一种新的全三轴感应仪器已经完成了一系列的现场测试。这种仪器具有两方面的技术先进性。其一,三轴信号发射器和接收器天线模式。每个模式包含一个磁矩沿轴向的天线和一对成十字交叉的天线组合。这种全方位的信号发射器和接收器天线在很大程度上简化了对数据的分析过程,并且避免了不同方向上测量深度范围不同的问题。测量信号发射器和接收器之间的9个感应信号,尽可能地提供最全面的数据。其二,仪器的设计将井筒对横向感应信号的影响降低到最小程度。对于含有密闭在绝缘套筒中的横向线圈的感应仪器而言,在水基泥浆环境下,井筒的影响是常规感应仪器受井筒影响的许多倍。另外仪器受井筒影响的方式十分复杂,例如井筒的几何形状和远离井筒地层的电阻率,使得校正工作非常困难。了解了引起这些井筒影响的物理原理,使得我们可以开发一种能够提供受井筒影响最小和最简单的测量仪器。全三轴感应仪的井筒影响与常规感应仪器的井筒影响相当,仅受井筒和近井筒附近地层电阻率的影响。通过调整天线布局和消除井筒影响,使得我们可以从9个感应测量信号中计算任意角度地层的张量电阻率。
尽管在过去的50年间,常规感应测量仪器是测井技术领域的关键手段之一,但随着测井技术的不断进步和对测井解释结果需求的不断增长,常规感应测井仪器所测量的数据因其感应线圈只有与地层方向成直角排列而不能全面反应地层状况,从而不能满足全面了解地层状况的需要。相比较而言,三轴感应仪器可以为我们提供更好地解释下列情况的数据:
(1)各向异性——在垂直井中使用的普通感应仪器只对地层水平方向的电阻率敏感,而三轴感应仪器对任何角度的各向异性的电阻率敏感。
(2)地层倾角和交错层里——尽管三轴感应仪器不能像常规地层倾角仪器那样提供详细的地层倾角数据,但是足以提供可以识别地层倾角和方位的数据。当各向异性的电阻率方向与地层方向不平行时,三轴感应仪器可以提供各向异性的方向。
(3)裂缝识别——三轴感应仪器可以识别裂缝的存在及其走向,提供重要的地层应力信息。对有油气填充的裂缝尤为敏感。
(4)识别地层的几何形状——全三轴感应仪器可以帮助识别相邻地层的存在及其走向。另外,还可以识别地层变薄或定向的侵入。
三轴感应仪器除了在斯伦贝谢公司的实验井中进行了测试外,还在一些石油公司的油井中完成了油田现场测试。其中一次是在一口井径为77/8in、淡水泥浆环境、近似水平方向排列的含气层序地层中完成的。测量结果显示,水平方向上的(XX,YY)电导率远远低于利用常规感应仪器测量方式(ZZ)所测量的电导率。这是典型的各向异性地层的明显特征。