雙側向測井誤差分析

劉晨

摘 要：本文分析了雙側向測井產生誤差的因素并總結了在使用中的注意事項。

關鍵詞：測井；雙側向測井；誤差

1 簡介

雙側向測井是在三側向和七側向的基礎上延伸出來的深、淺測向的組合測井模式。雙側向測井儀主要測量鹽水鉆井液鉆井的裸眼井的地層電阻率的主要方法，運用于裸眼井的石油測井。通過雙側向微球測井儀，還可測得原始地層電阻率和斷層帶電阻率，并且能研究不同地層電阻率的變化，結合綜合的測井資料，從而確定和評估不同地層含油特性。

2 儀器特性

2.1 雙側向微球的技術指標

耐溫：350F（176℃） 2小時

最大壓力：137.9Mpa

外徑：3.62in （91.2 mm）

適合井眼：5.5in-24in

最大測井速度：60 ft/min （18.3 m/min）

泥漿類型，水基泥漿：0.015 ohm-m 3.0 ohm-m180 V AC 4，6 供電

電纜 7 芯電纜

儀器換檔：測井 1，5 對 10

內零：5 對10

內刻：1 對10 14#--ID19#--ED16#--IS15#--ES（對18#）

7&8#--SP1#&3#開腿直流110伏

2.2 雙側向測井儀性能指標

曲線名稱深側向淺側向

測量范圍 0.2～40000W·m0.2～2000W·m

測量精度 ±5%±5%

探測深度152.4～213.36cm（60～84in）60.96～91.44cm（24～36in）

垂直分辨率60.96cm（24in） 60.96 cm（24in）

最大測量井眼 60.96cm（24in）

最小測量井眼 11.43cm（4.5in）

儀器耐溫 177°C（350°F）

儀器耐壓 137.89Mpa（2000psi）

2.3 安全規定

所有正常操作安全技術要求在HSE MS Manual（在線和P/N 186397—915 ）和RDFO（149400—915）中都有規定，任何特殊的技術要求和預防措施按如下規定：1239 DLL—S。電極輸出的電壓和電流很小，不會對人造成傷害。

3 雙側向測井儀

雙側向測井儀器有這不同的設計款式，但是他們都有一個三級電極器為核心，供電給中間部分的電極，會產生一定強度的電流，而兩側的兩個電極發射可變強弱的電流，從而使其與中間部分的電極電位差趨近于零。中間部分電極的電流變成向外的徑向流，以“電流層”模式進入地層，屏蔽電流之間的距離，從而決定進入地層的電流層的厚度。徑向進入地層的電流層由遠端的回路電極控制，因此就得到了鉆井液、侵入帶和原始地層的初始電阻率。當鉆井液的導電性相對良好、侵入程度低，并且地層電阻率很高時，初始電阻率近似于地層真電阻率。

4 絕緣問題

馬籠頭和各導線絕緣達不到要求，容易造成測井曲線甩尖或者波動很大，造成數據不穩定；馬籠頭與外殼絕緣性達不到要求，得到的測井曲線淺側向基本正常，而深側向數據偏低且高阻上不去，還可能導致供電電流過大、下達命令錯誤、上傳數據不穩定等問題，從而達不到正常的測井數據。

還有一種情況是其他馬籠頭和雙側向專用馬籠頭混淆，這樣造成電壓返回測量線與外殼短路，從而測井曲線出現雙軌現象，深側向明顯低于淺側向。

針對雙側向馬籠頭的特殊要求，能夠順利完成測井數據，有以下幾點要特別注意：①每次下井之前都要使用搖表檢查馬籠頭的絕緣性。檢查時一定要把馬籠頭與電纜斷開，防止搖表的高電壓燒壞地面儀器，而在檢查電壓測量返回線時，不用與電纜斷開。②上井時攜帶兩個雙側向專用馬籠頭，以防萬一。③每次下井前，特別是深井，一定要對馬籠頭上端接口及時清洗，重新注入硅脂，以保證其絕緣良好。

4.1 電極N對雙側向測井數據的影響

4.1.1 絕緣低。電極N分為地面和井下兩個位置，所以受到的干擾因素各有不同。電極N在地面上時，受到的干擾因素有以下兩個方面：①工業電流（主要指工業擴散的直流和低頻率交流）。深淺曲線交錯或者不規則波動程鋸齒狀的變化。原因可能是井場附近有大型電力裝置在工作，比如直流發電機或者是直流電焊機等的電流輻射，從而使電極N的點位形成不規則的變化，進而影響M、N之間的電位差。②井口接地處的電流干擾。根據測井的實踐經驗，接地電極離井口過近，會對測量數據結果有干擾，Ra值偏低，特別是高阻層的影響尤其明顯。電極N在井下受到的干擾主要是漏電，這樣也會影響測量數據。

4.1.2 斷路。從雙側向原理中得知，為保證點位無限趨近于零，電極N應該在相對的“無限遠”處。反之會產生短路，形成一個不穩定的懸浮電壓在電極N上，這樣M、N之間的電位差值要偏低，深淺側向電壓變小，從而導致測量的電阻率數值下降或者不穩定。

4.2 電極B對雙側向測井數據的影響

深屏流回路減少，影響主流的聚集，則是出于電極B與外殼之間的絕緣問題，從而深主流不能完全深入地層迅速發射，這樣造成深側向數值和曲線幅度降低。尤其在高阻層反映非常明顯，因此必須非常注意，要保證雙側向測井數據的成功率，就必須保證電極B的絕緣性良好。

如果深側向測量數據為高值甚至直到飽和值，就是電極B的斷路，井下電阻無窮大影響的。所以雙側向測井數據的正確與否，電極N、B起著至關重要的作用。因此在上井前認真檢查其絕緣和通斷是必須做的準備工作。

5 總結

雙側向測井儀是得到地層電阻率數據，它能夠區分飽含導電流體地層（含鹽水或者泥漿濾液）和飽含非導電流體地層（含油和氣）的儀器。為了采集準確的地層電阻率數據，上井前檢查好雙側向測井儀是測井工作的重中之重。

參考文獻：

[1]馮啟寧.測井儀器原理[M].東營：石油大學出版社，1991.

[2]鄭學新.雙側向測井[M].北京：石油工業出版社，1986.

[3]劉亞力.電極N、B對雙側向測井的影響[J].國外測井技術，2000，15（5）：56-58.