双侧向测井原理3

12 双侧向测井仪可以帮助人员确定相关参数，如地层电阻率等，这项参数对于油气层开发工作至关重要。

根据研究结果，如果钻杆没有接通电源，浅侧向探测深度较浅，浅侧向响应一般不会出现明显变化，但是深侧向仪器与钻杆的电位存在差异，因此深侧向响应可能改变。

钻杆处于深侧向回路电极位置时，结合各项数据可以确定相关参数，即带钻杆加长电极系数刻度，此时可以忽略测井响应受到的影响。

相关学者指出，双侧向测井电子线路中的参数变化会导致最终测量结果出现偏差，尤其是带通滤波器中心频率偏移，因此相关研究中详细分析了各项参数，并将这些参数联系起来用于计算测井曲线变化，包括中心频率及其增益、品质因素[1]。

利用相关数据计算出最终测量结果的差异。

本文主要研究了双侧向测井工程，结合实际工作流程探讨了可能导致测量结果出现变化的主要因素，在此基础上提出了针对性的应对策略。

1 工作原理双侧向电极系设置了多个不同作用的电极。

包括主电极、监督和聚焦电极，第一种设置在中心位置，后两种设置在上下位置，数量为1、4、4，表示为A0，M1、Nl、Al、 A2，除主电极外其它电极通常成对设置在各个位置，同时需要增加短路线。

深侧向设置了不同电极，即回流和测量参考电极，在图1中表示为B、N，考虑到测量流程，两者一般处于“无穷远处”。

屏蔽电极（聚焦电极）A1与A2在测量过程中具有相同的电位，在回路中形成的屏流Il与主电流I0具有相同点，即极性保持一致。

一般情况下，A2较长，因此主电流在一定区域被聚焦，在地层深处屏流对其产生的影响较小，所以该电流不断发散，通过增加探测深度，能够得到相对准确的测量结果，与真电阻率差异较小。

图1 双侧向原理在浅探测过程中，电极A2、A2为回流电极，与A1极性存在差异，屏流对主电流的影响较小，主电流层发散的位置发生改变，集中在较浅的地层，因此最终得到的测量结果可能在侵入带的作用下产生一定偏差。

双侧向测井影响因素与应对措施分析钱志军 中海油田服务股份有限公司 天津 300459摘要：本文主要分析了双侧向测井的工作原理，影响影响双侧向测井的主要因素，如测井回路、测井SP、深驱动板、带通滤波器以及其他因素，仪器故障、仪器常数K值变化或其他原因都会导致双侧向测井“双轨”现象，实际应用过程中应根据不同的原因进行“双轨”现象的校正和处理，从而全面保证测井质量。

图2-19 七侧向电极系及电流线分布 图2-1-19 七侧向电极系及电流分布 3.1229双侧向测井仪3.1聚焦式电阻率测井法的测量原理普通电阻率测井法的主要缺点是测量电流的一部分沿井筒分流，即测量电流不能全部流进地层；另外它也不能深入地层很远，所以，测得的视电阻率与地层的真电阻率相差甚远。

聚焦式电阻率测井法是针对这一问题，对普通电阻率测井的电极系加以改进而发展的一种新方法。

聚焦式电阻率测井也叫侧向测井。

它包括三侧向、七侧向、双侧向、微侧向、邻近侧向、球形聚焦和微球形聚焦等方法。

这些方法中，电极系的结构、形状和尺寸不同，其探测特性也不同。

下面我们以七侧向为例，对聚焦式电阻率测井法的测量原理加以说明。

七侧向测井的电极系如图2-1-19所示，其中A 0是主电极，M 1、M 2与N 1、N 2是两对监督电极，A 1、A 2是一对聚焦电极（也叫屏蔽电极）。

这三对电极以主电极A 0为中心对称排列，每对电极用短路线连接，使其具有相同的电位。

回流电极B 和参考电极N 放在“无限远”处。

这种电极系结构相当于在梯度电极系的上下附加了一对供电电极。

在各向同性的均匀介质中，七侧向的电流线如图中的实线所示，虚线表示等电位面，斜影线表示主电流层。

在电阻率为 的均匀介质中，如果只有一个主电极A 0，所通电流为I 0，则从A 0电极流出的电流应均匀地分布，即电流线为辐射状，而等电位面是以A 0为球心的球面。

由于监督电极M 1、M 2离A 0较近，所以其电位比N 1、N 2处的电位高一些。

在主电极两侧加上聚焦电极A 1、A 2，并提供与A 0同极性的屏蔽电流，随着屏蔽电流强度的增加，监督电极N 1N 2和M 1M 2的电位都会升高。

由于N 1、N 2离A 1A 2较近，因此N 1N 2处的电位升得更快一些。

当屏蔽电流强度达到某一数值时，两对监督电极M 1M 2和N 1N 2可能出现相同的电位。

由于等电位面之间不可能有电流流过，因此，可以认为，主电极A 0流出的电流，不能穿过M 1N 1和M 2N 2，而只能从侧向流入地层，或者说，主电极A 0发出的电流线被压缩成“饼状”分布了，I 0的这种状态称为聚焦状态。

第一章、双侧向测井1、双侧向测井的基本原理双侧向测井是一种聚焦的电阻率测井。

为了使深浅侧向有足够的探测深度和浅侧向能较好地反映侵入带特性，这类仪除设计上使用了同时调整主电流与屏蔽电流的方法，用两对屏蔽电极实行双层屏蔽，增加电极长度和电极距。

主电流受到上、下屏蔽电极流出的电流的排斥作用，使得测量电流线垂直于电极系，成为水平方向的层状电流射入地层，这就大大降低了井和围岩影响。

可以同时进行深浅侧向的测量。

目前聚焦测井主要包括：双侧向、微侧向及微球聚焦、邻近侧向等。

是目前最流行的电阻率测井，与其它电阻率测井方法相比具有分层能力强、探测深度大等优点，适用于薄层发育地层、电阻率中、高的地层。

2、双侧向测井的作用a、判断岩性、划分储层；b、划分油气层，油气层深侧向电阻率是邻近水层的1.5 倍以上；c、深侧向电阻率一般认为是原状地层电阻率,所以它可以确定地层的真电阻率。

d、进行地层对比。

e、计算储层的含油饱和度。

f、用浅侧向确定侵入带电阻率，计算侵入带的含油饱和度。

第二章、微侧向测井1、微侧向测井基本原理微侧向测井采用极板贴井壁测量。

在极板上镶入一个主电极，三个监督电极与屏蔽电极与主电极呈环状分布，这样的设计使得主电流被聚焦成束状流入地层，增加了探测深度，减小了泥饼的影响。

测出监督电极与无穷远电极之间的电位差，经过适当转换，就可以得到微侧向视电阻率曲线。

2、微侧向测井的应用、a、确定冲洗带电阻率进而进行可动油、气分析和定量计算。

b、划分薄层c、地层对比。

3、微球测井基本原理微球型聚焦测井原理类似于微侧向测量原理，只是微球型聚焦的电极排列像球型聚焦。

4、微球测井的应用、a、可探测过渡带电阻率，比微侧向探测深度大；b、划分薄层能力强于微侧向第三章、电极电阻率测量基本原理电极电阻率测井也称普通电阻率测井。

在井内进行电阻率测井时，都设有供电线路，通过供电电极A供给电流I，通过供给电B供给电流-I，在井内建立电场，然后用测量电极进行电位测量。

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双侧向仪器工作原理仪器工作原理1、1229双侧向测井仪器1229双侧向测井仪是采用电流聚焦方式的测井仪，即采用电屏蔽方法，使主电流聚焦后水平流入地层，因而大大减小了井眼和围岩影响，因此，电流聚焦测井不仅是盐水泥浆和膏盐剖面井的必测项目，也是淡水泥浆测井的主要方法之一，1229双侧向仪器，一次下井可同时测得深、浅两条视电阻率曲线，为了实现深、浅同时并测，仪器采用频分供电，深、浅侧向供电频率分别为32Hz和128Hz，该仪器采用了先屏流后主流的设计，即由屏流源首先发送屏流，然后由监控回路产生主电流，相对于先主流后屏流，这种方式可以降低对监控回路增益的要求，1229双侧向的深、浅侧向屏流源均受深侧向电压的控制。

在4#号电极和电缆外皮之间加进一个32Hz受控恒流源，而在4号和5号电极间加进一个128Hz的受控恒压源，由屏流信号电流在2号和3号电极间形成的电位差直接接到快速补偿放大器输入端，因此，把2、3电极间电位差放大，而快速补偿放大器输出端接1号电极，因为它的快速补偿作用使1号电极和4号电极等电位，因此使得1号电极发送的测井电流和屏蔽电流是同极性，同相位，根据同性相斥的原理，迫使主电流呈圆盘状进入地层。

这样的设计，扩展了测量的动态范围。

2、DLLT-B测井仪DLLT是一种测量地层电阻率的电极系仪器。

它可以获得LLD、LLS、MSFL 三条电阻率曲线以及SP和CALIPER两条辅助曲线。

DLLT 是通过测量电极系流入井眼周围地层的电流的情况来测量地层电阻率信息的。

深测向和浅侧向是通过相同的电极进行测量的，通过分时使用电极，使得LLD和LLS两种电阻率的测量相互之间的相互干扰降到最低。

深侧向的测量信号频率是131.25Hz，浅侧向的测量信号频率是1050Hz。

整个电极系由13个电极组成，其中 A4、A3、A*和M1、M2、M3为成对电极、A0为主发射电极。

测井过程中，A4、A3、A*和A0电极都和回流电极之间形成一个电位差，其中测量电压V0是在地面参考电极和一个监督电极之间获得，并通过一个电压测量电路进行测量。

3 侧向测井侧向测井是测量原状地层 电阻率的常用方法，采用 聚焦的工作方式，又称聚 焦测井。

3 侧向测井3.1 3.2 3.3 3.4 三侧向测井 七侧向测井 双侧向测井 双侧向测井应用3.1 三 侧 向 测 井3.1 三侧向测井正异常屏流使主电流聚焦，故受井眼影响小 主电极短，故受围岩影响小 主电极短，纵向分辨率高 深三侧向不够深，侵入带影响大 浅三侧向不够浅 深、浅差别不大，难于判断油水层负异常13.2 七侧向测井增大深度，减小浅度 不能只改变屏蔽电极大 小，要改变电极系结构 通过调节电极系分布比 来改变屏流大小3.2 七侧向测井增大深度，减小浅度 不能只改变屏蔽电极大 小，要改变电极系结构 通过调节电极系分布比 来改变屏流大小3.2 七侧向测井深七侧向 0.025 0.02 0.025 ' 0.638M 1' 0.112 M 1 0.25 0.25M 2 0.112 M 2 0.638 A1 Ao A2 分布比S=3.27；电极距L=0.632m；电极系长度L0=2.07m 浅七侧向0.025 0.025 0.02 0.025 0.025 ' 0.5 0.25M 1' 0.083M 1 0.167 0.167 M 2 0.083M 2 0.25 0.5 B1 A1 Ao A2 B23.2 七侧向测井由于深、浅七侧向电极系电极距不同，受围岩 影响不同。

由于深、浅七侧向电极系电极距不同，两条视 电阻率曲线纵向分辨能力不同，使测井资料解 释应用产生问题。

分布比S=2.40；电极距L=0.437m；电极系长度L0=1.07m3.3 双侧向测井是三侧向与七侧向结合的产物。

深、浅同仪器。

深、浅侧向电极距相同。

深、浅信息同时测。

深、浅侧向受围岩影响一致。

深、浅侧向纵向分辨能力相同。

深、浅侧向径向探测差异大。

(1)测量原理 测井中主电流I0保持不变 屏蔽电极发出电流I1 、I2 UA2/UA1=a UM1=UM2,UM!’=UM2’ 测任一监督电极（M1）与 对比电极N之间电位差 视电阻率Ra = KU M1 I02(2)测井曲线深：原状地层电阻率 RLLd 浅：侵入带电阻率RLLs03.3 双侧向测井10 20 Ra/Rm浅侧向 H H H H/d=4深侧向单一高阻层的双侧 向视电阻率曲线以地 层中点对称 高阻厚层在中点取 得最大值，深、浅侧 向纵向分辨率一致。

第三章侧向测井在地层厚度较大、地层电阻率和泥浆电阻率相差不大的情况下,可以采用普通电阻率测井来求地层电阻率；但在电阻率很高的薄地层,或者在盐水泥浆的情况下,由于泥浆电阻率很低,使得电极流出的电流大部分都在井和围岩中流过,进入测量层的电流很少。

测量的视电阻率曲线变化平缓,不能用来划分地层岩性,无法确定岩层的真电阻率。

为了减小泥浆的分流作用和低阻围岩的影响,提出了侧向测井〔聚焦测井〕。

它的电极系中除了主供电电极之外,上、下还装有两个极性相同屏蔽电极。

主电流受上下屏蔽电极流出的电流的排斥作用,使得测量电流线垂直于电极系,成为沿水平方向的层状电流流入地层,这就大大降低了井和围岩对视电阻率的影响。

侧向测井的种类较多,有三侧向、七侧向、双侧向及微侧向、邻近侧向、微球形聚焦测井等。

第一节三侧向测井一、三侧向测井电极系不同电阻率测井法的区别,主要反映在它们的电极系上,所以研究侧向测井的原理,主要讨论这种电极系的工作原理。

三电极侧向测井简称三侧向测井,根据探测深度不同可以分为深三侧向电极系和浅三侧向电极系。

两种电极系的工作原理相同,以深三侧向为例介绍三侧向测井的工作原理。

1. 深三侧向电极系及其电场分布深三侧向测井电极系由三个金属圆柱体组成,它被绝缘材料分隔成三部分,中间的A0为主电极,两端的A1、A2为屏蔽电极,它们对称地排列在主电极两侧,且相互短路。

在电极系上方较远处设有对比电极N和回路电极B。

测量时,主电极A0和屏蔽电极A1、A2分别通以相同极性的电流I0和Is ,保持I0为一常数。

通过装置调节,使A1、A2的电位始终保持和A0的电位相等,沿纵向的电位梯度为零。

这就保证了电流不会沿井轴方向流动,而绝大部分呈水平层状进入地层,这样大大减小了井和围岩的影响,使三侧向具有较高的分层能力。

2. 浅三侧向电极系及其电场分布在三侧向测井中,为了准确了解径向电阻率〔如侵入带电阻率和原状地层电阻率〕的变化,提出了浅三侧向测井。

双侧向测井影响因素与应对措施分析摘要：双侧向测井仪作为测量电阻率的特殊仪器，地层电阻率正是我们发现油气层，确定含油饱和程度计算的重要参数。

在高电阻率地层和盐水泥浆的井中,双侧向测井是确定地层真电阻率的主要手段。

在碳酸盐岩裂缝性地层中,它可以提供裂缝孔隙度的信息。

本文结合双侧向测井工作原理，从现场问题出发，对自然电位、深井回路、深驱性动板、滤波器等影响因素与解决方法进行了简要的探究和阐述。

关键字：双侧向；测井；影响因素；应对措施双侧向测井技术利用两个屏蔽电极对主电流进行聚焦，具有很多优点，比如具有较大的径向探测深度和很高的垂向分辨率，同时能够利用同一电极系进行深部和浅部的探测。

因而双侧向测井已成为一种广泛应用的电阻率测井方法。

影响双侧向测井质量的因素很多，遇到不明情况出现时，一定要祥加分析，找出影响因素，才能有针对性地采取相应措施，以便获得满意的测井效果。

一、双侧向测井工作原理从双侧向电极工作情况来看，它有9个电极构成，主电极位于中央，并且在主电极的上下还有4对对称的电极，分别用短路性线进行连接。

另外还有两对监督性电极和两对聚焦性电极（又称屏蔽性电极），而参考电极测量与回流电极都在无限远处。

在进行较深的探测时，两对屏蔽性电极始终保持着电位，并且主电流与屏流是同极。

由于屏蔽性电极相对较长，所以它无形中也增加了屏流对于主电流的集聚功能，所以主电流层一旦进入人地层，就会分散。

另外，受探测深度影响，探测的视电阻率会和真电阻率比较接近。

对于浅探测，在双侧向测井中，电极具有回流电极的功能，也就是说其中两对电极具有反极性，这样也就会削弱屏流对双侧向测井主电流的集聚功能；当主电流接近地层时，就会产生发散，而在探测深度不够的情况下，视电阻率将会受到侵入带影响。

二、对双侧向测井构成影响的因素（一）测井回路从双侧向测井回路连接过程来看，不管是浅侧向回路，还是深侧向回路统一是10号的芯线，而深侧向的回路测量则是7号缆芯。