LOGIQ陣列感應(yīng)在測井中的研究與應(yīng)用

王崇軍，李 颋

（中國石油集團(tuán)測井有限公司長慶分公司，陜西 西安 710000）

1 陣列感應(yīng)測井儀器現(xiàn)狀分析

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

目前，應(yīng)用較為廣泛的陣列感應(yīng)儀器主要有美國斯倫貝謝公司研發(fā)的AIT系列陣列感應(yīng)測井儀器、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)測井儀器、阿特拉斯公司研發(fā)的HDIL陣列感應(yīng)測井儀器，俄羅斯公司研發(fā)的IKZ-2陣列感應(yīng)測井儀器以及中國石油集團(tuán)測井有限公司研發(fā)的MIT陣列感應(yīng)測井儀器。

通過使用陣列感應(yīng)測井儀器，可采集探測深度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)計方面都有獨(dú)特之處，均在實(shí)際測井中通過了檢驗(yàn)，在油氣田勘探開發(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)償真電阻率測井儀（Array-Compensated True Resistivity Tool，ACRT），在長慶油田預(yù)探井勘測中應(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)測井儀器為例，從儀器性能以及現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)入手，分析了LOGIQ陣列感應(yīng)在油田勘測中的應(yīng)用。

2 LOGIQ陣列感應(yīng)測井儀器的原理及優(yōu)勢

陣列感應(yīng)儀器的原理與傳統(tǒng)測井一樣，采用不同線圈測量地層數(shù)據(jù)。不同的是，陣列感應(yīng)測井儀器結(jié)合了較為先進(jìn)的計算機(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)降孛嬗嬎銠C(jī)中，經(jīng)過計算機(jī)的處理，形成了具備多種探測深度和分辨率的陣列感應(yīng)測井曲線。

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)立自主知識產(chǎn)權(quán)的新型非對稱陣列感應(yīng)測井儀器——ACRT陣列感應(yīng)，以獨(dú)特的設(shè)計方法迅速在油田測井行業(yè)占據(jù)了一席之地。

相比于傳統(tǒng)的電阻率測井，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)同時具備較高的縱向分辨率和較深的徑向探測范圍。

2.1 ACRT的組成

（1）1個發(fā)射器；

（2）6個子陣列接收器。其中，每個子陣列接收器都有1對接收器，也就是1個主線圈包含1個主接收器和1個補(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

（1）儀器設(shè)計采用先進(jìn)的非對稱線圈排列；

（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)了對近井電阻率的測量，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圍環(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。

3 陣列感應(yīng)在實(shí)際測井中的應(yīng)用

在長慶油田區(qū)域勘探階段的探井測井中，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)際測井資料采集過程中，對測井資料產(chǎn)生的影響包括以下 3個方面。

3.1 井眼尺寸影響

由于使用井眼校正，井眼尺寸對ACRT陣列感應(yīng)測井資料采集具有一定的影響。在測井中，由于儀器探測的深度是井筒周圍的深度，井眼的尺寸越大，探測深度越淺，測井資料的獲取也隨之受到影響。

3.2 泥漿性能影響

一般來說，泥漿電阻率在0.1 Ω·m以下，無法滿足陣列感應(yīng)測井要求；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測井曲線，對溫度梯度變化極其敏感，導(dǎo)致實(shí)際測井采集中會出現(xiàn)10 in測井曲線亂序的情況。

因此，在實(shí)際采集數(shù)據(jù)的過程中，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)行測井資料校正和把控。

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

圖1 某井陣列感應(yīng)測井采集的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)測井資料

4 結(jié)語

陣列感應(yīng)測井技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，在技術(shù)和市場上形成了良性循環(huán)，并在油氣田勘探開發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用。通過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)合長慶油田區(qū)塊實(shí)際測井經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一套適合長慶油田區(qū)塊陣列感應(yīng)測井資料合成的方法，通過井眼、泥漿電阻率以及地層溫度，對亂序測井資料進(jìn)行合成，具有可實(shí)施性和可操作性。