LOGIQ陣列感應(yīng)在測(cè)井中的研究與應(yīng)用

王崇軍，李 颋

（中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司長(zhǎng)慶分公司，陜西 西安 710000）

1 陣列感應(yīng)測(cè)井儀器現(xiàn)狀分析

20世紀(jì)90年代，國(guó)外出現(xiàn)了一種新型測(cè)井方法——陣列感應(yīng)測(cè)井，比起傳統(tǒng)感應(yīng)測(cè)井方法，陣列感應(yīng)測(cè)井具有更高的采集精度、更寬的探測(cè)范圍、更明顯的泥漿侵入反應(yīng)以及更精確的油氣水辨識(shí)能力，大大提高了測(cè)井在油氣勘探過(guò)程中發(fā)揮的作用。

目前，應(yīng)用較為廣泛的陣列感應(yīng)儀器主要有美國(guó)斯倫貝謝公司研發(fā)的AIT系列陣列感應(yīng)測(cè)井儀器、哈里伯頓公司先后研發(fā)推出的高分辨率感應(yīng)HRAI儀器和ACRT陣列感應(yīng)測(cè)井儀器、阿特拉斯公司研發(fā)的HDIL陣列感應(yīng)測(cè)井儀器，俄羅斯公司研發(fā)的IKZ-2陣列感應(yīng)測(cè)井儀器以及中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司研發(fā)的MIT陣列感應(yīng)測(cè)井儀器。

通過(guò)使用陣列感應(yīng)測(cè)井儀器，可采集探測(cè)深度10～120 in（1 in=2.54 cm）以及徑向分辨率為1、2和4 ft的電阻率曲線。

上述陣列感應(yīng)儀器在儀器構(gòu)造和設(shè)計(jì)方面都有獨(dú)特之處，均在實(shí)際測(cè)井中通過(guò)了檢驗(yàn)，在油氣田勘探開(kāi)發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了明顯的效果，得到了油田行業(yè)的認(rèn)可。其中，哈里伯頓公司的矩陣補(bǔ)償真電阻率測(cè)井儀（Array-Compensated True Resistivity Tool，ACRT），在長(zhǎng)慶油田預(yù)探井勘測(cè)中應(yīng)用廣泛，得到了甲方的高度認(rèn)可。本研究以ACRT陣列感應(yīng)測(cè)井儀器為例，從儀器性能以及現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)入手，分析了LOGIQ陣列感應(yīng)在油田勘測(cè)中的應(yīng)用。

2 LOGIQ陣列感應(yīng)測(cè)井儀器的原理及優(yōu)勢(shì)

陣列感應(yīng)儀器的原理與傳統(tǒng)測(cè)井一樣，采用不同線圈測(cè)量地層數(shù)據(jù)。不同的是，陣列感應(yīng)測(cè)井儀器結(jié)合了較為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和電子技術(shù)，將井下儀器采集到的地層信息傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)中，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的處理，形成了具備多種探測(cè)深度和分辨率的陣列感應(yīng)測(cè)井曲線。

繼2006年哈里伯頓公司推出高分辨率感應(yīng)后，又推出了具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型非對(duì)稱(chēng)陣列感應(yīng)測(cè)井儀器——ACRT陣列感應(yīng)，以獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法迅速在油田測(cè)井行業(yè)占據(jù)了一席之地。

相比于傳統(tǒng)的電阻率測(cè)井，ACRT陣列感應(yīng)能夠獲得更精確的地層數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)同時(shí)具備較高的縱向分辨率和較深的徑向探測(cè)范圍。

2.1 ACRT的組成

（1）1個(gè)發(fā)射器；

（2）6個(gè)子陣列接收器。其中，每個(gè)子陣列接收器都有1對(duì)接收器，也就是1個(gè)主線圈包含1個(gè)主接收器和1個(gè)補(bǔ)償接收器。因此，ACRT陣列感應(yīng)儀器也叫作補(bǔ)償陣列感應(yīng)儀器；

（3）5種徑向探測(cè)深度（10、20、30、60、90 in）和3種工作頻率，也就是3組分辨率（1、2、4 ft）。

2.2 ACRT的優(yōu)勢(shì)

（1）儀器設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的非對(duì)稱(chēng)線圈排列；

（2）儀器線圈排列順序?yàn)?～80 in；

（3）儀器刻度采用嚴(yán)格的方法和步驟，提高了ACRT陣列感應(yīng)儀器的采集精度和重復(fù)性以及在復(fù)雜井況中的適應(yīng)性；

（4）改進(jìn)了對(duì)近井電阻率的測(cè)量，所采集的徑向電阻率曲線更精確，更真實(shí)地解釋了井眼以及周?chē)h(huán)境的影響；

（5）采用多功能的采集模式，除采集感應(yīng)數(shù)據(jù)外，還具備同時(shí)采集泥漿電阻率、溫度和自然電位曲線（SP）的功能；

（6）增強(qiáng)了儀器的組合能力，減少了儀器下井趟數(shù)，降低了井筒施工風(fēng)險(xiǎn)。

3 陣列感應(yīng)在實(shí)際測(cè)井中的應(yīng)用

在長(zhǎng)慶油田區(qū)域勘探階段的探井測(cè)井中，通常使用兩串儀器采集地層數(shù)據(jù)，第一，主串儀器組合：自然伽馬+井斜+井徑+聲波+雙側(cè)向（GTET+IDT+ICT+BCAS+DLL）；第二，放射性串儀器組合：自然伽馬+自然伽馬能譜+補(bǔ)償中子+巖性密度+陣列感應(yīng)（GTET+CSNG+DSNT+SDLT+ACRT）。在實(shí)際測(cè)井資料采集過(guò)程中，對(duì)測(cè)井資料產(chǎn)生的影響包括以下 3個(gè)方面。

3.1 井眼尺寸影響

由于使用井眼校正，井眼尺寸對(duì)ACRT陣列感應(yīng)測(cè)井資料采集具有一定的影響。在測(cè)井中，由于儀器探測(cè)的深度是井筒周?chē)纳疃龋鄣某叽缭酱螅綔y(cè)深度越淺，測(cè)井資料的獲取也隨之受到影響。

3.2 泥漿性能影響

一般來(lái)說(shuō)，泥漿電阻率在0.1 Ω·m以下，無(wú)法滿足陣列感應(yīng)測(cè)井要求；泥漿電阻率在 0.1～0.2 Ω·m，視實(shí)際采集效果而定；泥漿電阻率在0.2 Ω·m以上，能滿足陣列感應(yīng)測(cè)井要求。泥漿電阻率越低，陣列感應(yīng)采集效果越差，反之亦然。

3.3 地層溫度影響

眾所周知，地層溫度隨著井深的增加而升高。在ACRT陣列感應(yīng)儀器中，尤其是10 in測(cè)井曲線，對(duì)溫度梯度變化極其敏感，導(dǎo)致實(shí)際測(cè)井采集中會(huì)出現(xiàn)10 in測(cè)井曲線亂序的情況。

因此，在實(shí)際采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，必須結(jié)合井眼校正、泥漿電阻率校正以及地層溫度梯度校正進(jìn)行測(cè)井資料校正和把控。

圖1是某井陣列感應(yīng)測(cè)井采集到的10 in曲線，出現(xiàn)亂序情況，不符合測(cè)井資料標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 某井陣列感應(yīng)測(cè)井采集的10 in曲線

圖2是結(jié)合井眼校正、泥漿電阻率校正以及地層溫度梯度校正后的優(yōu)質(zhì)測(cè)井資料。曲線質(zhì)量效果明顯，消除了環(huán)境影響，提高了ACRT陣列感應(yīng)測(cè)井的準(zhǔn)確率，能夠真實(shí)地反映地層信息。

圖2 結(jié)合井眼校正、泥漿電阻率校正以及地層溫度梯度校正后的優(yōu)質(zhì)測(cè)井資料

4 結(jié)語(yǔ)

陣列感應(yīng)測(cè)井技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，在技術(shù)和市場(chǎng)上形成了良性循環(huán)，并在油氣田勘探開(kāi)發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)介紹哈里伯頓新型陣列感應(yīng)ACRT儀器的原理和構(gòu)成，結(jié)合長(zhǎng)慶油田區(qū)塊實(shí)際測(cè)井經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一套適合長(zhǎng)慶油田區(qū)塊陣列感應(yīng)測(cè)井資料合成的方法，通過(guò)井眼、泥漿電阻率以及地層溫度，對(duì)亂序測(cè)井資料進(jìn)行合成，具有可實(shí)施性和可操作性。