阵列感应在直井和水平井中的对比

史盼盼　文强

摘要：阵列感应在直井和水平井的响应对比是对实际测井的理论基础，该文通过COMSOL对直井和水平井中阵列感应进行数值计算，得出阵列感应在水平井中的响应特性与直井差别较大。通过对电流大小和流向的分析进一步解释这种差别。

关键词：阵列感应；直井；水平井

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）36-0133-01

随着油气勘探的进一步深入，水平井、大斜度井的数量与日俱增，相应的测井和解释成为重要的发展方向。20世纪90年代，国外出现了显得感应测井仪器——阵列感应。它所提供的井下丰富的地层信息，不但可以很好的消除各种环境影响和趋肤效应影响，获取地层的真电导率，而且还可以拓宽感应测井的应用范围，进行复杂的侵入解释和薄层分析，对准确评价油气储藏具有重要作用。本文通过COMSOL多物理场有限元软件，建立基本的三层地层模型，使用阵列感应仪器进行数值计算，并对结果进行电磁场分析。

1 在COMSOL直井和水平井模型创建

本文通过在COMSOL中创建的三层模型如图1所示。图1中仪器与地层正交为直井，仪器与地层平行为水平井。

本文采用的感应测井仪器是由Baker Atlas公司设计高分辨率感应测井仪器HDIL它是由单侧布置的7个三线圈系子阵列组成，其线圈系结构如图2所示。它是由单侧布置的7个三线圈系子阵列组成，表1是线圈系的参数。

2 直井和水平井场测井响应对比

本文取层厚为2m，围岩电导率为1S/m（电阻率1Ωm），目的层为0.01S/m（电阻率100Ωm）。仪器玻璃钢外壳半径0.045m，里面电导率取0 S/m。仪器从-2m移动到2m，步长为0.2m。

1）在直井中，短子阵列测量的读数接近真实的电导率，而长阵列受围岩影响严重，与地层真实电导率差距较大。

2）在水平井中，长子阵列在层边界处出现尖峰现象，与直井的情况完全不同，短子阵列的读数更接近地层电导率。

3）在水平井中，阵列感应的分辨率和分层能力明显大于直井。

3 直井和水平井电磁场分析

由于短子阵列差距不大，长子阵列差距较大，本文给出仪器处2m处（即层界面）的电流大小和流向图，如图4所示。在直井中，在层界面处形成涡流，与短子阵列相同，而水平井在上围岩处形成了反向电流，因此在界面处出现尖峰现象。

4 结论

本文通过给出直井和水平井模型，并对其进行数值计算，得出直井和水平井在短子阵列时规律类似，但在长子阵列时，响应特性有较大差距，水平井中阵列感应的分层能力比直井强。本文的研究结论对解释直井和水平井中阵列感应测井的响应特征具有重要的理论和实际意义。

参考文献：

[1] 肖加奇，张庚骥.水平井和大斜度井中的感应测井响应计算[J].地球物理学报，1995，38（3）：396-404.

[2] 赵小青，张会芳，潘保芝，等.水平井感应测井影响因素分析及在水淹层解释中的应用[J].测井技术，2010，34（1）：42-46.

[3]张建华，刘振华，仵杰.电法测井原理与应用[M].西安：西北大学出版社，2002：121-125.

[4] 晁立东，仵杰，王仲奕.工程电磁场基础[M].西安：西北工业大学出版社，2002：154-192.