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。     

裂缝性储层阵列侧向测井响应反演研究

建立了裂缝性储层阵列侧向测井响应的三维有限元正演模型.利用三维有限元方法计算不同角度、不同裂缝孔隙度裂缝的阵列侧向测井响应,得出裂缝性储层的阵列侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝倾角的关系.随裂缝孔隙度增加,阵列侧向视电阻率降低.低角度裂缝的阵列侧向深浅视电阻率呈现负差异,高角度缝呈现正差异.将阵列侧向测井反演问题转化为无约束的非线性全局优化问题,利用差分进化算法对阵列侧向测井进行反演,为阵列侧向测井资料反演裂缝性地层参数提供了理论基础.     

基于交会图决策树的缝洞体类型常规测井识别方法——以塔河油田奥陶系为例

塔河油田奥陶系具有丰富的油气资源,受岩溶作用影响发育洞穴、孔洞和裂缝等多种储集空间,洞穴中充填不同物质。多种储集空间和充填物组合形成多种缝洞体类型,导致常规测井响应特征复杂,识别类型难度大。依据露头、岩心和井壁成像测井等信息,确定了6种缝洞体类型,分别为未充填洞穴型、砂泥充填洞穴型、角砾充填洞穴型、方解石充填洞穴型、缝洞型和裂缝型。结合不同类型缝洞体之间岩性和物性差异,对比分析不同类型缝洞体的双侧向、自然伽马、声波、中子、密度测井响应特征及分布规律。将测井响应两两组合建立交会图,优选出9个识别缝洞体类型敏感的测井响应交会图版,结合决策树方法,形成逐级识别缝洞体类型方法。应用该方法对塔河油田实际井资料进行处理解释,识别结果与岩心和录井对比,符合率均大于85%。该识别方法减少不同类型缝洞体常规测井响应之间相互混淆的影响,有助于发挥每个常规测井响应的作用,提高识别符合率。     

三维环境中的双侧向测井响应

对于模拟三维环境中的双侧向测井响应,我们开发出了以有限元法为基础的计算机代码（FEM）。运行这个代码得出的结果与通过解析解和运行二维FEM代码分别得到的结果相一致,证实了三维代码的正确性。所以我们应用三维FEM代码来研究大斜井、水平井、倾斜各向异性地层和裂缝碳酸盐地层中的双侧向测井响应。对于在两层电导围岩层夹一层电阻层构造中的双侧向测井仪,一些人认为随着地层倾斜角度的增大,仪器测得中间一层的视电阻率读数将变代。然而,这种情况不是总正确。视电阻率读数不仅与层厚有关,而且还与电阻层电阻率和围岩层读数将变低。然而,这种情况不是总正确。视电阻率读数不仅与层厚有关,而且还与电阻层电阻率和围岩层电阻率之比的比值有关。在某些情况下,斜地层的倾斜角由0度变化到75度,仪器所测中间电阻层的读数实际上随倾斜角增大而增大。因此,在薄倾斜地层中,不运用计算机模拟而预测深和浅侧向测井仪的响应是困难的。这项研究了也说明了水平井中电阻层的双侧向测井响应。大双侧向测井探头处于电阻层中时,深和浅侧向头测得的读数受到围岩层的强烈影响,即使中间电阻层的层厚有3关,围岩层对深侧向测井的影响仍然很大。地层的各向民是性对双侧向测井的影响较小,甚至在大斜度井中也一样。双侧向测井的视电阻率响应主要由各向异性地层的横向率的大小决定的。同期望的一样,在裂缝构造中,当地层的裂缝隙宽度增大,或是裂缝缝隙中流体电阻率值减小时,视电阻率响都将减小。在某些情况下,一个5米长的裂颖同无限延伸的裂缝相比,它们对双侧向测井仪的作用是一样的,并且仪器对100微米缝隙的探测所显示的厚度有1米宽。当沿着井身身米有5个或更多裂缝时,那么裂缝性地层模拟为各向异性的地层。     

致密裂缝储层双侧向测井侵入响应数值模型

为了评价裂缝储层泥浆侵入程度,针对水层及油层不同侵入情况,构建了一种考虑泥浆侵入的裂缝储层双侧向测井有限元模型,并基于裂缝地层宏观各向异性电导率张量分析了裂缝的影响。模拟结果表明,在高矿化度地层模型中,双侧向测井深浅探测视电阻率值呈“负差异”,而在高阻油气储层模型中,双侧向测井深浅探测视电阻率值呈“正差异”。随着泥浆侵入深度的增大,双侧向测井深浅探测视电阻率值差异先增大后减小,对比而言,深探测值对泥浆侵入更加敏感。文中数值模拟结果为利用双侧向测井评价潜山储层裂缝提供了理论基础和模型基础。     

裂缝性储层双侧向测井响应临界角影响因素分析

裂缝性储层高角度裂缝的双侧向测井响应通常呈正差异,低角度裂缝的双侧向测井响应呈负差异,这种裂缝响应的正负差异是由临界角决定的,是划分裂缝状态及判断响应差异的重要依据。针对裂缝性储层的特点,利用三维有限元法模拟不同条件下裂缝性储层的双侧向测井响应。同一双侧向测井仪器使用不同情况下刻度的电极系系数K值得到的临界角差异较大,不同公司的仪器使用相同条件下刻度的K值其临界角也会存在差异。裂缝孔隙度、基岩电阻率、泥浆电阻率、井径等这些因素对临界角的大小都有影响,尽管临界角变化不大,但在判断裂缝状态时应综合考虑这些影响因素,提高根据不同裂缝状态反演计算裂缝性储层参数的准确性。     

四川盆地茅口组岩溶缝洞型储层有效性测井评价

针对四川盆地茅口组碳酸盐岩储层非均质性强、储集空间类型多样、储层有效性评价困难等问题,进行了测井评价研究。通过分析该地区茅口组缝洞型储层岩石孔隙结构,基于三孔隙度模型,利用胶结指数与总孔隙度、连通缝洞孔隙度、孤立缝洞孔隙度的关系,进行了储层储集空间划分。在此基础上,结合岩心刻度测井,在微电阻率扫描成像测井信息中提取视孔隙度谱和视地层水电阻率谱的均值与方差,以及裂缝孔隙度等反应孔、洞、缝的敏感性参数,并结合试气资料,建立了储层有效性评价标准:孔隙性、孔洞型储层,电成像视孔隙度谱均值大于1.9、方差大于1.2的为Ⅰ类储层,均值大于1.7、方差大于0.9的为Ⅱ类储层;裂缝性储层,Ⅰ类储层裂缝孔隙度大于0.30,Ⅱ类储层裂缝孔隙度在0.05～0.30。裂缝的连通会明显改善储层的有效性,针对孔隙性–裂缝性、孔洞型–裂缝性储层,Ⅰ类储层视地层水电阻率谱均值大于700、方差大于300,Ⅱ类储层视地层水电阻率谱均值500～700,方差100～300。依据该评价标准,对该地区20口探井进行了二次解释,有效提高了缝洞型储层解释的符合率,取得了较好的应用效果。     

常规测井技术识别火山岩裂缝方法研究——以松南火山岩为例

利用成像测井识别裂缝是目前常用的方法。但成像测井技术常用于探井或关键井,难以在开发井中普遍应用。当流体与裂缝共存时,测井信号的相互叠加或消弱,影响裂缝的识别,因此如何利用常规测井资料识别裂缝,是当前需要攻克的难题。该文从测井原理出发,分析了火山岩不同裂缝类型及裂缝与气体共存时的测井曲线响应特征。在裂缝发育层段,补偿密度值通常低于骨架密度,补偿中子曲线值显示为高值。当裂缝中存在气体,常规测井中的双侧向电阻率曲线正差异明显,深浅侧向曲线间如同“双轨”,补偿密度值变低,补偿中子与声波时差值变大。当裂缝中不含气体且为低角度裂缝时,双侧向电阻率曲线在低角度裂缝处基本重合,补偿密度、补偿中子与声波时差无明显异常显示;裂缝为高角度缝时,双侧向电阻率曲线正差异明显,且在裂缝边界处具收敛性,密度曲线呈齿化状且曲线值略有降低,中子与声波时差无明显异常显示。     

裂缝地层双侧向测井响应物理模拟研究

为了研究裂缝对双侧向测井响应的影响，在实验室建立了一套双侧向测井物理缩比模拟系统。用该系统分别对水平裂缝地层、垂直裂缝地层和斜裂缝地层的双侧向测井响应进行了测量。测量结果表明，裂缝对双侧向测井响应是有影响的，且随着裂缝倾斜角度的变化而变化。     

洞穴型地层双侧向测井响应模拟与特征分析

为研究碳酸盐岩、火山岩等洞穴型储集层双侧向测井响应特征,基于数值模拟优化设计实验室缩小比例物理模拟系统的仪器及地层模型参数,并用物理实验数据标定数值模拟结果,进而研究原始地层条件下洞穴型储集层的双侧向测井响应特征。结果表明:实验室地层径向半径和纵向长度分别为1.0 m和2.0 m,双侧向测井仪器纵向及径向分别缩小为1/20和1/6时,即可满足实验室缩小比例物理模拟的需要,且缩小比例物理实验结果与数值计算结果对应性好。利用物理模拟实验刻度后的数值模拟参数,研究洞穴型原状地层双侧向测井响应特征,结果表明:井旁洞穴双侧向测井曲线在洞穴中心深度位置视电阻率达到最低,双侧向测井值无法准确反映洞穴真实电阻率值;洞穴半径越大、充填物电阻率越低、洞穴距井壁越近,双侧向测井对井旁洞穴敏感性越强;深侧向测井可识别的洞穴边界至井壁径向距离小于0.5 m,浅侧向测井可识别最大距离为0.3 m。     

Numerical simulation of high-resolution azimuthal resistivity laterolog response in fractured reservoirs

The high-resolution azimuthal resistivity laterolog response in a fractured formation was numerically simulated using a three-dimensional finite element method.Simulation results show that the azimuthal resistivity is determined by fracture dipping as well as dipping direction,while the amplitude differences between deep and shallow laterolog resistivities are mainly controlled by the former.A linear relationship exists between the corrected apparent conductivities and fracture aperture.With the same fracture aperture,the deep and shallow laterolog resistivities present small values with negative separations for low-angle fractures,while azimuthal resistivities have large variations with positive separations for high-angle fractures that intersect the borehole.For dipping fractures,the variation of the azimuthal resistivity becomes larger when the fracture aperture increases.In addition,for high-angle fractures far from the borehole,a negative separation between the deep and shallow resistivities exists when fracture aperture is large as well as high resistivity contrast exists between bedrock and fracture fluid.The decreasing amplitude of dual laterolog resistivity can indicate the aperture of low-angle fractures,and the variation of the deep azimuthal resistivity can give information of the aperture of high-angle fractures and their position relative to the borehole.     

沁水盆地南部煤储层裂缝测井响应与参数重构

煤层气开发效果很大程度上受控于煤层裂缝发育特征,沁水盆地南部同样如此。根据相似露头区野外地质调查、岩心观测以及成像测井、常规测井等资料,对比分析该区煤储层裂缝发育特征及其常规测井裂缝响应,建立了煤储层裂缝的常规测井识别方法,分析了该方法的应用效果。结果表明,研究区煤储层裂缝以构造剪切缝为主,发育北东—南西向、北西—南东向、近东—西向和近南—北向4组;裂缝多为有效裂缝,以高角度和倾斜裂缝为主,规模较小,密度变化大。常规测井裂缝的响应特征主要表现为低电阻、深浅侧向电阻率呈现正幅度差,三孔隙度测井向孔隙度变大偏转但不明显,高伽马值、扩径现象明显,测井曲线会出现波动。在此基础上,重构了异常变化指数,对常规测井曲线进行处理,经过加权合成裂缝预测指数对煤储层裂缝发育情况进行预测,预测结果得到了岩心及成像测井资料的验证。     

鄂尔多斯盆地红河油田裂缝识别

红河油田为典型的低孔隙度低渗透率油藏,储层裂缝广泛发育。通过岩心观察、成像测井识别等手段对其裂缝特征进行了描述。研究发现该研究区裂缝在岩心上多为高角度裂缝和垂直裂缝,在成像上多为正弦波曲线显示。裂缝在双感应、八侧向和阵列感应测井曲线上均显示低值,八侧向与双感应测井值正差异;双井径微扩径,声波、中子值增大,密度值减小;在双感应电阻率正异常显示高值,八侧向电阻率值在层的上部与双感应电阻率值正差异,在层的下部与双感应电阻率值负差异;声波、密度值减小,中子值增大。裂缝在变尺度分形曲线的R/S曲线上偏离了原来的趋势线,成为近似一直线段。探讨了裂缝发育程度与单井产能的关系。研究结果表明裂缝发育段其产能普遍增高。经岩心和成像资料验证,裂缝识别率较高。     

松辽盆地十屋油田营城组裂缝识别

运用变尺度分形和双侧向-微球型聚焦相结合的方法,对松辽盆地十屋油田营城组声波时差和电阻率测井数据进行了裂缝识别研究,总结研究区裂缝在双侧向和微球型聚焦测井曲线上及变尺度分形曲线上的3种不同形态及其所反映的裂缝的性质：微球型聚焦电阻率值围绕着双侧向值上下波动,所识别的裂缝主要是低角度裂缝;双侧向与微球型聚焦电阻率值正差异,所识别的裂缝主要是高角度裂缝;若两者为负差异,识别的裂缝主要也是高角度裂缝,但这种方式是识别裂缝的次要方式。预测了十屋油田营城组5个层段的裂缝发育情况,探讨了裂缝发育程度与单井产能的关系。研究结果证明,近水平裂缝、低角度裂缝是控制单井产能的主要因素。     

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     

火山岩储层的饱和度模型研究及应用

火山岩储层油水层评价是困扰测井解释的疑难问题。传统的阿尔奇公式计算的含油饱和度只适用于原生孔隙介质模型,对双重孔隙介质模型有其使用局限性。根据电阻率测井对裂缝的响应特点,采用双侧向测井电阻率计算裂缝孔隙度;通过储集类型的精细划分,在研究不同裂缝产状的导电机理、泥浆侵入机理的基础上,推导出相应的饱和度方程。应用该方法对火山岩储层进行评价,经试油验证效果良好。     

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。     

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。