高分辨率阵列感应(HDIL)测井仪器的原理及应用分析

李梦（大庆钻探工程公司测井公司，黑龙江 大庆 163000）

高分辨率阵列感应(HDIL)测井仪器的原理及应用分析

李梦（大庆钻探工程公司测井公司，黑龙江 大庆 163000）

高分辨率阵列感应测井在油田勘探开发中发挥重要作用。文中对高分辨率阵列感应(HDIL)测井仪器基本测量原理、测井环境和工艺要求进行了介绍，对其在储层识别评价中的应用进行了分析。

高分辨率阵列感应测井；原理；应用

随着石油勘探技术的发展，测井仪器精度不断提高。电阻率测井能够反映储层流体性质，在储层识别、解释、综合评价过程中发挥重要作用。随着油田勘探开发的不断深入，勘探对象越来越复杂，常规的电阻率测井分辨率不高，测定的电阻率精度不够，不能有效划分薄储层，在大斜度井和井径扩大井段可靠性也较差。由于常规电阻率测井存在以上不足，国外测井公司经过技术研究，推出了高分辨率阵列感应(HDIL)测井仪器，能够极大的提高电阻率测井的精度。本文介绍了高分辨率阵列感应(HDIL)测井仪器的基本原理、测井环境和工艺要求，对仪器的地质应用方法进行了分析。

1 高分辨率阵列感应测井仪原理

1.1 高分辨率阵列感应测井仪测量原理

高分辨率阵列感应测井仪运用电磁感应的原理，井下测井仪器部分安装有发射线圈和接受线圈，通过在发射线圈中通交变电流，电流使得线圈周围介质中形成一个交变磁场，地层中导电介质受到交变磁场的影响，产生电动势，形成以井轴为中心的同心环状电流。在发射线圈中交变电流的幅度和频率一定的情况下，形成的环状电流强度受到地层电导率影响，地层电导率越大，环状电流越大，二者呈正比关系。以井轴为中心的同心环状电流能够产生二次磁场，在接收端，接收线圈受到二次磁场影响，产生感应电动势，通过测定感应电动势的大小，就能够得出环形电流的大小，依据导电率与电流的关系，便可计算出地层导电率。接收线圈测定的电动势除了受到环状电流的影响，还受到发射线圈电流的影响，在计算时要消除这部分无用信号，测量结果只反映地层介质的导电性。

1.2 高分辨率阵列感应测井仪特点

高分辨率阵列感应(HDIL)测井仪采用两个双线圈系电磁场叠加的原理达到消除直藕信号影响的效果，共用一个发射线圈，使用10KHz、30 KHz、50 KHz、70 KHz、90 KHz、110 KHz、130 KHz、150 KHz总共8中频率同时工作，接收器由7个间距从0.15~2.39m不等的接收线圈组成，能够测量112个原始实分量和虚分量信号，这些测量的信号通过多路遥测短节发送到地面，地面接收信号后，使用专门的数据处理软件处理测量数据，能够得出6中不同径向探测深度（10英寸、20英寸、30英寸、60英寸、90英寸及120英寸）和3中不同纵向分辨率（1ft、2ft和4ft）的电阻率曲线。还能提供原状地层电阻率、冲洗带电阻率等，通过数据处理后，能够对井筒周围地层电导率沿径向变化进行成像处理，使测量结果更加直观。

2 高分辨率阵列感应测井仪测井环境和工艺要求

（1）高分辨率阵列感应(HDIL)测井仪对泥浆性能有一定要求，泥浆电阻率较低时，会造成测量结果的信噪比较低，从而影响仪器的测量精度，因此必须保持泥浆电阻率大于0.02Ω.m，不同井眼条件下，地层电阻率（Rt）与泥浆电阻率（Rm）比值有一定要求，具体如下：

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）高分辨率阵列感应测井仪下入井眼中后，常用的测量方法有居中测量和偏心测量，两种方法在测量过程中必须保持仪器线圈部分与井壁平行，线圈与井壁直接必须有一定空间。

（3）高分辨率阵列感应测井仪在测井过程中要求不能来回摆动，通常在测井时要安装绝缘扶正器，保证仪器工作的稳定性。同时井眼尺寸不能变化太大，否则影响最终测定结果，对于井径变化较大的井眼，必须同时进行高精度的井径测量，对结果进行校正，才能保证测定结果的准确性。

3 高分辨率阵列感应测井仪应用分析

（1）高分辨率阵列感应测井能够使用冲洗带电阻率与一维反演的地层真电阻率对比，从而识别储层流体性质。以松辽盆地为例，松辽盆地泥浆一般为淡水泥浆，泥浆滤液矿化度小于地层水矿化度，冲洗带是泥浆滤液和地层流体的混合液，当地层为水层时，冲洗带电阻率较地层真电阻率大，具有高侵特征，当地层为油层时，冲洗带电阻率较地层真电阻率小，具有低侵特征，由此可以对油水层进行定性识别。

（2）高分辨率感应测井对薄互储层识别效果较好。浅层薄储层在勘探过程容易出现漏判的情况，是油田勘探的薄弱环节，高分辨率感应测井高的纵向分辨率曲线（可达1ft）在薄储层识别中发挥重要作用，极大提高储层识别能力。

（3）高分辨率阵列感应测井能够定性评价储层渗透性，定量计算泥浆侵入半径。当泥浆侵入地层时，地层电阻率在径向上会发生变化，测定的不同径向探测深度电阻率曲线能够分析泥浆侵入半径。通过不同径向探测深度电阻率曲线变化程度，能够反映地层渗透性好坏，渗透性较好的地层，泥浆侵入量大，地层电阻率变化较大，渗透性较差的地层，泥浆侵入量小，地层电阻率变化不大。

[1]方林林，肖斐，丁娱娇.高分辨率阵列感应(HDIL)测井评价技术及应用[J].国外测井技术，2003,18(5):16-22

李梦（1987-），本科，籍贯：黑龙江省大庆市，工作单位：大庆钻探工程公司测井公司，职称：助理工程师。