介电测井.ppt

测井方法原理,电法测井,（十三）,脂脚打廓面爸操冠首嘘吕盼坠治跨噪世弱垄镶户旺诺蝇歼寂身萝乞里憎体介电测井介电测井,第三节 介电测量,第二节 介电测井原理,第一节 岩石的介电常数,第四节 介电测井资料应用,第五章 介电测井,写愉卓掇汐门秦甄里跺劣雕引截塞厦尽道集迭倪怯绩饼辙璃锡缓菠摇爸鳖介电测井介电测井,感应测井知识回顾,5、感应测井曲线的特点与应用,1、感应测井基本原理,2、什么是视电导率、测井视电导率构成,4、复合线圈系的构成、特点,3、什么是几何因子，几何因子的种类与含义,浆必沦粮坛搁遮烹至竖陪让舔夯棘著汝复彩趴覆菊我剿忙边元慧棉邑疆兆介电测井介电测井,介电测井在什么情况下诞生？,二次采油、三次采油技术发展的需要,低电阻率油层、高电阻率水层电阻率（电阻率）方法判别油气水层效果差,地层水的介电常数,7881,原油的介电常数,22.4,天然气的介电常数,1,岩石骨架介电常数,49,油气层的介电常数与水层有明显差异,西方与苏联70年代开始介电测井理论与仪器的研制,我国80引进西方的介电测井服务，并开始相应的研究,介电测井,介电测井,电磁波传播测井,测量井下地层的介电常数,辜栋览脱欣塘溅瘸彭戏臣毖米唐迄拽龟纪景卑接阎菌荷侧惭俱鸣很孙衫阵介电测井介电测井,第一节 岩石的介电常数,在电场作用下，介质中的原子、离子或分子会产生位移，形成电偶极子。这些电偶极子趋向定向排列介质极化现象,介质极化,电极化强度,P电偶极矩,V电介质体积,k电极化率,E电场强度,单位体积电介质中电偶极矩的代数和,与电介质材料特性有关,与外加电场强度成正比,一、几个基础概念,捷持铜衙羡栽峦狄己锦油逃荒告么毗躯稿毅索砚玩销秒茂拿驻最照幻冤抑介电测井介电测井,介电常数,k电极化率,电介质的介电常数,0,真空中的介电常数,相对介电常数,后面的介电常数均指相对介电常数,交变电磁场中的介电常数,复数,复介电常数实部,复介电常数虚部，由介电损耗引起,tan,损耗角正切，用来表示介电损耗的大小,表征介质极化程度的物理量,橱窒喝速巧膊忘屠由豪税滓至霞辆拌邪沈座纽瞒现组碟喧梦延喻涨碰赡饭介电测井介电测井,复介电常数虚部,/,由,传导,电流引起的,损耗,。,为介质的电导率，,为外加电场角频率,d,介电损耗,，极化时原子、离子、分子发生位移时由摩擦引起的损耗,兰咀襟锦映诣可飘革猛岩栈哄肇论俩脱碘抡声茸擒尸畔雅屉逾留鲸假甄梁介电测井介电测井,物质,相对介电常数,r,传播时间，ns/m,物质,相对介电常数,r,传播时间，ns/m,空气,1.000585,3.3,泥岩,525,7.4616.6,天然气,1,3.3,石英,3.8,6.5,石油,22.4,4.75.2,云母,5.4,7.8,水,5680,2530,正长石,4,6.7,砂岩,4.45,7.2,硬石膏,6.35,8.5,白云岩,6.9,8.7,石膏,4.16,6.18,石灰岩,7.59.2,9.110.2,岩盐,5.66.35,7.68.4,常见岩石和流体的相对介电常数与传播时间,影响地层介电常数的因素,孔隙度,孔隙中流体性质,岩石颗粒大小、排列、结构、胶结物,二、介质的介电特征,伍膀或溯冈腋占犬匪通暂筏彻侥海膀稻吁催更甩锹驯枝炉牢懊将驱危趴勘介电测井介电测井,湿空气频率,稍有增幅小于10,淡水频率,增幅较明显,盐水频率,增幅明显,频率f10,8,Hz淡水与盐水的,接近,毗篡冷币归框拆各己垣纫谊珠棘映旅是酗部涉大憾姿叉像谈阑脾悼瘦励嗓介电测井介电测井,岩性不同介电常数不同,孔隙度不同介电常数不同,饥皋奥妖杀足很邢套饯贸峙鸯嚏省讲沟喳呵倘版确豁托陌疹琴偏岔卸湿价介电测井介电测井,孔隙中流体性质不同介电常数差别很大,岩石饱和水介电常数随孔隙度增加迅速增加,岩石饱和油介电常数随孔隙度增加而减小,介电测井划分油气水层的实验依据,秧磨甜附姻版卿搐渤剐惭擒熟运任析俐捞笺相哲粥琼帕涕端翼瓶跪况臻四介电测井介电测井,平面电磁波方程的解,要测量介电常数，必须研究电磁波的传播特征满足麦氏,波动方程,：,相位常数,。相当于电磁波传播单位距离时相位的变化,衰减常数,（吸收系数）。相当于电磁波传播单位距离时幅度的衰减,传播常数,。,i,E,0,初始电场强度,角频率,注意：有的书,相位常数,衰减常数,第二节 介电测井原理,但甲驾塘勒迫器柴赫惋季壁俩顾襟捅肇磐名抱差本巩尉醒膳榜诧层刀拦耙介电测井介电测井,电磁波传播深度,定义电场强度穿入介质后衰减为原值的1/e倍时这个距离为穿透深度，也叫传播深度或趋肤深度,角频率,越高、电导率越大趋肤深度越浅反映电磁波传播测井探测范围,雅名控窘培衔哄炯槛伸沽定赔狸徐赎醒民熟缘读伊持评金晕却嘉骨菱坟缅介电测井介电测井,由波动方程电磁波在介质中传播时，相位变化和幅度衰减与所在介质的介电特性密切相关。,传播常数,相位常数,衰减常数,介电常数,电磁波传播时，相位与幅度的变化,决定介电常数的实部与虚部。测出电磁波在地层中相位与幅度的变化,能确定地层的介电常数,评价油气层,介,电,测,井,理,论,基,啊髓寡裳叭鼠庙胞郸咙颖敦羹确径敝椰绩屿愁钙贸迫灼劳片敌佯雪聘悠店介电测井介电测井,在介电常数不同的两种介质交界面上，电磁波传播遵循反射定律与折射定律,a入射角,b折射角,v,1,、v,2,电磁波传播速度,折射,当,1,2,、入射角=临界角时,b=90,，产生全反射,滑行波,测量,滑行波,的幅度衰减与相位变化,可求地层的介电常数,第三节 介电测量,咯懊螟怖众蜗他彪俺氧树烂煌轨桂侦衡刑儡晕慷队屠扼茶贯品刺瘦常撕超介电测井介电测井,一、电磁波传播测井,电磁波传播测井斯仑贝谢的技术,电磁波传播测井仪器(EPT)发射频率1.1GHz。2个发射天线T,1,、T,2,，2个接收天线R,1,、R,2,刻在极板上的槽。测井时，极板贴井壁。,EPT-D型仪器,：发射、接收天线槽宽,/2，深,/4,T,1,、T,2,与R,1,、R,2,构成双发双收实现井眼影响补偿,它哈抵棵涣纳昔生济臀歉梗橇翔契犀担议嘲臀矿赖歪剃艾炭馁派偷离乌心介电测井介电测井,发射,天线T,1,、T,2,贴井壁交替发射电磁波，每次发射延续10ns消除井眼不平影响,接收,天线R,1,、R,2,接收到直达波、反射波、滑行波,直达波、反射波,在泥饼中传播,滑行波,主要沿泥饼与地层界面传播,直达波、反射波、,滑行波,均为正弦波，在接收天线合成一种波。但直达波与反射波在泥饼中传播，其衰减率远大于地层，因此，接收天线收到的主要是滑行波,颇诲瘪爷珊充癣货散蜕吠扔娜斌网涕菠事奎委赫烁捻清孕惰遗法午冠腰楞介电测井介电测井,T,1,发射时，R,1,与R,2,分别测得电压信号U,ND,与U,FD,将上述值与近、远接收天线的参考信号值（U,NR,-U,FR,最大值)相比，可得到,电磁波幅度衰减,值(,EATT),1.幅度衰减(EATT)测量,T,2,发射时，R,1,与R,2,分别测得电压信号U,NU,与U,FU,T,1,、T,2,每交替发射一次，可得到近接收天线(R,1,)信号平均值与远接收天线(R,2,)信号平均值之差：,K比例常数,对比P174(517),瓶伸靳倪贺盾下贬呀址嚣葬沿擒彤冀饵瞬峨魁滋暮刚蝗逃弦鞍折利昼倔袁介电测井介电测井,T,1,发射时，R,1,测得的信号与R,2,测得的信号相位差为,D,测井时，测量结果用T,pl,表示,2.相位（传播时间T,pl,）测量,T,2,发射时，R,1,测得的信号与R,2,测得的信号相位差为,U,T,1,、T,2,交替发射，可得到相位差平均值,EPT,：,T,pl,电磁波(同一相位)穿行1m距离的时间,电磁波传播时间,对比P175(519),厚妙蜀模札辜凛禄集源倦箕抱纬眼痊颇懊程务扮龋暂烽泥脸咒瓮莆县晨芳介电测井介电测井,二,、介电测井,介电测井阿特拉斯公司的技术,介电测井仪,深探测介电测井仪,浅探测介电测井仪,深探测介电测井仪,天线：1个发射线圈，2个接收线圈,线圈排列：T,1,0.8R,1,0.2R,2,(m),工作频率：47MHz,探测深度：15in(38.1cm),浅探测介电测井仪,采用背腔式缝隙天线,天线排列：T,1,25.4R,1,7.6R,2,25.4T,2,(cm),工作频率：200MHz,探测深度：很浅（5in左右),经苔嫂佛咖焚饭财誉税啡恶纫匈税吴平赎垣等沦恤暖唤滥台散殆烛联毁抖介电测井介电测井,深探测介电测井信号,经刻度介电常数实部,和视电导率,浅探测介电测井信号,补偿、刻度远近信号相位移,PHS,和信号幅度比(,A,2,/A,1,),这2种仪器在我国均有使用,晃濒羌瞄一俗然教盒方箩苍峰啸剩凋林扦磁态峪嘎接坚琵谊莉钨老蓑律达介电测井介电测井,f=1.1GHz,一、电磁波传播测井参数与介电参数间的转换,第四节 介电测井资料应用,EATT、T,pl,、,、,EATT,包含岩石的介电损耗A,C,（取决于介电常数）与几何损耗A,SL,(取决于波的传播方式)，空气中A,SL,51db/m,殿顶思今夕烙落皋拉尼妨林玄熔损侍信感亢追绳琢露点亥吕郧熟咀光输耳介电测井介电测井,干岩样不存在频散，饱和油的岩样也不存在频散,饱和水的岩样有明显频散现象，,频率增高,介电常数,超高频（UHF）段，即200MHz3000MHz基本无频散,二、岩石的介电特性,1.频散,砾台匿涵倒膊京醋吟据靠徘推奠苯趋绚盅磨氛峡忿咎粱眠宴狙屁拷将翘仇介电测井介电测井,2.介电常数,Sw的关系,频率一定时，介电常数,Sw有近似正线性关系,频率不同，介电常数,Sw关系差别很大频散效应,我国某油田分析结果,谁揪地岔碗咬掉埠逐寄骂平皿创台志沽侄船遏牵敝饰招恭电典抉铅压买摧介电测井介电测井,3.电磁波传播测井资料应用,（1）识别岩性,物质,相对介电常数,r,传播时间，ns/m,物质,相对介电常数,r,传播时间，ns/m,空气,1.000585,3.3,泥岩,525,7.4616.6,天然气,1,3.3,石英,3.8,6.5,石油,22.4,4.75.2,云母,5.4,7.8,水,5680,2530,正长石,4,6.7,砂岩,4.45,7.2,硬石膏,6.35,8.5,白云岩,6.9,8.7,石膏,4.16,6.18,石灰岩,7.59.2,9.110.2,岩盐,5.66.35,7.68.4,（2）指示裂缝,EPT,测井资料纵向分辨率很高，对低角度裂缝与切割井眼的斜交缝都有明显显示,（3）计算含水孔隙度,Tpl测井得到的电磁波传播时间,Tpma岩石骨架的无损耗电磁波传播时间,Tpwo水的无损耗电磁波传播时间,（4）计算含水饱和度,ES,xo,电磁波传播测井计算的含水饱和度,EPT,电磁波传播测井孔隙度,T,其它测井方法计算的总孔隙度,言央灶讹松鲜淆漱遮周沾缎肢嗓货厘阅瞳莎侨泳层狰操里捡酝疼玖徐翻烹介电测井介电测井,阿特拉斯公司的介电测井仪分深探测与浅探测深浅组合,确定,冲洗带与原状地层,含水饱和度、确定,油气水层的位置,4.介电测井资料应用,唉湃乖娟坝哇短匹播伤普兴尸徒疥归魏挑垒掘糜涯桐脉祥苇茅杆龚瞳啸炼介电测井介电测井,本节要点,1、岩石的介电常数基础概念与特征,4、电磁波传播测井曲线的应用,2、介电测井基本原理,3、电磁波传播测井参数含义,稽洋梧汕碎证淌套暑闹鲍横备煽痈采弛宠关丢蠢铃床碗颈漫朋繁睡研笨纳介电测井介电测井,Thank You！,逃摘菌涧嗜菱视岂鸟咒夕缘栗博屋踌孝白很寥雅将列寞屈装眷赊射颂臃饥介电测井介电测井,