煤微相的控气作用分析与测井评价

煤微相与煤储层含气性密切相关,并决定煤的沉积环境和沉积物源,直接影响煤储层的生气潜力和赋存环境。从煤层厚度、煤岩物质组成和灰分产率3方面分析煤微相对煤储层含气性的控制作用,基于测井资料定量划分煤微相,进而预测煤储层产气前景。研究区3#煤层发育潮湿森林滞留沼泽相、干燥森林沼泽相、覆水森林活水沼泽相、湿地草本活水沼泽相和干燥草本沼泽相5种煤微相。潮湿森林滞留沼泽相、干燥森林沼泽相及覆水森林活水沼泽相煤储层有效厚度较大;覆水森林活水沼泽相物性相对较好;潮湿森林滞留沼泽相和湿地草本活水沼泽相灰分含量及夹矸相对较少。潮湿森林滞留沼泽相生气潜力强,干燥森林沼泽相、覆水森林活水沼泽相和湿地草本活水沼泽相生气潜力中等,干燥草本沼泽相生气潜力较弱。利用密度、自然伽马和自然电位等测井曲线可有效划分煤层有效厚度和夹矸厚度及灰分含量等特征参数,依据统计规律可匹配到对应的煤微相,进而有效评价煤储层含气性。     

地层界面处双侧向测井视电阻率曲线极化角影响因素分析

常规双侧向测井视电阻率曲线在地层界面处常会出现极化角现象,造成视电阻率曲线畸变并产生"伪薄层"现象,对准确划分地层及准确求取地层真电阻率造成严重影响。基于有限元数值模拟技术,建立双侧向测井数理模型,研究围岩电阻率、地层厚度、储层各向异性、井径以及井斜角对双侧向测井视电阻率曲线极化角形态及幅值的影响程度。研究结果表明:目的层与围岩电阻率对比度越大,双侧向测井视电阻率曲线极化角现象越明显;地层厚度对极化角的影响比较复杂,当地层厚度小于仪器纵向分辨率时,极化角现象消失;储层各向异性会造成极化角幅值发生变化,但对极化角形态的影响较小;随着井径增大,极化角现象趋于消失;井斜角越大,极化角越平缓。双侧向测井视电阻率曲线极化角是多种因素共同作用的结果,在极化角校正工作时应对各影响因素进行综合考虑。     

基于改进粒子群算法的阵列侧向测井快速反演

电阻率是评价储层含烃饱和度的重要物理参数,电阻率参数的精确度对测井储层参数评价及油气资源勘探开发方案有重要影响。在电法测井中,由于视电阻率影响复杂,如围岩—层厚、井斜、泥浆侵入、井眼、仪器分辨率等因素都会使测量的电阻率值产生较大的误差,测量资料准确度不够高,因而对测量的视电阻率数值进行校正很有必要。通过对电阻率资料反演的方法来进行视电阻率的校正,合适的反演算法一般都是要满足反演效率和精度的诉求。由于反演过程中伴随着大量的正演计算,所以实时反演对反演算法收敛速度及正演计算效率要求较高。提出了一种高速有效的实时反演算法——自适应混沌粒子群反演算法,与基本粒子群算法、马奎特算法相比,该算法在寻优成功率、收敛速度、抗噪性等方面具备一定优势。在反演的过程中,将严格的正演计算用预先制作的阵列侧向测井伪几何因子表格进行替代,采用线性插值法直接调用,在保证计算精度的前提下进一步提高了反演速度。构建三参数反演模型,将反演结果与基于渗流—对流扩散二场耦合的动态泥浆侵入模拟结果进行对比,证明了快速反演算法的适用性及准确性,可用于井场阵列侧向测井资料的实时反演处理。     

水平井非平行界面下各向异性地层双侧向测井响应研究

双侧向测井是一种常用的获取地层电阻率的测井手段。实际测井环境中,往往由于不整合面、断层等因素的存在,使得地层上下界面不平行,水平井双侧向测井响应不能真实反映地层信息。水平井中双侧向测井响应受地层各向异性性质影响严重,且有关各向异性地层上下界面不平行的研究未见有相关报道。采用三维有限元素法对各向异性地层进行模拟,研究了界面倾角、地层厚度、围岩电阻率对双侧向测井响应的影响。结果表明,地层倾角对双侧向测井有一定的影响,且倾角越大影响越严重;相同界面倾角对各向同性与各向异性地层中的双侧向响应影响程度也不同。     

水平井裂缝性储层阵列侧向测井正演响应影响因素

裂缝性储层中裂缝的发育特征对储层产能有重要影响,侧向类测井由于其较强的电流聚焦特性,常用于裂缝性油气藏的评价工作。阵列侧向测井仪是一种新型的侧向测井仪器,具备更强的电流聚焦能力和更高的纵向分辨率。基于平板状裂缝模型,建立三维宏观各向异性球状介质模型,运用三维有限元数值算法,研究了水平井中阵列侧向测井仪在裂缝性地层中的响应特性。研究表明:仪器响应随裂缝角度的变化会出现幅度差极性变化,且临界角大小与裂缝孔隙度有关;仪器响应随裂缝孔隙流体电阻率的增大而增大,基岩电阻率与裂缝孔隙流体电阻率比值小于100后,裂缝孔隙流体电阻率变化对仪器响应影响不大;仪器响应随基岩电阻率的增大而增大。该研究为裂缝性储层的定性、定量评价提供一定参考依据。     

斜井中各向异性储层阵列侧向测井正演响应特性

阵列侧向测井是在常规双侧向测井仪器的基础上发展起来的一种新型测井仪器,可提供6种不同探测深度的电阻率值。利用有限元数值模拟技术对阵列侧向测井响应进行了模拟,研究了斜井状态下仪器响应随井斜角、储层各向异性系数变化的特征。研究表明:当井斜角小于30°时,R_1,R_2受影响较小;井斜角大于30°,阵列侧向测井响应普遍受井斜角影响较大;井斜角小于30°时,R_3,R_4,R_5基本不受储层各向异性特征的影响;井斜角大于30°,R_3,R_4,R_5随各向异性系数变化明显;探测深度较浅的R_1,R_2受储层各向异性特征影响明显。     

不同井眼偏心距下水平井阵列侧向测井围岩校正研究

为消除围岩对阵列侧向测井仪器响应的影响,使测量结果更为准确,应对其进行校正。为此,建立了水平井三维层状介质模型,应用三维有限元算法研究了不同井眼偏心距下阵列侧向测井的正演响应特性,得到了数值模拟围岩校正图版;对数值模拟结果进行了非线性分析,得到了围岩快速校正公式和校正图版。通过数值模拟发现,阵列侧向测井仪器的探测深度越深,受围岩的影响越大;当井眼偏心程度系数小于20%时,井眼偏心距变化对阵列侧向测井响应的影响可以忽略;当井眼偏心程度系数大于40%后,阵列侧向测井响应受井眼偏心距的影响明显,视电阻率变化幅度最大可达44.8%。对比分析发现,快速校正图版与数值模拟图版具有较好的一致性,采样点最大相对误差小于5.3%。综合研究表明,快速校正图版可用于水平井中阵列侧向测井响应的实时校正。      

基于混合模拟退火算法的阵列侧向测井实时反演研究

测井资料现场实时反演是判断测井质量及进行精细评价的基础。为在保证反演速度的同时,进一步提高反演精度,结合模拟退火算法和马奎特算法,提出了混合模拟退火算法,用以对阵列侧向测井资料进行3参数（地层电阻率、冲洗带半径和冲洗带电阻率）混合反演。研究发现,初始值的选择对混合反演速度具有明显的影响,引入基于电阻率幅度差信息的冲洗带半径初始值选取策略,能够避免反演结果陷入局部最小值,加快反演速度。实例计算结果表明,混合反演算法的反演速度满足实时反演要求,且反演精度相较传统马奎特算法有明显提高;反演结果与试油结果一致,验证了混合反演算法的适用性。混合模拟退火算法为现场阵列侧向测井资料的反演处理提供了新的技术。      

基于煤岩波速比及抗剪强度的煤体结构区分

煤层气储层煤体结构类型对储层产能影响巨大。煤岩波速比反映原生结构煤与碎裂结构煤的各向异性差异；抗剪强度反映不同结构煤岩的力学特性差异。利用阵列声波测井资料，提取煤岩纵横比及抗剪强度，通过统计分析，划分了原生结构煤与碎裂结构煤的优势区间，形成了波速比及抗剪强度联合判识煤体结构的划分标准，准确率在84%左右。该方法为煤体结构划分提供一定理论依据。     

大斜度井/水平井中裂缝的阵列侧向测井响应特性

文中建立三维球状介质模型,利用三维有限元数值模拟方法研究大斜度井、水平井中阵列侧向测井响应特征。研究表明:裂缝孔隙度对裂缝的测井响应影响最为强烈,裂缝孔隙度的改变会造成视电阻率值呈倍数的改变;裂缝倾角对仪器响应的影响依托于裂缝孔隙度的大小,当裂缝孔隙度小于0.000 1,裂缝倾角对测井响应的影响可以忽略;不同井斜角下裂缝的阵列侧向测井响应差异较大,大斜度井条件下的仪器响应出现尖峰,位置与井斜角和裂缝倾角有关。