薄砂岩交互层感应测井分析

通过研究在任意斜度(或倾角)及任意砂泥岩组合的斜井中薄砂泥岩交互的感应测井响应，我们发现在一组薄砂岩交互层中感应测井响应与在一个同性非均质地层中相同，该地层的横向和纵向电导率可分别由交互层中各薄层电导率的并联和串联求得。因此，用感应测井识别簿砂泥岩交互层，可以把它当作一个同性非均质地层。本文讨论了用感应测井识别非均质地层的三种方法。     

薄层状砂—泥岩层序阵列感应、多分量感应及井眼电阻率成像测量的综合电阻解释

在一些勘探井中，经营者可组合利用先进的裸眼井测井如阵列感应、多分量感应和井眼电阻率成像来计算薄层状砂－泥岩层序精确的含水饱和度。由于这些仪器固有的垂直分辨率不同和对各种地层参数灵敏度的差异，这类电阻率综合解释的一致性是一个问题。本文讨论如何将这些测量有机地组合成一个统一的地质模型，从而利用每种测井技术的优势。在薄层状各向异性砂－泥岩层序中，传统的阵列感应测量主要受导电泥岩响应的控制，而对含油气砂岩的电阻率不敏感。在有利条件下，阵列感应测井仪的理想探测能力在探测泥浆侵入的存在和特性方面特别有用，侵入可能对其它测量产生显著影响。与传统的阵列感应测井仪的分辨率相反，多分量感应测井仪的垂直分辨率要粗糙得多。但是，它的测量受地层高阻砂岩成份影响，因而能够用于在薄层中精确估算含油气饱和度。井眼电阻率成像仪能够划分砂－泥岩层序中英寸级的单一薄层，并使微观各向异性可视化，为岩石物理和地质数据的有机结合提供微观各向异性。我们用一个现场实例来说明先进的处理技术是如何使经营者利用每种测井服务的优势，并将这些优点进行组合，以对薄层状砂－泥岩层序进行一致而又精确的电阻率解释。     

利用常规测井和电成像资料评价薄层砂岩

当砂泥岩薄互层单层厚度小于常规测井仪器的纵向分辨率时，常规测井仪器测量的电阻率值趋于泥岩的电阻率值，因而含油气的薄层砂岩往往被漏掉了，提出了一种薄层分析方法，采用常规测井系列结合电成像测井，利用建立的砂泥岩薄互层解释模型消除层状泥质对层状砂岩电阻率及孔隙度的影响，求出层状砂岩的真电阻率、孔隙度及饱和度，为综合评价砂泥岩薄互层提供理论依据。     

2MHz电阻率测井仪对薄交互地层各向异性电阻率的电磁测井响应

在电磁测井环境中，各向异性电阻率并非罕见，已知许多泥岩地层为各向异性地层，薄层状砂泥岩互层宏观上表现为各向异性地层。本文分析了电阻率测井仪、感应测井仪和螺旋管电阻率测井仪等各种电磁测井仪对各向异性电阻率的仪器响应。     

在大位移井和水平井中使用多分量感应测井资料改进泥质砂岩解释

大量的油气储量富集于由具有含油气砂岩薄层的薄层状砂／泥岩层序组成的低阻层中。如果砂岩薄层的厚度小于测井仪的垂直分辨率，那么使用常规电阻率曲线来探测这些储层和准确描述这些储层参数的特性就遇到挑战。薄层状砂／泥岩层序可能显示出各向异性，平行于和垂直于层面的电阻率不同。这些电阻率可分别命名为水平电阻率、垂直电阻率。常规感应在垂直于层面钻的井中测出的是水平电阻率，在斜井和水平井中测量的是垂直与水平电阻率的混合电阻率。仅用常规感应测井资料是难以区分出水平和垂直电阻率的。然而，新的多分量感应测井仪（3DEX^TM）提供了必要的测量方法，得到垂直井、斜井和水平井中垂直、水平电阻率，可用来确定砂岩薄层的油气饱和度。我们首次在北海的一口水平生产井中用3DEX^TM样机测井。该井储层常常出现总厚度超过3－ft的层状砂／泥岩组合的层段。这些层状砂／泥岩层段能反映近似三角洲河道沉积环境中的天然堤、决口扇或漫滩席状砂，或者泻湖环境中的冲积扇的较低部位。这次现场测试的目的就是要首先获得由其它电缆测井仪和外部资料证实的可靠电阻率。第二个主要目标就是用这些电阻率资料来获得对该井层状砂／泥层改进的和准确的油气饱和度评价。3DEX^TM的电阻率值高分辨率感应测井仪（HDIL）的电阻率值、2－MHz电阻率导向仪（RNT）的LWD资料一致。对于导电泥岩中的纯净、高阻砂岩而言，3DEX^TM的水平、垂直电阻率同相应的附近一口垂直井的电阻率的一致性要好于HDIL聚焦型电阻率资料和RNT反演结果的一致性。对该层状泥质砂岩层，使用层状泥质砂岩评价方法，3DEX^TM水平、垂直电阻率组合解释就要比用于该油田的常规解释方法增加35％总产油量。对于层状泥质砂岩层内的单层而言，由3DEXT^TM资料得到的油气饱和度显示出与由毛细管压力曲线得到的饱和度非常好的一致性。此外，与常规感应资料解释比较，这些电阻率与用GR／密度／中子测井曲线所计算出的泥质含量相关性非常好。岩石物理解释上的这些改进都归功于3DEX^TM所提供的新的电阻率测量方法。     

在大斜度和水平井中应用多元感应测井提高砂泥岩解释精度

通常在砂泥岩薄互层的低储层中有一定数量的油气含量。如果薄互层的厚度薄到仪器在纵向上难于分辨的话，使用常规测井响应探测储和准确评价地层参数就相当困难了。砂泥岩薄层能够显示出横向和纵向电阻率迭加的各向异性的电性特征。电阻率可分为横向和纵向电阻率。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经的合成值。若单独使用常规感尖测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在合成值。若单独使用常规感应测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在直井、斜井和水平井中同时测量电阻率横向和纵向分量来确定砂层中油敢饱和度。首先采用该种仪器是在北海的一口水平生产井中，这口井的储层包含一组厚度超过3ft的砂泥岩薄互层。这组薄层代表着三角洲水道的天然堤、决口扇或河漫滩沉积沙，或冲积扇的末端部分。此次现场试验的目的是将第一手获取的可靠电阻率与其他电缆测量数据和表面数据进行对比。其二就是应用测量得到的电阻率数据来准确估算薄层中的油气饱和度。多元感应测井仪得到的电阻率值与高分辨率感应仪的测量值及频率为2MHz的电阻率导向设备得到的随钻测井资料是一致的。在导电页岩的纯砂岩和高阻砂岩中，多元感应仪得到的横向和纵向电阻率值与附近直井中的电性响应特征有较好的一致性，并且优于高分辨感应仪和导向设备的测量结果。对于用多元感应测井在砂泥岩薄互层中测量得到的横向和纵向电阻率值，采用砂泥岩薄互层评价方法对含油总量的评价将比采用标准评价方法提高35％，在薄互层段的单个区域中，多元感应测井数据 得到的气饱和度与毛细压力曲线数据极其吻合。此外，当和以常规感应测井资料为基础进行对比时，电阻率的相关性对自然伽马／补偿密度／补偿中子测井得到的泥质含量很有益处。岩石物性解释精度的提高应归结于多元感应测井中电阻率测量方法的应用。     

三轴感应测井：原理，模型，反演及解释

对薄层状砂泥岩地层进行石油物理评价一直是个难题。导电的泥岩层对常规感应测井有很大的影响，使得泥岩层的测井数值明显地低于电阻率高的地层。这种不正确的读数导致计算的含水饱和度和储层评价出现不正确的结果。新研发的三轴感应测井仪提供了比常规感应测井仪更多的信息，这种测井仪器不仅对由导电泥岩占主导地位的有效的水平方向电阻率响应敏感，而且对在任何倾角大小下的由导电性泥岩和电阻较高的砂岩共同影响的有效的垂直方向电阻率响应也敏感。研发三轴感应阵列测井仪的关键难题是，在水基泥浆井眼中，当仪器在横向上不居中时，大井眼对共面（同一平面）耦合的影响。为把这种井眼的影响减小到一个可控制的水平，我们采用了一种多电极的设计。水箱实验和数字模型实验结果表明，采用这种设计后井眼的影响已被大大减小。我们也提供了一种参数反演计算方法，这种方法可以从三轴感应测井资料同时确定出水平电阻率、垂直电阻率、地层倾角和方位角及层的边界位置。通过采用加权限定及回归的高斯牛顿最小化算法解决这个反演问题。为了这种反演算法实际应用进行归档，我们采用快速雅可比矩阵算法来提高效率。此外，运用乘法回归方法来自动地确定回归系数。我们将提供综合实例来表明这种算法的稳定性。我们也将介绍层状泥砂岩地层的含水饱和度的定量解释方法。建立解释模型时，我们也考虑了泥岩的各向异性。两个现场实例表明了薄层泥质砂岩分析可以提高油气的评价。     

层状非均质各向异性地层中多分量感应测井数值模拟与响应特征

应用数值模式匹配算法研究层状非均质各向异性地层中多分量感应测井响应的数值模拟方法.针对柱状界面上积累面电荷对共轴线圈系电磁响应的影响,通过傅氏级数展开与分离变量技术以及电阻率径向导数的奇异性,推导出关于电磁场水平分量的2个奇异算子方程.该奇异算子有效描述了井壁以及侵入带与原状地层分界面上积累面电荷的效应.在此基础上,利用模式匹配技术给出层状非均质各向异性地层中磁场并矢Green函数的半解析解以及多分量感应测井响应的计算方法,最后通过数值模拟结果对该算法进行检验并考察不同井眼泥浆电阻率以及不同侵入深度情况下多分量感应测井仪器的响应特征.     

三分量感应测井在海外深水低电阻率砂泥岩薄互层中的应用分析

国外某深海海域Y层组属于深水细粒沉积生物成因气藏,岩性极细、砂泥薄互层、砂体规模不确定.测井响应特征呈现高伽马值、低电阻率值、曲线平直、不能反映地层真实信息等现象,增加有效储层划分和气水层识别难度,影响生物气藏资源潜力的准确评估.通过三分量感应电阻率反演处理,得到地层真实砂岩电阻率,应用水平电阻率、垂直电阻率建立电阻率比值与含气指数的流体图版识别方法,基于反演纯砂岩电阻率的饱和度改进模型,解决有效储层漏判、气水层识别错判、储层参数计算精度不高等技术难题.创新建立的低电阻率砂泥岩薄互层饱和度求取方法应用于该区重点井XX-1井的测井解释,Y层组解释气层9层、有效厚度30.2 m,与基于常规资料的解释结果相比,有效厚度增加19.2 m,含气饱和度平均增加25％,预测生物气地质储量增加150％,为该区深海海域生物气藏资源潜力准确评估提供了重要支持.     

非平行界面地层对水平井双感应测井的影响

地层电阻率是影响油气评价的重要参数,感应测井是确定水平井中地层电阻率的常用方法。在实际测井环境中,地层上、下界面往往是不平行的,在测井解释过程中,这种非平行界面地层环境对水平井感应测井响应的影响是一个值得关注的问题。基于三维数值模式匹配法,通过正演数值分析,研究了地层界面倾斜时界面倾角、地层厚度、围岩电阻率、侵入带电阻率和侵入深度等对水平井双感应测井响应的影响。结果表明,在水平井中,地层界面倾斜对双感应测井响应具有一定的影响,其影响程度的大小与界面倾角有关。在非平行界面地层中,所得结论可为水平井双感应测井解释校正提供一定的理论参考。     

在巴西海上的Campos盆地，利用多维感应测井资料提高深水储层的评价

Campos盆地的深水储层聚集着丰富的石油资源，约占整个巴西石油贮量的80％，这些储层可能非常复杂且具有非均质性，其变化范围从块状的砂岩到分层明显的砂泥岩层序。如果砂岩／泥岩厚度小于仪器纵向分辨率，利用传统的电缆测井资料对含烃砂层进行岩石物理评价就面临着挑战。当砂层饱含烃时，典型的砂泥岩层序在电性上表现为各向异性。因为水平电阻率通常小于垂直电阻率。在被钻开的垂直岩层，由于传统感应测井只能测量水平电阻率，因此对含水饱和度评价可采地质储量的确定就提出了新问题。水平和垂直地层电阻率的应用，能够正确地解定薄砂层电阻率。在垂直井，大斜度井和水平井，多维感应测井仪（3DEX）提供了必要的测量，获得水平和垂直电阻率，正确地确定了薄层电阻率。除水平电阻率外，垂直电阻率不但提供了含烃地层的测量，而且使测井分析定量评价薄层特性成为可能，这些砂岩电阻率被并入岩石物理分析，该分析能够对深水薄层的烃类体积做出更精确的评价。文章讨论了Campos盆地两个深水油田的例子，利用多维感应测井仪来测量水平和垂直地层电阻率的第一个例子中，应用3DEX资料计算的垂直电阻率能清楚地识别含烃地层，而传统的电缆测井资料不可能做到，各向异性层的顶部曲线显示与泥浆测井资料一致，在第二个例子中，储层包含了几个各向同性的块状砂层和多个各向异性层。与传统的分析结果相比，岩石物理测井中利用水平和垂直电阻率分析，在层状各向异性层发现了约45％的额外纯产层，在岩石物理分析中，获得的岩心和成像资料进一步证实了该井所假定的薄层模型。     

薄层识别与评价

当砂泥岩薄互层厚度小于常规测井仪器的纵向分辨率时,薄层砂岩的测井信息就会受到邻层或围岩的影响,往往会漏掉薄的含油气储层.文章给出了几种薄储层评价方法即利用微电阻率扫描成像、高分辨率感应、薄层电阻率等测井仪器以及小波分析处理技术来提高纵向分辨率、消除围岩对其产生的影响.这些方法在中原油田薄层测井评价中取得了很好的应用效果.     

在巴西海上坎波斯盆地用多分量感应测井数据提高深水储层的地层评价

坎波斯盆地深水储层包含了在巴西的最重要石油积聚，近似占有巴西石油储量的80％。这些储层很复杂而且非均质，从块状厚砂层到高度薄层的砂岩／泥岩序列。如果砂岩／泥岩薄层厚度是小于电缆测井的垂向分辨率，那么用常规电缆测井数据评价含烃薄砂层的岩石物理参数是很复杂的问题。这些砂岩／泥岩序列当砂层是饱和油时，因为平行于层面的电阻率通常是比垂直于层面的电阻率小，故一般呈现电性各向异性。在垂直于层面所钻的井中，常规的感应测井仪只测量水平电阻率，对确定含水饱和度和产层有效厚度的测井评价造成一种特别问题。使用地层的垂直和水平电阻率能准确地确定薄层砂岩电阻率。多分量感应测井仪（3DEX）能在垂直井、斜井或水平井提供所有必要的测量来求得水平电阻率和垂直电阻率，可以正确表征薄砂岩层电阻率。除了水平电阻率外又有垂直电阻率不仅可以探测含烃地层，而且也使测井分析家能适当地定量求解薄砂层特征参数。将这些砂层电阻率纳入到岩石物理分析，对层状深水储层可提供更准确的含烃体积计算结果。本文讨论坎波斯盆地深水油田两个实例，例中用多分量感应测井仪测量地层水平电阻率和垂直电阻率。第1个例子，由3DEX数据计算的垂向电阻率清楚地识别出一个用常规电缆测井数据不能探测出的含烃地层。这个各向异性地层上部和泥浆测井数据相一致。在第2个例子中，储层包含几个各向同性块状砂岩段和多个各向异性层。对这些各向异性薄层，在测井岩石物理分析中使用水平电阻率和垂直电阻率，和常规测井分析结果比较产生约45％的追加产层有效厚度。在这口井采集的岩心和成像数据证明了在岩石物理分析中假定的薄层模型。     

水平井感应测井响应仪器偏心影响研究

水平井技术已经成为油气勘探开发的有效手段,但也给测井等工程技术带来了新的难题。地层电阻率是影响油气评价的重要参数,感应测井是确定水平井中地层电阻率的比较常用的方法。文章基于三维数值模式匹配法,通过数值分析,研究了水平井仪器偏心时地层厚度、围岩对双感应测井响应的影响,并对仪器偏心时双感应层厚和围岩校正提出了简洁的校正思路。这些可为水平井解释工作中消除感应测井的仪器偏心影响提供一定的理论参考。     

水平井地层电阻率各向异性校正方法研究

水平井井眼轨迹与地层的相对佗置经常变化,造成常规洲井仪器在水平井中的响应机理发生改变,地层电阻率测井表现出各向异性特征.在砂泥岩剖面中,当井眼与地层层面相交或离层面不远时,其距离小于仪器的探测范围,常规测井仪器不足以正确识别单个地层,探测到的是砂泥岩互层,在层界面上表现出宏观各向异性,测量值是砂岩和泥岩的综合反映;当井眼远离层面时,其距离大于仪器的探测范围,仪器探测到的是单一的砂岩地层,在层内表现出微观各向异性,测量值反映的是砂岩的特性.据此,综合水平井和邻近直井测井资料描述井眼轨迹与地层的空间展布,确定井眼轨迹与层界面的几何关系,提取井眼轨迹到层界面的距离,采用砂/泥岩薄互层模型进行地层电阻率各向异性校正.其效果良好,具有一定的推广价值.     

三分量感应测井

高电阻率是油气层的重要特征。但砂泥岩薄互层和裂缝性油气层往往表现为低的电阻率测量值。这是因为这两种地层都是电阻率各向异性的,即垂直方向和水平方向测量结果不同,水平分量往往表现为低值,垂直分量往往表现为高值。常规感应测井包括阵列感应测井的测量只是水平分量,很容易低估和漏掉低阻和低对比的泥质砂岩产层。据估计,世界上大约3 0 %的油气存在于砂泥岩薄互层。如何正确评价这类储层促进了三分量感应测井仪器的研制。贝克-阿特拉斯公司2 0 0 0年率先推出三分量感应测井仪器,称为3DExplore或3DEX。与常规感应仪器的发射和接收线圈…     

NMR测井在复杂砂泥岩地层中的应用

在简要论述了核磁共振（ＮＭＲ）测井技术特点和应用优势的基础上，通过实例分析，说明ＮＭＲ蝇在评价复杂砂泥岩油气层中的应用。这些应用包括低孔低渗油气层、高含水水淹油层、复杂砂砾岩地层，低电阻率薄油层等。由于ＮＭＲ测井的应用，极大地改进了复杂砂泥岩储层的测井评价能力。     

感应及MWD电阻率测井仪在各向异性倾斜地层中的响应与数值模拟

泥岩层及薄的层状砂泥岩夹层是电磁测井中经常遇到的各向异性地层，并且很多井的井轴并非垂直于地层。研究了地层倾角及各向异性对感应和随钻测量（ＭＷＤ）电阻率测井仪读数的影响，求得了各向异性介质中Ｍａｘｗｅｌｌ方程的解，并开发了模拟感应及ＭＷＤ测井仪响应的计算机软件，数值模拟结果表明；（１）感应有ＭＷＤ测井仪在薄砂泥岩层序中和在各向异性地层中显示出不同的响应特征：（２）如果使用ＭＷＤ测井仪，则根据相移和振     

斜井中双感应测井曲线围岩校正方法

斜井中双感应测井曲线受环境因素,特别是围岩的影响较大.以电磁场理论为基础,通过对双感应测井曲线响应方法的研究,制作了不同井斜角、不同围岩电阻率情况下双感应曲线围岩校正图版.从校正图版可以看出,双感应电阻率曲线围岩校正受相对倾角、地层厚度、围岩电阻率、地层电阻率的影响.利用几何因子理论研究了不同井斜角、不同围岩电阻率情况下双感应曲线连续围岩校正方法.通过对斜井中双感应曲线的围岩影响进行校正,双感应测井曲线的纵向分辨率有所提高,其校正后的数值与Maxis500阵列感应AHT90数值接近.     

利用自然电位计算泥质砂岩地层水电阻率的方法

地层水电阻率是测井解释中一个极其重要的参数,以纯地层条件推导的用于确定地层水电阻率的自然电位理论模型不适合泥质砂岩地层。针对含油气泥质砂岩储层,提供了改进的自然电位模型,它考虑到阳离子交换容量、含油气饱和度的影响,提供改进的自然电位模型可以有效地用于确定泥质砂岩地层的地层水电阻率。