高分辨率陣列感應(HDIL)測井儀器的原理及應用分析

李夢（大慶鉆探工程公司測井公司，黑龍江 大慶 163000）

高分辨率陣列感應(HDIL)測井儀器的原理及應用分析

李夢（大慶鉆探工程公司測井公司，黑龍江 大慶 163000）

高分辨率陣列感應測井在油田勘探開發中發揮重要作用。文中對高分辨率陣列感應(HDIL)測井儀器基本測量原理、測井環境和工藝要求進行了介紹，對其在儲層識別評價中的應用進行了分析。

高分辨率陣列感應測井；原理；應用

隨著石油勘探技術的發展，測井儀器精度不斷提高。電阻率測井能夠反映儲層流體性質，在儲層識別、解釋、綜合評價過程中發揮重要作用。隨著油田勘探開發的不斷深入，勘探對象越來越復雜，常規的電阻率測井分辨率不高，測定的電阻率精度不夠，不能有效劃分薄儲層，在大斜度井和井徑擴大井段可靠性也較差。由于常規電阻率測井存在以上不足，國外測井公司經過技術研究，推出了高分辨率陣列感應(HDIL)測井儀器，能夠極大的提高電阻率測井的精度。本文介紹了高分辨率陣列感應(HDIL)測井儀器的基本原理、測井環境和工藝要求，對儀器的地質應用方法進行了分析。

1 高分辨率陣列感應測井儀原理

1.1 高分辨率陣列感應測井儀測量原理

高分辨率陣列感應測井儀運用電磁感應的原理，井下測井儀器部分安裝有發射線圈和接受線圈，通過在發射線圈中通交變電流，電流使得線圈周圍介質中形成一個交變磁場，地層中導電介質受到交變磁場的影響，產生電動勢，形成以井軸為中心的同心環狀電流。在發射線圈中交變電流的幅度和頻率一定的情況下，形成的環狀電流強度受到地層電導率影響，地層電導率越大，環狀電流越大，二者呈正比關系。以井軸為中心的同心環狀電流能夠產生二次磁場，在接收端，接收線圈受到二次磁場影響，產生感應電動勢，通過測定感應電動勢的大小，就能夠得出環形電流的大小，依據導電率與電流的關系，便可計算出地層導電率。接收線圈測定的電動勢除了受到環狀電流的影響，還受到發射線圈電流的影響，在計算時要消除這部分無用信號，測量結果只反映地層介質的導電性。

1.2 高分辨率陣列感應測井儀特點

高分辨率陣列感應(HDIL)測井儀采用兩個雙線圈系電磁場疊加的原理達到消除直藕信號影響的效果，共用一個發射線圈，使用10KHz、30 KHz、50 KHz、70 KHz、90 KHz、110 KHz、130 KHz、150 KHz總共8中頻率同時工作，接收器由7個間距從0.15~2.39m不等的接收線圈組成，能夠測量112個原始實分量和虛分量信號，這些測量的信號通過多路遙測短節發送到地面，地面接收信號后，使用專門的數據處理軟件處理測量數據，能夠得出6中不同徑向探測深度（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。還能提供原狀地層電阻率、沖洗帶電阻率等，通過數據處理后，能夠對井筒周圍地層電導率沿徑向變化進行成像處理，使測量結果更加直觀。

2 高分辨率陣列感應測井儀測井環境和工藝要求

（1）高分辨率陣列感應(HDIL)測井儀對泥漿性能有一定要求，泥漿電阻率較低時，會造成測量結果的信噪比較低，從而影響儀器的測量精度，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）高分辨率陣列感應測井儀下入井眼中后，常用的測量方法有居中測量和偏心測量，兩種方法在測量過程中必須保持儀器線圈部分與井壁平行，線圈與井壁直接必須有一定空間。

（3）高分辨率陣列感應測井儀在測井過程中要求不能來回擺動，通常在測井時要安裝絕緣扶正器，保證儀器工作的穩定性。同時井眼尺寸不能變化太大，否則影響最終測定結果，對于井徑變化較大的井眼，必須同時進行高精度的井徑測量，對結果進行校正，才能保證測定結果的準確性。

3 高分辨率陣列感應測井儀應用分析

（1）高分辨率陣列感應測井能夠使用沖洗帶電阻率與一維反演的地層真電阻率對比，從而識別儲層流體性質。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，當地層為水層時，沖洗帶電阻率較地層真電阻率大，具有高侵特征，當地層為油層時，沖洗帶電阻率較地層真電阻率小，具有低侵特征，由此可以對油水層進行定性識別。

（2）高分辨率感應測井對薄互儲層識別效果較好。淺層薄儲層在勘探過程容易出現漏判的情況，是油田勘探的薄弱環節，高分辨率感應測井高的縱向分辨率曲線（可達1ft）在薄儲層識別中發揮重要作用，極大提高儲層識別能力。

（3）高分辨率陣列感應測井能夠定性評價儲層滲透性，定量計算泥漿侵入半徑。當泥漿侵入地層時，地層電阻率在徑向上會發生變化，測定的不同徑向探測深度電阻率曲線能夠分析泥漿侵入半徑。通過不同徑向探測深度電阻率曲線變化程度，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(HDIL)測井評價技術及應用[J].國外測井技術，2003,18(5):16-22

李夢（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井公司，職稱：助理工程師。