SDZ-3060雙側向測井儀及應用

【摘要】本文介紹了SDZ-3060恒功率雙側向測井儀，簡述了該儀器的電極系結構、測量原理及儀器電路工作原理；及其應用領域。結果表明該儀器組合能力強，性能穩定，測量精度高， 克服了以往雙側向測井儀存在的不足。

【關鍵詞】雙側向；恒功率；電阻率；測井資料；應用

SDZ-3060恒功率雙側向測井儀采用了集成化設計、數字處理等先進技術，使用雙屏蔽電極對主電流聚焦，減少了電纜、地層及泥漿的影響，有較好的分層能力和足夠的探測深度，并且在非滲透地層深、淺側向曲線重合性好。該儀器能同時測量兩種不同探測深度的深、淺側向電阻率，可與微球、井徑、自然電位、自然伽馬、聲波時差、連斜等組合測井，并具有性能穩定的優點，這極大的提高了測井時效。

一、電極系及測量原理

傳統的雙側向測井儀用電子線路鋼筒作為上A2電極，下掛電極棒探頭及下A2'電極鋼筒，長度將近9米，組合測井時儀器串過長。SDZ-3060恒功率雙側向測井儀將優化的電子線路放在電極棒探頭腔體內，長度只有3.271米，用聲波作為上A2電極，連斜微球短節作為下A2'電極，縮短了儀器串長度。SDZ-3060恒功率雙側向測井儀采用恒功率測量法，其主要測量原理是采取屏流調整主電流的方式，由屏流在監督電極M1、M2間產生的電位差調節主電流I0的大小，以便使監督電極電位差趨向于零，從而使主電流聚焦，這時測量主電流I0和監督電極的電位U，再將它們的乘積I0、U與選定的恒定功率比較，用其差值調節屏蔽電流，從而開始新的測量過程。這時測量M2電極與長電極上的N電極的電位差U，測量A0電極流出的主電流IO，依據下面公式計算所測的地層視電阻率為：Ra=K×U/IO，式中Ra為測量的地層電阻率，K為雙側向儀器常數，按深、淺側向分別確定。本儀器深側向儀器常數Kd為0.89，淺側向儀器常數Ks為1.45。在實際使用中，儀器的聚焦與測量受井眼大小、泥漿性質、浸入半徑、上下圍巖、儀器偏心等許多因素的影響，從而使得所測視電阻率更加偏離地層真電阻率，有必要在解釋中做出各種校正。

二、SDZ-3060恒功率雙側向測井儀

為了使深側向與淺側向的測量條件完全相同，使其曲線可比性更強，本儀器采用分頻工作方式同時測出兩條曲線。分頻使讓深、淺側向使用的屏流電源頻率不同，本儀器深側向屏流供電電路供出頻率為35Hz的深屏流，淺側向屏流供電電路供出頻率為280Hz的淺屏流，同時供出主電流，并通過相應電極進入地層。對于深側向，在標準模式電流通過A0、A1、A2電極進入地層，回路是上部魚雷即電纜外皮。對于淺側向，電流通過A0、A1電極進入地層，回路是A2電極。進入地層的電流在M1、M2電極上產生一定的電位差，該電壓經平衡電路放大濾波，在經反饋電路對供電回路進行調節，使M1、M2電極電位差趨于零。通過電流測量電路測量由主電極流入地層的主流信號Id(深側向)、Is(淺側向)，電壓測量電路測量M2電極至參考電極N之間的電壓信號Ud(深側向)、Us(淺側向)。所測得的Ud、Us、Id、Is送到信號處理電路進行數據采集，信號處理電路MCU采用一定的算法控制深、淺側向功控電流源的功率輸出。數字部分把模擬部分測得的電壓和電流值轉化為數字量，送往遙測分系統上傳測井數據。地面接收遙測分系統送來的數據，并依據Ra=K×U/IO計算出地層的電阻率。恒功率雙側向測井儀主監控電路的功能是通過從兩對監督電極M1、M2和M1'、M2'測量的電壓差信號經變壓器耦合到前置寬帶放大器，其輸出送到主監控電路，再由主監控電路調整主電流的大小來保持兩個監督電極M1、M2電位相等，從而強迫主電流沿徑向深入地層，以探測目的層的電阻率。

三、SDZ-3060恒功率雙側向測井資料的應用

（1）劃分巖性剖面。SDZ-3060恒功率雙側向的分層能力較強，在視電阻率曲線上，不同巖性的地層，地質剖面顯示清楚，一般厚度在0.6米以上的薄層、高阻致密層在曲線上都有明顯顯示，在砂泥巖剖面上，泥巖電阻率相對低值，砂巖電阻率較高。（2）估計浸入情況。因為深側向測井的RLLD主要取決于未被浸入的原狀地層的電阻率Rt，淺側向測井的RLLS與浸入帶電阻率Ri有關，微球型聚焦測井的RMSFL主要與沖洗帶電阻率RXO有關。因此根據雙側向電阻率RLLD、RLLS及RXO的差別，可以判斷浸入情況：當RLLD≈RLLS≈RXO為無鉆井液浸入；當RLLD≈RLLS﹥RXO為侵入較淺；當RLLD﹥RLLS﹥RXO為中等侵入；當RLLD﹥RLLS≈RXO為侵入較深。

SDZ-3060恒功率雙側向測井儀是新一代高集成、高可靠、高時效的組合測井儀器，所測資料求解地層的含水飽和度有很高的解釋精度，為剩余油分析和計算剩余儲量提供了重要的電阻率參數，利用其測井資料判斷油氣、水層具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]中國電子科技集團第22研究所．SDZ-3000快速測井平臺（電氣篇）．2006

[2]洪有密．《測井原理與綜合解釋》．東營：中國石油大學出版社，2005