套管井电阻率测井原理及应用

尹菊（大港油田第五采油厂，天津 300283）

套管井电阻率测井原理及应用

尹菊（大港油田第五采油厂，天津 300283）

套管井电阻率测井仪是地质勘探中常见的测井仪，属于带点极测井仪。套管井电阻率测井原理为捕捉外加电流在井眼附近岩石的电位差，通过多个电极系测量其变化。套管井电阻率测井应用价值巨大，测井仪可以测算地层视电阻率，并向井孔的介质供电，把电流输送至地层中。本文重点论述了套管井电阻率测井的原理及应用，由套管井中点源恒流电场的分布特征入手，剖析套管井地层电阻率测量原理，最终实现套管井电阻率测井的应用，计算出地层电阻率，完成套管井电阻率的勘测。

套管井；电阻率；电场分布

1 套管井中电场的分布特征

（1）近场区的分布特征

套管井中电场的近场区分布特征非常明显，其区域井内、井外电流的密度线皆呈曲线状态，位于套管内壁、外壁上附着感应电荷。

（2）中场区的分布特征

为了测量参数、数据处理、设计仪器方便高效，在实际工作中我们的测量工作主要集中在中场区。套管井中电场与井外地层的电场不同。

在套管井中电场的中场区，流体内电场强度与套管内一致，皆为沿轴线轴分布。其中的电流密度线方向亦沿轴线轴分布，而其强度与距离成反比。另外值得我们注意的是，即使横截面值相当，电场强度相当，电位亦相当，但电流密度仍存在不同的可能。

井外地层的电场、电流分布皆呈辐射状，方向皆为井的径向。泄漏电流属于一种横向流动的电流，其大小取决于地层电阻率大小。

（3）远场区的分布特征

在套管井中电场的远场区，不论套管还是井内流体，对电场的影响皆微乎其微。因此,在实际工作中可以忽略井眼的影响。这里需要强调的是，上述讨论是在假定电场分布在均匀地层。在实际地质勘探中，地层几乎都是不均匀的，但对于不均匀层状介质，以上结论仍然成立。

2 套管井地层电阻率测量原理

（1）等效原理

中场区电场分布规律性强、应用率高，故我们可以利用其特征，来建立套管传输线的模型。等效原理系将套管井利用计算机计算为等效的电工学直流传输线，借此来研究套管电阻率的测量方法。传输线的特征与单位长度套管的纵、横向电阻有关：套管的纵向电阻，除尺寸变化和接箍处外，不随深度而改变；横向电阻与地层有关，随深度的变化而变化。

（2）电极距原理

电极距系测量电极之间的距离。因为电极距值是相对固定的，故其对电极系数亦无影响。不同测量电极中点电位作为自变量，控制着电极距与仪器的纵向分辨率。利用测量原理和传输线方程，我们可以定量分析套管井的电阻率，甚至精确测量微弱的信号。基于上述原理，要测量三个电极，即测量二阶电位差，即可得出金属套管井中地层电阻率。

3 套管井电阻率测井的应用

（1）寻找漏失油层

漏失油层是一种潜力层，主要包括未开发、漏失的油气层和再度饱和的油气层。在漏失油层上，由于孔隙结构变化，裸眼井电阻率发生变化，导致与当前套管井相异，借此来寻找漏失油层。

（2）识别水淹层

调整井设计必须以油气藏实时监测结果和注水效果作为重要依据，而监测结果和注水效果取决于生产井不同阶段的水淹层评价结论。水淹层识别长期以来就是地质工作的一个难点，攻克水淹层识别这一重大课题，提升水淹层识别率，进而从总体上提升油田产量。在当前阶段，识别水淹层的主流方法是勘测含油气储层的含油饱和度，通过对比原始含油饱和度与当前含油饱和度，从比例系数中发觉、识别水淹层。

（3）监测油水界面

准确识别出油水界面，适时调整钻井措施在带边底水的油气田作业中尤为重要。油藏压力随时间变化而变化，且变化幅度较大。若开发的方式方法不周全，极易导致边底水位骤然跃升，势必导致油井产量下降，情况严重时甚至会直接产水。套管对识别油水界面存在一定干扰，故我们在套管外地层实施电阻率测井，再通过裸眼井资料对比，即可掌握油水界面的动态情况。

（4）高风险井电阻测井

当实际工作中需要勘测高风险、不具裸眼测井参数时，采用在未开发井中进行套管外地层电阻率测井勘测的参数，与在裸眼井中勘测的参数相似。因此，我们采用先下套管，再使用套管外地层电阻率测井的方法勘测地层参数，既可规避危险，又可获得数据。

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尹菊（1986-），女，汉，湖北仙桃人，助理工程师，大学本科，研究方向：石油地质。