俄罗斯过套管电阻率测井仪器

IKZ-2型俄罗斯感应测井仪刻度方法研究张文博;康松豪【摘要】俄罗斯感应测井仪IKZ-2具有仪器结构简洁、径向探测范围大、纵向分辨率高,性能稳定的特点,有助于薄油层的发现。

测井仪器的校准很重要,但在国内关于俄罗斯感应测井仪的校准方法的资料相对较少,根据多年的应用经验主要分析了俄罗斯感应测井仪的校准方法。

【期刊名称】《石油管材与仪器》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P53-55)【关键词】测井;感应测井仪;刻度【作者】张文博;康松豪【作者单位】西安方元能源工程有限责任公司,陕西西安710201【正文语种】中文【中图分类】P631.817俄罗斯卢奇公司从20世纪70年代中期开始研究高频等参数测量(VIKIZ)［1］，形成了后来的俄罗斯感应测井仪。

长庆油田2003年引进IKZ－2型俄罗斯感应测井仪，此仪器分辨率高、分层能力强、探测深度大、重复性好，可用于多种钻井液的中高矿化度地层油、气、水的判识，尤其对深侵入地层、低矿化度地层具有较高的识别能力，这些特点可直接识别出砂泥岩薄交互层，对长庆油田的薄油层发现非常重要。

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪类似于贝克休斯公司、斯伦贝谢、哈里伯顿公司的阵列感应测井仪［2］，但又和这些公司的不同，不同体现在外壳和线圈系上。

这些公司生产的阵列感应大多采用的是玻璃钢外壳，IKZ－2俄罗斯感应采用的是陶瓷柱的外壳;这些公司生产的阵列感应基本特点是利用软件聚焦的方法合成测井曲线，结构上由一个发射和两个接收构成的3线圈系，IKZ－2型俄罗斯感应是由两个发射和一个接收构成的3线圈系子阵列，电路和线圈在同一个芯轴上内部，从而形成了井下仪器的结构紧凑、安全、可靠、稳定的优势。

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪线圈系由9个发射(L2 －L10)和1个接收(L1)组成［3］，距离接收线圈最近的一个发射线圈(L2)为辅助线圈，提供用于相位检测的参考信号，其余8个发射线圈(L3、L5、L7、L9为主发射线圈，L4、L6、L8、L10为辅助发射线圈，起聚焦作用)两个一组与接收线圈构成4个3线圈系子阵列，3线圈系子阵列由1个公用接收线圈L1和一对发射线圈组成(L3、L4、L1组成310.5浅探测线圈系，发射器为U1; L5、L6、L1组成310.85中探测线圈系，发射器为U2; L7、L8、L1组成311.26中深探测线圈系，发射器为U3; L9、L10、L1组成312.05深探测线圈系，发射器为U4)。

百家述评•212文/赵金宝 张磊过套管电阻率测井技术研究与应用内容摘要 过套管电阻率测井技术，在开发测井中，进行油藏动态监测，剩余油分布监测，具有较强的实用价值，由于其方便性，在生产中得到广泛应用。

本文以俄罗斯过套管电阻率测井仪器为例，介绍了它的测量原理、关键技术、非均匀性对过套管地层电阻率测井的影响及应用，总结利用过套管电阻率测井资料和其他相关资料进行油层水淹程度监测，落实剩余油分布。

关键词 过套管电阻率;测量原理;测井解释地层电阻率是评价储层含烃量必不可少的要素。

地层电阻率主要取决于所含的液体。

含导电盐水的地层电阻率要比充满烃类的低得多，因而电阻率测量对于定位烃类储层具有不可替代的工程价值。

过套管电阻率测井是一种电阻率测井方法，它实现了在套管内对外地层电阻率的测量，因具有比核测井更好的探测特性和动态探测范围等优势，逐渐成为套管井看好的测井新技术。

斯伦贝谢公司相继推出了CHFR 和改进型的CHFR-plus，阿特拉斯推出了TCRL,俄罗斯推出了ECOS 仪器，这些仪器已逐渐在生产中得到应用，并进行了一定的现场实验和初步研究工作。

本文以过套管电阻率测井仪器为例，介绍其在麻黄山区块的实际应用，总结出利用过套管电阻率测井资料和其他相关资料进行监测油层水淹程度，落实剩余油分布，为水平井部署及油井措施挖潜提供可靠依据。

研究表明，俄罗斯过套管电阻率技术能够适用于剩余油饱和度的评价，油藏动态的监测以及老井油气层的二次评价。

过套管电阻率测井和裸眼电阻率测井在物理上的显著区别是井眼套管本身就是一个巨大的导体，大部分电流会沿着套管流动，高频交流电几乎全部留在套管内部，但是低频交流电流(或者是直流电流)将会有一小部分泄露到地层中去。

在套管内绝大部分电流沿套管流到地面回路电极，而在套管内壁以及低频率流动的电流将套管视为传输线，由于钢套管周围地层介质可视为导电介质，所以将有极小部分电流渗流到地层，再流回到地面回路电极。

过套管聚焦电阻率测井仪方案（二）过套管电阻率测井属于电阻率测井仪的一种。

它也是通过测量进入地层的电流Io和在地层中产生的电位Vo，再通过公式Rt=K*Vo/Io计算出地层的电阻率值。

与其他电阻率测井不同的是，该测井仪是在套管内测量套管外地层的电阻率。

套管本身是电阻率非常低的导体，其电阻率为2*10-7。

在测井过程中，绝大部分供电电流都通过套管流到回路电极，很少一部分分流的地层。

在地层中，产生的反映地层电阻率的信号很小使解释误差增加。

为了提高仪器的测量精度，除选用高性能元器件外，采用电流聚焦方案是最有效的方法。

图1、原仪器工作原理图一、工作原理：仪器发射的总电流I，绝大部分电流I1沿套管向上流回地面回路电极，极小部分电流I2沿套管向下流。

在向下流动的电流在流动的过程，又有一部分电流Io流到地层，一部分沿套管继续向下流动。

电流Io的大小与地层电阻率有关。

这要注意的是：从套管外壁流人地层的电流是随套管深度变化而变化的，也就是说，在仪器供电电极以下的套管外的地层中，电流密度除与地层电阻率有关，与套管深度也有关。

地层电阻率Rt计算公式中的K值不再为常数，而是一个变数。

以此该方法测量出的电阻率曲线幅度与裸眼井测量的电阻率曲线会相差很多。

只是曲线变化规律相同而已。

为了使套管电阻率测井仪测量的曲线与裸眼井测量的电阻率曲线一致，我们设计了新型供电方式：过套管聚焦电阻率测量方案。

原过套管电阻率测量方案与老横向电阻率测井方法相似。

一个电极供电，一个电极测量。

回路电极在很远的地面。

不同的是：工作环境不同，老横向电阻率（电位）测井方法工作在裸眼井中，套管电阻率测量方法工作在套管中。

二、过套管聚焦电阻率方案：所有的电阻率测井方法都要求供电电流主要分布在所要测量的地层中，老横向电阻率测井方法供电电流在盐水泥浆条件下测井时，大部分电流都沿低电阻率的泥浆流动，很少进入地层。

所以测量曲线反映地层电阻率性质不明显。

为了解决此问题，后来发明了侧向测井。

专题之三——国外特色测井技术装备俄罗斯当代特色测井技术装备伍仞之近年来，北京华油合创石油设备有限公司在引进、代理销售俄罗斯测井特色技术装备方面做了许多开创性工作，现将该公司网传及对外相关技术交流资料（参考了该公司陈国华工程师的多媒体技术资料）梳理、编辑成综合多媒体材料，推荐给关注这方面技术的石油科技工作者，便于了解俄罗斯当代测井技术装备进展情况。

一、裸眼测井1、扫描式侧向方位电阻率测井仪下井仪的外径73mm下井仪的长度4700mm测井范围内最高温度120℃径向探测深度1m垂向分辨率50mm电极的方位分割数量16视电阻率的相对误差0.2-2Ωm10%; 2-20000Ωm5%;20000-100000Ωm 10%测量顶角的绝对误差方位角的绝对误差地层倾角0-10度范围地层倾角10-50度范围0-360度±2度0-180度±30不大于±2度不大于±5度2、感应式地层-裂缝倾角扫描成像测井仪采用独特的线圈系结构，利用电磁感应测量原理、扫描式信号采集方式，分别测量径向和轴向电导率，通过分析其差异，形成沿井轴的成像图，研究地层的非均质性(包括地层层理、裂缝等)。

特点是采用非井壁接触方式，在油基泥浆和空气等非导电井筒介质条件下均可以使用，能探测离井壁一定范围内的裂缝分布。

二、生产测井1、十参数生产测井仪器传感器技术入射光背向散射光拉曼散射入射光反斯托克斯光与温度相关斯托克斯光与温度无关波长信号强度光纤传感技术—光纤中的光学光子和光学声子产生非弹性碰撞，发生拉曼散射，产生斯托克斯(Stokes)光和反斯托克斯(Anti-Stokes)光。

正反斯托克斯光的强度比与温度相关，由此可以对温度等参数进行测量。

2、光纤测井技术油田数字装备测试技术油水井调控☐注聚井分层智能配注技术☐电动配产分层采油技术☐注水井分层测调技术油田监测☐基于光纤传感的井下动态参数监测☐井下泵分析仪☐功图计产系统管线集输☐电磁防蜡降粘技术☐防腐防垢工具研制☐管道磁记忆检测技术光纤监测系统· · · · · · · · · · · · · · · · · · ·典型应用一：套损监测· · · · · · · · · · ·典型应用二：温度剖面监测· · · · · · · · · · ·典型应用三：CO2驱油动液面监测· · · · · · 典型应用四：气井产层贡献率分析· · · · · ·3、涡街流量计涡街流量计是利用流体力学中著名的卡门涡街原理，即在流动的流体中插入一个非流线型断面的柱体，流体流动受到影响，在一定的雷诺数范围内将在柱体下游，均要产生漩涡分离。

过套管电阻率测井原理一、引言过套管电阻率测井是一种常见的地球物理测井方法，它通过测量井壁与地层之间的电阻率差异来评估地层的电性质。

本文将介绍过套管电阻率测井的原理以及其应用。

二、原理过套管电阻率测井原理基于电磁感应的原理。

当测井仪器通过电极对井壁施加电压时，电流会沿着井壁流动。

地层的电阻率不同，会导致电流在地层中的流动方式发生变化。

通过测量电流和电压的比值，就可以计算出地层的电阻率。

三、仪器与测量方法过套管电阻率测井需要使用特殊的测井仪器，包括电极、电阻率测量模块和数据采集系统等。

测井仪器通常由电缆连接井口的数据采集系统，通过下放电极到井内进行测量。

测量方法通常有两种：直接测量法和间接测量法。

直接测量法是将电极直接接触井壁进行测量，适用于套管完好的情况。

间接测量法则是通过套管与地层之间的电阻率差异来推断地层的电性质，适用于套管损坏或无法接触地层的情况。

四、应用过套管电阻率测井在石油勘探和开发中有着广泛的应用。

它可以提供地层电性质的定量信息，对于评价油气藏的储集性能和流体性质具有重要意义。

1. 地层界定：通过测量地层的电阻率差异，可以确定地层的界限和厚度。

这对于确定油气层的储集情况以及预测油气藏的分布范围非常重要。

2. 油气饱和度评估：地层的电阻率与其中的含油气饱和度有密切关系。

通过测量地层的电阻率，可以对油气饱和度进行初步评估，为油气勘探和开发提供重要参考。

3. 地层性质评价：地层的电阻率还可以反映地层的孔隙度、渗透率等物性参数。

通过测量地层的电阻率，可以评价地层的储集能力、渗流性质等，为油气开发提供重要依据。

4. 地层改造评估：在油气开发过程中，常常需要进行地层改造操作，如注水、压裂等。

通过过套管电阻率测井，可以评估改造效果，指导后续的工程操作。

五、优势与局限过套管电阻率测井具有以下优势：1. 非破坏性：过套管电阻率测井不需要对地层进行物理损伤，对井筒和地层的影响较小。

2. 实时性：测井数据可以实时传输到地面，可以及时评估地层的电性质，指导勘探和开发工作。