视电导率函数理论在三维感应测井反演地层电导率的应用

应用视电导率函数理论对三维感应测井仪器测量的视电导率进行视值转化,求取出地层垂直电导率和水平电导率。建立了均匀单轴各向异性介质中三维感应测井仪器在3种坐标系下的磁场张量的解析表达式,采用阻尼型高斯-牛顿迭代反演方法,将测量矩阵标准化,即将测量等效电导率转化为对应磁场张量矩阵。通过设定地层类型提取反演初值,利用反演误差判定地层类型和反演参数值,即参数视值。利用该方法对实际测井数据进行视值转化处理,得到了令人满意的结果,验证了该方法的有效性。该方法的应用有助于深刻理解三维感应测井响应特征,为优化组合测量提供了理论依据。     

碳酸盐岩地层中裂缝孔隙度的定量解释

从理论上证明了等间距平行裂缝组与宏观均匀各向异性介质的等价性，通过三维有限元模拟，找出了各种裂缝倾角下单一裂缝、等间距平行裂缝组、宏观均匀各向异性介质的裂缝双侧向测井响应的变化规律。根据各向异性介质的双侧向测井响应与裂缝倾角之间的关系，裂缝分为低角度裂缝、倾斜裂缝、高角度裂缝３种状态。给出了判别裂缝状态的方法，建立了裂缝的双侧向测井响应与裂缝的地层参数之间的函数关系，得出人工估算和计算机精确计算裂     

横波各向异性在碳酸盐岩裂缝性储层评价中的应用

裂缝性地层一般都具有各向异性的特征.从裂缝性地层所具有的各向异性出发,根据横波在各向异性地层中传播时所导致的分裂现象,利用偶极横波成像测井资料所提取的快慢横波信息来指示地层的各向异性大小,而裂缝的密度、张开度等与裂缝的各向异性有密切的关系,从而达到识别裂缝及其有效性的目的.通过在塔里木油田轮古地区碳酸盐岩裂缝性储层中的实际应用,证实了利用横波的各向异性特征可以定性地分析裂缝的有效性,最终为寻找高产稳产井及试油决策提供一个很好的技术手段.     

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。     

泥浆侵入电阻率各向异性对多分量感应测井影响分析

泥浆侵入常常会加剧井周围地层电阻率的各向异性。多分量感应测井可用于测量地层各向异性电阻率。从基本的电磁场规律出发,导出电阻率各向异性地层中的电磁场方程,利用三维数值模拟方法,模拟了多分量感应测井的视电导率响应,研究了多分量感应测井仪器在各向异性地层中的测井响应特性,考察了各向异性地层中侵入带电阻率各向异性对其测井响应的影响。研究结果可为多分量感应测井正反演以及更好地应用于油水层识别中消除泥浆侵入的影响提供一定的理论参考。     

横波各向异性在碳酸盐岩裂缝性储层评价中的应用

碳酸盐岩储层的裂缝是油气重要的储集空间和渗流通道。对裂缝有效性的评价一直是碳酸盐岩测井储层评价中的一大难题。本文从裂缝性地层所具有的各向异性出发，根据横波在各向异性地层中传播时所导致的分裂现象，利用从偶极横波成像测井资料中提取的快慢横波信息来表征地层各向异性的大小；根据横波各向异性特征与裂缝密度和张开度等的密切关系，达到识别裂缝和评价其有效性的目的。通过在塔里木盆地轮南地区碳酸盐岩裂缝性储层中的实际应用，证实了利用横波各向异性特征可以定性地分析裂缝，最终为寻找高产稳产井及试油决策提供了一种有效的技术手段。     

横波各向异性在碳酸盐岩裂缝性储集层评价中的应用

对碳酸盐岩中裂缝是否存在及其有效性的评价一直是碳酸盐岩测井储集层评价所面临的一大难题。横波在各向异性地层中传播具有分裂现象，而裂缝性地层应具有各向异性，利用偶极横波成像测井资料所提取的快、慢横波信息能指示地层的各向异性大小，而裂缝的密度、张开度等与裂缝的各向异性有密切关系，从而识别裂缝及其有效性。在塔里木盆地轮古地区碳酸盐岩裂缝性储集层中的实际应用证实，被充填裂缝的横波各向异性特征弱，而未充填裂缝的横波各向异性强，利用横波的各向异性特征，可以定性分析裂缝的有效性，为试油提供有效的决策依据。     

双侧向测井识别与评价渤海湾深层裂缝性砂岩油层的解释方法

分析了裂缝性砂岩油层电导率各向异性和双侧向测井响应的变化规律 ,并利用双侧向测井响应对大港油田马东东构造与辽河油田双南地区深层发现的裂缝性砂岩油层进行识别与定量分析。     

成像测井新技术在川西致密碎屑岩中的应用

川西地区须家河组储层为裂缝性致密碎屑岩,气藏勘探难度大.通过微电阻率扫描成像测井识别裂缝性储层、识别断层,偶极横波测井识别气层,偶极横波测井与电成像测井结合识别地层各向异性、判别裂缝有效性的实例分析,展示了成像测井新技术在川西深层致密碎屑岩中具有良好的应用前景.     

基于偶极横波测井的地层各向异性研究

为确定塔中Ⅰ号断裂坡折构造带裂缝走向和水平主应力方位,利用偶极横波成像测井资料进行奥陶系碳酸盐岩储层各向异性研究.在分析偶极横波测井仪发射与接收信号特征的基础上,研究了横波分裂现象在裂缝性地层和构造应力不均衡地层中的响应特征.综合利用Alford旋转分析法与反演分析法提取了地层快、慢横波的慢度与方位.以此评价地层各向异性.参考FMI成像资料对塔中Ⅰ号断裂坡折构造带部分井奥陶系碳酸盐岩储层的各向异性进行了分析,研究认为快、慢横波在评价由裂缝和构造应力不均衡引起的地层各向异性中具有良好的应用效果.     

三维非对称介质电阻率各向异性反演及应用

针对海上水平井和大斜度井电阻率测井因受泥浆侵入、地层各向异性等因素影响,视电阻率会偏离真实地层电阻率的现象,提出了三维电阻率反演方法,旨在获取准确的地层电阻率剖面和井眼地层位置关系。利用哈里伯顿公司ADR方位电阻率测井数据,在正演仿真基础上采用基于Marquardt方法的迭代反演方法计算测井时刻的泥浆侵入半径和侵入带电阻率(有侵入地层)以及原状地层水平电阻率、垂直电阻率、层边界距离(水平井)等参数。数值模拟结果显示,反演方法精度较高,反演结果准确可靠。     

水平井地层电阻率各向异性研究及应用

水平井井眼轨迹与地层的相对位置经常变化，造成常规测井仪器在水平井中的响应机理发生改变，地层电阻率测井响应表现出各向异性特征，测井解释模型也因井眼位置不同而复杂化。因此，在进行水平井测井资料解释时，应考虑地层各向异性对测井响应的影响和地层非均质性对测井解释模型选择的影响。首先利用水平井井眼轨迹在钻出和钻回同一地层界面时的测井响应镜像特征提取地层界面点，用多项式趋势面分析方法确定水平井井眼轨迹的三维空间展布与地层之问的关系，确定井眼轨迹与地层的相对位置；然后通过研究水平井测井电阻率随水平井井眼轨迹与地层相对位置的变化规律，总结出油、水层的评价标准；最后采用3层水平层状模型对水平井地层电阻率的各向异性进行了研究，准确计算了地层水平电阻率和地层含油饱和度。将以上方法应用于塔里木油田水平井测井解释中，确定了井眼轨迹与地层的相对位置，计算了地层水平电阻率的大小。对油层和水层的电阻率各向异性进行了分析，认为地层电阻率如果表现为各向异性，就不能将水平井测量电阻率直接用于油水层的识别，但利用计算的水平电阻率能很好地使用垂直井的成熟研究成果进行油水层识别和地层含油饱和度计算。     

各向异性地层中电阻率测井的响应特征

应用模式匹配算法研究了斜井眼中普通电阻车测井的快速正演模拟方法,系统地考察了井眼倾角、地层厚度以及地层的各向异性等对普通电阻车测井的影响。数值模拟结果证明：①在斜井眼中,各向异性地层和各向同性地层在响应特征上存在着很大差异。对于厚度足够大的地层,井眼或地层倾角的变化对各向同性地层的视电阻率几乎没有影响（其影响是由地层视厚度的变化引起的）,但对各向异性地层的视电阻车影响很大。②并眼或地层倾角的增加改变了地层的视厚度,对厚度小于测井仪器纵向分辨率的薄储层的视电阻率产生明显影响。③当薄交互层中各个地层的单层厚度大大小于测井仪器的纵向分辨率时,其上的响应与各向异性地层的响应完全相同。因此,利用各向异性地层上现电阻率随井眼倾角变化的特征,可以从斜井眼的视电阻率测井曲线中识别出各向异性地层。此外,文中还进一步研究了水平层状各向异性地层中倒向和微球型聚焦测井响应特征的差异,以及应用两者的差异识别和划分各向异性地层的方法。     

复杂构造区块裂缝发育密度与构造关系的定量表征——以川东北普光气田为例

对于褶皱和断层都发育的复杂构造区块,裂缝发育不仅受地层变形（褶皱）影响,还受断层影响;如何建立裂缝发育密度与褶皱和断层之间的定量关系式,是实现裂缝发育密度定量预测的关键.前人虽然对复杂构造区块的裂缝发育密度与断层和褶皱之间的关系进行过研究,但以定性描述为主,未能实现定量化.文中以普光气田长兴组、飞仙关组为例,在建立裂缝发育密度与地层变形（构造曲率）之间的定量关系时引入距断层距离参数,在建立裂缝发育密度与断层之间定量关系时引入构造曲率参数,较好地建立了复杂构造区块裂缝发育与构造曲率和断层之间的定量关系式,为实现裂缝发育密度的定量预测提供了一条有效途径.     

川东地区高陡复杂构造LWD跟踪有效储层的方法

随钻地质导向技术(LWD)是20世纪90年代发展起来的前沿技术,在高陡复杂构造上钻水平井,及时准确了解地层产状、识别储层特性,引导水平井的井眼轨迹沿着有效储层钻进是LWD数据解释的关键内容。为此,以四川盆地川东地区钻探石炭系的高陡构造为例,在对区域地质特征、构造背景和储层特征及分布规律的深入细致分析基础上,应用地震、录井、测井资料建立起了钻探目的层段的岩—电模型、钻前三维地质导向的井眼轨迹模型。实钻中,把钻前建立的目的层岩—电模型与随钻实时测量的自然伽马、电阻率信息进行对比,及时分析钻头所钻岩性在岩—电模型中的位置,判断井眼轨迹与地层相切关系,进而用电阻率信息分析储层特性来指导钻进井眼轨迹实时调整,确保水平井段有效储层的钻遇率。该导向模型的建立与数据解释的方法可供类似探区参考。     

Anisotropic characteristics of electrical responses of fractured reservoir with multiple sets of fractures

In fractured reservoirs, the fractures not but also form the main flow channels which connect productivity of reservoirs. However, because of the only provide the storage space for hydrocarbons, the pores of the matrix, so fractures dominate the heterogeneity and randomness of the distribution of fractures, exploration and evaluation of fractured reservoirs is still one of the most difficult problems in the oil industry. In recent years, seismic anisotropy has been applied to the assessment of fractured formations, whereas electrical anisotropy which is more intense in fractured formations than seismic anisotropy has not been studied or used so extensively. In this study, fractured reservoir models which considered multiple sets of fractures with smooth and partly closed, rough surfaces were established based on the fractures and pore network, and the vertical and horizontal electrical resistivities were derived as a function of the matrix and fracture porosities according to Ohm＇s law. By using the anisotropic resistivity equations, variations of the electrical anisotropy of three types of fractured models under the conditions of free pressure and confining pressure were analyzed through the variations of the exerted pressure, matrix porosity, fracture aperture and formation water resistivity. The differences of the vertical and horizontal resistivities and the anisotropy between the connected and non-connected fractures were also analyzed. It is known from the simulated results that an increase of the confining pressure causes a decrease of electrical anisotropy because of the elasticity of the closed fractures and the decrease of the fracture aperture. For a fixed fracture porosity, the higher the matrix porosity, the weaker the electrical anisotropy in the rock formation.     

浅水域各向异性地层中的瞬变电磁响应分析

浅水域瞬变电磁法对于高阻薄层油气藏的分辨率高,能够有效分离空气波与海底地层响应,近年来得到越来越多的关注。本文研究一维层状地层的电阻率各向异性对浅水域瞬变电磁响应的影响：首先采用TM波和TE波分解,结合传输线理论和并矢Green函数理论得到频率域电磁响应;然后采用正余弦数字滤波算法得到一维各向异性地层中海洋瞬变电磁响应,并与开源软件Dipole 1D对比验证算法的正确性。数值模拟结果表明：1浅海域瞬变电磁法沿测线方向的电场对油气藏的纵向电阻率敏感,对横向电阻率不敏感,对油气藏上方覆盖层的纵向电阻率和横向电阻率都敏感;2浅水域脉冲响应曲线能明显分辨空气波响应和地层响应,阶跃响应能观测到明显异常,但不能分辨空气波响应和地层响应;在中等深度水域,脉冲响应曲线中空气波响应与地层响应信号重叠在一起,不可分辨,但脉冲响应和阶跃响应都能观测到明显的高阻异常;3在上覆盖层较薄时,电场响应曲线能够观测到明显的高阻异常,随着上覆盖层厚度增加,信号衰减,异常逐渐减小;在上覆盖层中等厚度时,油气层厚度减小,异常响应减小,但油气藏厚度较小时,依然能够观测到明显异常;4油气层与基岩的距离较小时,基岩存在会明显减弱油气藏的异常响应;油气层与基岩距离增大到1000m后,即使基岩电阻率较大,对异常响应曲线的影响也非常微弱,在模型计算中可忽略。     

利用转换横波层剥离分析技术检测裂缝

基于前人研究成果,文中详细总结了转换横波分裂层剥离分析方法的裂缝检测原理与实现过程,并以四川盆地HXC地区陆相须家河组裂缝储层为研究对象,采用转换横波分裂层剥离分析校正技术检测目的层裂缝信息,并得出以下认识:①基于转换波层剥离分析技术的裂缝检测步骤可分为上覆层各向异性分析、上覆层各向异性校正、目的层各向异性分析三步;②快慢横波分离与层剥离技术消除了横波分裂造成转换波径向分量同相轴旅行时的余弦变化,将各向异性造成的转换横波切向分量能量重新聚焦到径向分量,使叠加剖面质量大大提高,获得了合理的"消除横波分裂效应"后的径向分量与切向分量资料;③快慢横波剖面呈现明显时延,表明目的层存在由裂缝引起的明显的方位各向异性;④裂缝主要发育于研究区西南部,裂缝发育区与实钻高产气层对应,裂缝发育方位主要为近EW-NEE向,与构造应力场以及地震解释的断裂走向一致。检测结果与实际钻/测井资料相吻合,表明了方法的有效性。     

地应力与构造裂缝参数间的定量关系

根据裂缝形成的微观原理,选用库伦-莫尔准则及格里菲斯准则作为岩石剪性及张性破裂判断依据,以岩石力学和断裂力学中应变能及表面能理论为基础,借助于表征单元体及裂缝平板渗流模型分别研究了三向挤压应力状态及有张应力存在情况下地应力与构造裂缝参数之间的定量关系并给出计算模型。使用该模型能够计算裂缝密度、开度、孔隙度、渗透率等参数,在渗透率的计算中体现了矢量参数的方向性差异。地应力与构造裂缝参数计算模型适用于砂岩、碳酸盐岩、火成岩等多种脆弹性岩层,与地应力场数值模拟相结合能够有效地进行储层裂缝的定量表征及裂缝参数的定量预测。     

泥浆滤液侵入带的感应测井响应及环境影响

由于地层非均质性和泥浆性能等综合影响, 同一地层的侵入带半径常常是随深度变化的。通过建立二维轴对称非均匀介质中感应测井的分析模型, 基于趋肤效应几何因子理论及电磁感应原理测量地层电阻率的测井方法, 论述了侵入带前缘倾斜地层的正演计算理论和方法。并在侵入带前缘剖面不同倾角情况下, 计算了环境因素(井眼、侵入带、层厚) 对感应测井响应曲线的影响。结果表明, 在相同地层条件下, 深、中感应测井形状相似, 幅度不同, 中感应测井受侵入带影响更大。只改变井径、泥浆电阻率、侵入带电阻率、侵入带深度以及层厚, 对测井响应影响不大, 但改变侵入带形状却对测井响应影响非常大。这些认识为解释复杂侵入带环境对测井结果的一般影响和一些测井异常提 供了理论依据, 在测井解释工作中应合理考虑该影响。