第二节
感应线圈系的探测特性
线圈系的探测特性主要包括线圈系的横向探测特 性和纵向探测特性。 一、几何因子的特性
L r g 3 3 2 lT l R
3
归一化:

0



g (r , z )drdz 1
二、双线圈系的探测特性
1、横向几何因子 1)、横向微分几何因子 半径为r、单位厚度无限长 圆筒状介质电导率对测量
'
drdz ds：单元环电导= 2 r
i nT sT r I drdz 3 4 lT
第一节
感应测井原理
R r lR
3、涡流在R处产生的二次磁场
单元环内感生电流在周围 空间产生二次磁场，二次 磁场在接收线圈R中产生 的感应电动势为：
I’
T
lT
d R iM R I '
nR S R r 2 MR 4 lR3
值的相对贡献。
地层模型
Gr g (r , z )dz

a Gr (r ) (r )dr
0


(r , z ) (r )
二、双线圈系的探测特性
2 k Gr [(1 k 2 ) K (k ) (2k 2 1) E (k )] L
r L

k
1 4 2 1
示，由线圈系和电子线路组成。
线圈系：T和R按一定方式组合。
线圈距L：T和R间的距离为。
线圈参数：匝数N、截面积S及
绕向。 发射线圈T通有交流电，发射频率为20kHz。
第一节
一、 感应测井原理
感应测井原理
d dt
电磁感应原理
单元环：将地层看成半径不 同、同轴的无数个圆环组成。 这个圆环称为单元环。 涡流：单元环中存在的电流。 单元环几何因子：单元环在 接收线圈产生的信号的贡献。
K (k )
0

2
2
d 1 k sin
2 2
第一类完全椭圆积分
E (k ) 1 k 2 sin 2 d
0
第二类完全椭圆积分
二、双线圈系的探测特性
J. Spanier 和K. B. Oldham 给出了近似公式，
F (K )
16 5K 2
nT ST 2 MT r 3 2lT
第一节
4、接收线圈的感应电动势
感应测井原理
单元环内感生电流在周围空间产生二次磁场，二次 磁场在接收线圈R中产生的感应电动势为：
nT nR sT s R I L r deR 3 3 drdz 4L 2 lT l R
2 2 3
lR 、 lT
过单元环的磁通量确定？
B nT IS cos 3 2
第一节
感应测井原理
通过单元环的磁通量如何确定？
0 nT IS B cos 3 2
nT IS d cos 2r d 3 2
nT IS nT IS 2 2 cos sin d sin 2 0 nT IS 2 r MI 3 2
第四章
感应测井
电阻率测井仪要求井内介质必须具有一定的导 电能力，在油基泥浆井和空气钻进井内无法测量，
而以电磁感应原理为基础的感应测井则可以实现电
阻率测量。 电导率：电阻率的倒数。 感应测井仪输出：地层电导率或地层电阻率。 （中感应RILM和深感应RILD）
第一节
一、 电磁感应原理
感应测井原理
当一个导体回路中的电流变化时，在附近的 另一个导体回路中将出现感应电流；或把一个磁
感应测井原理
微分形式
D H J t
物理意义
安培环路定律
E
B t
法拉第电磁感应定律 磁通连续性定律 高斯定律
BdS 0
S
麦 克 斯 韦 方 程
B 0
D
DdS q
S
第一节
感应测井原理
二 、 感应测井仪的结构 感应测井仪的井下部分如图所
对上式稍加修改

r

B
m
nT IS 2 r MT I 3 2lT
lT是T到单元环的距离
第一节
2、单元环中的涡流
根据电磁感应原理，电动势
感应测井原理
V i MI
2）在单元环内产生的感
应电动势
inT sT r de I 3 2lT

3）单元环内的感生电流
dI de ds
第一节
感应测井原理
6、地层视电导率
地层视电导率等于
a
E R 与仪器常数之比。
ER a g (r , z ) (r , z )drdz 0 K仪
第一节
感应测井原理
7、无用信号与有用信号差异
直接在接收线圈中产生的 感应电动势 Ex 与周围介质
的电阻率无关。
i nT nR S Ex I 3 2 L
2 0
无 用 信 号
有 用 信 号
nT nR sT s R I L r deR 3 3 drdz 4L 2 lT l R
2 2 3
例：写出如图4-2分区均匀的介质的视电导率。
图4-2 地质模型 分
s
区均匀介质
t
i
m
s
a mGm iGi t Gt sGs
—分别为单元环到接收线圈和发射线圈的距离。
第一节
5、单元环几何因子理论
感应测井原理
nT nR sT s R I K仪 4L
2 2
L r g 3 3 2 lT l R

3
接收线圈的感应 电动势
ER K仪
0



gdrdz
K 仪—仪器常数；
g—单元环几何因子，与单元环和线圈系的相对位置有关。
双线圈系感应测井原理
第一节
感应测井原理
1、发射线圈在空间产生的一次磁场 磁偶极距
m SI ISe z
IS A sin e 2 4 IS B (e 2 cos e sin ) 3 4r
磁偶极距在空间产生的磁场
r
旋 转 对 称 性 决 定 分 量 为 零
φ

m
铁在一个闭合导体回路附近移动时，回路中也将
出现感应电流，即穿过一个回路的磁通量发生变 化时，在这个回路中将出现感应电动势，并在回 路中产生电流，感应电动势等于磁通变化率的负 值。这一现象称为电磁感应现象。
第一节
一、 电磁感应原理
积分形式
D H dl J dS t l S B E dl dS t l S