套管井電阻率測井原理及應用

尹菊（大港油田第五采油廠，天津 300283）

套管井電阻率測井原理及應用

尹菊（大港油田第五采油廠，天津 300283）

套管井電阻率測井儀是地質勘探中常見的測井儀，屬于帶點極測井儀。套管井電阻率測井原理為捕捉外加電流在井眼附近巖石的電位差，通過多個電極系測量其變化。套管井電阻率測井應用價值巨大，測井儀可以測算地層視電阻率，并向井孔的介質供電，把電流輸送至地層中。本文重點論述了套管井電阻率測井的原理及應用，由套管井中點源恒流電場的分布特征入手，剖析套管井地層電阻率測量原理，最終實現套管井電阻率測井的應用，計算出地層電阻率，完成套管井電阻率的勘測。

套管井；電阻率；電場分布

1 套管井中電場的分布特征

（1）近場區的分布特征

套管井中電場的近場區分布特征非常明顯，其區域井內、井外電流的密度線皆呈曲線狀態，位于套管內壁、外壁上附著感應電荷。

（2）中場區的分布特征

為了測量參數、數據處理、設計儀器方便高效，在實際工作中我們的測量工作主要集中在中場區。套管井中電場與井外地層的電場不同。

在套管井中電場的中場區，流體內電場強度與套管內一致，皆為沿軸線軸分布。其中的電流密度線方向亦沿軸線軸分布，而其強度與距離成反比。另外值得我們注意的是，即使橫截面值相當，電場強度相當，電位亦相當，但電流密度仍存在不同的可能。

井外地層的電場、電流分布皆呈輻射狀，方向皆為井的徑向。泄漏電流屬于一種橫向流動的電流，其大小取決于地層電阻率大小。

（3）遠場區的分布特征

在套管井中電場的遠場區，不論套管還是井內流體，對電場的影響皆微乎其微。因此,在實際工作中可以忽略井眼的影響。這里需要強調的是，上述討論是在假定電場分布在均勻地層。在實際地質勘探中，地層幾乎都是不均勻的，但對于不均勻層狀介質，以上結論仍然成立。

2 套管井地層電阻率測量原理

（1）等效原理

中場區電場分布規律性強、應用率高，故我們可以利用其特征，來建立套管傳輸線的模型。等效原理系將套管井利用計算機計算為等效的電工學直流傳輸線，借此來研究套管電阻率的測量方法。傳輸線的特征與單位長度套管的縱、橫向電阻有關：套管的縱向電阻，除尺寸變化和接箍處外，不隨深度而改變；橫向電阻與地層有關，隨深度的變化而變化。

（2）電極距原理

電極距系測量電極之間的距離。因為電極距值是相對固定的，故其對電極系數亦無影響。不同測量電極中點電位作為自變量，控制著電極距與儀器的縱向分辨率。利用測量原理和傳輸線方程，我們可以定量分析套管井的電阻率，甚至精確測量微弱的信號。基于上述原理，要測量三個電極，即測量二階電位差，即可得出金屬套管井中地層電阻率。

3 套管井電阻率測井的應用

（1）尋找漏失油層

漏失油層是一種潛力層，主要包括未開發、漏失的油氣層和再度飽和的油氣層。在漏失油層上，由于孔隙結構變化，裸眼井電阻率發生變化，導致與當前套管井相異，借此來尋找漏失油層。

（2）識別水淹層

調整井設計必須以油氣藏實時監測結果和注水效果作為重要依據，而監測結果和注水效果取決于生產井不同階段的水淹層評價結論。水淹層識別長期以來就是地質工作的一個難點，攻克水淹層識別這一重大課題，提升水淹層識別率，進而從總體上提升油田產量。在當前階段，識別水淹層的主流方法是勘測含油氣儲層的含油飽和度，通過對比原始含油飽和度與當前含油飽和度，從比例系數中發覺、識別水淹層。

（3）監測油水界面

準確識別出油水界面，適時調整鉆井措施在帶邊底水的油氣田作業中尤為重要。油藏壓力隨時間變化而變化，且變化幅度較大。若開發的方式方法不周全，極易導致邊底水位驟然躍升，勢必導致油井產量下降，情況嚴重時甚至會直接產水。套管對識別油水界面存在一定干擾，故我們在套管外地層實施電阻率測井，再通過裸眼井資料對比，即可掌握油水界面的動態情況。

（4）高風險井電阻測井

當實際工作中需要勘測高風險、不具裸眼測井參數時，采用在未開發井中進行套管外地層電阻率測井勘測的參數，與在裸眼井中勘測的參數相似。因此，我們采用先下套管，再使用套管外地層電阻率測井的方法勘測地層參數，既可規避危險，又可獲得數據。

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尹菊（1986-），女，漢，湖北仙桃人，助理工程師，大學本科，研究方向：石油地質。