Eclips-5700自然电位测量问题分析与处理

唐宇霖，唐金波，刘先平，嵇成高，胡文才，杨 波

（中国石油测井有限公司天津分公司，天津 300280）

0 引言

自然电位测井是裸眼常规测井中的一项重要内容，其测井曲线可以判断岩性、确定渗透层、求取地层水电阻率、估算地层泥质含量及判断水淹层等[1-2]，自然电位测井被认为是简单稳定的测井项目，且在测井理论和处理方法上容易理解和实施[3]。但Eclips-5700 测井系统在自然电位测井时偶尔会出现基线不稳、数值异常、与其他测井曲线相关性差等问题。国内各测井施工单位为解决该问题进行了大量的研究工作，但实施效果或经济性及施工时效性仍有不尽人意之处。因此，通过对Eclips-5700 测井系统自然电位测量系统及信号流程解析，找出该系统产生自然电位测量问题的原因并提出解决措施。

1 自然电位测井简介

自然电位测井系统通常由井下测量电极、参考电极、信号测量单元组成[4]。常用的井下测量电极包括马龙头电极、双感应八侧向自然电位测量环、高分辨率阵列感应自然电位测量环、侧向加长电极自然电位测量环等；参考电极一般采用稳定金属制作的电极棒，测井时置于不易受干扰且与大地接触良好的地面上；信号测量单元通常由隔离放大、有源低通滤波、信号输出等部分组成。Eclips-5700 测井系统的自然电位测量电极一般使用高分辨率阵列感应上的自然电位测量环或侧向加长电极上的自然电位测量环，参考电极因测量方式不同分别使用地面电极或电缆外皮，信号测量单元可根据测量方式的不同采用地面系统的SP通道或遥测短节的信号处理单元。

2 影响因素分析与验证

在利用Eclips-5700 测井系统进行自然电位测井时，在部分井中会出现自然电位曲线基线不稳、数值异常（图1）、与其他测井曲线相关性差等问题。而分析验证这些影响因素，是解决问题的关键要素。

在双侧向测量项目中，自然电位测量电极为侧向加长电极上的自然电位测量环，参考点是电缆外皮。只能测1 条SP-BRDH曲线。与侧向并测的自然电位曲线出现基线严重漂移、数值异常时，如将加长电极的自然电位测量环直接接入电缆7#缆芯，由地面系统采集SP 曲线，问题将消失。

与高分辨率阵列感应并测自然电位时，可以测量SP-SPDH自然电位曲线。测量电极为阵列感应尾部的自然电位测量环，参考电极分别为地面电极和电缆外皮。在与高分辨率阵列感应同时测量的SP 曲线在部分井中会出现数值异常、地层分辨率低等问题。分析高分辨率阵列感应自然电位测量环的结构可知，该测量环采用不锈钢材料，距仪器连接环金属外壳40 cm。由于自然电位测量环与仪器连接环金属材料不同且相距较近，其各自电极电位亦不相同，其间会产生相互影响。另外由于测量环与高分辨率阵列感应1515MA 线路连接环金属相距较近，也会对SP曲线产生影响，导致其地层分辨率变低。

3 处理方案

对Eclips-5700 测井系统自然电位测量电极影响因素分析与验证结果认为，在与侧向并测自然电位时，缆皮电位不稳是影响SP 曲线质量的主要因素；在与高分辨率感应并测自然电位时，自然电位测量环的材料和设计位置是影响SP 曲线质量的主要因素。

3.1 测量缆皮电位曲线

在进行侧向组合并测自然电位时，在地面将10#缆芯接入地面系统自然电位测量通道，在3514 进行SPDH 测量的同时进行SP 测量。在实时测井完成后，利用测后处理程序，将SPDH 曲线测井数据与SP 曲线测井数据相减，可消除缆皮电位不稳造成的干扰。

3.2 定制专用自然电位测量短节

使用与双侧向同样的硬电极材料，制作自然电位测量短节。采用短节玻璃钢，自然电位测量电极置于玻璃钢中间位置，上下插头插座1#～7#芯以及10#芯对应相通，将自然电位测量环引线连接至下插头7#和8#芯。在进行非侧向仪器组合不使用MODE7 模式传输信号的情况下，将专用自然电位测量短节安装于仪器最上部，其两端加装扶正器防止摩擦电位干扰。测井前，由操作工程师设置地面控制菜单“SP SOURCE CONTROL”，选择“BRlDLE”设置，这样就可测量符合质量要求的SP 及SPDH曲线。

4 结语

图1 SP 曲线基线不稳、数值异常

自然电位测量电极结构简单，施工容易，但在测量过程中其测量信号会受到多种因素的影响。通过对Eclips-5700 自然电位测井影响因素的验证分析，找出影响该系统产生自然电位测量质量问题的主要原因，并针对性的提出解决方案。了解自然电位测井的影响因素，对于规范自然电位测井的施工环境、自然电位测量电极的结构设计、自然电位测量方式的选取都有着重要的意义，同时也为制定现场自然电位测井的质量控制措施提供重要依据。