淡水钻井液侵入油层形成低电阻率环带的综合研究与应用分析

通过对钻井液侵入油层的理论研究和数值模拟分析，可定量计算钻井液侵入后油层含水饱和度、地层水矿化度（电阻率）的径向分布以及地层电阻率的径向变化。应用相对渗透率的概念，对淡水钻井液滤液侵入油层形成低电阻率环带的过程进行了解释。分析了储集层的孔隙度、含水饱和度和钻井液矿化度等因素变化对地层径向电阻率分布和低电阻率环带的影响。在一维含油岩心钻井液滤液驱替实验和实际测井资料中，均测量到了低电阻率环带的存在。低电阻率环带的存在对高频感应电阻率测井影响较大，而低频侧向电阻率测井几乎不受影响。可以用阵列感应或阵列电磁波测井测量出的低电阻率环带来识别低电阻率油层。图7参11     

基于钻井液侵入特征的阵列感应测井响应校正

受盐水钻井液侵入影响,储集层电测井响应会偏离地层真电阻率。为了准确实现对阵列感应电测井响应的侵入校正,基于油水两相渗流理论和岩电理论,按照孔渗比范围分类,应用数值模拟方法得到了不同地层物性条件下盐水钻井液侵入动态演化过程及其对阵列感应测井响应的影响关系。钻井液侵入模拟结果表明:在低孔渗地层中,储层物性和钻井液侵入时间是影响侵入剖面特征的主要因素,而钻井液侵入时间和侵入深度是阵列感应测井响应特征及其变化规律的主控因素。据钻井液动态侵入规律,考虑侵入压差、地层孔渗比、侵入时间等影响因素,建立了时间推移模拟电阻率校正法。实际井的阵列感应电测井校正结果表明,通过时间推移模拟法校正后的电阻率值计算出的含水饱和度与密闭取心井测量的含水饱和度吻合较好,验证了该校正方法的可行性和准确性。     

淡水钻井液侵入对双感应和双侧向测井响应的影响

钻井液侵入储集层将导致储集层含水饱和度、地层水矿化度、地层电阻率等的径向变化。由于双感应和双侧向测井测量原理的不同，地层电阻率的径向变化对其测井响应特征影响也不同。实测资料统计和数值模拟计算结果均证实，水层双侧向测井受淡水钻井液增阻侵入影响较大，钻井液愈淡，水层的侧向测井值愈高；而在好油层双感应测井受淡水钻井液减阻侵入影响较大。针对目前勘探较多的低电阻率油层，结合淡水钻井液侵入对双感应和双侧向测井响应特征影响的差异，建立了应用双感应测井或双感应、双侧向测井联合的油、水层识别方法，并在此基础上建立了油层含油饱和度的定量评价方法，提高了低电阻率油层的测井识别评价能力。图7参19     

水平井随钻C/O能谱测井影响因素的蒙特卡罗模拟研究

C/O能谱测井是确定含油饱和度的主要测井方法,在随钻条件下可以通过记录非弹性散射伽马能谱,根据C/O值来确定原始地层的含油饱和度。利用蒙特卡罗方法模拟水平井条件下不同岩性、孔隙度、饱和度、井眼尺寸、钻井液性质以及钻井液侵入、地层水矿化度、泥质含量、油气类型和源距时的非弹性散射伽马能谱,研究C/O值与含水饱和度、孔隙度的关系以及各种因素对测井响应的影响。在水平井条件下C/O值与含水饱和度呈线性相关,油基钻井液和石灰岩地层的C/O值大;井眼尺寸越小、地层水的矿化度越高、骨架中泥质越多以及源距越大时,地层的C/O值越大;钻井液侵入随着侵入深度、岩性、孔隙度和钻井液类型的不同对C/O的影响规律不同。钻井液侵入越浅、井眼尺寸越小、孔隙度越大、油质越重,利用C/O能谱测井识别地层流体越有利。图13参30     

孔洞型碳酸盐岩储集层中洞对电阻率的影响

通过提取孔洞型碳酸盐岩储集层孔隙结构特征参数,利用逾渗网络模拟技术计算孔洞型储集层基质电阻率,建立分段式跨尺度电阻率计算方法。利用有限元法模拟计算孔洞型储集层电阻率。在此基础上,建立孔洞型碳酸盐岩储集层洞孔隙度和洞含水饱和度与岩石电阻率的数学模型,得到洞孔隙度和洞含水饱和度与储集层电阻率的关系。结合实验分析验证模拟计算结果的可靠性,为孔洞型碳酸盐岩储集层电阻率测井解释提供新的技术手段和研究方法。研究结果表明,基质孔隙度和洞孔隙度占比以及基质孔隙中的含水饱和度才是决定储集层岩石电阻率的关键因素。图9参39     

低孔低压异常气藏储集层参数评价方法

EK气田是中低孔 (平均孔隙度 1 0 .9% )、低渗 (单井渗透率1 0 .1× 1 0 -3μm2 )和低压 (地层压力系数 0 .86 6 )的特殊气藏 ,主力气层受钻井液滤液深侵入 ,测井剖面呈现泥岩为高阻、渗透性砂岩为低阻的异常现象。充分利用岩心实测资料 ,采用非常规的测井解释方法建立了储集层参数解释模型。①孔隙度模型 :统计实测孔隙度和经标准化的声波时差的相关关系 ,再用主力气层分层数据做电阻率 (纵坐标 ,以其平方根的倒数刻度 )与声波时差 (横坐标 ,线性刻度 )的交会图 ,在交会图左上方找出电阻率大幅度降低到相当于水层的气层点做竖直线 ,直线与横坐标轴的交点即为砂岩的骨架声波时差值。②渗透率模型 :EK气田的侧向电阻率可以反映储集层渗透率变化 ,而渗透率与孔隙度之间存在着一定关系 ,因此利用电阻率和声波时差建立渗透率解释模型 ,并用实测渗透率进行检验。③饱和度模型 :根据气水两相密度和二者之间的界面张力关系 ,将毛管压力曲线图的纵坐标换算成气柱高度 ,根据气柱高度对应的岩样实测含水饱和度和孔隙度、渗透率 ,建立了含水饱和度与 3项参数 (气柱高度 ,孔隙度 ,渗透率 )之间的相关关系。经岩心实测资料检验 ,用以上模型解释的储集层参数比较可靠。图 5表 1参 2     

低渗气层原状电阻率的求取方法

由于钻井液滤液侵入会引起低渗气层电阻率发生变化,因此测井测得的电阻率已不是低渗气层的原状电阻率。为求得低渗气层的原状电阻率,根据达西定律、质量守恒定律、状态方程建立径向数值模拟的数学模型,利用测井、测试等数据模拟钻井液滤液侵入对低渗气层电阻率的影响。模拟结果和钻井液滤液侵入动态模拟试验的对比表明,数值模型的参数设定合理,可以利用数值模型预测钻井液滤液侵入后低渗气层的电阻率。利用该方法反演了西湖凹陷XH-1井H4气层的钻井液侵入前的电阻率,并根据反演结果计算了气层初始含水饱和度,计算出的气层含水饱和度与相对渗透率试验获得的气层束缚水饱和度接近,并且气层测试结果证明计算出的初始含水饱和度比较合理,这说明采用反演方法得到的钻井液侵入前的电阻率与低渗气层原状电阻率非常接近。      

塔河油田碎屑岩储集层泥浆侵入带的测井响应

新疆塔河地区西南部东河塘组为碎屑岩储集层, 油层和水层的深、中电阻率均呈负差异, 利用典型井的双感应和阵列感应测井资料进行了实例分析。根据泥浆侵入理论, 将泥浆侵入因素归纳为静态因素和动态因素, 分析了泥浆侵入机理。对典型井在不同孔隙度、含水饱和度、混合水电阻率情况下的地层电阻率进行数值计算。结果表明, 泥浆高侵特征是由于泥浆电阻率高、物性差等引起地层电阻率的增加量大于含水饱和度高或含油性差引起地层电阻率的减小量。因此, 不能简单根据电阻率的差异性或是否存在低阻环带直接判断油水层, 而需要结合泥浆滤液矿化度和地层水矿化度差异、物性、原油流动性等因素进行综合判断。     

随钻电磁波电阻率测井联合反演方法及其应用

针对海上油气田高正压差井筒条件下随钻测井电阻率受钻井液低侵影响的问题,提出了随钻电磁波电阻率测井联合反演方法,设计了一种基于视电阻率曲线分离程度的反演初始值选取方案,通过反演可以获得原始地层电阻率和钻井液侵入深度。数值模拟结果显示,初始值选取精度满足工程应用需求,地层真电阻率和钻井液侵入深度参数反演相对误差小于0.5%。时间推移测井资料分别反演所得地层真电阻率一致,表明该方法稳定可靠。对中国南海西部东方区块随钻测井资料开展电阻率反演应用研究,结合反演成果开展了钻井液侵入规律统计,得到了钻井液侵入深度与地层孔隙度、渗透率、钻井液柱压力、钻井液浸泡时间及地层电性变化等参数的统计关系,其对钻井液侵入预测与评价具有参考价值。该电阻率联合反演方法可推广应用于其他海域随钻电磁波电阻率测井,对储层评价与储量计算具有重要意义。     

钻井液侵入情况下随钻电磁波电阻率测井的响应

钻井液侵入地层使得井周介质电阻率分布发生变化,从而影响了随钻电磁波电阻率测井的响应。文中基于渗流理论、对流扩散理论及电磁场理论,利用有限元数值模拟技术,定量分析了侵入时间、储层孔隙度等变化对钻井液侵入下随钻电磁波电阻率测井响应的影响。结果表明:钻井液侵入10 min后,随钻电磁波电阻率测井的响应明显受到钻井液侵入的影响;储层孔隙度大于15%时,相位差响应增长超过5%;储层含水饱和度小于60%时,相位差响应增长超过4%;钻井液与地层水的矿化度比值大于0.244时,相位差响应增长超过10%;储层渗透率和压差变化在钻井液侵入情况下对随钻电磁波电阻率测井相位差响应的影响基本固定。研究结果为随钻电磁波电阻率测井解释消除钻井液侵入的影响提供了一定理论基础,对探测深度的综合判断有助于相关仪器的研发和改进。     

泥浆侵入储层电阻率测井动态反演多解性研究

钻井泥浆滤液对储层的侵入是一个与时间有关的动态过程,相应的测井结果与应是侵入时间的函数。与传统的基于静态的侵入阶跃模型所建立的侵入图版校正方法或计算机反演算法相比,我们的电阻率测井动态响应（ＤＲＲＬ）模型考虑了控制动态侵入过程的诸多因素,可以更加起初地反映动态侵入过程的特点。由于电测井的结果受含烃饱和度的变化和泥浆性质及其钻井工程条件等因素的影响,用ＤＲＲＬ模型对按泥浆浸泡时间记录的电阻率测井结果     

利用时间推移感应测井动态反演进行储层评价

地层钻开后泥浆滤液侵入油(气)层是一个随时间变化的复杂过程,因此,测井仪器的响应是时间的函数.以往的电阻率反演算法均基于简化的阶跃式侵入模型,不能给出真实侵入过程的图象,反演结果也受到这一理想侵入模型的限制.时间推移感应测井动态反演模型计入了控制侵入过程的流体和地层参数,它能展示真实侵入过程的动态特征,为储层评价提供更为丰富的信息.该模型对流体饱和度的变化、泥饼性质、钻井条件等因素较为敏感,因而,可以通过按泥浆浸泡时间而记录的测井数据,反演原始含烃饱和度(或地层真电阻率),从而进行储层评价.现场应用实例表明,该方法可以有效地应用于时间推移双感应测井的解释.     

泥浆侵入特性的测井应用

由于泥浆滤液与地层水矿化度的差别,不同探测深度的电阻率测井能很好地反映泥浆侵入的影响。泥浆侵入特性的测井应用包括用冲洗带电阻率识别油气层、水层而不受地层水的影响;用简单的三电阻率反演方法即可得到地层真电阻率,它与LWD测井的Rt一致;用简单的三电阻率反演方法可得到泥浆滤液侵入深度,它可反映储集层的流体性质特征;用侵入带电阻率模拟法可得到测井条件下储层侵入带饱和度变化、泥浆滤液冲洗油气层程度及其储集层驱替特性。     

油基钻井液条件下西湖凹陷低孔低渗储层流体性质随钻快速识别方法

为了解决西湖凹陷低孔低渗储层流体性质快速识别困难的问题,提出了基于油基钻井液条件的时移电阻率测井对比识别法。首先进行了油基钻井液滤失性试验,研究了其在低孔低渗储层的滤失特征;然后分析了油基钻井液条件下随钻电阻率测井时、钻井液滤液侵入不同深度和侵入不同类型地层后的地层电阻率变化特征。研究表明,油基钻井液存在一定的滤失,其滤失量和岩石物性、压差和时间都有一定关系;油基钻井液滤液不导电,其侵入储层后,如果驱替的是油气,随钻和复测电阻率基本一致;如果驱替的是地层水,则复测电阻率会大于随钻电阻率。因此,利用油基钻井液的高侵特性,基于时移测井理念,提出通过对比浅层实时电阻率与复测电阻率的差异快速识别流体性质的方法。该方法进行了现场应用,流体性质快速识别结果与后续电缆地层测试泵抽取样结果一致,验证了其可行性,具有推广应用价值。      

测井低对比度油层饱和度评价与分布研究及其应用

回顾＂中国石油＂测井解释技术的发展,阐述构造油藏中测井饱和度—电阻率及低阻油层分布规律,简要介绍了自20世纪90年代以来＂岩心刻度测井＂岩石物理研究与饱和度评价技术的发展,以及黏土附加导电、钻井液侵入油、水层的岩石物理与电测井响应等的研究。在吉林、长庆油田低渗透岩性油藏勘探中,近年来发现烃源岩排烃压力（距生油岩距离）控制含油饱和度（电阻增大率）的分布。简要介绍了复杂孔隙类型的低渗透砂岩油层的复杂电性质研究（与数值模拟方法）与测井饱和度评价研究进展,对低对比度油层识别、评价与低渗透砂岩油层的产能预测,以及对储量参数研究等的应用。     

阵列感应电阻率测井在华北油田冀中坳陷的应用

阵列感应电阻率测井资料经过反演处理，可得到较准确的地层真电阻率、泥浆滤液侵入深度和电阻率侵入剖面，反演结果有助于地层渗透性和流体类型判别，计算的泥浆滤液侵入深度可直接指示油层受钻井污染的程度，为以后的试采作业提供参考依据。介绍了阵列感应电阻率测井原理、解释方法，并与常规感应电阻率进行了对比，给出了阵列感应电阻率测井在华北油田复杂油气藏重点探井的成功应用实例。     

淡水钻井液侵入低幅度-低电阻率油层评价方法

长庆油田A区块三叠系长2油层组发育古地貌控制的低幅度-低电阻率油藏,含油面积较大,可形成规模低电阻率油藏。经岩石物理成因机理研究发现,该区低电阻率油层的主要成因在于低幅度油藏背景造成其含油饱和度较低及淡水钻井液侵入对油层、水层双感应测井的不同影响。在此基础上,分别建立了淡水钻井液条件下分步骤的测井识别与定量评价方法。通过常规测井交会、基于侵入原理的侵入因子分析、多井对比等3个步骤对油、水层进行识别,提高了测井识别低电阻率油层的能力;通过淡水钻井液侵入影响正演建模、地质和油藏工程参数等约束的反演解释、定量评价结果检验等3个步骤开展油层定量评价,提高了低幅度油藏背景下低电阻率油层测井识别与定量评价的精度和可信度。此测井解释模式对低电阻率油气层勘探具有重要借鉴意义。图9表2参19