碳酸盐岩地层水平井电阻率各向异性校正方法研究及应用

在测井资料储层评价中,地层电阻率是储层有效性评价和流体性质识别的重要参数。水平井井眼轨迹轴线与地层水平面的相对位置变化,使得水平井中双侧向仪器测量电阻率时发出的电流穿过地层的方式发生变化。由于碳酸盐岩地层上覆压力和侧压不同,使得地层不同方向的电阻率不同。水平井主要测量地层垂直方向上的电阻率,直井主要测量地层水平方向上的电阻率,因此在同一深度下的水平井和直井测量结果不同。根据导眼井(直井)和斜度井(水平井)致密段地层的统计结果,拟合出横向各向同性电阻率校正公式,对塔中地区碳酸盐岩地层水平井电阻率进行各向异性校正,将校正后的电阻率用于储层的流体性质识别并与试油结果对比,取得了良好效果。     

大斜度井各向异性地层双感应测井响应特征研究

电性各向异性广泛存在于砂泥岩薄互层、裂缝地层及泥页岩储层等非常规油气藏,受井斜及各向异性影响,电测井仪器响应复杂,极大地增加了储层测井评价难度。为明确大斜度井/水平井中双感应测井响应特征,基于赫兹位函数,给出了各向异性地层双感应测井解析解,研究了井斜角度、电阻率对比度及各向异性系数等对双感应测井的影响,并初步探索了双感应测井对各向异性的识别能力。模拟结果表明,井斜角小于30°,双感应测井主要反映地层水平电导率,无各向异性识别能力;随着井斜角度的增大,双感应测井响应由水平电阻率向垂直电阻率过渡,地层界面处出现犄角;深感应测井响应对各向异性的敏感性大于中感应测井响应,且井斜角度及各向异性系数越大,双感应测井各向异性识别能力愈强。     

水平井中电阻率测井解释在Oman复杂储集层中的应用

通常用于定量评价的电阻率仪的设计和解释是基于交切水平层状地层的直井测井响应分析。这类仪器用于大斜度井或水平井中时，就会产生标准处理技术无法校正的假响应。利用三维正演模拟和反演图解法，我们能恢复地层电阻率剖面，同时产生合成的电阻率仪器响应，该响应与大斜度井中测得的野外测井响应一致。应用于Oman碳酸盐岩及碎屑岩储层水平井的电阻率测井证明这是校正大斜度井中侧向和感应仪读值受地层、视倾角、井眼及侵入综合影响的较好方法。     

大斜度井/水平井复杂介质双侧向测井响应数值模拟

依据油水两相渗流理论和对流扩散理论,进行泥浆侵入三维数值模拟.考察泥浆侵入对大斜度井/水平井测井环境的影响.大斜度井/水平井泥浆侵入受各向异性的影响,井周岩石物理失去轴对称分布特征,但一般重力影响相对较弱;采用三维有限元方法.进行不同井斜条件下海水泥浆侵入双侧向测井响应数值模拟,深浅侧向电阻率受相对井斜的影响,且随井斜角增大,无泥浆侵入的非厚储层其深浅侧向电阻率呈现负差异;随海水泥浆侵入影响加深,不同井斜情况的深浅侧向视电阻率幅度差异变化呈现复杂特征,且井斜角越大,深浅电阻率正差异出现得越晚;水平井相对于直井来说,双侧向测井响应与层厚及嗣岩校正关系差异很大.     

大斜度井侧向测井三维正演数值模拟及曲线快速校正方法研究

经典的电测井正演数值模拟多建立在地层关于井眼对称的前提下 ,而定向井 (水平井和大斜度井 )的客观存在 ,由于地层电阻率各向异性的影响 ,使得电测井三维数值模拟变得极为必要。在考虑常规双侧向测井和正演数值模拟计算的基础上 ,利用三维有限元素法( 3D FEM )进行大斜度井中双侧向测井响应的数值模拟求解 ,并以不同倾角为条件验证了方法的有效性 ;进一步针对目前严格的电测井三维反演处理的不现实性 ,应用严格正演刻度下的快速反褶积处理方法进行定向井的电测井曲线校正。从模型处理结果看 ,给出的方法是可靠的 ,现场推广应用工作正在进行中 ,有望取得良好效果。     

基于微电阻率成像测井的地层各向异性表征方法

各向异性是地层固有的属性，在大斜度井、水平井中，可利用随钻电磁波测井曲线的差异信息进行各向异性系数计算；在井斜角较小的井中，各向异性对电阻率的影响较小，利用差异信息来计算地层各向异性系数的方法不再适用。为此，利用微电阻率成像测井的高分辨率特征和不同方位局部测量特性来划分图像灰度等级，并建立等效电阻率体积模型，进一步计算等效水平电阻率和垂直电阻率，从而获得储层的各向异性系数。与实钻井随钻电阻率计算的各向异性系数对比，一致性好，并且微电阻率成像计算的各向异性系数分辨率更高，能够很好地反映裂缝、孔洞、非均质井段的各向异性特征，为评价地层的各向异性提供新手段。     

倾斜各向异性地层随钻电磁波测井响应模拟

为实现实时随钻地质导向和储层精细评价,深入认识倾斜各向异性地层随钻电磁波测井响应特征,基于赫兹矢量位函数,将任意方向的磁偶极子源分解为水平方向和垂直方向分别求解.低角度时采用高斯积分,高角度时利用Hankel变换对Bessel函数进行积分,实现了倾斜层状各向异性地层随钻电磁波测井响应的模拟,将结果与EM1D的模拟结果进行比较验证算法的正确性.通过对不同模型条件随钻电磁波响应的模拟,研究地层各向异性系数、发射频率、井斜角等参数对随钻电磁波测井响应的影响.井斜角较小时视电阻率主要反映水平电阻率随井斜角增大而增大;视电阻率逐渐由水平电阻率向垂直电阻率过渡.当地层各向异性系数与井斜角较大时,测量信号将远大于水平电阻率甚至超过垂直电阻率;井斜角越大,发射频率越高,随钻电磁波视电阻率受地层各向异性影响越大,且相位差电阻率较幅度比电阻率更加敏感.     

垂直井多分量感应测井大型三维有限差分模拟

电性各向异性低电阻率储层的含水饱和度评价经常出现偏差，其原因在于对这种储层的评价没有综合考虑测井仪器的测量特性和地层电阻率方向上的差异。对垂直井，表征各向异性地层的参数主要有水平电阻率和垂直电阻率，但常规电法测井只提供地层水平方向的电阻率信息，不能直接测量地层垂直方向的电阻率。多分量感应测井直接用来测量电性各向异性地层的水平电阻率和垂直电阻率，从而可对各向异性储层进行较为客观的评价。简单介绍了多分量感应测井原理，推导了垂直井中进行三维有限差分模拟的计算公式。计算结果表明，该算法能较好地模拟三维地层模型。它对更深入研究多分量感应测井方法以及进行仪器研制打下了较好的基础。     

大斜度井钻井液侵入储层电测井模拟算法研究

大斜度井的钻井液侵入机理及电阻率特征是当今测井理论研究的一个重要课题。通过查阅近年来国内外有关这方面的文献,系统总结了该领域的研究现状及进展情况,并对大斜度井电阻率测井响应理论模型和大斜度井电阻率测井响应算法进行了分析与对比,认为目前大斜度井的电测井资料解释仍然以直井理论为基础,由此也限制了以电测井为主的储层评价及相关的地质研究。根据大斜度井电阻率测井响应模拟存在的问题,提出了改进的算法。     

随钻电阻率受地层各向异性影响的判别

随钻测井已经成为大斜度井、水平井和小井眼的侧钻多分支井油气藏评价的重要手段,是定向井的关键技术之一。在大斜度井和水平井中随钻电阻率受地层倾角、井斜角的影响比较大,常规各向异性校正处理中,一般针对服务公司提供的校正图版来做手工校正,但基于图版的各向异性校正方法中的各向异性系数较难确定,不利于逐点解释。为此,在考虑到各向异性图版校正数量少、并非完全符合实际地层情况的基础上,应用一种迭代算法来对随钻电阻率受地展各向异性影响进行反演校正。利用该方法对东部X1和X2等井进行了反演校正处理,结果表明该方法能较真实地反映实际地层电阻率。     

水平井双侧向测井响应及层厚/围岩影响快速校正

建立上下3层介质的水平井模型,采用三维有限元方法研究水平井双侧向测井响应.结果表明,水平井双侧向测井响应受井眼位置的影响,井眼位于目的层不同垂向位置时,非厚层的双侧向测井响应差异明显;不同层厚及围岩条件下水平井双侧向测井响应与直井差异较大,且在无侵入条件下深浅侧向电阻率显示明显的幅度差异.在三维数值计算的基础上,建立水平井双侧向测井层厚及围岩影响校正图版,并据此研究水平井双侧向测井层厚及围岩影响校正快速计算方法.利用快速校正公式计算得到的校正图版与基于三维数值计算的校正图版具有很好的相似性,说明该方法可快速、有效地实现水平井双侧向测井响应的层厚及围岩校正.图5表4参15     

层状各向异性地层的识别与评价

在垂直井眼的层状各向异性地层中，水平电阻率、垂直电阻率和各向异性指数(垂直电阻率与水平电阻率的比值)是其主要描述参数。常规测井评价只注重于水平电阻率信息而忽略了垂直电阻率和各向异性指数信息，这样对各向异性储层的含油饱和度评价就会产生误差。提出了在常规测井条件下在低阻层根据深浅侧向测井曲线出现差异而深中感应测井曲线重合来识别各向异性地层的方法，给出了根据双感应和双侧向测井曲线计算地层水平电阻率、垂直电阻率和各向异性指数的相关公式，这些方法可望能改善各向异性储层的含油饱和度评价。     

各向异性倾斜地层双侧向测井响应数值模拟

利用三维有限元法,模拟了电性各向异性倾斜沉积岩层的双侧向测井响应。模拟结果表明:双侧向测井响应不仅受到地层倾角的影响,而且还受到地层电性各向异性的影响。在水平地层条件下,双侧向测井响应主要受到层理方向上地层电阻率的影响;在倾斜地层条件下,垂向上的地层电阻率对测井响应的影响增大。电性各向异性倾斜地层不仅造成电阻率曲线形态的变化,而且深、浅电阻率幅度差异更为复杂,给利用深、浅电阻率幅度差异定性识别油气层造成困难。     

水平井碳酸盐岩裂缝型储层双侧向测井响应特性

由于水平井的测井环境完全不同于直井,因此直井中所建立的裂缝型储层的双侧向测井响应模型、解释方法以及特征规律不适用于水平井。采用三维有限元数值模拟方法,分别对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝中流体电阻率、基岩电阻率、裂缝倾角以及泥浆侵入半径等的关系作了正演计算与分析,并总结了水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应变化规律。该研究成果对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的测井解释具有一定的参考价值。     

泥浆侵入各向异性地层阵列侧向测井响应数值模拟

泥浆侵入和地层各向异性都会造成阵列侧向测井不同探测深度曲线的分离,而曲线分离是地层参数反演的关键。为此,采用三维有限元方法模拟泥浆侵入条件下各向异性地层的阵列侧向测井响应特征,研究各向异性、泥浆侵入、井斜、围岩等因素对测井曲线分离的影响。结果表明：①直井条件下阵列侧向测井响应曲线主要受地层层理方向电阻率的影响;随着地层倾角的增大,垂向电阻率的贡献增大;对于无限厚各向异性地层,RLA1~RLA5曲线间在低角度情况下呈负差异,高角度时呈正差异,翻转角约为60°。②在一般情况下,泥浆侵入对阵列侧向测井曲线分离的影响大于各向异性。③对于泥浆侵入各向异性储层,不同探测深度曲线间的差异特征杂乱,不能单纯利用曲线差异识别油、水层。④层状泥浆侵入各向同性地层,随着井斜角的增加,受低阻围岩的影响,曲线分离程度减小;当侵入深度不大（0.1~0.4m）时,随着井斜角的增加,曲线分离程度增大。研究成果对阵列侧向测井资料处理及储层评价具有借鉴意义。     

近井眼洞穴型地层双侧向测井敏感因素分析

洞穴、裂缝及缝洞组合体是火成岩、碳酸盐岩储层的重要存储空间,具有各向异性明显、非均质性极强的特点,测井识别及定量评价难度大。为了给洞穴型地层测井识别与评价提供理论依据,基于有限元法,采用数值模拟方法分析了井径、钻井液电阻率、基岩电阻率、洞穴半径、洞穴填充物及洞穴与井壁的距离等因素对双侧向测井响应的影响。结果表明:在近井眼洞穴型地层中,由于洞穴的存在使双侧向电阻率明显减小,且随着洞穴半径增大,双侧向电阻率的减小幅度也增大;洞穴中心处的双侧向电阻率最小,随着洞穴半径增大,深、浅侧向电阻率都减小;双侧向电阻率随着洞穴与井壁的距离增大而增大,且浅侧向电阻率的增大程度明显高于深侧向电阻率。研究结果可为洞穴型地层双侧向测井资料的解释提供理论指导。      

稠油油藏定向井双侧向测井校正方法研究

定向井由于井斜角的变化,双侧向测井数据受围岩及层厚、井眼、泥浆等环境因素影响较大,直接影响测井解释结果的准确性,在进行定向井测井解释前,需对测井曲线作校正处理。根据定向井测井特点,选择其邻近直井的标准层对定向井双侧向曲线进行校正。选择多组定向井和直井,利用最小曲率法对定向井作深度校正,选取标准层(泥岩层及致密层);由选取的标准层数据,建立定向井双侧向电阻率校正图版,对定向井双侧向电阻率进行校正处理;进行定向井校正实例分析,并对校正效果进行检验。该方法在新疆FC油田某区齐古组的定向井双侧向测井校正中得到了较好的应用效果,校正后定向井的测井解释结果更符合研究区块的储层参数特征。     

大斜度井感应测井资料围岩校正方法研究

在斜井中井轴与地层界面具有不同的夹角,仪器是偏心测量,围岩对测量值的影响与垂直井不同,以往的校正图版已不适用。通过对1503双感应测井仪器响应方程进行理论推导计算,分析测量因素对响应曲线的影响,制作出不同地层相对倾角情况下的感应测井资料围岩校正图版,并进行连续围岩校正方法研究。通过对任意斜度井中感应测井资料进行围岩校正,能够使校正后的地层电阻率曲线更接近原始地球物理真值,为提高测井曲线质量,提高测井解释符合率提供保障。     

斜井中双感应测井曲线围岩校正方法

斜井中双感应测井曲线受环境因素,特别是围岩的影响较大.以电磁场理论为基础,通过对双感应测井曲线响应方法的研究,制作了不同井斜角、不同围岩电阻率情况下双感应曲线围岩校正图版.从校正图版可以看出,双感应电阻率曲线围岩校正受相对倾角、地层厚度、围岩电阻率、地层电阻率的影响.利用几何因子理论研究了不同井斜角、不同围岩电阻率情况下双感应曲线连续围岩校正方法.通过对斜井中双感应曲线的围岩影响进行校正,双感应测井曲线的纵向分辨率有所提高,其校正后的数值与Maxis500阵列感应AHT90数值接近.