仪器偏心效应对水平井感应测井响应的影响

对于水平井共测井条件下出现的仪器偏心效应,利用电磁场理论,考虑到井眼、芯棒、线圈尺寸、侵入带和原状地层几何尺度和电性参数等因素,求解感应测井仪器接收电压信号的解析表达式,然后用数值方法计算感应测井的电阻率响应。着重分析了不同偏心条件下,侵入深度和侵入带电阻率对仪器偏心效应的影响。结果表明,当侵入带电阻率不同于井眼和地层的电阻率时,偏心效应不容忽略;侵入带深度变化时对高侵时的仪器偏心效应有显著影响,而对低侵的偏心效应无明显影响;仪器偏心距离对偏心效应的影响同样受到侵入带的制约。     

多元感应测井在三维井眼环境下的响应

在过去几年里，我们了解了常规感应测井仪（线圈共轴排列）的许多知识，对井眼流体、仪器偏心、泥浆侵入以及由钻井卢的裂缝对仪器的响应有了初步的认识。多元感应仪器的最初目的是解决地层电阻率各向异性，除了地层各向异性的因素外，任何因素在资料解释中都必须要了解和考虑。我们已经应用三维有限差分模型来研究多元感应测井仪对井眼流体电阻率和电导率、仪器偏心、侵入（圆形和非圆形）、由钻井引起的裂缝及交错地层的响应。我们认为，共面线圈（XX）受井眼流体（高阻或导电）影响比常规共轴线圈（ZZ）受井眼流体影响更大。根据仪器偏心的方向，偏心对XX排列和YY排列的线圈会有不同程度影响，这与ZZ响应情况完全不同，ZZ响应一般不受仪器偏心影响。当仪器向X方向偏心（指向X发射点），YY响应变化极为明显，而XX响应变化甚小。当仪器向Y方向偏心，情况正相反。对于非圆形侵入，如侵入带的横截面为椭圆，XX和ZZ两种排列的响应都与具有相同半径的圆形侵入的XX和ZZ响应相似，这个半径是该椭圆侵入的椭圆短袖，而YY排列的响应可以通过两个圆形侵入响应的平均值来更准确地计算，这两个圆形的半径分别是该椭圆的长轴和短轴。填入高阻流体的翼状裂缝对YY测量不会有什么影响，但会使XX视电导率读数呈级数增加。因此，裂缝将减少常规共轴排列的ZZ线圈的电导率读数，这里该裂缝被假设沿X方向的径向传播。填入导电流体的裂缝对YY和ZZ的响应几乎没有影响，但XX视电阻率读数呈级数增加。我们认为在交错地层中，当井眼与层面的相关角度增加，ZZ视电导率将减少，XX和YY的视电导率都增大。     

水平井与直井仪器偏心和泥浆侵入对双侧向测井的影响

在水平井中,由于重力的影响,往往会导致仪器偏心和泥浆侵入不对称。通过建立上、下各3层介质的水平井模型,采用三维有限元法研究了仪器偏心、泥浆侵入对水平井中双侧向测井响应的影响,并将这些影响因素与直井进行了对比,总结了水平井与直井中仪器偏心、泥浆侵入对双侧向测井影响的异同点。     

淡水钻井液侵入对油层电阻率影响的理论分析和实验研究

淡水钻井液侵入油层通常出现减阻侵入现象，即冲洗带电阻率小于原状地层电阻率，但有时也存在相反的现象。对此现象进行理论分析，并且在实验室进行岩心模拟实验。理论分析和实验结果均表明：在淡水钻井液侵入条件下，当钻井液电阻率与原始地层水电阻率之比大于2．5时，油层出现增阻侵入和低阻环带现象，表现为冲洗带电阻率大于原状地层电阻率，且该比值越大，增阻侵入和低阻环带越明显；当钻井液电阻率与原始地层水电阻率比较接近时，油层表现出减阻侵入现象，即冲洗带电阻率小于原状地层电阻率，当侵入较深时，油层可能呈现出低电阻率特征。图3参8     

用测井资料计算油/气层泥浆侵入深度

分析了泥浆侵入特性与测井响应特征。如果求得侵入带内一半径ｒ１和该处的含水饱和度Ｓｘｏ，定义侵入深度Ｒ处的含水饱和度Ｓｗ，分别代入贝克莱－列维尔特驱油理论描述油／气层侵入带内含水饱和度分布规律表达式，解方程组，建立起用测井资料计算泥浆侵入深度的表达式。砂泥岩油／气层分４种情况计算侵入深度；碳酸盐岩气层用密度、深浅双侧向资料计算侵入深度。计算结果与试井得到的侵入深度吻合。     

泥浆侵入过程及饱和度测井新说

泥浆滤液侵入渗透性地层是一种利弊兼备的过程，它影响储层测评价的精确度，但是它却提供储层产能的信息。文章阐述层泥浆侵入的新概念，以及在侵入前后不同阶段开发的饱和度测井技术，指出比较阵列感应测井和随钻电阻率测井的分析成果可有效地研究侵入带剖面，从而可进一步动态监测水驳过程的乘余油变化情况。侵入带的研究成果对开发地质学和油藏民有重要的启迪作用。     

阵列感应偏心几何因子及其推迟效应研究

在推导阵列感应测井偏心几何因子及其数值计算的基础上，分析了Doll偏心几何因子的特性，讨论了线圈距和地层电导率变化对带推迟效应偏心几何因子的影响。偏心时几何因子与居中时几何因子有较大的差别，表明偏心将导致异常井眼响应。长线圈距和高的地层电导率增大了推迟效应，实部信号下降，虚部信号增大。此外还讨论了频率和偏心距对偏心几何因子的影响。这些结果可用于实现快速井眼校正和井眼影响解释。     

泥浆滤液侵入带的感应测井响应及环境影响

由于地层非均质性和泥浆性能等综合影响, 同一地层的侵入带半径常常是随深度变化的。通过建立二维轴对称非均匀介质中感应测井的分析模型, 基于趋肤效应几何因子理论及电磁感应原理测量地层电阻率的测井方法, 论述了侵入带前缘倾斜地层的正演计算理论和方法。并在侵入带前缘剖面不同倾角情况下, 计算了环境因素(井眼、侵入带、层厚) 对感应测井响应曲线的影响。结果表明, 在相同地层条件下, 深、中感应测井形状相似, 幅度不同, 中感应测井受侵入带影响更大。只改变井径、泥浆电阻率、侵入带电阻率、侵入带深度以及层厚, 对测井响应影响不大, 但改变侵入带形状却对测井响应影响非常大。这些认识为解释复杂侵入带环境对测井结果的一般影响和一些测井异常提 供了理论依据, 在测井解释工作中应合理考虑该影响。     

应用电子计算机解释油(气)、水层

本文介绍应用电子计算机计算井下测量的电阻率曲线和感应电导率曲线,求出渗透层泥浆侵入带电阻率、侵入带直径及地层真电阻率,根据泥浆侵入性质和侵入带直径的变化来判断油(气)、水层。     

过渡侵入带的井下直流电阻率响应

本文求解了垂直及水平电极排列情形下的井下直流电阻率边值问题,并应用了对称假设条件。井下泥浆、冲洗带、侵入带及未污染带均存在。假设侵入带的电阻呈线性过渡变化,我们用Frobennius扩展能谱级数及变量分离法来求解一维问题。为求出未侵入带电阻率及侵入半径,提出了单枪井下电阻率测深     

随钻电磁波测井环境影响分析

本文在随钻电磁波测井原理的基础上,给出了三线圈系电磁波测井视电阻率的计算方法。采用基于加权余量法的矢量有限元方法进行分析,计算得到了地层环境对随钻电磁波测井仪器测量结果的影响,其中包括泥浆电阻率、侵入带、围岩和地层介电常数的影响。计算表明:衰减电阻率受泥浆电阻率的影响比相移电阻率小;在侵入深度较浅时,视电阻率主要反映原状地层电阻率,在侵入深度较深时反映侵入带电阻率;介电常数的影响与测量仪器的频率和地层电阻率有关,当介电常数增大时,两接收器之间的相位差和幅度比也随之增大;围岩的影响主要与地层电阻率和围岩电阻率对比度有关。     

偏心圆柱塞状管流的流动规律

在全面调研了国内外关于两相在管道中的偏心圆柱塞状管流的研究文献之后，发现几乎都利用经验公式或近似估计式进行水力计算，这与石油工业中两相流的广泛应用极不适应。根据流体力学中N-S方程对层流的描述，再结合经典的力学理论分析，对两相偏心圆柱塞状管流的相界面提出严密而科学的力学耦合条件，得到了完整描述偏心环状管流的适定的偏微分方程组，然后利用计算机仿真技术，得到了两相流中偏心圆柱塞状管流的流动规律，对石油工业具有重要的工程应用价值。     

月牙形和偏心圆筒形内壁磨损套管应力分析

为了分析偏心圆筒形磨损套管和月牙形磨损套管的等效应力,以177.8 mm×12.65mm的P110钢级套管为例,建立了月牙形磨损套管和偏心圆筒形磨损套管的有限元模型,用有限元法分析了内、外压作用下不同磨损深度套管的偏心圆筒形模型和月牙形磨损模型的等效应力,同时还分析了不同直径钻杆磨损后月牙形磨损套管的等效应力。分析结果表明,受磨损套管内部应力的影响,在内、外压作用下月牙形磨损套管的等效应力大于偏心圆筒形磨损套管的等效应力;将月牙形磨损模型转化为偏心圆筒形模型来分析磨损套管的等效应力是危险的,相同磨损深度和载荷作用下月牙形磨损模型的等效应力更大;将月牙形磨损模型转化为偏心圆筒形模型来分析磨损套管的剩余强度值偏大。     

利用双感应曲线正负幅度差识别水淹层

在泥浆浸泡井眼期间。由于泥浆柱与地层闻存在正向压差。使泥浆滤液向地层渗流侵入，这不仅改变了受侵入地层孔隙中流体的分布，而且也改变了地层中未被排挤走的导电流体的矿化度，因而改变了受侵地层电阻率。对于油(气)层和弱水淹层，侵入的泥浆滤液所排挤走的孔隙中流体主要为油(气)，对于水层和强水淹层，侵入的泥浆滤液所排挤走的孔隙中流体主要为水。根据双感应测井原理，侵入带地层对中、深感应测量值的贡献存在着明显的差异。当泥浆滤液电阻率满足一定条件时，利用双感应曲线正、负幅度差能够较准确识别水淹层。该方法在WL油田的实际应用。大大提高了水淹层的解释符合率。     

高频感应测井非线性反演技术及其应用

高频感应测井能提供不同频率和不同探测深度测井曲线,对其进行反演可得到原状地层电阻率、冲洗带地层电阻率和相对介电常数、侵入半径等参数.研究高频感应测井资料反演算法,可有效发掘高频感应测井资料应用潜力.采用非线性迭代技术实现高频感应测井的反演.预先假定初始模型,反复修正地层模型,使反演曲线不断逼近实测视电阻率曲线;当达到一...     

感应电阻率测井侵入校正方法

在钻井过程中,井筒泥浆柱压力和地层压力的不平衡使得泥浆滤液不断渗入地层.由于泥浆滤液和地层水矿化度(电阻率)的不同,这种泥浆滤液渗入的结果使得侵入带地层电阻率发生了变化,从而影响了地层感应电阻率的测量结果.分析了测井环境对感应电阻率测井曲线的影响,论述了对感应电阻率测井曲线作侵入校正的基本原理,提出了一种实用的感应电阻率测井曲线侵入校正方法.经现场多口井的数字处理试验,证明效果良好.     

黏弹性流体在偏心环空中非定常流的流量计算

给出了双极坐标系下黏弹性流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的运动方程、初始条件及边界条件,推导出平均流量计算公式;在利用有限体积法数值求解该控制方程的基础上,用平均流量计算公式对可视为黏弹性流体的HPAM水溶液在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的平均流量进行了数值计算;绘制了在不同环空偏心距、内管冲程和冲次下平均流量与压力梯度的关系曲线,并分析了它们对平均流量的影响;对比了黏弹性流体与幂律流体做这种流动的平均流量。分析结果对优化聚驱工况下抽油机的工作参数具有指导意义。     

水平井中双侧向测井的偏心井眼校正

点电流源位于井内任意一点时，将在井眼，地层两个区域中求解泊松方程的边问题化为在半径小于源到井轴距离的圆柱、源到壁间的圆筒以及地层三个区域中求解拉普拉斯方程的边值问题，电流源的贡献则体现在源所在柱面的边界条件上，由此得到电位的偏心格林函数，水平井中偏心以侧向测井仪器在井内产生的电位可由偏心格林函数沿电极系积分得到，从而求得视电阻率响应。通过数值计算，绘制了深、浅侧向的偏心井眼校正图板。