微电阻率测井的电极尺寸较小，电极间的距离较近，测量电流只流经地层一段较短的距离便返回至回流电极，因此，它的探测深度较浅，故称微电阻率测井。微电阻率测井测量的是渗透性地层的冲洗带电阻率Rxo。为什么要测量Rxo呢？电阻率测井的一个主要目的是求得原状地层的电阻率（真电阻率），以便结合其它参数（孔隙度、地层水电阻率Rw、泥质含量等）算出地层含水饱和度。然而，在测量地层真电阻率时，测量电流必须穿过冲洗带和过渡带。测量结果或多或少要受到泥浆和浸入参数的影响。在对这些影响作必要的修正时，就得知道地层中各个部分的电阻率。设计一套具有不同探测深度的电阻率测井仪便可以达到这一目的。例如，双侧向测井仪测量地层深部和中部的电阻率，微电阻率测井仪测量地层浅部的电阻率。一般来说，为了求得地层真电阻率，同时使用深、中、浅三种电阻率测量仪器可获得最佳结果。所以，双侧向测井仪通常和微电阻率测井仪组合在一起下井。 早期的微电阻率测井采用微电极测井，电极系与电流线分布如图2-1-28（a）。微电极测井可以同时测量一条1.5英寸梯度曲线和一条2英寸电位曲线。1.5英寸梯度曲线主要是反映了泥饼
的影响，而2英寸电位电极系则可以探测到地层冲洗带。因此，根据电位和梯度曲线的差异，可以判断井壁是否存在泥饼，并根据泥饼的存在可间接地确定该地层是否为渗透性的地层。但在测井不利的条件下，普通的微电极测井存在的主要问题与非聚焦的普通电阻率测井类似，即常常因为泥浆和泥饼的分流作用而不能取得理想的效果。解决这个问题的办法就是使测量电流聚焦。目前广泛使用的聚焦式微电阻率测井仪有微侧向测井仪、邻近侧向测井仪和微球形聚焦测井仪。
微侧向电极系及电流线分布图示于图12-1-28(b)。该电极系由主电极A0，围绕A0的屏蔽电极A1和回流电极B（离A0、A1较远，图中未画）组成。A0向地层发射主电流，Al向地层发射屏流，主电流与屏流具有相同极性。在屏流作用下，主电流被聚焦成束状，水平地流入地层，而不会沿泥饼分流。由于电极系尺寸较小，主电流进入地层不远即散开，然后返回至回流电极B。聚焦电流束约6cm厚，因此它有极好的纵向分层能力。在泥饼厚度小于1cm，侵入深度大于8cm的情况下，它所测的电阻率值可不作校正而直接读得Rxo值。它的主要问题是探测深度稍小，约为7.6cm。在Rxo／Rmc（Rmc为泥饼电阻率）比值高的情况下，泥饼厚度大于 1cm时
测量结果不可靠。
邻近侧向电极系示于图2-1-29。它由主电极A0、屏蔽电极A1、聚焦电极A2和回流电极B组成。它和微侧向电极系的主要区别就是电极尺寸稍大，并增加了一个聚焦电极A2，因而探测深度较深，约为15cm～25cm。因此，它受泥饼的影响稍小。由于探测深度深了，其测量结果受到原状地层的影响。要想由它直接读得Rxo值，侵入直径必须大于100cm。
微侧向和邻近侧向电极系不同，但通常共用一套电子线路。究竟用微侧向电极系还是用邻近侧向电极系，要根据某地区渗透层侵入深度而定。
微球型聚焦测井是一种较好的测量地层冲洗带电阻率的方法。它是根据球型聚焦原理设图2-1-29 邻近侧向电极系
计的，其目的是为了克服微侧向和邻近侧向测井的缺点。只要适当选择电极距并有效控制屏流分布，微球形聚焦测井受泥饼的影响最小而其探测深度又适中。当泥饼的平均厚度为0.6cm～1.2cm，Rxo／Rmc比值为中等偏高（5＜Rxo／Rmf＜20）的情况下，由它所测的Rxo值可以不作校正。 图2-1-30 微球型聚焦测井电极系和电流线分布示于图
微球型聚焦测井电极系和电流线分布示于图2-1-30。该电极系由主电极A0、屏蔽电极A1、监督电极M1、M2、测量电极M0及回流电极B组成。主电极A0位于中间，其它电极呈矩形框状分布在A0电极的四周。从主电极A0同时流出主电流I0和屏流I1。屏流经泥饼流回至屏蔽电极A1。在电场力的作用下，主电流被迫穿过泥饼进入地层冲洗带。由于屏流的聚焦作用使主电流不沿着泥饼流动。通过调整屏流I1（或主电流I0），保持两个监督电极M1、M达州普光气田2电位相等（近似），那么主电流I0在冲洗带中将呈辐射状均匀散开，形成球形等电位面。也就是说，在冲洗带中主电流失去了屏流的聚焦作用。因此，主电流不会像邻近侧向那样流人地层很深。
虽然主电流I0不沿泥饼分流，然而I0必须穿过泥饼。由于它的探测深度浅，当泥饼较厚时，泥饼的影响也是不可忽略的。为此，仪器设置了测量电极M0，测量M0与M1（或M2）之间的电位差。根据公式：
(2-1-17)
计算出冲洗带的电阻率值。图2-1-31示出了对Rxo测量作贡献的区域。由图可见，合理选择M0电极的位置，即使泥饼厚度变化，电极M。的电位也能近似地代表泥饼和地层冲洗带交界面处的电位，因而消除了不希望出现的泥饼影响。
4.2 3104XA测井仪的一般描述
4.2.1一般描述
图2-1-32 3104XA微侧向／微电极测井仪外形图
3104XA微侧向／微电极测井仪外形见图2-1-32。该仪器主要由电子线路部分和极板推靠机构组成，两块极板分别为微侧向极板和微电极极板。微侧向电极系由主电极A0（CE电极）、围绕A0的8块分别用短路线短接的屏蔽电极（GE电极）以及远处的回流电极B（BR电极）组成。它可以测量一条微侧向曲线。微电极电极系由供电电极（1号电极）、两个测量电极（2号、3号电极）、电流返回电极（RE电极）和参考电极（5号电极）组成。它可以同时测量一条1.5英寸梯度曲线和一条2英寸电位曲线。因此，3104XA微侧向／微电极测井仪具有同时测量微侧向、微梯度、微电位等三条微电阻率曲线的功能。该仪器在收拢推靠臂下井时，可以测量泥浆电阻率，而在张开推靠臂
进行测井时，还可以同时记录一条井径曲线和一条自然电位曲线。该仪器可以单独测井，也可与1229EB双侧向测井仪组合测井。
3103XA邻近测向／微电极测井仪与3104XA微侧向／微电极测井仪共用一套电子线路，仅刻度电阻和极板不同而已。究竟用微侧向电极系还是用邻近侧向电极系，要根据某地区渗透层侵人深度而定。
4.2.2一般技术说明
表2-1-2 3104XA微侧向技术说明
长度 | 11.85英尺 （3.61m） |
直径 | 4 1/2英寸（11.43cm） |
重量 雪卡毒素 | 225磅（101.9kg） |
最高温度 | 350F（177 C） |
最小裸眼井尺寸 | 6 3/4英寸（17cm） |
电缆 | 7芯 |
最大压力 | 20 000磅／英寸2（137.9 MPa） |
工作电压 | 交流180V/60HZ |
测量动态范围 | 微侧向/微电极 | 扬州寄语市长（0.2～2 000）皖西学院学报m |
井径 | 6 3/4～16 英寸 |
测量精度 | 微侧向/微电极 | （0.2～1.0）·m 5％ （1.0～商业部通知500）·m l％ （500～2000）·m 5％ |
井径 | （6 3/4～16）英寸 2％ |
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4.3 3104XA测井仪信号流程
4.3.1微电极测量电路和井径测量电路
微电极电路和井径测量电路的信号流程图示于图2-1-33。
微电极系的供电电流由240HZ方波发生器产生，由变压器T4次级的一个端经串联在供电回路中的限流电阻R输到0”电极（A0主电极），由变压器T4次级的另一端，经微电位刻度电阻R7、微梯度刻度电阻R8输到作为电流返回电极的微电极极板框架。微梯度的测量电极从1”电极（A1 电极）和2”电极（A2电极）取出，经过“刻度、零、测井”开关（继电器），由变压器T3’耦合到信号放大器进行放大。放大后的信号经相敏检波器的全波整流，LC滤波器的滤波后，经缆芯3、7或3、5输出。相敏检波器的相位控制信号也由240HZ方波发生器供给。微电位的测量电路与微梯度测量电路相似，只不过微电位的测量信号取自2”电极和5”远电极。经放大、整流、滤波后的微电位信号经缆芯1、7或1、5输出。
电阻R7、R8分别用来产生微电位和微梯度的内刻度信号。
井径测量电路由恒流源和井径仪电阻构成。恒流经过井径仪电阻，在电阻两端产生电位差，这个电位差与井径的变化成正比。这个电位差就是井径信号。该信号经缆芯17、18或缆芯5和下井仪中供电变压器初级绕组的中心抽头（C．T．T2）输出。
4.3.2微侧向电路和极板马达控制电路
微侧向电路和极板马达控制电路的信号流程图示于图2-1-34。
微侧向电极系由测量电极CE生态学报、聚焦电极GE和回流电极组成。微侧向电路主要由恒压控制
回路和测量电路组成。480HZ振荡器产生的方波信号经变压器T6降压，形成阻抗很低的输出。该输出电压从电阻 R6上取出一部分（100mV），直接加到聚焦电极①，并经0.1电阻R1接到测量电极上。聚焦电极②经变压器T8次级绕组接到远电极BR。R6的中心抽头接在恒压控制回路的补偿放大器输入端。这样，供电电压经补偿放大器的输入阻抗接地。供电电路就构成了一个回路。在这个回路中，补偿放大器的输入为电极电压与参考信号（100 mV）之差。这个差值信号经补偿放大器放大后，经变压器T8反相加在电极上。这是一个负反馈电路，其作用的结果是使“差值”信号减小，而使电极电压恒定，这个恒定电压就是参考电压 100mV。
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