井间电磁油气储层监测技术的发展和应用

井间电磁探测方法（Cross-hole Electromagnetic Method,CHEM）是近20年发展起来的一项新的储层监测和评价技术,它可以提供井间储层电阻率分布信息,进而实现流体空间分布的描述。该技术可用于识别由于储层非均质性等造成的死油区、监测储层的宏观波及系数、优化设计加密井位和提升油藏数值模拟的有效性。通过对近年国际学术会议及相关学术期刊关于井间电磁探测技术文献的追踪分析,介绍了井间电磁探测技术的基本原理、响应数值模拟、采集设计与处理解释技术和目前在油气储层监测中的应用状况及存在的问题,指出了井间电磁探测技术未来的发展与研究方向,以供国内电磁勘探业界及相关研究人员参考。     

金属套管对井间电磁测井的影响

以电磁场理论为基础 ,导出了过套管进行井间电磁测井问题的理论公式 ,并用低频电磁波进行了数值模拟 ,分析了套管对井间电磁测井的影响。结果表明 ,用低频电磁波过套管测量地层电阻率的井间测井方法是可行的。该理论可为套管井井间电磁测井仪器的研制、井间电磁层析成像技术及测井解释提供理论依据     

井况及地层对井间电磁场的影响

以电磁场散射理论为基础,运用有限元法求解过套管井的井间电磁场问题,在低频电磁波的情况下进行了数值模拟,分析了金属套管对井间电磁测井的影响.同时,对比分析了不同井况和地层条件下井间电磁场的特征.结果表明,用低频电磁波过套管测量地层电阻率的井间测井方法是可行的.该结果可为套管井的井间电磁测井仪器的研制、井间电磁层析成像技术及测井解释提供一定的依据.     

三维井间电磁最小二乘法反演

引入积分方程法对空间位置变化的井间电磁三维油气藏模型进行模拟研究,指出不同井孔中油气藏电磁场异常特征各不相同,是开展井间异常体三维反演的基础。采用最小二乘法对四个油气田注水进程电阻率变化模型及考虑储层电阻率三维井间电磁场进行反演研究,反演结果表明,三维井间电磁最小二乘法反演可用于确定油气藏的空间分布和物性参数及其储层电阻率参数,可为井间电磁探测技术应用于油气田开采动态监测和探测剩余油气藏提供了新的途径。     

用于油藏监测的新型井眼瞬变电磁测量系统

<正>采用水驱、蒸汽驱和化学驱驱油过程中常造成油藏流体组分的变化,而现有的井间电磁测井技术虽然可以测量注入流体引起的井间电阻率变化,但其测量范围限于井间区域。为此,Backer Hughes公司正在研发一种新型井眼油藏监测技术——瞬变电磁测量系统(TEM)。该系统可以测量不同区域地层的电阻率,优于现有井间电磁技术采用的连续波测量方法。由发射线圈和接收线圈组成。测量时,给发射线圈通足够长时间的直流电(直至通电造成的瞬态     

井间电磁成象：一种油藏描述的新技术

井间电磁成象技术可直接测量井间地层的电学物性，给出具有高分辨率的井间电阻率分布图像，是进行油藏描述和监理的新的有效手术手段。本文叙述了井间电磁成象技术的发展历程，并以在德州ＢＰ石油公司的蒸汽驱监测和Ｒｉｃｈｍｏｎｄ注盐水监测为例，说明了 间电磁成象技术在油田的重要应用。     

井间电磁成象在储层监测中的应用

储层监测中的一个主要任务是确定注入流体的位置及注入流体的移动方向，井间电磁（EM）成象在储层规划中是一门新兴技术。特别是在提高采收率（EOR）阶段，应用它描绘和监测流体在井间地层中流动最合适。井间成象不同于常规测井，它对井间地层空间进行扫描成象，而常规测井仅是测量井眼周围狭小的体积空间，井间电磁技术的电导率成象直接与储层特性参数有关，如：水的饱和度，矿化度，孔隙度等等。井间电导率成象能反映监测井之间未探明区域地层的详细情况。电导率成象对岩石孔隙中的流体（水和油）的变化特别敏感，因此它不同于地震速度和衰减的测量，这种测量是对岩石基体的物理性质变化敏感。EM成象和地震成象两种方法能相互补充，从而提高储层监测的水平。井间电磁在理论研究和仪器制造上已有重大进展，对于注水监测，在EOR期间的不同时刻的电导率成象能提供有关油、蒸气、水移动的信息。最近同Lawrence Livermore National Lab(LLNL)合作在Chevron(雪佛龙）注气现场进行了实验，时间推移测量资料清楚地说明了由于方法，结果发现分辨率异常的那一部分空间的变化情况。文章集中描述它的应用、物理理解、数据处理方法，结果发现分辨率与数据的采样多少，空间的覆盖范围及电磁成象工作频率有关。另外，为优化成象质量，在反演计算中应利用已有的一些基于测井曲线的限制及其它的一些地质信息。从理论和现场试验中发现，井间EM在储层监测方面具有潜在的价值。     

井间电磁成像方法的最新进展

系统地介绍了国内外井间电磁成像技术的研究现状，包括成像系统的灵敏度分析和适用范围，成像方法的分辨率，野外现场研究和仪器装备研究，金属套管的影响。重点介绍了现有的井间电磁成像正反演方法及其优缺点。指出井间电磁成像的研究方向将围绕仪器研制、金属套管的影响及成像方法等方面进行，最终将采用多分量井间电磁系统探测井间地层的各项异性特征，达到精确描述油气藏的目的。     

瞬变电磁井间涡流激发响应的实验研究

瞬变电磁井间涡流激发的二次场响应可以用于井间剩余油的检测,为提高剩余油采收率,提出基于全空间几何因子的井间勘探方法。利用铝板与全空间放置的发射和接收线圈进行瞬变电磁井间勘探实验,首先将有铝板存在和无铝板存在时接收线圈测量的瞬变电磁总响应相减去掉直接耦合信号,得到只与空间导电介质有关的涡流激发响应(该响应即为井间勘探的有用信号,与地层电导率成正比,可以用来反演地层电导率),然后用涡流激发响应的极性间接地对全空间几何因子极性特征进行定性实验验证,即全空间几何因子在发射或接收线圈两侧极性相反。利用全空间几何因子理论以及井间涡流激发响应解析解进行正演模拟,并与空气以及地层中实测得到的涡流激发响应波形进行对比,从而定量地验证了全空间几何因子在计算井间涡流激发响应时的可行性。通过改变发射与接收线圈的源距,发现了瞬变电磁全波响应以及与铝板有关的井间涡流激发响应幅度随源距的增大而逐渐变小的客观规律,即源距改变,接收线圈对涡流激发响应的灵敏度随之改变。     

井间电磁（EM）成像测井技术的应用研究

用于油藏研究的重要技术手段一井间电磁(EM)成像测井技术，是当代地球物理应用技术发展的重要前沿，是一项极具挑战性的研究课题，其主要的技术目标是实现井间电阻率的直接测量，提供反映井间构造、储层和油、气、水分布的二维乃至三维的电导率图象。因此，它不仅是传统测井技术的重大发展，而且也将引发油藏研究的革命性变化。胜利油田在与美国EMI公司合作，分别在胜利油区的孤岛、埕东油田的三对井中，成功地进行了10个井次的EM大型工业性试验．不仅证明仪器性能的稳定和可靠，而且首次在世界范围内，取得井间距达433．6m(裸眼井—裸眼井)和147．19m(裸眼井—金属套管井)重复性好、精度高的完整井间电磁测量数据．反演得到的井间电阻率成像图，在分析井间油气分布、砂体展布等方面也见到较好的地质重要进展。     

井间电磁成像测井技术

最近，由美国能源部资助的井间电磁成像测井技术成功地完成了现场测试。这种新技术可以“透视”上千米的岩石，寻找被注入水绕过的油气层；以时间延迟方式对水和蒸汽驱进行成像测量；建立井间对比关系；绘制井间构造。     

XBH2000井间电磁成像测井系统

井间电磁成像从根本上改变了测井技术横向探测能力不足的弱点。文章重点介绍了井间电磁成像系统的测量原理 ,主要技术指标及系统结构。通过在胜利油田三次井间试验 ,证明该系统技术可行 ,在油田勘探开发中具有良好的应用前景。     

井间测量技术及其应用现状

井间测量是通过直接测量井间地层与油藏特征，来弥补测井横向探测能力不足，解决井孔与井间采集信息类型和信息丰度不平衡的问题。把地面和井中的地球物理测量结合起来，改变单纯根据测井资料推演并预测井间油藏属性的传统研究模式。介绍了井间示踪、井间地震和井间电磁成像等测井技术的方法、原理及应用情况。     

井间地震反射/绕射层析成象:油藏特性的应用

在加利福尼亚Bakersfield San Emidio油田进行了井间地震实验,以便估价井间反射/绕射层析图象。通过井间区域成象可圈出可能的尖灭带位置。在该实验中,所用的两口井相距762米,用于成象的区域深度为3350米～3960米。在研究区内,用井间反射/绕射层析成像法构成了首批大尺度油藏特性图。在San     

井间电磁成像测井系统分析与研究

以电磁场理论为基础,研究井间电磁感应幅度与相位的正反演模型与算法.分析EMI公司XBH-2000井间电磁成像测井系统与斯伦贝谢公司Deeplook-EM井间电磁成像测井系统的优缺点,针对井间电磁测井中发射天线、接收天线与微弱电磁感应信号采集处理展开研究.提出发射部分采用低压储能、磁偶极子定向谐振发射以及幻相电缆平衡供电等技术,接收部分采用GPS综合同步相位检测、锁相放大、自适应取样积分、共模抑制、温度补偿校正与天线刻度等信号检测与处理技术.该研究有效提升了电磁波发射效能,提高了信噪比,为仪器研制奠定了理论基础.     

金属套管井间电磁校正方法研究

从麦克斯韦方程出发,得到了井间电磁接收信号与4层介质(井眼、金属套管、水泥环、地层)参数以及接收机位置之间的解析式。模拟计算了泥浆电阻率、金属套管(位置、电阻率、磁导率)、水泥环电阻率、发射频率以及接收机位置对井间电磁接收信号的影响。由数据模拟与分析得到井间电磁与井眼介质以及金属套管之间的关系。通过分析,得出井眼内泥浆以及水泥环电阻率对接收信号的影响可以忽略;金属套管对接收机的信号影响较大。在确定金属套管的位置、厚度、电导率、磁导率、发射频率以及测量2口井的井间距大于20m时,通过建立数据库的方式对金属套管的影响进行校正。将金属套管校正后的数据与无金属套管存在的数据对比,误差小于1%。     

井间电磁波成像用于储层监测

储层监测的主要任务之一是确定注入液的位置及其流动方向。井间电磁波成像（ＥＭ）是一种用于储层管理的新技术，尤其是用于提高石油采收率（ＥＯＲ）期间对流体在井间范围内的流动进行成像和监测。井间电磁波成像与传统的测井的区别在于它可以对井间空间成像而不只是对井孔周围较小的体积范围成像。由井间电磁波技术而获得的电导率（电阻率的倒数）图像与储层特征参数（如含水饱和度，矿化度及孔隙度）直接相关。井间电导率成像能够     

油气藏识别中的地-井电磁正反演研究

地-井电磁方法是一种极具潜力的油气藏识别方法，日益受到业界重视。为研究地-井电磁方法有效识别各类油气藏分布的可能性，建立了相应的地面模型和地对井模型，采用基于电性源和磁性源的两种测量配置，配合不同的测量参数，通过正演模拟对地面模型和地对井模型进行浅层油气藏的灵敏度分析，比较得出性能最佳的测量模型、测量配置以及测量参数(如发射源的频率、发射源与接收器的间距)。进一步建立了一个地-井双源模型。然后，基于该模型采用高斯牛顿法的反演方法对各类别油气藏进行反演研究。灵敏度分析发现，地对井模型对浅层油气藏极其敏感。不同模型的反演研究表明，采用地-井双源模型能够对浅层油气藏进行精确反演；增设地面接收器的地-井电磁方法能够较为准确地刻画1 500 m深度的复杂油气藏的位置形态及断层背景；采用地-井电磁与井间电磁联合反演可以较为精准地识别5 000 m深度的典型缝洞型油气藏的大小与位置。抗噪实验证明，地-井电磁方法可以有效提升井间电磁方法的勘测精度且具有一定的抗噪性能。此方法可以为实际生产提供帮助，即在缝洞型油气藏的后期开发当中，利用井间电磁结合地-井电磁的方法可以实现对油气藏流体的监测和对其周围地层流...     

井间地震定向接收的物理模型实验

本文利用超声物理模型实验技术，对一个二维双层各向同性的水平层物理模型，进行了野外井间地震模型，昨用接收换能器的方向特性，有目的地作定向接收井间波场实验，研究检波器定向和其方向特性对井间地震数据采集的影响。实验资料表明，不同定向接收的井间波场有明显的差异。通过对井间地震波场的简单剖析和实验结果对比分析，得出了定向接收到的井间地震波具有明显滤波效应不能完全反映井间波场特性，以及震源位置也会对定向接收到     

用于油藏描述的井间及地面—井中电磁感应方法

声频井间及地面—井中电磁法(EM)在油藏描述和监测方面是可供选择的有意义的方法。用这些方法,可以使信号在典型的砂/页岩油藏中传播数百米远,可以采集到有关地下电阻率分布的高精度、高灵敏度数据。目前,劳伦斯利弗莫尔国立实验室和劳伦斯伯克利实验室已经研制出用于油藏评价和监测的井间及地面—井中电磁测量系统。井间系统采用立轴感应线圈天线发射和检测正弦信号。数据采集以剖面形式进行,让发射线圈在一口井中连续移动,发射信号,让接收线圈在另一口井中的某一固定深度上检测信号,由此得到一条剖面。改变接收线圈的深度,并保持发射状态不变,可得到另一些剖面,重复这一过程,直到获得一组覆盖目的层段的剖面为止。地面—井中系统采用大直径地面回路发射器和立轴井中接收器。这种系统由于信号强度大,能用扫描频率工作,因此可以在相差几十倍的频率范围内同步采集数据。经过广泛的局部测试后,这两种系统被布置在得克萨斯迪瓦恩英国石油公司试验区,目的是进行进一步的测试和技术鉴定。迪瓦恩试验区地质条件简单,地层产状水平,有利于对资料做精确解释。野外使用结果表明,在相距100米、深度1000米的两口井中采集的井间电磁数据呈现光滑连续的剖面。采集工作可在24小时内重复进行两次,前后数据误差小于1％。对数据用最小平方反演算法拟合层状模型,所得结果与感应测井资料非常吻合。灵敏度分析说明,从相距100米的井中记录的井间电磁数据可以检测厚度只有1米的薄层。地面—井中剖面具有相等的可重复性。尽管这些数据的灵敏度不及井间电磁数据,但也能拟合成与测井资料相吻合的电阻率剖面。地面—井中数据的一个优点是它的信号很强,足以穿透钢制套管。虽然在钢制套管井中采集的数据受套管的强烈影响,但用简单的代数方法就可将它消除。