新颖的阵列侧向测井方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第11卷第5期国4-沾乞揉新颖的阵列侧向测井方法Chen~>fp3H译f6f一Y～hua、cP6双侧向测井仪传统上被广泛地用来探刮地层电阻率剖面。本文指出了这种传统刮井方法的某些不足，介绍了一种新设计的仪嚣——阵列侧向刮并仪用有限元法模拟了双侧向刹井仪和阵列侧向洲并仪在各种地层模型中的视电阻率曲线。数值研究结果表明，阵列侧向测井仪比双侧向测井仪具有更高的纵向分辨率和更是活的径向探测深度。由于采取新的独特的电扳排列方式，阵列侧向测井仪在理论上可以测得无限量的浅视电阻率曲线。每条曲线都具有同深阵

2、列侧向剥井(AID)大致一样高的纵向分辨率．但其探刹深度各异。浅阵列侧向刹井(ALs)曲线与深阵列侧向刮井(ALD)曲线结合，可提供奎径向地层电阻率剖面。主题词堡型鱼型堂侧向型苴堡纵向分辨率探测深度{薹塾试验电氓、竹引言当我们评价一种深电阻率测井仪时，总是把较高的纵向分辨率和较深的径向测量看作两项最理想的特性。然而，现有的电阻率测井仪中还没有一种兼有这二种优点。侧向测井仪亦不例外。主要的侧向测井仪包括3侧向测井仪(I23)、7侧向测井仪(LL7)和双侧向测井仪(Schlumberger．1972．1974；Allaud和Martin，19

3、77；zhang，1984)。这些侧向测井仪的电极排列方式如图h一图1c所示。图中，在主电极A0下方的每个电极通过导线与A0上方相应的电极连接在一起。u3测井仪(Keller．1949)是最早面世的侧向测井方法。当获取测量值时，给屏蔽电极A】和A供电，使3个电极的电位大致相同。来自A。的靠近仪器表面的主电流路径的宽度近似等于A本身的长度，通常为0．2m一0．4m。因此，LL3测井仪具有高的纵向分辨率。但是，由于3个电极保持同样的电压，主电流在穿人地层过程中被迅速地耗损。自从LL7测井仪(D0ll，1951)和双侧向测井仪(Suau等，19

4、72)在主轴上各增设两对监控(或测量)电极以来，侧向测井仪的探测深度有了较大的提高。通过调节屏蔽电流使这两对监控电极保持大致相同的电位，因而两对电极附近在垂向上无电流流动。监控电极对的位置控制Ao主电流路径的宽度(即井下仪器的纵向分辨率，约为0．6m～0．Sm)。由于增设了两对监控电极，屏蔽电极A(n>0)比主电极A0具有更高的电压，而无需对主流层加上视过聚焦。因此，LL7测井仪和深双侧向(u)测井仪比深u3测井仪具有更大的径向探测深度。但是，监控电极的位置对于深uJ7和深u的测量值都是至关重要的，因为这决定着纵向分辨率和径向探测深度。换

5、言之，当我们确定监控电极位置的时候，必须在两个最重要的考虑因素之间做出折*收稿日期：i999年3月5日。维普资讯http://www.cqvip.com国外油气勘探1999正衷的选择。双侧向测井仪和LL7测井仪的另一个主要缺点是，它们只能测得两条径向探测深度固定的视电阻率曲线。换言之，如果侵入半径对于深侧向太大，或者对于浅侧向太小，那么双侧向测井测量值就不能有效地用来解释侵入剖面。Davies等人(1992)在改进侧向测井基本原理的工作中研制了一种新的侧向型电阻率测井仪——方位电阻率成像(Am)测井仪。这种基于双侧向测井模式的新仪器有一个

6、监控的I』3排列(方位阵列)，它位于‘ud的一个较长的屏蔽电极之上。方位阵列可有效地改善传统的双侧向测井仪的纵向分辨率。Am测井仪能提供l2个深定向的电阻率测量值。在本文，我们提出用一个监控的I』3取代双侧向测井仪中的主电极。这种设计综台了I』3测井仪和双侧向测井仪的优点。新仪器既具有I』3的纵向分辨率，又有较大的探测深度，我们命名它为阵列侧向测井仪。在Sehlum~rger-DoU研究中心，一个类似的在双侧向测井仪中央有12个方位电极的结构也独立地研制出来(I．ovell和lamderson，内部研究记录，1988；Anderson和S

7、Minya，内部记录，1989)，但研究的重点不同。阵列侧向测井为了改进双侧向测井方法，我们提出在主电极两边增加另一对屏蔽电极，如图1d所示。在数据采集过程中，这一对新的屏蔽电极保持同主电极一样的电位。电极系的这种变化看起来似乎是微小的，但由此产生了一种新的既有较高的纵向分辨率又有较大的径向探测深度的深侧向测井方法。利用这种新方法，测井仪可以测得一系列具有不同的径向探测深度的视电阻率曲线，而所有这些曲线又具有基本相同的纵向分辨率。首先让我们考察新电极排列的纵向分辨率。电极的中心部分同I』3的设计一样，中心的3个电极具有同样的电位。正因为中

8、心部分决定电极系的纵向分辨率，所以新方法的纵向分辨率可以同I』3测井仪相比，大大优于双侧向测井仪。这种新的电极排列方式还提供良好的径向探测范围。通过新的一对屏蔽电极对Ao的主电流聚焦，我们就不