高分辨率陣列感應(yīng)(HDIL)測(cè)井儀器的原理及應(yīng)用分析

李夢(mèng)（大慶鉆探工程公司測(cè)井公司，黑龍江 大慶 163000）

高分辨率陣列感應(yīng)(HDIL)測(cè)井儀器的原理及應(yīng)用分析

李夢(mèng)（大慶鉆探工程公司測(cè)井公司，黑龍江 大慶 163000）

高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井在油田勘探開(kāi)發(fā)中發(fā)揮重要作用。文中對(duì)高分辨率陣列感應(yīng)(HDIL)測(cè)井儀器基本測(cè)量原理、測(cè)井環(huán)境和工藝要求進(jìn)行了介紹，對(duì)其在儲(chǔ)層識(shí)別評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井；原理；應(yīng)用

隨著石油勘探技術(shù)的發(fā)展，測(cè)井儀器精度不斷提高。電阻率測(cè)井能夠反映儲(chǔ)層流體性質(zhì)，在儲(chǔ)層識(shí)別、解釋、綜合評(píng)價(jià)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。隨著油田勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，勘探對(duì)象越來(lái)越復(fù)雜，常規(guī)的電阻率測(cè)井分辨率不高，測(cè)定的電阻率精度不夠，不能有效劃分薄儲(chǔ)層，在大斜度井和井徑擴(kuò)大井段可靠性也較差。由于常規(guī)電阻率測(cè)井存在以上不足，國(guó)外測(cè)井公司經(jīng)過(guò)技術(shù)研究，推出了高分辨率陣列感應(yīng)(HDIL)測(cè)井儀器，能夠極大的提高電阻率測(cè)井的精度。本文介紹了高分辨率陣列感應(yīng)(HDIL)測(cè)井儀器的基本原理、測(cè)井環(huán)境和工藝要求，對(duì)儀器的地質(zhì)應(yīng)用方法進(jìn)行了分析。

1 高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀原理

1.1 高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀測(cè)量原理

高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀運(yùn)用電磁感應(yīng)的原理，井下測(cè)井儀器部分安裝有發(fā)射線(xiàn)圈和接受線(xiàn)圈，通過(guò)在發(fā)射線(xiàn)圈中通交變電流，電流使得線(xiàn)圈周?chē)橘|(zhì)中形成一個(gè)交變磁場(chǎng)，地層中導(dǎo)電介質(zhì)受到交變磁場(chǎng)的影響，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，形成以井軸為中心的同心環(huán)狀電流。在發(fā)射線(xiàn)圈中交變電流的幅度和頻率一定的情況下，形成的環(huán)狀電流強(qiáng)度受到地層電導(dǎo)率影響，地層電導(dǎo)率越大，環(huán)狀電流越大，二者呈正比關(guān)系。以井軸為中心的同心環(huán)狀電流能夠產(chǎn)生二次磁場(chǎng)，在接收端，接收線(xiàn)圈受到二次磁場(chǎng)影響，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)測(cè)定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，就能夠得出環(huán)形電流的大小，依據(jù)導(dǎo)電率與電流的關(guān)系，便可計(jì)算出地層導(dǎo)電率。接收線(xiàn)圈測(cè)定的電動(dòng)勢(shì)除了受到環(huán)狀電流的影響，還受到發(fā)射線(xiàn)圈電流的影響，在計(jì)算時(shí)要消除這部分無(wú)用信號(hào)，測(cè)量結(jié)果只反映地層介質(zhì)的導(dǎo)電性。

1.2 高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀特點(diǎn)

高分辨率陣列感應(yīng)(HDIL)測(cè)井儀采用兩個(gè)雙線(xiàn)圈系電磁場(chǎng)疊加的原理達(dá)到消除直藕信號(hào)影響的效果，共用一個(gè)發(fā)射線(xiàn)圈，使用10KHz、30 KHz、50 KHz、70 KHz、90 KHz、110 KHz、130 KHz、150 KHz總共8中頻率同時(shí)工作，接收器由7個(gè)間距從0.15~2.39m不等的接收線(xiàn)圈組成，能夠測(cè)量112個(gè)原始實(shí)分量和虛分量信號(hào)，這些測(cè)量的信號(hào)通過(guò)多路遙測(cè)短節(jié)發(fā)送到地面，地面接收信號(hào)后，使用專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)處理軟件處理測(cè)量數(shù)據(jù)，能夠得出6中不同徑向探測(cè)深度（10英寸、20英寸、30英寸、60英寸、90英寸及120英寸）和3中不同縱向分辨率（1ft、2ft和4ft）的電阻率曲線(xiàn)。還能提供原狀地層電阻率、沖洗帶電阻率等，通過(guò)數(shù)據(jù)處理后，能夠?qū)仓車(chē)貙与妼?dǎo)率沿徑向變化進(jìn)行成像處理，使測(cè)量結(jié)果更加直觀。

2 高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀測(cè)井環(huán)境和工藝要求

（1）高分辨率陣列感應(yīng)(HDIL)測(cè)井儀對(duì)泥漿性能有一定要求，泥漿電阻率較低時(shí)，會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的信噪比較低，從而影響儀器的測(cè)量精度，因此必須保持泥漿電阻率大于0.02Ω.m，不同井眼條件下，地層電阻率（Rt）與泥漿電阻率（Rm）比值有一定要求，具體如下：

①井眼尺寸小于152.4毫米，Rt/Rm<7000;

②井眼尺寸小于203.3毫米，Rt/Rm<2000;

③井眼尺寸小于304.8毫米，Rt/Rm<1000。

（2）高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀下入井眼中后，常用的測(cè)量方法有居中測(cè)量和偏心測(cè)量，兩種方法在測(cè)量過(guò)程中必須保持儀器線(xiàn)圈部分與井壁平行，線(xiàn)圈與井壁直接必須有一定空間。

（3）高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀在測(cè)井過(guò)程中要求不能來(lái)回?cái)[動(dòng)，通常在測(cè)井時(shí)要安裝絕緣扶正器，保證儀器工作的穩(wěn)定性。同時(shí)井眼尺寸不能變化太大，否則影響最終測(cè)定結(jié)果，對(duì)于井徑變化較大的井眼，必須同時(shí)進(jìn)行高精度的井徑測(cè)量，對(duì)結(jié)果進(jìn)行校正，才能保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀應(yīng)用分析

（1）高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井能夠使用沖洗帶電阻率與一維反演的地層真電阻率對(duì)比，從而識(shí)別儲(chǔ)層流體性質(zhì)。以松遼盆地為例，松遼盆地泥漿一般為淡水泥漿，泥漿濾液礦化度小于地層水礦化度，沖洗帶是泥漿濾液和地層流體的混合液，當(dāng)?shù)貙訛樗畬訒r(shí)，沖洗帶電阻率較地層真電阻率大，具有高侵特征，當(dāng)?shù)貙訛橛蛯訒r(shí)，沖洗帶電阻率較地層真電阻率小，具有低侵特征，由此可以對(duì)油水層進(jìn)行定性識(shí)別。

（2）高分辨率感應(yīng)測(cè)井對(duì)薄互儲(chǔ)層識(shí)別效果較好。淺層薄儲(chǔ)層在勘探過(guò)程容易出現(xiàn)漏判的情況，是油田勘探的薄弱環(huán)節(jié)，高分辨率感應(yīng)測(cè)井高的縱向分辨率曲線(xiàn)（可達(dá)1ft）在薄儲(chǔ)層識(shí)別中發(fā)揮重要作用，極大提高儲(chǔ)層識(shí)別能力。

（3）高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井能夠定性評(píng)價(jià)儲(chǔ)層滲透性，定量計(jì)算泥漿侵入半徑。當(dāng)泥漿侵入地層時(shí)，地層電阻率在徑向上會(huì)發(fā)生變化，測(cè)定的不同徑向探測(cè)深度電阻率曲線(xiàn)能夠分析泥漿侵入半徑。通過(guò)不同徑向探測(cè)深度電阻率曲線(xiàn)變化程度，能夠反映地層滲透性好壞，滲透性較好的地層，泥漿侵入量大，地層電阻率變化較大，滲透性較差的地層，泥漿侵入量小，地層電阻率變化不大。

[1]方林林，肖斐，丁娛嬌.高分辨率陣列感應(yīng)(HDIL)測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)及應(yīng)用[J].國(guó)外測(cè)井技術(shù)，2003,18(5):16-22

李夢(mèng)（1987-），本科，籍貫：黑龍江省大慶市，工作單位：大慶鉆探工程公司測(cè)井公司，職稱(chēng)：助理工程師。