侧向测井与方位阵列测井仪

参考 文献 ：
【］ １ ＡＤＩ 司． Ｓ — Ｓ ０ ｉｅＳ ＡＲ ｒ ｃ ｓｏ ａｄ ｒ 公 ＡＤ Ｐ Ｔ ２ １ ｇ ｒ Ｈ Ｃ ｐ ｏ ｅｓ ｒ ｒ ｗａｅ Ｔ ｈ
ｒｆ ｅｃ ［ ．０ ４ ｅｅ ｎ ｅＭ］２ ０ ． ｒ ［］ Ａ ２ ＤＩ 公 ． ＡＤ Ｐ Ｔ ２ Ｔ ｇ ｒ Ｈ Ｒ ｐ ｏ ｅ ｓｒ Ｓ — Ｓ ０ ｉｅＳ Ａ Ｃ ｒ ｃ ｓｏ １ ｐｏ ｒｍｍｉｇｒｆｒｎ ｅＭ］２ ０ ． ｒｇａ ｎ ｅｅ ｃ［ ．０ ４ ｅ ［】ＡＮ ＯＧ ＤＥ Ｉ Ｅ ，Ｉ ．ＡＤ ＰＴ ２ ＴｇｒＨＡ Ｃ ３ ＡＬ Ｖ Ｃ Ｓ ＮＣ Ｓ — Ｓ ０ ｉ Ｓ Ｒ １ ｅ ｐｏ ｅｓｒ ｏ ｔｏｄｒ ｅ ｅ ｏ ｅａ ｏ Ｅ２ ０Ｍ］２ ０ ． ｒｃｓｏ ｏ ａ ｅ ｋｒ ｌ ｐ ｒｔ ｎＥ 一０ ［ ． ０ ３ ｂ ｌ ｎ ｉ ［］ ＡＮＡ Ｏ Ｄ ＶＩ Ｅ ， １ ． Ｖｓ ａ Ｓ ＋ ４５ ｓｒ ４ Ｌ Ｇ Ｅ Ｃ Ｓ ＮＣ ｉ ｌ ｕ Ｄ Ｐ ＋ ． ｕｅ ｍａｕ ｌ ． ０ ５ ｎ ａ［ ２ ０ ． Ｍ］
的 。 该 电极 系 结 构 在 理 论上 保 证 了高 分 辨 率 的要
（ 上接 第３ 页 ） ６
级 联 的方 式简 化 了硬 件 电路 ，同时 更加 町靠 并提 供 了强人 的数据 吞 吐能 力 ，非 常适 合通 信 、声 呐 、雷
达 等方 面 应用 。多 片 Ｔ ｇｒ Ｈ Ｃ系 统 能发挥 该 系 ｉｅＳ ＡＲ
足 够 的信 息确 定地 层 真 电阻 率 Ｒ ，此外 ，深侧 向测 ｔ
￣Ｉ ＝ ｎ ｔ － ． ｐ ｏ 鲁
～
Ｒｒ＝ ｐ ＝ Ｋ Ａ Ｖ
一
（ ５）
』。
量 受 高 阻 层 影 响 较 大 ，特 别 是 在 测 井 仪 接 近 套 管

全取代 了三侧 向测井 。双侧 向测井是 地层 电阻率 剖面 的主要测 井方法 之一 ，但其 分层能 力不 高 ，一般 为 ０ ６ ． ｍ，且 只能提 供 ２ 电阻率 曲线 ，不能提 供丰 富信息详 细揭 示侵入 剖 面 。为 了 准确描 述侵 入特 ． ～Ｏ ８ 条 性和进行 薄层 电阻率评 价 ，２ Ｏ世 纪 ９ 年 代 国外 许多公 司陆 续开展 了 阵列侧 向测 井 的Ｌ Ｌ和斯伦 贝谢 的 ＨＲ Ａ 为代表 ，这 ２ 仪器 都能提 供多 条不 同探 测 深度 而分 辨率 基本 Ｌ 种
相 同 的曲线 ，为反 演提供 匹配 的数 据 。在 此基 础 上 ，西 安石 油 仪 器 厂研 制 了阵列 方 位 侧 向测井 仪 卅］ 器 ，该仪器 除能提 供多条 不 同探 测深 度而分辨 率基本 相 同的 曲线 外 ，还 具有 区分不 同方位地 层 电阻率的 特性 。为此 ，笔者利 用 ＡＮＳ Ｓ软件对该 仪器 进行数 值模拟 ，以期 为改进 该仪 器 的设 计提供参 考 。 Ｙ
阵 列 方 位 侧 向测 井 仪 器 的数 值 模 拟 研 究
到 明礼 （ １ 浙江师范 大学工学院， 浙江 金 ３２０） 华 １０ ４ 杨 铧 （ 中国石油大 （ 学 北京）地球物理 与信息工 程学院， 北京１２ ９ ２ ） ０ ４
［ 要］ 应用 ＡＮ ＹＳ软 件 ，在 三 维地 层 模 型 下 对 阵 列 方 位 侧 向测 井仪 器 进 行 有 限 元 数 值 模 拟 。 计 算 了仪 摘 Ｓ 器 的某 一 方 位 视 电 阻 率响 应 、 伪 几 何 因子 及 井 眼校 正 曲线 。 通 过 对 模 拟 结 果 分 析 ，发 现 该 仪 器 除 了 具 有 区分 同一 深度 地 层 不 同方 位 视 电阻 率 变 化 的特 性 以外 ，还 有 一 个 重 要 特 性 ， 即 阵 列 方 位 侧 向测 井仪 器 与 普 通 三 侧 向测 井仪 器 在 不 同直 径 井 眼校 正 曲 线 的相 对 位 置 刚 好 相 反 。 ［ 键 词 ］ 阵 列 方位 侧 向测 井 ；三 侧 向测 井 ；ＡＮ ＹＳ 数值 模 拟 关 Ｓ ； ［ 中图 分 类 号 ］Ｐ ３ ． ６ １８ ［ 文献 标 识 码 ］ Ａ ［ 章 编 号 ］ １ ７ —１ ０ （０ ０ ２ ０ ５— ５ 文 ６ ３ ４ ９ ２ １ ）０ 一Ｎ ４ ０

提纲
一 概述 二 三 仪器用途及特点
仪器技术指标 四 仪器结构及工作原理
五
测井试验效果
二、仪器用途及特点 仪器用途： 测量导电泥浆地层电阻率 定量评价薄层 评价地层侵入特征 计算饱和度 识别油水界面
二、仪器用途及特点 仪器特点： 围岩影响小，纵向分辨率高，可清晰分辨0.3m薄 层，层位显示明确 RAL0模式可反演计算泥浆电阻率 五条不同探测深度曲线RAL1-RAL5 可准确判断径 向侵入性质 1维反演可得到较准确的地层真电阻率Rt和侵入带 信息 所有电流返回到仪器本身，没有格罗宁根等N电极 电位影响 深探测受井眼影响小，井眼校正曲线规律
一维快速反演
井眼校正与1维快速反演软件
五、测井试验效果
苏XX井 HAL－1维快速反演 Rt Rxo Di提供现场决策
五、测井试验效果
试验表明，阵列侧向仪器测井曲线质量高，重 复性、一致性好，纵向分辨率高，曲线形态合理， 五条曲线能够较好地反映地层侵入变化，且对比关 系良好，符合变化规律，反应地层侵入变化清楚。 标志着阵列侧向仪器性能良好，具备推广应用条 件，填补了我国阵列侧向测井技术装备空白。
五、测井试验效果
雁X-X3井重复性对比
仪器一致性
在马XX1井中 ，HAL仪器全井段 RAL0、RAL2－ RAL5 5条曲线一 致性对比较好，对 应曲线几乎完全重 合，误差在1％以 内；在1490－1505 米段为煤层扩径， 由于RAL1探测深 度最浅受井眼影响 最大，两次曲线一 致性偏差15％。除 此段外，RAL1和 其余5条曲线一样 ，吻合较好。
马491井吉林 黑-XX8井
与斯伦贝谢HRAL对比
五、测井试验效果
苏40井
与斯伦贝谢HRAL对比

测井方法的主要分类1. 电法测井，又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向（聚焦电阻率）测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等（频率：从直流0~1.1GHZ）。

2. 声波测井，又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极（多极子）声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等（频率由高向低发展，20KHZ~1.5KHZ）。

3. 核测井，种类繁多，主要分三大类：伽马测井、中子测井和核磁共振测井，伽马测井具体如下：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。

中子测井具体包括：超热中子测井、热中子测井、中子寿命测井、中子伽马测井、C/O比测井、PND-S测井、中子活化测井等。

发展趋势：中子源-记录伽马谱类（非弹性散射、俘获伽马、活化伽马等不同时间测量）。

4. 生产测井，主要分为三大类：生产动态测井、工程测井、产层评价测井。

1生产动态测井方法主要有：流量计、流体密度计、持水率计、温度计、压力计、井下终身监测器等。

工程测井方法主要有：声幅、变密度测井仪、水泥胶结评价测井仪、磁定位测井仪、多臂微井径仪、井下超声电视、温度计、放射性示踪等。

产层评价方法测井：硼中子寿命、C/O比测井、脉冲中子能谱（PNDS）、过套管电阻率、地层测试器、其它常规测井方法组合等。

5. 随钻测井，大部分实现原理与常规电缆测井相同，实现方式上有许多特殊性。

2测井方法主要特征总结归类表方法发射接收记录显示纵向分层能力探测深度测量原理被测物理量的影响因素测井响应的影响因素主要应用自然伽马无NaI闪烁晶体探测器计数率强度（API）18英寸6-8英寸长半衰期的天然放射性同位素U、TH、K放射性同位素的丰度、地层密度泥浆密度井径泥浆性能地层密度地层划分与对比泥质定性与定量分析测量地层沉降示踪测量自然伽马能谱多道能谱计数器能谱U（PPM）、TH（PPM）K（%）18英寸6-8英寸利用232Th(2.62)238U（ 1.76）、40K(1.46)特征能量放射性同位素的丰度、地层密度泥浆密度井径泥浆性能地层密度重晶石同上，附加沉积环境生油指示岩性与矿物组分粘土类型等成岩作用3自然电位井下点电极地面电极电位电位（mV）0.5m 6-8in薄膜电位扩散电位动电电位，通常可忽略地层水与泥浆滤液矿化度之差温度1）地层厚度2）地层的真电阻率3）侵入深度4）侵入带电阻率5）泥岩电阻率6）泥浆电阻率7）井眼直径8）所含流体性质划分储层地层对比估算泥质计算地层水电阻率声波速度2发2收4个首波时间时差（)/(ftS（慢度）24英寸5英寸fV1f=20KHz声波反射、折射岩性、孔隙度、埋深、地层年代1）井眼不规则、扩径2）周波跳跃3）随机噪声4）天然气5）泥岩蚀变带地层对比孔隙度岩性地震时深转换识别气层和裂缝4长源距声波阵列声波2发2发2收2收8个阵列接收4个首波时间T1R1全波列多个波形双时差波形纵波、横波、撕通利波时差、波形36英寸12英寸声波反射、折射全波列：纵波、横波、瑞利波、撕通利波、泥浆波同上1）井眼不规则、扩径2）周波跳跃3）随机噪声4）天然气5）泥岩蚀变带地层对比孔隙度岩性地震时深转换岩石力学特性参数识别气层和裂缝（渗透率）中子测井(补偿)CNL 中子源双源距、双探测器双计数率石灰岩中子孔隙度（%）24英寸9-12英寸热中子的减速（含氢量）和扩散（双源距消掉了扩散的影响）地层中所有含氢物质井眼泥浆矿化度、地层水矿化度、骨架岩性等确定地层孔隙度、判断岩性、识别气层密度测井(补偿)FDC 伽马源双伽马探测器双计数率地层密度（3/cmg）18英寸6-9英寸康普顿散射效应-地层电子密度地层电子密度岩石骨架、孔隙度和孔隙流体类别、性质及含量、泥饼等确定岩性、计算孔隙度、确定泥质含量、划分裂缝带和气层5岩性密度测井LDT 伽马源双探测器（一个测量ρb、另一个测量Pe）总计数率伽马射线谱（光电区、散射区）ρbg/cm3Peb/e康普顿效应-地层密度、光电效应-岩性岩石矿物成分及含量、岩石孔隙度和孔隙流体类别、性质及含量-电子密度井眼的影响、泥饼自然放射性确定岩性、计算孔隙度、确定泥质含量、划分裂缝带和气层普通电阻率测井供电电极测量电极恒流供电测电极间电位差视电阻率m与电极距有关与电极距有关IUmnRa单极供电或双极供电岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布1）井眼、2）电极距3）围岩与高阻邻层屏蔽影响4）侵入影响5）地层井眼倾斜的影响粗略区分油水层、划分岩性和确定岩层界面、估算Rt、地层对比6双测向主电极测量电极、辅助屏蔽电极（LLD）、监督电极供电电流回流电极（LLS）监督电极的电位变化视电阻率m0.6mLLD:115cmLLS:30-35cm1IUKRdll M深侧向与浅侧向同时测量岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布同上计算Sw、判断油气、水层双感应发射线圈T接收线圈R6FF40-6线圈感应电动势视电导率a1.3mILD:1.7mILM:0.8m两个自成回路的线圈，即T和R，T(交变电流)-地层（涡流）-地层（交变电磁场）-R(感应电动势)井眼、侵入带、地层电导率；侵入带直径Di同上油田地质研究，如油层对比和油层非均质研究、划分裂缝带和有地阻环带的油气层微球形聚焦MSFL 长方形主电极A0测量电极M0 Rxo视电阻率m15cm 5cm？？01IUR MoOMSFL探测冲洗带电阻率岩石岩性、矿化度、孔隙度与孔隙结构、含油性及其分布同上计算Rxo井径测井CAL 无贴井壁测量井眼直径in(cm) ————极板贴井壁机械法直接测量井眼直径井眼垮塌、下井仪器的状态（如仪器偏心）井径大小、计算固井水泥量；测井解释环境影响校正；提供钻井工程所需数据7中子寿命测井NLL （热中子衰减时间测井TDT）脉冲中子源双伽马射线探测器双源距，不同时间的伽马射线计数率热中子寿命τ（us）、Σ（c.u.）18in 6-8in减速与俘获，主要τ和Σ的关系地层中各种元素的俘获伽马井眼影响、泥浆滤液侵入带、原状地层的影响、层厚影响、背景值影响研究地层性质特别是含油性、更适合与套管井中区分油气及研究开发动态（时间推移测井）电磁波传播测井发射天线、发射1.1GZ接收天线探测岩石极化性质激发激化电位(mv)双发双收井眼补偿T180R140R280T2(mm)地层介电常数εr泥浆、泥饼介电常数确定冲洗带含水孔隙度；冲洗带含水饱和度；区分油气、水、层；探测裂缝带井下声波电视BHTV 超声换能器1.3MHz超声换能器声波回波幅度与回波时间电压(mv) 6.5mm 6-20in脉冲-回波法反射与声衰减特性声阻抗井眼内泥浆特性、井壁岩性表面特性识别裂缝、地层分析、替代取心、套管检查、地应力测量核磁共振NMR 径向磁极产生均匀磁场探测系统横向驰豫时间T23in 1inCPMG脉冲序列法测量T2、反转恢复法测量T1流体含量；流体特性；孔径和孔隙度流体含量；流体特性；孔径和孔隙度地层孔隙度、渗透率、束缚水饱和度;识别稠油层、复杂岩性地层；低阻储层8微电阻率成像FMS 多排纽扣状电极公共回流电极直接记录每个电极的电流强度及所施加的电压由仪器系数换算出反映井壁四周的地层微电阻率，井壁成像5mm 1-2in极板紧贴井壁，小电极向地层发射同极性的电流，流出的电流通过扫描测量方式被记录（高频、低频、直流）泥浆滤液矿化度、井壁介质导电特性井壁介质导电特性研究岩石层理、岩石结构、岩石构造、替代取心、薄层分析9。

电法测井电法测井资料中常用的符号（单位为Ω.m）：Ra---地层视电阻率Rw---地层水电阻率Rt---地层真电阻率Rsd---纯砂岩电阻率Rsh—泥质电阻率Rm –泥浆电阻率Rmc---泥饼电阻率Rmf---泥浆滤液电阻率Rxo---冲洗带电阻率Ri---侵入带电阻率所谓电法测井，就是利用地层的电特性来研究地层的测井方法。

地层的电特性，首先我们就想到了地层的电导率、电阻率和介电常数等等。

电法测井的所有仪器，无非就是为了测量这些数据而设计的仪器。

为什么就会有这么多种类的电法测井仪器呢？这是因为决定地层电阻率、电导率、介电常数等参数的因素太多，而测量信息的非地层因素干扰也多，造成了一题多解的困难。

所以，为了求得真实的地层参数，所以要制造一系列电法测井仪器。

下面就几种主要电法测井方法各相应仪器给大家介绍：一、电阻率测井：电阻率测井是由一个供电电极（普通电阻率测井）或多个供电电极（如聚焦电阻率测井），供给低频或较低频电流I。

当电流通过地层时，用另外的测量电极测量电位U，利用欧姆定律求得地层视电阻率。

R a=KU/I（K为电极系数）。

这就是电阻率测井的最基础的理论依据。

然而由于实际情况比理想的测量条件要复杂的多，常见的地层电阻率变化范围为0.2欧姆.米---4000欧姆.米。

渗透性地层的电阻率一般小于500欧姆.米。

砂岩一般比碳酸岩的电阻率低的多。

大部分储集油气的岩石，当不含导电流体时它是不导电的（如果岩石中含有金属矿或石墨矿等电物质，则是例外的情况）。

地层水的存在是地层导电的主要原因。

因为地层水中含Na+，Ca2+，Cl-，So4-等等导电正、负离子的原因。

泥质（指粘土矿物及其束缚水和吸附水），也使地层具有导电性。

它的导电方式与盐溶液的离子导电不同。

泥质的导电过程是一种阳离子交换过程，即在外境作用下，阳离子在泥质颗粒的表面移动，依次交换它们的位置，这种泥质颗粒表面导电性的大小取决于泥质的成分、含量和分布情况，以及地层水的性质和相对含量。

第二部分 电法测井技术介绍
◆侧向测井（ LateroLog）
1.双侧向（Dual LateroLog) 2.微侧向(Micro LateroLog) 3.方位侧向(Azimuthal Resistivity Imager ARI)
◆感应测井（Induction log)
1.双感应(Dual Induction log) 2.高分辨率阵列感应
第二部分
地层倾角测井原始测井图
倾角测井
图 27
在很长的井段内相对方位仅在2439m处旋转了360º.在3445.00到3450.0m为裂缝发育 带, 四条微电导率曲线变化剧烈, 且互不相关,双井径是椭圆形。
第二部分
倾角测井 地层倾角测井的主要地质应用
一、构造解释
断层、褶皱、不整合、逆冲带等识别与解释
概述
电极系测井 球形聚焦和侧向
三侧向、七侧向、八侧向
双侧向
方位侧向ARI
高
分
辨
高分辨率侧向
率
HALS
成
像
阵列侧向
HRLA
微侧向
4、6臂倾角
第一、二代微电 阻率扫描FMS
FMI、STAR、EMI
扫描成像
单感应 双感应
相量感应 PDIL、DPIL
高分辨率感应 高
HRI、AIS
分 辨
率
阵列感应
成
AIT、HDIL、HARI 像
◆地层倾角测井 ◆微电阻率扫描成像测井（FMI、EMI、STARⅡ）
◆自然电位测井（SP－Spontaneous Potential) ◇井径测井（CAL－Caliper)
第二部分
倾角测井
地层倾角测井原理（以4臂为例）

阵列感应测井原理阵列感应测井（Array Induction Logging）是一种用于获取地下水文和岩性信息的测井方法。

其原理是基于电磁感应，利用工具中的多个感应线圈和测量电磁场的变化来研究地层的性质和含水情况。

本文将详细介绍阵列感应测井的原理及其应用。

一、阵列感应测井的原理阵列感应测井通过感应线圈测量地下电磁场的变化来分析地层的性质和含水情况。

其原理是基于法拉第定律和麦克斯韦方程组的电磁感应现象。

当工具经过地下时，感应线圈感应到的电磁场的变化反映了地层的电导率和磁导率的变化，从而获得地层的相关信息。

阵列感应测井工具通常由多个线圈组成，分别位于测井仪内部和侧向。

内部线圈用于感应地层中电流的分布情况，而侧向线圈则用于测量地层中电流的方向。

通过对这些电磁数据的处理和解释，可以获得地下地层的电导率和磁导率等信息。

二、阵列感应测井的应用阵列感应测井广泛应用于地下水文和岩性信息的研究。

其主要应用有以下几个方面：1. 地层电导率的研究地层的电导率是阵列感应测井的主要目标。

电导率反映了地层中的含水量和盐度等参数。

通过测量电磁场的变化，可以推断地下含水层和非含水层的位置，进而判断地下水的分布情况。

2. 岩性分析阵列感应测井还可以用于岩性分析。

不同的岩石有着不同的电导率和磁导率，因此可以通过测量电磁场的变化来判断地下岩石的类型和性质。

这对于油田勘探和开发具有重要意义。

3. 水文地质研究阵列感应测井能够提供水文地质研究中的许多重要参数，如含水层的渗透率、饱和度和盐度等。

这对于地下水资源的评估和管理非常关键。

4. 油气勘探阵列感应测井在油气勘探中也有重要的应用。

通过测量地下油气层中电磁场的变化，可以推断油气层的位置、厚度和含量等信息。

这对于油气勘探和储量评估非常重要。

总之，阵列感应测井是一种重要的地球物理勘探方法，可以提供地下水文和岩性的信息。

通过测量电磁场的变化，可以研究地层的电导率和磁导率等参数，为地下水资源评估、油气勘探和岩性分析等提供有力的支持。

阵列感应成像（AIT） 全井眼地层微电阻率扫 描成像（FMI） 微球型聚焦测井仪 补偿声波测井仪/长源距 声波测井仪/偶极横波成 像（DSI） 井旁声波反射成像 （BARS）/超声波成像 （USI UBI UCI） 过套管地层电阻率 （CHFR)、过套管声波 数字自然伽马能谱测井
双侧向测井仪（DLLT-A）
18
过套管声波
套管井地层机械特性分析：出砂、破裂压力、井眼稳定下限；地层评价： 气层识别、裂缝识别、渗透透率计算、地层各向异性分析；
测井装备性能类比（能提供的服务项目----引进成像与CLS3700）
序号 MAXIS-500系列 LOG-IQ系列 ECLIPS-5700系列 CLS3700系列
1
高分辨率阵列侧向成像 （HRLA） 方位电阻率成像ARI
国内外测井装备与服务市场份额现状
三大测井公司利用成熟的成像测井装备，垄断了开放国际市场90% 以上的工作量。
阿特拉斯 （ECLIPS5700、 FOCUS） 14% 哈里伯顿（LOGIQ、 EXCELL2000） 15% 其他公司 9% 斯伦贝谢 (MAXIS500、 PEX） 62% 国际测井服务市场份额
15
方位电阻率成像ARI
测量地层电阻率，三维非均质研究裂缝识别，薄交互层划分
16
钻进式井壁取芯仪
弥补钻井取芯的不足，用岩芯分析数据标定测井，提高全井的储层参数 计算精度，为单井精细处理解释研究奠定基础
17
过套管地层电阻率
测量套管井地层电阻率，计算地层剩余油饱和度，判断水淹层，补充老 井电阻率曲线，储层监测
16
17
快速平台（Platform/）
LOG-IQ
FOCUS
18
随钻测井VISION475

差△U和主电极电流Io
U Ra K K ro I0
ro—表示主电极的接地电阻，表示主电
极的电流层由主电极到回流电极所经过的
介质的电阻。
一、三侧向测井LL3 2.测井原理
(5)三侧向的主电流基本上是垂直射 入地层。 接地电阻定义:ro可看成是由三 部分组成：
ro=rm+rt+ri(等效串联电路)
控制探测深度。
二、七侧向测井LL7
2、方法原理
1）深七侧向电极系 （2）测量原理
Ao供以恒定I0 ，A1、A2通同极性
电流强度I1。 调节屏蔽电流大小，保持M1、M1’ ，M2、 M2’电位相等；测量M1或M2与无 限远处对比电极N之间电位差，由于N 电极放置较远处，则UN=0，实际上： Ra=K*UM1/Io
在高矿化度泥浆井中使用效果最好，其用于求地层电阻率Rt。
与三侧向比较，七侧向分层能力不如三侧向高，主要是由于三侧向的 电流层厚度约0.3m比七侧向电流层度(约0.8m)小。
侧向测井Laterolog 或Focused Log
学习内容
1、三侧向测井LL3
2、七侧向测井LL7
3、双侧向测井（深、浅双侧向） 4、双侧向测井与三侧向的比较
二、七侧向测井LL7
3、测量原理
测量时Ao供以Io恒定，A1、A2通同
极性电流强度I1。调节屏蔽电流I1 ，以
便在测量过程中始终维持两对监督电极 之间的电位相等。
提升电极系测量时，电极系经过电
阻率不同的岩层时，电场分布发生变化 而导致监督电极电位不相等，仪器电路
可自动调节I1，维持监督电极等电位。
二、七侧向测井LL7
2、方法原理
2）浅七侧向电极系 由7个很小的金属环状电极组成。

一、测井方法的主要分类
1）电法测井，又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向（聚焦电阻率）测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等（频率：从直流0~1.1GHZ）。

2）声波测井，又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极（多极子）声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等（频率由高向低发展，20KHZ~1.5KHZ）。

3）核测井，种类繁多，主要分三大类：伽马测井、中子测井和核磁共振测井，伽马测井具体如下：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。

中子测井具体如下：超热中子测井、热中子测井、中子寿命测井、中子伽马
测井、C/O比测井、PND-S测井、中子活化测井等。

发展趋势：中子源-记录伽马谱类（非弹性散射、俘获伽马、活化伽马等不
同时间测量）。

4）生产测井，主要分为三大类：生产动态测井、工程测井、产层评价测井。

生产动态测井方法主要有：流量计、流体密度计、持水率计、温度计、压力计、井下终身监测器等。

工程测井方法主要有：声幅、变密度测井仪、水泥胶结评价测井仪、磁定位测井仪、多臂微井径仪、井下超声电视、温度计、放射性示踪等。

产层评价方法测井：硼中子寿命、C/O比测井、脉冲中子能谱（PNDS）、过套管电阻率、地层测试器、其它常规测井方法组合等。

5）随钻测井，大部分实现原理与常规电缆测井相同，实现方式上有许多特殊性。

测井方法主要特征总结归类表。

侧向测井的名词解释侧向测井是一种广泛应用于石油勘探和开采领域的地球物理测井技术。

它通过测量地下岩石的物理性质，为石油工程师提供有关储层特征和含油气性的重要信息。

在这篇文章中，我们将解释侧向测井术语的基本定义和技术原理，以帮助读者更好地了解这一领域。

1. 侧向测井侧向测井是指通过在井筒内部搭载特定的测井仪器，在井壁附近进行物理性质测量的技术。

与传统的垂直测井不同，侧向测井仪器具有能够向四面八方辐射探测的能力，从而提供了更为详细的地层解释和储层分析。

2. 检测仪器在侧向测井中，最常用的仪器是侧向电阻率测井仪和侧向声波测井仪。

侧向电阻率测井仪通过测量岩石的电阻率来揭示其导电性质。

不同类型的岩石由于其矿物组成和孔隙结构的不同，具有不同的电导率，从而可以通过侧向电阻率测井来区分不同的储层类型。

侧向声波测井仪则利用声波的传播速度和衰减特性来获取有关岩石的弹性性质和孔隙结构。

结合以上两种仪器的数据分析，可以得到更加全面的地质和储层信息。

3. 测量与解释在侧向测井中，关键的一步是数据的测量和解释。

测量的过程需要控制仪器的位置和工作条件，以确保获得准确和可靠的数据。

解释过程中，测量数据将与已知的地质信息进行比较，以推断地下岩石的性质和组成。

这些解释结果将为石油工程师提供决策支持，包括油气开采方案的制定和储量预测的确定。

4. 侧向测井的应用侧向测井在石油勘探和开采过程中有着广泛的应用。

首先，在勘探阶段，它可以提供有关地下结构、油气藏位置和厚度的详细信息，从而帮助决定勘探井的位置和方向。

其次，在开采阶段，侧向测井可以为油井生产和储层管理提供关键数据，如储层连通性评估、水平井定向和水平段位确定。

此外，侧向测井还可以用于监测油井生产的效果和储层的动态变化。

5. 挑战和发展尽管侧向测井已经取得了显著的进展，但在实际应用中仍存在一些挑战。

首先，侧向测井涉及的工作环境复杂，需要克服很多技术困难，如井筒地形的不规则性、井眼磨损和仪器故障等。

1.6 交叉多极子阵列声波测井仪 XMAC-II( Cross-Multipole Array Acoustilog)

XMAC是一种新型声波测井仪器，它在
MAC的基础上对其接受部分做了进一步的改进。
不仅可以采集到全波单极子波列、偶极子波列，
还可以采集到交叉偶极子波列。从软地层、未
固化的砂岩地层到低孔隙度、裂缝碳酸岩地层
差自动地平均进行井眼补偿。在两个接收探头上的首
波时间取决于在井眼附近地层中的首波传播路径。为
了取得垮塌地层的精确声波速度测量，要求使用长源
距的声波仪，具有探测深度更深，受大井眼的影响小
的特点。
AC技术指标(1603)：
– 直径
3.38in 85.7mm
– 长度
19.17ft 5.842m
– 重量
320 lb 145.2kg
每次测井要记录8组波形，以便更好地进 行相关对比，提取准确的纵波、横波和斯 通利波速度。

MAC质量控制（2）
仪器保持居中(加合适的扶正器)，以免记录到 的信息不能反映真实的地层情况。
每次测量必须重复测量50米，以检查仪器的稳 定性、重复性。
若测量横波，误差范围为±2.5 微秒/英尺， 若测量纵波, 误差范围为±1 微秒/英尺， 若测量横波的 △T,测量精度为读值的5%，若 测量纵波的 △T,测量精度为读值的3%。
DLL应用条件：
最小井眼直径 5.5 in 139.7 mm 最大井眼直径 24 in 576 mm 泥浆电阻率范围 0.015Ω.m to 3.0Ω.m
–DLL优点和地质应用：
分辨含盐水层和含烃层，可动烃指示； 确定地层真电阻率，盐水钻井液中的电阻率测量； 估计钻井液滤液侵入深度； 地层对比； 帮助确定Archie、Humble、Tixier等公式的参数。

１ 前 言
煤矿是 国民经济 发展的重要支撑 ， 对 国家 的建设 具有不可代替的作 用 。我国是一个存煤大国， 也是一个煤矿 消费的大 国， 在整个能源消 费结 构中， 煤矿所 占的 比例最 高， 为了清楚 的反映煤矿在我 国的能源 消费结 构 中特殊地位 ， 笔者将以图表的形式进行反映 ， 如图 １ 所 示。从图中 ， 我 们 可以知道， 我 国对煤矿 的需求量 较大， 高达 ７ １ ． ９ ％， 这也使得 我国的煤 开采任 务量较 重。煤 矿的开采是一项高风 险的项 目， 其安全 问题一直是 国家关注 的重要 焦点， 综合机械化开掘设备在现代化 煤矿产业生产 中的 应 用大 大提高了煤矿 生产的安全性 ，它不仅可 以实现巷道的快速掘进 ， 提高整个 开采 工程的质量 ， 同时掘进 的速 度也较快 ， 可 以有效 的保护各 种支架， 为企采的安全性 ，降低了开采工 人的工作强度 以及 巷道工 作事故 发生 的几 率。而随着科 学技术的不断发展 ， 各种新技术 应用于煤矿企业大型 的综 合机械化 采掘设备 中， 更是大大提高 了我国企业煤矿 开采 的能力， 最大 限度地保 证了企业开采 的经 济效益 ， 这 些新技术主要 有节能技术 、 采掘 安全管理技术、 井 下成像测井技术 、 煤矿采掘设备状态监测技术等 。【 － 】
当前应用于煤矿企业大 型综合 机械化采掘设备 中的新技术 主要有： ３ 新技 术在 煤矿 企 业大 型综 合机 械化 采掘 设 备 中的 应 节能技术 、 采掘安全管理技术 、 以太网技术、 煤矿采掘设备状 态监测技术 用 研究 等 。这些技术各有各 的特点： 从上面的分析 中， 我们知道 ， 各 种新技术都有各 自的特点 ， 为煤矿 的 ２ ． １ 节能技术的特点 开采 水平的提高提 供了重要 的支撑 ， 不仅仅提高 了开采的速度 ， 同时 也 建设资源节约型社会 是当前我国社会普遍提倡 的理念 ， 节能技术的 带来 了经济效益和社会效 益， 对我国煤矿行业的发展乃至整个 国民经 济 应用无疑 与我 国社会生活的主题相适应。 节能技术是指采取先进 的技术 的发展都具有重要 的意义 。 手段来实现节约能源的 目的。具体可理解为 ， 根据用能情况 ， 能源类型分 ３ ． １节能技术在采掘设备中的应 用 析 能耗 现状 ， 找 出能源 浪费 的节 能空间， 然后依 此采取对应 的措 施减少 当前煤矿大型综合 机械化煤矿采掘 设备采用 的节能技 术主要 是变 能源浪 费， 达到节约能源 的目的 。 根据所需节约能源类型 ， 节 能技术主要 频节 能技 术， 其特 点在 于能够提高设备的功率因数 ， 降低线 路的损 耗； 能 可 以分为节 电技术 、 节煤技术、 节水技术和节气技术 。 节能技术在大 型综 够 根 据 负 荷 的大 小 调 整 输 出频 率 ， 即 减 少 了 电机 的 出 力 ， 因 为 电机 的 功 合机械化采掘设备 中的应用 主要的作用在于降低输送机 、 破碎机等在煤 率与频 率的 ３次方成 正比； 能够做到低频启动 ， 降低 了启动 电流， 减少 了 矿 开掘过程 中的能量消耗 ， 减 少采矿初期相 关尘土 的浪 费， 降低 开采过 功率损 耗。主要应 用在煤矿采掘设备 的以下几个方面 ： ① 采掘设备的流 程 中煤矿 的挥发消耗量 。 体负荷零件 中， 比如通风机 、 泵等， 变频 调速在矿区给水 、 给液用泵 中应 ２ ． ２ 数据 网集 中监控监测技术 用灵活 ， 明显降低 了设备 的机械冲击 。 增加 了工 艺系统控制 的灵活性 ， 提 数据 网集中监控检测 技术的特 点在 于能够 对数据 网络实现 全方位 高了产品质量 。⑦采掘机的机械动力负荷 设备部分 ， 比如采煤机 、 提升机 的监测 以及管 理， 能够实现对 一些重要数据 的保护 ， 同时能够及 时 的监 中、 胶带输送 机 中、 众所 周知， 煤矿 生产 的条件较 为复杂， 不确 定的风 险 测 网络 的性 能， 预测网络 可能出现的故障 ， 防止不法 分子对 网络 的攻击

公司 斯伦 贝谢
仪器 型号
AIT-B AIT-H
推出时 间
1990’初 1995
发射 频率
3种 1种
接收子 阵列
8个 8个
原始 曲线
28条 16条
径向探测深度 (cm)
25，50，75，150，225 25，50，75，150，225
纵向分辨率 (cm)
30，60，120 30，60，120
阿特 拉斯
27号线圈测量低频实部信号 39号线圈测量中频实部信号 39号线圈测量低频实部信号 72号线圈测量中频实部信号 72号线圈测量低频实部信号
A27MX
A27LX A39MX A39LX A71MX A72LX
27号线圈测量中频虚部信号
27号线圈测量低频虚部信号 39号线圈测量中频虚部信号 39号线圈测量低频虚部信号 72号线圈测量中频虚部信号 72号线圈测量低频虚部信号
哈里 伯顿 中国 石油 俄罗 斯
HDIL
HRAI
1997
2000
8种
2种
7个
10个
112条
40条
30，60，90，150，225, 300
30，60，90，150，225,300
30，60，120
30，60，120
MIT
2003
3种
8个
28条
25，50，75，150，225
30，60，120
HIL
2002（国 内应用）
1种
1个(+4 发射)
8条
72，123，182，297
60，100，110， 140
2 、 阵列感应仪器优点

阵列感应与双感应相比,具有以下优点：

主控制板的功能有：
(1)与地面计算机通信(包括对控制命令的解码、发送和 接收数据)。
(2)采集信号并处理。
(3)与发射电路通信。
二、主要电路分析
1．发送控制电路 2. 预处理电路 3. 发射驱动电路 4. 通信接口电路 5. 信号采集电路 6. C30主控制电路
+5V +15V C36
.1 8
OP1776S C14
4 5 U18 6
.1 -15V
NC74HC860
9 10
U18
8
NC74HC860 12 13 U18 11
NC74HC860
+5V R64 1K
NR
500KHZ
SER_TX SER_RX
NR
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 95
+
+
预处理
模数转换
堆垛处理
图3-5 子阵列处理框图
每个子阵列的信号经预处理通道处理后 经屏蔽双绞线传送到其上部的EA短节， 然后由EA短节中的七个DSP采集模块对 每个子阵列的信号进行采集和处理，这 个处理过程形象的称之为“栈式存储”， 从而得到对应每个子阵列的七个特性信 息，每个特性信息占用96个缓冲区，每 个缓冲区字长为32位。
图3-3 HDIL阵列感应测井仪器组成框图
经由地层传来的R-信号由多组线圈接收。每组线圈，包括 发送线圈，都是测量部分的子阵列，发射线圈是所有子阵 列的基础。仪器共有7个子阵列。都具有靠近发射线圈的接 收线圈。每组接收线圈都由两个线圈组成，一个线圈是辅 助线圈(靠近发射线圈)，另一个线圈是主接收线圈，图3-4 给出了每个子阵列的工作方式。
INC+ INC-

356当前油气储层的复杂度越来越高，尤其是非常规油气藏的开发，对地层的高分辨率、阵列化测量成为提高油气产量的必要手段。

侧向测井作为电法测井的一种，先后出现了三侧向、七侧向及双侧向等仪器[1]，但是这些仪器普遍存在分辨率低、探测深度浅、信息少等缺点。

贝克休斯公司推出的高分辨阵列侧向测井仪RTeX，克服了常规侧向的缺点，纵向分辨率为1英尺，可以提供4种径向深度的地层电阻率（18in、26in、38in和74in），可以实时的反演得到原状地层电阻率Rt，侵入深度Lxo和冲刷带电阻率Rxo [2]。

1 机械结构如图1，RTeX仪器的电极系与电子线路采用融合设计，将电子线路置于电极系内部，而常规的侧向仪器采用的是电极系与电子电路分离的方式。

其优势在于因增大探测深度而加长电极系尺寸的同时，缩短了仪器的总长。

该公司的双侧向DLL总长5.73米（电极系4.03米，电子线路2.54米），最大探测深度为55in，本仪器长度为4.27米，最大探测深度为74in。

这在仪器的机械制造上要做到以下要求：（1）电极系同时作为电子线路外壳，要单向承受最大140MPa的压力。

（2）安装的22个图2所示信号馈入插针，将各个电极环在保持与外壳绝缘的条件下与电路连接，此处的耐压设计要求很高。

（3）为了做到各电极环之间相互绝缘，该电极系采用三层结构：金属材质的承压内层、玻璃钢材质的绝缘中层、电极环与绝缘环交互的外层。

图2 电极系结构示意图图3 电路功能框图2 电路研究如图3，仪器由主控板、A/D驱动板、监督板、前置放大板和驱动板组成。

各个电路板的功能如下：（1）主控板以FPGA+DSP芯片为核心，以程控增益的方式采用DDS技术产生4种频率（105Hz、195Hz、165Hz和135Hz）的正弦波信号，对关键信号进行DTFT 处理和数字信号滤波等处理，并与地面系统进行通讯。

（2）A/D驱动板以FPGA芯片为核心，采集4种发射波形的电压、电流信息，并进行堆栈滤波处理，提高测量精度。

提纲
一
预备知识及概述
二 仪器用途及特点
三 仪器技术指标 四 仪器结构及工作原理
五 测井试验效果
三、仪器技术指标
主要技术指标
最高温度： 最大压力： 数据传输：
155 ℃ （ 175 ℃ ） 120 MPa（ 140 MPa ） 100 kbps（DTB）/430 kbps（CAN）
仪器外径： 仪器长度： 井眼范围 测井速度： 测量范围： 测量精度：
HAL 电流返回仪器本身，消除格罗宁根等N电极电位影响
庆阳标准井
与5700双侧向高阻对比
五、测井试验效果
5700双侧 向在1490 －1520米 煤层高阻
厚层边缘 Rs出现畸 变，HAL 阵列侧向 5条曲线 正常
Rs 出 现 畸变
吐哈 马-XX1井
Rs 出 现 畸变
与5700HDIL对比
五、测井试验效果
雁X－X3井，边水层状构造背斜型块状底水油藏，盐水泥 浆，泥浆电阻率0.05Ω.m,砂泥岩夹白色石膏层。
阵列侧向所测井为单测，仪器串为三参数-遥测（05）伽 马-阵列侧向HAL;6英寸及以下井眼时未加扶正器，其它加橡 胶扶正器。 现可与声波和阵列感应组合测井。
仪器重复性
以兴XX1井为例：
取井段3965-4000m进行重 复性误差计算，该井段平 均重复性相对误差： RAL0为0.8%， RAL1为3.1%， RAL2 为4.2%， RAL3为4.6%， RAL4为4.6%， RAL5为4.9%。 从计算结果看，6条曲线 重复误差均小于5%，达 到仪器设计指标。
五、测井试验效果
兴XX1井(4600m)重复性对比
仪器重复性
吐哈雁X-X3 井：
取井段15701650m进行重复 性误差计算，该 井段平均重复性 相对误差： RAL0为2.24%， RAL1为1.0%， RAL2 为0.93%， RAL3为0.95%， RAL4为0.95%， RAL5为1.34%。 从计算结果看， 6条曲线重复误 差均小于5%