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。     

缝-洞型地层缝洞的双侧向测井响应数值模拟

为研究缝-洞型地层的双侧向测井响应特征,建立洞穴和裂缝组合的介质模型,利用三维有限元方法对缝洞的双侧向测井响应进行数值模拟。结果表明,洞穴在一定尺度和范围内影响双侧向测井响应,随着洞穴尺度的增大,双侧向测井视电阻率降低,且深浅侧向视电阻率比值降低,但双侧向测井响应对离开井壁洞穴的较敏感范围不大于一个洞穴半径尺度。缝-洞型地层的双侧向测井响应主要受裂缝影响,低角度缝双侧向测井呈现负差异,而高角度缝双侧向测井为正差异,洞穴的存在不改变双侧向测井响应深浅侧向视电阻率与裂缝倾角的匹配关系。缝-洞型地层的双侧向测井视电导率与裂缝张开度存在线性关系。     

洞穴型储层阵列侧向测井仪器响应特性研究

电测井是评价洞穴型储层的主要手段之一,洞穴型储层非均质性强,电测井仪器响应复杂,评价难度大。利用二维有限元数值模拟方法对洞穴型储层中的高分辨阵列侧向测井(resolution laterolog array,RLA)响应进行正演模拟,分析了测井响应随洞穴半径、洞穴填充物种类、填充程度以及洞穴形状变化的规律。阵列侧向测井仪器对半径不小于0.2m的洞穴具有良好的识别能力,同时能反映填充物电阻率。当洞穴半径大于6m时,仪器响应基本反映了洞穴填充物的电阻率。阵列侧向测井仪器对填充物分层界面敏感,且RLA1和RLA5的视电阻率值能较好地指示填充物的电阻率,当填充物为多种物质分层填充时,洞穴处的仪器响应会出现明显的阶梯状特征。阵列侧向测井曲线形态受洞穴形状影响大,洞穴径向延伸时,仪器响应明显降低,洞穴纵向延伸时,洞穴处的RLA5逐渐增大而RLA1逐渐减小。该研究结果对洞穴型储层的定性识别和定量评价具有指导意义。     

各向异性倾斜地层双侧向测井响应数值模拟

利用三维有限元法,模拟了电性各向异性倾斜沉积岩层的双侧向测井响应。模拟结果表明:双侧向测井响应不仅受到地层倾角的影响,而且还受到地层电性各向异性的影响。在水平地层条件下,双侧向测井响应主要受到层理方向上地层电阻率的影响;在倾斜地层条件下,垂向上的地层电阻率对测井响应的影响增大。电性各向异性倾斜地层不仅造成电阻率曲线形态的变化,而且深、浅电阻率幅度差异更为复杂,给利用深、浅电阻率幅度差异定性识别油气层造成困难。     

一种基于电成像测井和双侧向测井的联合反演方法

利用电阻率测井理论和反演技术,以三参数(侵入带半径、侵入带电阻率、地层电阻率)反演为重点,在常规双侧向曲线反演技术的基础上,结合电成像测井资料,建立了一种基于电成像测井和双侧向测井的联合反演方法,即利用电成像测井探测深度浅且分辨率高的特性为双侧向反演提供精细的地层界面、产状和侵入带电阻率信息;运用双侧向测井资料进行迭代反演进一步得到侵入带半径和地层电阻率参数。实际测井数据的处理结果表明,本文提出的联合反演方法提高了双侧向反演结果及测井解释的精度,进一步提高了常规测井资料对油气储层的识别能力。     

利用常规测井信息计算储层伤害表皮系数初探

以粒度中值、孔隙度、地层电阻率为中间参数,建立自然伽玛、声波、密度、双侧向电阻率测井数据与未损害区、损害区地层渗透率的数学关系;计算污染半径可以用三种方法,一是以谭氏方法为基础,建立污染半径与深浅侧向测井电极系数及冲洗带、深、浅侧向电阻率、工作流体实测井径的函数关系。二是以雍氏方法为基础,建立污染半径与深、中感应、微球形聚焦电阻率及深感应、浅聚焦侵入带几何因子的函数关系。三是以图版法为基础,建立污染半径与深浅双侧向、微球形聚焦电阻率及井眼半径的函数关系。根据实际资料相关性选择不同的方法;井半径由井径测井直接测得。由此,储层伤害表皮系数可以表达为含有待定系数的自然伽玛、声波、密度等的常规测井数据。为利用测井信息计算表皮因子提供了可能。     

SDZ5000双侧向分系统

SDZ-SDZ5000双侧向分系统与其他测井仪组合能力较强,兼容性较好,并且具有性能稳定等优点。该系统可以同时测量侵入带与原状带地层电阻率,提供深、中探测的电阻率曲线,采用恒功率控制,深屏流由单片机控制,适合各种地层;其次其测量精度较高,动态范围较宽。双侧向测量的曲线中,深侧向测量原状带地层电阻率,浅侧向测量侵入带地层电阻率,利用双侧向测量的地层电阻率测井资料,根据Archie方程建立地层含水饱和度模型,计算地层含水饱和度。利用双侧向测井资料结合其他测井资料(如成像测井资料等),可对裂缝发育状况进行定性分析,在此基础上再进行半定量评价。在裂缝性致密储层中,影响双侧向测井响应主要有裂缝产状(倾角大小)、裂缝孔隙度、裂缝内流体电阻率及基质电阻率(指无裂缝发育时基质孔隙部分电阻率)。     

倾斜地层的双侧向测井响应

利用三维有限单元法来模拟倾斜地层的双侧向测井响应,结果表明,在地层倾角小于１５°的范围内,双侧向测井响应几乎不受倾角的影响;当地层倾角大于等于１５°以后,随着地层倾角的增大,双侧向测井响应曲线在地层界面附近的分辨率将越来越低。地层倾角对深侧向测井响应的影响比对浅侧向测井响应的影响大;在薄层中点处,地层倾角对双侧向测井响应的影响不容忽略。     

碳酸盐岩泥岩互层中水平井双侧向电阻率测井响应特性

建立了碳酸盐岩和泥岩互层的五层介质的水平井模型,采用三维有限元法研究了水平井中目的层厚度及电阻率、泥岩厚度及电阻率等对双侧向电阻率测井响应的影响规律。数值模拟结果表明,当目的层厚度不是很大时,泥岩对双侧向电阻率测井响应的影响比较大,并且对深侧向电阻率的影响更加明显;目的层真电阻率与泥岩电阻率相差越大,泥岩对双侧向电阻率测井的影响就越大,尤其对薄层的影响更加显著;另外,在水平井中,深、浅侧向电阻率随泥岩层厚的变化而变化很小。     

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。     

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。     

时间推移测井技术在红台-疙瘩台地区的应用

在红台-疙瘩台地区的低孔隙度、特低渗透率储层中难以用电性特征区分油气储层和水层,而泥浆侵入过程中的时间推移测井则有助于识别储层.浅侧向电阻率是在该地区用时间推移测井技术区分油气水层的首选项目,补偿中子测井次之,其它项目效果不明显.在使用盐水泥浆钻井的前提下,对于低孔隙度、特低渗透率储集层,后一次测井值与前一次测井值相比,油气层的浅侧向电阻率降低,补偿中子孔隙度增大,表现为"减阻侵入";而标准水层则表现为相反的"增阻侵入".在高孔隙度高渗透率储层不出现上述特征.给出了2口井的应用实例.该技术可提高孔隙度低渗透率储层的测井解释符合率.     

低电阻率油气层双侧向测井资料预处理方法

低电阻率油气层由于其复杂的电性特征,油水层深浅电阻率正负幅度差异具有不确定性,致使测井信息对低电阻率油气层的分辨能力相对降低,电测井资料的有效处理和应用则尤为重要.根据电测井原理,依据非线性最小二乘原则,进行双侧向测井资料的反演校正.通过电测井资料的预处理,可提供原状地层电阻率、冲洗带地层电阻率以及泥浆滤液侵入半径等3个参数.实际资料处理表明,双侧向电阻率的三参数反演结果具有较好的可靠性.有效的电测井资料预处理,不仅改善了低电阻率油气层的电测井资料的有效性,实现对电测井曲线有效校正,同时对进一步提高常规油气层的测井评价的准确性具有重要的作用.     

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。     

LOGIQ双侧向测井仪检测系统研制

针对LOGIQ双侧向测井仪维修时无法单独对仪器进行检测,不能精确测量深、浅侧向电压、电流值,以及刻度过程受接触电阻影响大等问题,研制了一种功能齐全、使用便捷的LOGIQ双侧向测井仪检测系统。该系统重新设计了前置放大电路,采用波段开关重新搭建了地层模拟电阻网络,通过以ARM为核心的数据采集和传输系统进行调度处理,实现仪器的状态转换。该系统解决了单支仪器检修的问题,刻度过程不受接触电阻影响,能够精确测量深、浅侧向电压、电流,使仪器维修由定性变成定量。     

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.     

0.2 m高分辨率数字聚焦双侧向测井仪发射电路设计

针对0.2m高分辨率数字聚焦双侧向测井仪器的理论条件和工程需要,设计了发射电路,包括信号源与功率控制、基于电流源输出的模式1(35 Hz)和模式3(140 Hz)信号发射、基于电压源输出的模式2(280 Hz)信号发射、辅助监督等单元电路,确保三种模式同时工作、互不干扰以及辅助聚焦,三个模式的信号发射功率能够自动控制。室内测试与现场应用均表明,所设计的发射电路适用于0.2 m高分辨率数字聚焦双侧向测井仪器,测量值准确可靠,能够为油田薄层识别、饱和度求取以及水淹层判别提供准确可靠的高分辨率电阻率测井资料。     

欠平衡条件下深侧向测井响应校正方法

欠平衡钻井和欠平衡测井技术对于直接发现和保护油气层、提高单井产能和勘探开发成功率具有非常重要的意义。欠平衡测井时的井口装置与常规测井有很大的差别，需要对双侧向测井仪器的加长电极进行改造，使其长度缩短，以适应井口装置的长度，这一改造使得深侧向测井值明显降低，不能真实反映储集层电性。应用有限元素法计算了欠平衡条件下深侧向电极系系数随加长电极长度的变化规律，即加长电极越长，深侧向电极系系数越小。建立了欠平衡条件下深侧向测井响应的校正方法，并应用实际测井资料验证了校正结果的可靠性。该方法适用于任意长度的加长电极，可直接用于现场测井资料的预处理，校正后的深侧向测井电阻率可用于测井解释建模和油气定量评价。图9参18     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层的测井解释

根据测井响应的不同,可将塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层划分为 3类,Ⅰ类为裂缝-孔洞和裂缝-溶洞型,深浅侧向电阻率低,为正幅度差,自然伽马值略高,声波时差和中子测井值增大、密度降低;Ⅱ类储层为裂缝型,深浅侧向电阻率呈中-较高值,大部分为正幅度差,自然伽马特征与灰岩相近;Ⅲ类为孔洞缝均不发育的储层,电阻率为高值,深浅侧向电阻率基本重叠,自然伽马为低值。在测井曲线标准化和岩芯归位基础上即可进行储层参数的求取。参数主要包括泥质含量、基质孔隙度、裂缝孔隙度、总孔隙度、洞穴孔隙度、原始含油饱和度与基块、裂缝含油饱和度。依据参数与测井资料确定的基块孔隙度和裂缝孔隙度下限值分别为2%和0.05%。经验证,测井解释的孔隙度与实际总体相符,裂缝孔隙度分布也与实际基本一致。