套管井電阻率測井

在油田的生產井中為了保護井壁，便於產出油氣都要在井內放入鋼質套管。在一定條件下，在金屬套管井中進行電測井。

基本介紹

• 中文名：套管井電阻率測井
• 學科：電法測井篇

歷史發展

在油田的生產井中為了保護井壁，便於產出油氣都要在井內放入鋼質套管。金屬套管是導電的，在套管內還能用電測井測量管外地層的電阻率嗎？初看起來是不行的，因為發射的電流都被鋼套管短路了。然而，理論和實踐證明，在一定條件下，是可以在金屬套管井中進行電測井的。早在20世紀30年代科學家就提出了構想，由於當時技術條件的限制未能實現。而在今天，由於科學技術的發展，已經研製出了這樣的儀器並已開始商用。

工作原理

從原理上講，套管井中的電測井採用定點測量，讓儀器的供電電極和測量電極與套管內壁保持良好的滑動接觸。在地面，在遠離井的地方放置供電電流的迴路電極B。只要電源頻率選擇足夠低（一般在1赫茲左右），提供的電流足夠大（一般在1安培以上），雖然絕大部分電流沿套管流動，但少量的電流會沿套管漏失，穿過管外地層流向地面迴路電極B。只要在每個深度點上，測出漏入地層的電流ΔI和該點套管與地面G電極間的電位，就可以計算該深度點附近的地層電阻率。實際測量分兩步進行：首先將電流送入電極A，經套管流向電極F，形成迴路，只要A電極與F電極間的距離L AF 小於6米，可以認為電流只沿套管流動，不會漏入地層，因此電極C、D之間的電位差ΔU CD 與電極D、E之間的電位差ΔU DE 相等，放大器H的輸出為零。然後將電源的一端與地面電極B相接，仍經A電極供電，此時大部分電流經套管返回電極B，僅有少量電流經地層流向迴路電極B，這時電極C、D之間的電位差ΔU CD 與電極D、E之間電位差ΔU DE 不再相等，放大器H有信號輸出，信號的大小相當於經C、D、E電極間流入地層的總電流ΔI，同時測出電極J與接地電極G之間的電位差ΔU JD ，經換算可得出套管外地層的電阻率。

研發價值

由於穿過套管進入地層的電流很少，因此，在電極C、D間或電極D、E間，電壓降信號只有納伏級（10 -9 伏特），屬微弱信號檢測。要在井下高溫、高壓環境，噪聲電平高的情況下檢測如此小的電平是困難的。既然技術如此之難，各服務公司為何要相繼投入巨資進行研發？這是因為在油田開發過程中，地層的含油、氣狀況在不斷改變，需要通過套管中測井來監測油藏動態，而套管井中電阻率測井是計算儲層油氣飽和度、了解開發過程中油氣分布變化的重要手段。此外，還可以找到在油田勘探初期由於技術水平不高而漏失掉的油氣層。