一种阵列感应线圈系简介

综合分析了常规感应测井仪，高分辨率感应测井仪和阵列感应成象仪等的线圈系探测特性，对阵列感应线圈系进行了研究和计算，并提出了一种新的线圈系。在前面的线圈系相比，它能合成更好的探测特性曲线。     

应用新感应测井仪测出一组完整的数据

设计优良的组合型感应测井仪与常规感应测井仪不同之处在于它能测量一组完整的数据。在这整套数据中，属于要研究的地层体积的所有有用信息，是利用感应测井原理，通过间距合适的多个分阵列和全范围的工作频率测得的。该组合测井仪测量的数据可以各种方式进行处理，给出具有预期特性的测井曲线，如探测深、垂向分辨率好。此外，如果数据完整，可用来合成其他感就测井仪响应，如常规的深和中等感应线圈系的响应。当需要阵列型测井仪的先进特性时迪种能力就是项优点；不过，还需与常规测井仪测的其他井的测井曲线对比。该组合测井仪还拥有相当量的多余信息，以供自检，并替代因部分测井仪损坏而漏测的数据。为了证实该测井仪所采集的数据中具有多余信息，我们提供了二．个实例。利用该测井仪测的其他测量值可以合成检波器元件之一的响应。为了实时处理，选择一种滤波法进行合成。该方法通过组合阵列感应测量合成常规测井仪的响应。为确保相同的视电导率读数，对解法进行优化，以使合成测井曲线的等效几何因子与我们要模拟的测井仪的因子相同。采用二次程序编制法得出最佳滤波器系数。在优化过程中，将误差传播考虑进去，因而处理后的测井曲线的噪声影响就不会有大于输入的测井曲线的噪声级。用一维和二维数值模型进行了广泛检验，确保处理质量。本文提供了一个油田测井曲线实例，在同一口井用阵列感应测井仪和常规感应测井仪进行测井，以说明该测井仪聚焦的灵活壮和数据处理算法的有效性。     

阵列感应测井仪器MIT的标定研究

阵列感应测井仪器采用多线圈子阵列结构,在制造过程中由于电子元件、线圈系制作工艺、机械、装配等原因的影响,同一支仪器的各子阵列的测量值、不同仪器的测量值会有不同.由于刻度环境的限制,测量值与地层真值有一定的差别.针对阵列感应测井仪器MIT,文章提出了一种仪器标定方法.先选择符合感应测井的标定井,然后根据阵列感应测井多探测深度曲线建立标定井地层模型和标准测量曲线.实际仪器通过分段交会图和拟合函数计算标定校正系数.两支实际仪器标定说明了新标定方法的有效性.     

一种新型高分辨率阵列感应测井仪器

阵列感就测井仪器已经成为电缆感应测井标准，这些仪器依靠多个发射线圈－接收线圈系的测量结果，为了增加仪器测量的径向探测深度，有必要增大发射线圈－接收线圈之间的间距，采用不同间距可以探测地层电阻率的径向变化。但是，随着探测深度的增加，仪器垂直分辨率会逐渐变差，为了补偿的一缺陷，将浅探测测量结果与较深探测测量结果进行组合，可得到一个具有很高垂直分辨率深探测曲线，但问题是浅探测量不可避免地受眼不规则和井眼附近其它因素影响，产生的噪声常常会将人为因素引入经处理后的深探测测井曲线响应中。已经研制出一种新型高分辨率对称阵列感应测井仪器，可以提供从深到浅的电阻率测井曲线读值，其垂直分辨率很高，一致性好。与前几代仪器明显不同之处在于新型设计的仪器可以将垂直信号和径向信号分开进行处理，这种处理的结果是在做径向信号处理之前可以对每个发射－接收线圈测量结果进行滤波，而具有常规垂直分辨率。通常在井眼附近的影响是局部性的，且仅仅是浅探测测井曲线受影响；深探测测井曲线所受影响明显减弱，新型仪器的大量试验证明模拟预测的各种测量响应。新型感应测井仪器提供6种不同径向探测度的电阻率测井曲线（10，20，30，60，90和120英寸），垂直分辨率为1、2和4英尺，测井资料分辨率进行了匹配，又具有多种探测深度，这就可以与电阻率资料、核磁共振（NMR）资料及其它测井资料综合。本文阐述了新型仪器的设计原理并讨论了试验结果，同样还给出了几个油田实例，在一例子中通过与前一代高分辨率感应测井仪器的比较证明了仪器反映侵入带地层剖面的能力得到改善。另一实例显法虽然浅电阻率测量受井眼严重冲刷的影响，新型仪器仍可以提供具有极好垂直分辨的深电阻率测井曲线。     

薄层状砂—泥岩层序阵列感应、多分量感应及井眼电阻率成像测量的综合电阻解释

在一些勘探井中，经营者可组合利用先进的裸眼井测井如阵列感应、多分量感应和井眼电阻率成像来计算薄层状砂－泥岩层序精确的含水饱和度。由于这些仪器固有的垂直分辨率不同和对各种地层参数灵敏度的差异，这类电阻率综合解释的一致性是一个问题。本文讨论如何将这些测量有机地组合成一个统一的地质模型，从而利用每种测井技术的优势。在薄层状各向异性砂－泥岩层序中，传统的阵列感应测量主要受导电泥岩响应的控制，而对含油气砂岩的电阻率不敏感。在有利条件下，阵列感应测井仪的理想探测能力在探测泥浆侵入的存在和特性方面特别有用，侵入可能对其它测量产生显著影响。与传统的阵列感应测井仪的分辨率相反，多分量感应测井仪的垂直分辨率要粗糙得多。但是，它的测量受地层高阻砂岩成份影响，因而能够用于在薄层中精确估算含油气饱和度。井眼电阻率成像仪能够划分砂－泥岩层序中英寸级的单一薄层，并使微观各向异性可视化，为岩石物理和地质数据的有机结合提供微观各向异性。我们用一个现场实例来说明先进的处理技术是如何使经营者利用每种测井服务的优势，并将这些优点进行组合，以对薄层状砂－泥岩层序进行一致而又精确的电阻率解释。     

阵列感应测井在沙特阿拉伯的应用

自１９９３年在沙特阿拉伯引入阵列感应测井（ＡＩＴ）以来，阵列感应测井已被广泛地应用用于各种岩石物理环境，如：淡水泥浆、盐水泥浆、高、低阻地层、碳酸盐和碎屑岩地层中的含油气或含水储层。本文的一些实例中，为便于进行比较，将ＡＬＴ与相量感应（ＰＩ）或双侧向测井一起使用。因为用任何电阻率仪（如ＡＩＴ的第一代仪器）时，都不可忽视Ｒｔ的测量精度。但是，由于ＡＩＴ有多种纵向分层能力和探测深度，并能产生关于储层的     

提高高分辨率阵列感应浅探测（10in）曲线的稳定性，控制阵列感应测井曲线的质量

定量计算冲洗带电阻率Rxo是阵列感应测井的目标之一。多阵列感应测井仪能测量一条精确的深探测聚焦曲线．该曲线与地层真实电阻率(Rt)非常接近。然而，当相邻地层之间电导率差异很大的时候．该仪器所产生的那些浅聚焦曲线．尤其是10in探测曲线，数据的可靠性就会降低。用于阵列感应测井数据处理的算法的基础是波尔近似法，该算法通过波尔几何因子将感应测量结果和地层电导率的分布进行线性联系。因此，有两个因素可引起浅探测聚焦曲线的不稳定性：第一，深、浅子阵列感应响应间存在的非线性关系；第二．由软件聚焦处理引起的由深子阵列到浅聚焦曲线的误差传播。有几种先进的方法可解决此问题，比如反演法和非均质背景基础上的聚焦(IBF)，它们都能在差环境下提取出地层电导率和冲洗带电阻率．然而，这两种方法都需要相对较高的计算精度以及正演模型计算。随着新的Baker Atlas FOCUS测井系统的发展，当前，一种有6个子阵列的新型阵列感应测井仪可投入使用。在本文中，我们提供一个简单且高效的方式来提高浅探测深度聚焦曲线的稳定性——即高分辨率阵列感应测井(HDIL)的10in探测深度曲线的稳定性。该方法使用一种新型6子阵列聚焦滤波器，在产生10in的探测深度的曲线时排除掉最长的子阵列。此方法可以做为实时处理程序的补充，并对已有的HDIL处理程序改动最小。根据经过井眼校正后的测量值，就可以对FOCUS HDIL阵列感应测井仪和HDIL测井仪进行质量控制。其具体步骤可以总结如下：第一步，依据测量值的物理现象确定数据一致性模型。第二步，通过“模型分解”技术，将测量值和一致性模型进行对比。第三步，剔除掉错误数据并依据一致性模型重新组建测量值。第四步，通过对比原始测量值和重新组建的测量值来评定数据质量。     

一种产生没有倾角影响的多阵列感应测井曲线的解析方法

地层倾角对感应仪器响应的影响有许多资料可证明，被认为环境影响，在中等倾角情况下引起围岩影响增大，在高倾角情况下造成多阵列感应曲线完全不规则。虽然各种技术，例如最大熵反演技术，可以充分校正这些曲线，这些仍然是多少有些耗时的计算中心的产品。校正倾角影响的井场反演技术仍然是难以捉摸的，要随着更强大的计算机能力而产生。在20世纪60年代中期，Pierre Grimaldi发现一种感应测量技术，这种技术具有在“薄”地层中恢复到和电导率相同的无限均质介质测到的读数相同的惊人特性。满足这个条件仅有要求是仪器探测器完全在薄层中。该仪器结构是这样的，以致于测量的电压是麦克斯韦方程的一个直接解。虽然这是一个突破，仪器结构在硬件方面实现是困难的，特别对于20世纪60年代的测井技术是这样，因而这种思想从来没有发表过。20世纪80年代早期Grimaldi结构被独立地重新发现，并且用新的模拟程序进行了研究。有人发现，没有围岩影响的“惊人特性”也是在任何倾角下近似正确的。又一次认为这样的硬件是做不到的。更近一些，有人发现阵列感应成像测井仪器族AIT的阵列结构是这样的结构，以致于其原始阵列测量数据能被处理成和Grimaldi结构相同的数据。这导致一种实时算法，并且一组Grimaldi曲线现在能在井场得到。这种算法产生一组和Grimaldi线圈结构等效的合成阵列，不一定要反复求解麦克斯韦方程而解出该反演问题。Grimaldi结构不是没有缺点。这些测井的探测深度比相同线圈距的常规感应线圈系要浅。因为这个缘故，Grimaldi血曲线是补充、而不是代替标准的AIT测井系统。     

稳定高分辨率感应测井的浅探测拟合曲线和对阵列感应测井质量的评价

阵列感应测井的目标之一就是定量计算冲洗带电阻率(Rxo).多阵列感应测井仪可产生一条非常准确的深聚焦电阻率测井曲线,该曲线接近于地层真电阻率(Rt).然而,浅聚焦电阻率测井曲线,尤其是10-in.探测深度的电阻率测井曲线,在地层电导率与邻层电导率之间对比变化大时不十分可靠.阵列感应测井的基本聚焦算法建立在博恩近似法的基础上.博恩近似法是通过博恩几何因子建立感应测量值与地层电导率分布的线性关系.因此,两个因素可造成浅聚焦电阻率测井曲线中的不稳定,即浅聚焦和深阵列感应之间的非线性关系和通过软件聚焦处理的深阵列感应测井到浅聚焦测井的误差传播.几种先进的方法,如反演和基于非均质背景的聚焦(IBF),能阐述这个问题.这两种方法能够在复杂环境中提取地层和冲洗带电导率.然而,这两种算法都要求高强度的计算并且需要正演模拟计算.由于新一代贝克*阿特拉斯聚焦型测井系统的发展,一个具有6个子阵列的感应测井仪轻松获得投产.文中给出一种简单、高效的方法来改善浅聚焦电阻率测井,例如高分辨率感应测井(HDIL)的10-in.探测深度测井曲线.当用一个新的6阵列聚焦滤波产生的10-in.探测深度电阻率测井曲线时,该方法要去除HDIL中的最长的子阵列.对现行的HDIL处理系统做最少量的修改,这种方法就可完成实时处理.聚焦型阵列感应测井仪和HDIL测井仪的质量控制处理过程都是针对井下校正测量进行的,总结如下第一,根据测量的原理识别资料的相容模式;第二,用一种称为"模式分解"的技术将测量值与相容模式对比;第三,根据相容模式去除不正确数据,重新构建测量值;最后,通过对比原始测量值和重构建测量值来评价数据质量.     

高分辨率阵列感应测井及其应用

介绍了高分辨率阵列感应测井原理、特点及适用条件。将高分辨率阵列感应测井资料与常规测井资料相结合，解决了油层是否产水的解释难题，提高了测井解释符合率。通过生产实例对其应用效果进行评价，充分发挥了高分辨率阵列感应测井的优势，提高了高分辨率阵列感应的应用效果。     

阵列感应测井仪刻度研究

根据阵列感应测井仪刻度原理,导出阵列感应测井仪电导率与刻度环串接电阻阻抗之间的关系,采用复系数电压信号刻度法,选用3种直径的刻度环在各子阵列相应的刻度点能对各子阵列进行刻度得到刻度增益值.给出了在半空间测量阵列感应测井仪线圈系误差的校正图版,介绍了仪器的刻度方法.     

一种新的高分辨率阵列感应仪器

阵列感应仪器已成为电缆感应测井的标准仪器，这些仪器的依赖于用多组发射器－接收器对所进行的测量，为了扩展测量的径向探测深度，必须增加发射器－接收器间距，多间距测量可以形成地层电阻率径向变化剖面，然而，随着探测深度增加，垂向分辨率分逐渐变差，为了初偿这种缺陷，曾经把浅读数测量和深读数测量结合，以产生一种具有良好垂向分辨率的深读数测井曲线，不幸的是，浅读数测量固有地对井眼不规则及其他近井眼影响因素更灵敏，并且由此产生的噪音往往把一些人工因素引入到被处理的深测井响应中，一种新的高分辨率对称阵列感应仪器已经研制成功，它能提从具有同垂向分辨率的深，浅读数测井曲线，和以前仪器相比，这种新设计允许把垂向处理和径向处理分开进行，因此，每个发射器一接收器测量值在径向处理前可对它滤波，以便得到了个共同的垂向分辨率，因此，近井眼因素的影响被局部化在浅读数测井中，这些影响在深读数测井曲线中显著的减小，新仪器的各种试验已经证胆了由模拟所预测的响应，新仪器以6种探测深度（10，20，30，60，90和120英寸）和1英尺，2英尺及4英尺3种垂向分辨率提供电阻率测井曲线，经匹配的数据分辨率和多种探测深度结合使电阻率数据和核磁共振（NMR）及其它测井数据相结合成为可能，本文阐明了新仪 基顾原理，并讨论试验结果，也提供了几个现场实例，一个例子是一早一代的高分辨率感应仪器比较，证明它在描述侵入带方面的改进，另一个例子说明，新仪器浅读数据测量虽然受到严重冲刷带的影响，深电阻率曲线提供很好垂向分辨率。     

高分辨率阵列感应测井在储集层解释评价中的应用

高分辨率阵列感应(HDIL)测井技术克服了常规电阻率测井纵向分辨率低、探测深度较浅和不能解释复杂侵入剖面及划分渗透层能力较差等缺点，采用多频率阵列测量和软件数字聚焦等技术并经过趋肤影响、井眼、井斜影响等环境校正后，得到3种纵向分辨率、6种探测深度的电阻率测井曲线；时运用一维、二维反演技术准确确定地层真电阻率、冲洗带电阻率及侵入深度，从而对侵入剖面进行直观形象的描述。重点介绍高分辨率阵列感应测井在大港油田储层评价中的实际应用效果。     

国外感应测井仪器的研究进展

文章详细介绍了８０年代后，国外在感应测井仪器和理论方面的研究进展，尤其在阵列感应测井仪器方面的研究成果。     

高分辨率阵列感应（HDIL）测井评价技术及应用

高分辨率阵列感应测井是电阻率测井历史上的又一次跨越，它将对电阻率测井的应用产生深远的影响。本文分析了高分辨率阵列感应测井的原理、优越性、原始测井资料的质量控制方法、与其它测井资料的对比分析以及在探井中的应用效果。     

阵列感应测井仪刻度方法研究

正确的刻度是阵列感应测井仪测量的关键。在阵列感应测井仪刻度理论的基础上,在半空间刻度环境下,理论计算并且分析了阵列感应的视电导率,通过与实际测量对比,进而得到刻度环境的大地电导率。利用大地电导率可以得到更加精确的线圈系误差。     

两端金属体对阵列感应测量数据的影响研究

两端金属体对阵列感应测量数据的影响对测井仪器设计和准确测量具有重要实际意义。在考虑线圈系和金属体有限大小及不同地层电导率情况下,通过数值计算详细分析了两端金属体长度和距离变化对阵列感应测井仪器的影响规律。地层电导率大于0.1S/m,金属体距离大于0.3m时,可以忽略金属体的影响,否则需要考虑金属体的影响。以地层电导率等于0.001S/m为例,分析金属体长度和距离变化对阵列感应测井仪器的影响规律。当间距小于1.3m时,子阵列6一侧的金属影响比子阵列8一侧的影响大。     

阵列型感应测井的多参数反演

提出采用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法和ＳＡＭ－ＦＦＨＴ反演阵列型感应测井的资料。计算结果表明，足够多的感应测井曲线，能够可靠地获得二维电阻率剖面，文中给出两种反演方法；块状均匀质介质的多参数反演和象素级反演。其中象素级反演算法适用于纵向电阻率和径向电阻率缓变的地层。     

高阻地层HDIL阵列感应影响因素分析与校正方法

近年来,四川盆地川中深层灯影组和龙王庙组天然气勘探中越来越多地使用油基泥浆,使得裸眼井电阻率测井只能选择阵列感应仪器。该地区目的层致密碳酸盐岩普遍表现为中高电阻率,典型气层的电阻率一般在500 Ω·m以上甚至高达2000 Ω·m,使得测量电导率的感应测井仪器接收的信号弱,叠加深层高温等因素的影响,采集的信号常出现负值,软件聚焦处理结果常出现平头现象,不能用于储层识别和气层评价。采用有限元模拟算法,分析泥浆电阻率、侵入半径及原状地层电阻率等单因素对阵列感应测井响应的影响规律,明确了各环境因素对感应测量信号的影响规律。结果表明,地层与泥浆电阻率对比度对测量信号有明显影响,当对比度接近于1时,各子阵列的误差较小,而侵入深度是另一个重要影响因素。总体上,较长源距的子阵列受各种因素的影响相对较小。针对实际资料的特点,提出一种基于Archie公式的原始电导率信号约束校正方法,对约束校正后的数据再开展软件聚焦,其结果得到明显改善。     

地层电导率非线性反演方法—阵列感应数据反演

介绍一种由阵列感应成角测井仪的单频测量信号对实际地层电导率进行反演的新方法，该方法能体现电压与地层电导率的非线性关系。该方法是基于精确的非线性积分方程的迭代方法，用正则化方法求出地层电导率剖面分布。一些反演的数值模拟例子表明，仅利用ＡＩＴ单频测量信号就能很好地对复杂地层进行反演，且定的结果与真实电导率剖面分布吻合得比较好。