ( 、教学 、咨询和培训 。地址 :北京 事测井新技术的研究( 。地址 :黑龙 任公司测试技术服务分公司副总工程师市昌帄区石油大学资源与信息学院 邮编 : 102249 邮编 : 163412 电话 : 0459 江省大庆市红岗区红卫村 ) 电话 :010 - 89733305 E - mail : xiaolizhi @bjpeu. edu. cn)- 4961378 E - mail :dlt s- liuxb @pet rochina. com. cn () 王志章男 ,博士后 ,副教授 ,1985 年毕业于石油大学 华东勘 李军男 ,1967 年生 ,1991 年获硕士学位 ,现为江汉石油学院 探系 ,1998 年获石油大学博士学位 ,主要从事油藏描 、成都理工大学博士研究生 ,从事测井 、地质教 副教授 、测井地质 、开发地质 、储层地震等方面教学与科研 。 述( 。地址湖北荆州江汉石油学院物探系 学与科研工作(地址 :北京市昌帄区石油大学资源与信息学院 邮 ) 邮编 :434102 E - mail :jpulijun @263 . net) :102249 电话 :010 - 89733758 编 男 ,博士 ,高级工程师 ,1970 年生 ,1992 年毕业于西南石 赵军 男 ,高级工程师 ,1963 年生 ,1992 年毕业于北京航空航 王家禄,1998 年获油气田开发工程博士学位 , 油学院测井专业 ( 天大学流体力学专业 ,获博士学位 。地址 : 北京 910 现任塔里木油田分公司研究院测井中心副主任 ,主要 信箱 中 国 石 油 勘 探 开 发 研 究 院 采 收 率 所 邮 编 :( 从事测井资料综合解释与储量参数研究工作 。地址 : 100083 电话 :010 - 62098371 E - mail : wjl @pet rochi2新疆库尔勒市 123 信箱测井中心 邮编 : 841000 电 )na. com. cn )话 :0996 - 2171429 E - mail : zhaojun70 @sina. com 男 ,博士生导师 ,1962 年生 ,现为地球资源与信息学院 范宜仁男 ,博士 ,教授 ,1965 年生 ,1988 年毕业于西南石油学院 夏宏泉,专业方向为地球探测与信息技术及计算机技 副院长 ,1997 获本院油气田地质与开发工程专 石油地质专业 ,主要从事岩石物理实验及测井方 术与资源信息工程 ,目前主要从事测井新技术在石油工程中 业博士学位 ( 法与计算机解释的教学和研究工作 。地址 :山东省东 、博士研究生教学工作 ,现为测井研 的应用研究及硕士营市石油大学资源与信息学院 邮 编 : 257061 E - ( 究室主任 。地址 :四川省成都市新都区西南石油学院)mail :fanyiren @mail. hdpu. edu. cn 石 工 院邮 编 : 610500 电 话 : 028 - 88113427/() 女 ,1976 年生 ,1998 年毕业于石油大学 华东应用地球 车小花xiahq1965 @ vip . sina. E - mail : 83032734/ 83033427 () ,2003 年获石油大学 华东地球探测与信息 物理专业 )com,现在中科院声学所做博士后研究 技术专业博士学位 刘海啸女 ,助理工程师 ,1969 年生 ,1989 年毕业于华北石油学(工作 。地址 :北京北四环西路 21 号中科院声学所三 校矿场地球物理专业 ,一直从事常规及新方法测井资 ( ) 部三室 邮 编 : 100080 电 话 : 010 62559772 Email :料综合研究与解释工作 ,有多项科研成果获局 、处级科 )chexiaohua @163 . com ;chexiaohua @sina. com ( 技进步奖 。地址 :河北省任丘市中国石油集团测井有 男 ,副教授 ,博士研究生 ,1966 年生 ,现从事石油地球物 邵才瑞限公司华北事业部解释计算中心 邮编 : 062552 电 ( 。地址 :山东省东 理信息处理等方面的教学科研工作)话 :0317 - 2701104 营市石油大学地球资源与信息学院 邮编 : 257061 电 男 ,工程师 ,1970 年生 , 1994 年毕业于江汉石油学院电 马哲) 话 :0546 - 8393342。 ,主要从事 MWD/ L WD 随钻测 子仪器及测量技术专业 男 ,高级工程师 ,1970 年生 ,1999 年毕业于长春科技大 陆敬安( 。地址 :山东东营 量仪器的现场应用和研究开发工作学获应用地球物理专业博士学位 ,主要从事海洋地震 邮编 : 257017 E 胜利油田钻井工艺研究院自动化所 (资料解释方法及测井储层评价研究 。地址 :广东省广 )- mail : mzbbc @sohu. com 手机 :133250592161180 信箱广州海洋地质调查局方法所 州市黄埔南岗 李浩女 ,高级工程师 ,1963 年生 ,1987 年毕业于西北工业大 邮编 : 510760 E - mail :luja @hydz. cn 电话 : 020 - ,现在西安石油勘探仪器总厂从事 学无线电技术专业 )82251656/ 33034072 ( 。地址 :陕西省西安市红专南路 测井仪器的研制工作男 ,副教授 ,1963 年生 ,1988 年毕业于大庆石油学院 ,获 宋延杰 8 号西安石油勘探仪器总厂测井仪分厂 邮编 :710061硕士学位 ,在读博士 ,主要从事测井解释模型 、剩余油 )E - mail : hauli2002 @yahoo . com. cn 评价技术 、低孔渗储层解释方法 、气层解释方法等研究 男 ,工程师 ,1991 年毕业于西安石油学院自动化系 ,现 吴祥树(工作 。地址 :黑龙江省大庆市开发区大庆石油学院地 从事测井仪器维修与技术指导工作 ,任测井一分公司 邮编 :163318 E - mail : syj1963 @263 . net 球科学学院 (测井作业部主任工程师 。地址 :山东省东营市胜利油 )电话 :0459 - 503332 13845965638田测井公司一分公司测井作业部 邮编 : 257200 电 女 ,工程师 ,1967 年生 ,1989 年毕业于大庆石油学院矿 付恩玲)话 :13589987802 场地球物理专业 ,现从事测井资料解释与方法研 究 。 女 ,西安科技大学电控学院硕士研究生 ,研究方向 : 控 唐丽丽(地址 :河北省任丘市华北测井公司解释计算中心 邮 ( 。地址 :陕西省西安市雁塔北路 64 制理论与控制工程) 编 :062552( ) 号西 安 煤 矿 设 计 院 计 算 中 心 何 刚 收 转 邮 编 ; 男 ,工程师 ,1973 年生 ,1999 年毕业于北京石油勘探开 李潮流) 710054 电话 :13892853972,获地球探测与信息技术专业 发科学研究院研究生部 付爽女 ,助理工程师 ,1975 年生 ,1997 年毕业于齐齐哈尔大,主要从事岩石物理和解释方法研究 ,承担股 硕士学位 (学工业造型专业 。地址 :黑龙江省大庆市红岗区红卫 ( 。地址 : 河北廊坊 44 信箱地质所 份公司的科技项目 测 试 技 术 服 务 分 公 司 邮 编 : 163412 电 话 : 村大庆邮编 : 065007 电话 : 010 - 69213604 E 地球物理室 )0459 - 4961812 )- mail :LeeChL69 @pet rochina. com. cn 男 ,助理工程师 ,1970 年生 ,1994 年毕业于承德石油高 葛承河() 男 ,高级工程师 ,1967 年生 ,石油大学 北京在读博士 王 谦,2000 年毕业于石油大 等专科学校应用电子技术专业 生 ,1989 ,年长春地质学院本科毕业 主要从事地球物理 ,学计算机及应用专业 主要从事仪器维修和维护工作 。( 。地址 :新疆乌鲁木齐市河南东路 8 号 测井有关研究( 地址 :山东省东营市胜利油田测井四分公司 邮编 :工程 院 邮 编 : 830011 电 话 : 0991 - 3810607 E - cheng- he @ E - mail : ge- 257096 电 话 : 13012903650)mail :wangqll @163 . com )sina. com 男 ,工程师 ,1974 年生 ,1996 年毕业于江汉石油学院矿 郝以岭 女 ,2002 年获江汉石油学院地球探测与信息技术硕士 张绚华, 主要从事测井资料解释及新方法新场地球物理专业 () 学位 ,现在石油大学 华东从事地球物理专业的教学 ( 技术推广应用工作 。地址 :河北省任丘市华北油田研( 。地址 :山东东营石油大学地球资源与信 和科研工作 究院 地 球 物 理 室邮 编 : 062552电 话 : 0317 -) 息学院 邮编 : 257061 E - mail :sherrywell @163 . net)2722789

范文五：补偿密度测井仪器刻度原理及应用

补偿密度测井仪器刻度原理及应用

摘要 密度测井的主要用途是判断岩性和求孔隙度， 在石油测井领域具有非常重要的意义。本文介绍了补偿密度测井仪器的工作原理，详细阐述了密度测井仪器刻度的原理及刻度方法，分析了刻度时常见问题并提出了解决方案。

关键词 地层密度；补偿密度测井；探测器；刻度；解决方法

Compensated Density Logging Tool Calibration Principle and Application

LI Jianfei，HAO Guiqing

1.China Oilfield Services LimitedWell Tech，Beijing 101149

Abstract The main purpose of density logging is seeking to determine lithology and porosity in the oil exploration and survey work，it has very important significance in the logging areas. this paper introduces the principle of compensated density logging instrument， elaborated on the calibration principles and calibration methods of density logging instrument， analysis of the common problems and proposed solutions in actual calibration process.

KeywordsCompensated density; compensated density logging ; detector; calibration; solutions

0 引言

地层密度对于地层评价是一个非常有用和具有特征的参数， 密度测井在石油勘探中具有非常重要的意义， 是必不可少的一种测井方法。密度测井的主要用途是判断岩性和求孔隙度， 和其他测井资料结合起来， 对地层的含油情况做出正确的评价，它还应用于地层压力预测和地震地层学的研究方面。了解其技术原理、掌握刻度方法，对仪器的正确使用是非常重要的。

1 补偿密度测井仪的工作原理

补偿密度测井仪的基本结构都是由推靠器、探头、电路组成。仪器的放射源和探测器装在探头上， 在测井时， 在推靠器的作用下， 探头紧靠井壁， 放射源向地层发射伽马射线，密度测井仪选用的是Cs137源， 它发射的伽马射线能量为0.662MeV ，这些射线和地层物质发生康普顿散射，被散射的伽马射线被探测器记录。记录值经过适当的标定， 根据探测器的读数就可以确定地层的密度

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