电性各向异性介质中含水饱和度的计算

当垂直井井眼穿过水平地层时 ,电法测井仪器的响应不受各向异性的影响。这不是因为地层是各向同性的 ,而是由于长期以来商用测井仪器所测的电阻率张量的分量恰巧与通常在岩心分析中测得的分量一致 ,而其它张量分量则在测量结果中没有反映 ,以致在地层评价中人们往往忽略这些分量。但是随着大斜度井和水平井的出现 ,在测井解释理论中就不能再忽视储层的各向异性了。人们一直习惯于使用标量阿尔奇公式从由测井仪器测得的电阻率来计算含水饱和度。但如何解决各向异性对含水饱和度计算的影响 ,通常的办法是根据标量阿尔奇公式分别建立电导率张量各个主轴分量关于含水饱和度的关系式 ,据此不加证明地将其扩展到张量形式 ,其中既包含张量成份 ,比如电导率 ,也包含标量成份 ,比如孔隙度和含水饱和度 ,这就是张量阿尔奇公式。从中推出的含水饱和度的表达式也具有张量的形式 ,直接求解将涉及到对数和指数矩阵函数的计算。另一种办法是从阿尔奇含水饱和度理论的一种修正形式——电效率理论出发 ,同样以相似的思路将其推广到张量形式 ,这就是张量电效率公式 ,可以由此得到含水饱和度的另一种张量表达式。无论是从张量阿尔奇公式出发 ,还是从张量电效率公式出发 ,计算含水饱和度时都牵涉到较为复杂的矩阵运算。为避     

电学上各向异性介质中含水饱和度的计算

早在1920年，油田电法测量中的电阻率各向异性效应就曾有过描述，钻穿水平岩层的垂直井眼内，电测井仪器的响应，有时戏不受各向异性的影响，也不受各向同性的影响，而实际的测井仪器各响应的是电阻率（典型的是用于岩心分析时测量的电阻率）的相同张量分量，以及其它未被采样且在地层评价时可忽略的各向异性的张量分量。各向异性能给测井响应造成显著影响的情况很少并且对测蝇响应亦无太大贡献。后来Archie(1942）依照质介质的电阻率理论给出了含水饱和度与电经关系的表达式。虽然他的结果表达式是一个相对复杂的幂律表式，但迄今59年来，它仍是一个用于定量地层评价的工业标准模型，随着高斜井与水平井钻井的出现，在解释理论中油藏各向异性特征不能再被忽视。一直以来，人们已习惯性地以一个标量方程式为基础利用测得的电阻率计算地层含水饱和度，因此问题很自然的就聚焦在各向异性将如何影响含水饱和度的计算上，通常含水饱和度方程中通过包含着张量因子（如电导率）与标量因子（如隙度和含水饱和度）这样两部分内容的形式表达。标量含水饱和度因子可由张量因子换算解决，然而，通过对角化电导率张量的各分离分量与相似标量，Archie方程可被独立应用于张量分量。     

饱和度对电性各向异性的影响

前 言 已经有很多调研人员研究了电性各向异性及其对电测井与地层评价的影响。他们之间有Frisch等(1993)、Bonnie(1993)、Bittar和Rodney(1994)、Luling等(1994)以及Jiangquing等(1994)。但至今没有人慎重考虑电性各向异性对流体饱和度的明显的依赖关系。     

泥质砂岩中计算含水饱和度的有效介质电阻率模型

为了用电阻率和测量孔隙度计算含水饱和度，由有效介质理论(Hanai-Bruggemen方程)推出了一个饱和度方程。然后把该饱和度方程再与分散粘土模型及层状粘土模型结合起来。饱和度公式所需的五个基本变量包括岩石总孔隙度，地层真电阻率，地层水电阻率，胶结指数和骨架颗粒电阻率。在分散粘土模型中，岩石总孔隙度，地层真电阻率和地层水电阻率均由标准测井分析方法得出。然后再计算整个岩石的胶结指数与骨架颗粒电阻率。在饱和度方程中用这五个变量计算岩石的总饱和度，又由它得出有效饱和度。计算中所使用的中间变量有粘土体积和有效孔隙度，还有孔隙度的砂泥校正值，胶结指数和骨架颗粒的电阻率。在层状泥质模型中，根据并联电阻的理论，从并联电阻中减去泥质电阻率，然后直接把砂岩输入变量用于饱和度方程中计算出有效饱和度值，用公开发表过的测井数据，包括低电阻率，低地层反差的例子，来进行计算，得出了一个精确而稳定的泥质砂岩模型。饱和度可以由标准测井数据得出，所使用的变量可以直接计算得出。同时，计算过程还考虑了某些异常情况。例如非粘土的微孔隙。     

岩石导电效率及其与含水饱和度之间的关系

通过对塔时木 地几口井岩电关系的研究，发现导电效率理论能较好地描述岩石的电学性质，对单块岩样，导电效率与含水孔隙度有很好的线性关系。本文给出了用该理论计算含水饱和度的方法，计算含水饱和度的模型识别小于或接近于阿尔奇方程。     

用时间推移测井计算原始含水饱和度新方法研究

由于泥浆侵入，井周储层参数发生动态变化，其中含水饱和度的变化随侵入时间的推移近似呈指数规律增加，随侵入深度近似呈指数规律衰减，为此首次构造了指数函数式饱和度侵入剖面，并在此基础上尝试利用体积模型建立了反映储层参数变化规律的动态测井响应方程，最后提出了一种利用时间推移电阻率测井求取地层原始含水饱和度的新方法。对一口井进行了分析处理，结果表明该方法可以提高解释精度，更为准确地求取地层的原始含水饱和度。     

电阻法测定多孔介质含水饱和度可行性研究

为了研究电阻法测定多孔介质中含水饱和度方法的可行性,设计了静态标定试验和二维动态物理模拟试验,对比根据含水饱和度变化计算的最终采收率和实际采收率是否相符。试验结果表明,矿化度由4000mg/L降低到1000mg/L时,静态电阻值上升幅度接近50%;电极间距对测量电阻值影响可以忽略不计;通过含水饱和度的变化计算出的最终采收率17.99%与实际采收率18.41%基本相符。因此,电阻法测定多孔介质含水饱和度方法性能稳定且一致性较好,对于油田的开发效果分析、潜力评价、水淹层测井解释方法的验证等诸多方面起着良好的指导作用。     

求解含水饱和度的一种方法

含水饱和度和孔隙度、渗透率、自由水面以上含油高度、地下油水密度、界面张力等参数之间有定性或定量的关系。文中提出了一种利用毛管压力资料,根据油藏物性参数及含油高度求解含水饱和度的方法,并用该法解释了埕岛油田埕北151等井东营组的含水饱和度,取得了较好的效果。     

用毛管压力曲线解释原始含水饱和度

对毛管压力曲线采用逐点法建立含水饱和度解释模型;首先建立含水饱和度与孔隙度、渗透率和油藏高度之间的关系式;利用重叠法与J函数法求平衡毛管压力曲线。然后与测井数字化处理有机地结合,计算出孔隙度、渗透率,给定油水或油气界面深度,从而获得连续的含水饱和度曲线。通过现场资料解释成果对比分析,表明利用毛管压力曲线解释的含水饱和度是合理可信的。     

多功能程序束缚水计算参数自动匹配

在孔隙度大于等于20%和小于20%时,多功能程序采用了两种不同的计算方法,要使计算的束缚水饱和度更为合理,人工选择参数较为困难。利用"束缚水计算参数自动匹配"方法,不仅解决了束缚水饱和度计算参数难以匹配的问题,而且使计算的束缚水饱和度更为合理,数百口井的数字处理结果表明其方法合理、应用效果良好。     

含水饱和度测井新方法研究

介绍了利用测井方法求取含水饱和度的新方法.以非线性理论研究为基础,推导出在泥质砂岩条件下新的普适性较高的新饱和度模型,使得用于确定地层含水饱和度的各种参数均可由测井方法直接或间接获得,不受人为因素(经验)影响,尽可能少地采用经验值或岩心实验室回归出的关系式,具有较强的独立性和普适性,解决测井资料的处理中很难求准Sw的问题,尤其对于新区块,这种方法显得更为重要.     

应用双电层模型求取薄互层含水饱和度的方法研究

建立原始含油饱和度解释模型一直是测井技术中不断研究的课题,从最初经典的阿尔奇公式到考虑泥质影响、骨架影响及多重孔隙影响的饱和度模型,都有其自身的优缺点,但这些模型都没有考虑到储集层问薄互层及层问沉积韵律变化的影响。因此无法求准薄储集层的含水饱和度。研究针对薄储集层的地质特点,提出用一种新方法研究电阻率各向异性。即双电层模型,该模型的基本方法是把地层看作电阻率相对较高和电阻宰相对较低的两种地层组合。依次介绍了双电层模型的理论依据、基本原理与建立以及其基于常规测井信息进行薄储集层含水饱和度的求取方法．并利用双电层模型对A油田B区块多口井进行实际处理。结果表明．应用双电层模型计算出的含水饱和度与密闭取心井的饱和度有较好的一致性,为薄储集层参数的测井评价探索了一条新的途径。     

中东某油田低阻油层含水饱和度计算方法探讨

中东某地区H油田N-B地层下部砂岩含有一定的泥质,岩石骨架含黄铁矿导电矿物以及高矿化度地层水,是该段地层的低阻形成机理。在地质、试油等资料较少的条件下,建立了综合考虑这3个因素的新的含水饱和度计算模型,将该模型与传统的Archie公式所计算的含油气饱和度结果进行对比,前者的含油气饱和度结果明显高于后者。根据该含水饱和度模型在中东某油田低阻油层的应用效果表明,该模型计算的含油气饱和度结果与地区的试油、岩心资料较为一致。     

地层电性各向异性对电阻率测井的影响

测井解释中的各种公式和理论大多建立在地层各向同性的基础上,过去的井眼都是以直井为主,这些公式、理论几乎能够满足生产的需要.随着定向井在生产中的地位逐渐提升,地层电性各向异性的影响也逐渐凸现出来.通过各种模型的正演模拟,可以看出地层电性各向异性对定向井,特别是大斜度井和水平井的测井响应影响较大,并且各向异性地层的电阻率值随着井斜角或各向异性地层中交错层理倾角的增大而增大,但总是介于σh和(σhσV)1/2之间的.同时根据测井曲线上的一些组合响应,可以判断出井下各向异性地层的存在与否.电性各向异性的存在使以往经典的Archie公式从标量形式拓展到张量形式,但同时也增加了求解的复杂性.