水平井地层电阻率各向异性研究及应用

水平井井眼轨迹与地层的相对位置经常变化，造成常规测井仪器在水平井中的响应机理发生改变，地层电阻率测井响应表现出各向异性特征，测井解释模型也因井眼位置不同而复杂化。因此，在进行水平井测井资料解释时，应考虑地层各向异性对测井响应的影响和地层非均质性对测井解释模型选择的影响。首先利用水平井井眼轨迹在钻出和钻回同一地层界面时的测井响应镜像特征提取地层界面点，用多项式趋势面分析方法确定水平井井眼轨迹的三维空间展布与地层之问的关系，确定井眼轨迹与地层的相对位置；然后通过研究水平井测井电阻率随水平井井眼轨迹与地层相对位置的变化规律，总结出油、水层的评价标准；最后采用3层水平层状模型对水平井地层电阻率的各向异性进行了研究，准确计算了地层水平电阻率和地层含油饱和度。将以上方法应用于塔里木油田水平井测井解释中，确定了井眼轨迹与地层的相对位置，计算了地层水平电阻率的大小。对油层和水层的电阻率各向异性进行了分析，认为地层电阻率如果表现为各向异性，就不能将水平井测量电阻率直接用于油水层的识别，但利用计算的水平电阻率能很好地使用垂直井的成熟研究成果进行油水层识别和地层含油饱和度计算。     

水平井电阻率测井各向异性分析

当穿过水平层钻直井时,仪器测量的是水平电阻率.仪器电流的环路与薄互层平行,电流沿着层理方向流动.因此,在垂直井中,常规测井一般是以各向同性的非均质性地层为主要研究对象.但是在钻水平井时,仪器测量的电阻率是垂直和水平电阻率的综合反映.在水平井特殊的测量环境中,若在薄互层砂泥岩剖面,仪器分辨率大于层厚,使得电阻率受到宏观各向异性的影响;若在厚层中,由于构成地层的微观颗粒的结构、分选、胶结的不同,而使得电阻率受到微观各向异性的影响.文章分析了水平井电阻率测井宏观各向异性和微观各向异性产生的原因,对电阻率各向异性的校正方法做了深入的研究,对水平井电阻率与直井电阻率的差别进行了计算.与实际资料吻合较好.     

岩石各向异性在水平井测井解释中的应用

水平井测井解释面临的新问题是地层各向异性的影响，为更好地了解地层各向异性的大小及其对测井值的影响，在实验室建立了测量岩石各向异性的装置和方法。取与水平井同一层段的岩心，按层界面切割出立方体，测量不同方向上参数的变化。所有的砂泥岩样品都显示了在垂直层界方向渗透率最小、声波速度最小、电阻率最大的特征。由此算出岩石各向异性系数，并对水平井电阻率曲线进行校正。     

江苏油田水平井测井解释探讨

研究了水平井测井在地层界面的响应特征，探讨了水平井油水层判别方法。以江苏油田安丰平1井为例，对井眼轨迹在储层中的位置，水平段钻遇5层泥岩以及电阻率测井响应的变化做出了合理的解释。     

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。     

碳酸盐岩地层水平井电阻率各向异性校正方法研究及应用

在测井资料储层评价中,地层电阻率是储层有效性评价和流体性质识别的重要参数。水平井井眼轨迹轴线与地层水平面的相对位置变化,使得水平井中双侧向仪器测量电阻率时发出的电流穿过地层的方式发生变化。由于碳酸盐岩地层上覆压力和侧压不同,使得地层不同方向的电阻率不同。水平井主要测量地层垂直方向上的电阻率,直井主要测量地层水平方向上的电阻率,因此在同一深度下的水平井和直井测量结果不同。根据导眼井(直井)和斜度井(水平井)致密段地层的统计结果,拟合出横向各向同性电阻率校正公式,对塔中地区碳酸盐岩地层水平井电阻率进行各向异性校正,将校正后的电阻率用于储层的流体性质识别并与试油结果对比,取得了良好效果。     

随钻电阻率测井的环境影响校正主次因素分析

环境影响校正是随钻电阻率测井资料精细解释与应用中的重要问题.分析了随钻电阻率测井中井眼、围岩、地层倾角(或井斜角)、地层各向异性及泥浆侵入等环境因素对测井结果的影响及其校正方法.在大斜度井、水平井中采集随钻电阻率测井数据,当地层倾角或井斜角比较大时受地层各向异性影响最为明显;当目的层为薄油气层时需要考虑围岩影响;当钻速较低、测井仪器离钻头较远、岩层暴露时间较长时需要考虑泥浆侵入的影响.推导出地层视电阻率与垂直层界面方向的电阻率、平行层界面方向的电阻率的关系式,并给出了随钻电阻率测井环境影响主次因素判释流程图.依据校正公式和数值逼近迭代方法及所编制的主次因素分析与自动校正程序处理了某油田的多口井随钻电阻率测井资料,认为井斜角和各向异性导致实测的电阻率值增高,通过校正提高了随钻测井解释的精度和准确性.     

随钻电阻率测井响应分析与应用

水平井电阻率测井不仅需要考虑地层厚度、围岩,还需要考虑井眼斜度、地层电阻率各向异性等因 素的影响。因此,相对直井而言,水平井电阻率测井响应的处理与解释更为复杂、困难。结合ARC675 型 随钻电阻率测井仪原理,通过数值模拟,总结出地层厚度、围岩及电阻率各向异性等环境因素对该仪器相 位电阻率和振幅电阻率的影响规律。在此基础上,通过处理某水平井随钻电阻率测井资料发现：该方法不 仅能准确确定水平井井眼轨迹与地层的关系,还能解释相位电阻率值与振幅电阻率值差别大以及二者与 导眼井测井电阻率值相差较大的原因。其解释成果为下一步实施压裂改造等措施提供了理论依据。     

方位侧向电阻率成像随钻测井仪探测特性数值模拟分析

研发一种方位侧向电阻率成像随钻测井仪,已进入现场试验。该仪器可用于大斜度井/水平井地质导向、地层评价和电阻率井壁成像。介绍了该仪器的电极系排列和测量原理,通过二维和三维有限元数值模拟计算,分析了该仪器测井响应的探测深度、地层边界探测能力、轴向分辨率、井眼影响等探测特性。数值模拟结果表明,与同类仪器相比较,该仪器具有更大的探测深度、良好的分层能力、较小的井眼影响,地层界面探测距离可达1m以上。     

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。     

水平井测井资料地质解释应用

水平井测井资料隐含着丰富的地质信息．如何揭示它是一项新的工作。水平井眼轨迹常常会在地层层界面上下波动,由此引起的测井响应特征差异能充分反映空间上地层构造和岩性的变化。通过研究地层关键界面点的解释方法和测井曲线特征与井眼轨迹到地层界面距离的关系．提出了描述井眼轨迹范围内地层层界面空间展布的多项式趋势面法。提出的方法应用到塔里木油田水平井测井地质解释中效果较好,能推广应用到水平井开采的油田中。     

水平井高精度三维地质建模技术及应用

传统水平井解释方法是利用邻近直井地层对比投影到水平井井眼轨迹主方向上,拾取地层关键界面点绘制井眼轨迹与地层的关系,由于地层构造变化使该方法存在一定局限性。基于水平井周围邻近直井的砂体对比,通过剖面完全约束的方式采用最近邻算法建立高精度三维地质模型。在模型中提取沿水平井井眼轨迹的砂体切片,结合水平井测井曲线,采用人机交互的方式实现水平井井眼轨迹与地层关系的可视化表征及精细刻画。该项技术解决了传统地质建模方法的不足,提升了水平井轨迹钻遇砂体预测的精确度。     

随钻测斜与电缆连斜测井水平井井眼轨迹误差研究

水平井随钻测斜与电缆连斜测井数据计算的垂深误差较大。对比分析了长庆油田32口水平井井眼轨迹,对同一口井的随钻测斜与电缆连斜数据,均采用平均角法计算井眼轨迹,从测井工艺、深度计量、测量仪器精度等方面分析了垂深误差产生的原因,提出了随钻测斜与电缆连斜井眼轨迹误差校正方法。实际计算结果表明,应用该误差校正方法后,计算出的水平井井眼轨迹更接近实际,这对于正确分析水平井眼与地层关系,以及评价水平井测井资料有着重要意义。     

放射性测井在水平井中的地质应用

分析了密度、自然伽马、补偿中子的探测特性,认为水平井中,补偿中子在划分高放射性储集层方面具有决定意义;根据三种放射性测井仪在岩性界面处不同的响应特点可以判断岩性界面的倾向及陡缓情况,由此可估算岩层厚度,推断砂体间可能的连通情况,为水平井中储层测井评价提供地质依据。     

水平井测井解释中井眼轨迹与油藏关系分析技术

在以水平井为主要开发手段的油藏中,为了提高水平井段有效储层钻遇率,优化完井方案,提高注采效果,就必须对水平井井眼轨迹与所钻遇地层的接触关系进行精细的分析,实现油藏的高效开发.以塔里木某油田为例,对水平井测井资料的处理方法及水平井钻井过程中的井眼轨迹与油藏的各种接触关系与特点进行了详细的介绍,提出了一套针对水平井井眼轨迹与油藏关系的分析方法.在实际应用中,提高了测井解释的精度,拓展了测井资料的地质应用领域.     

水平井不平整界面地层中感应测井模拟及影响分析

在水平井测井中,由于地层界面与井轴接近平行,因此测井仪器响应随地层电导率的变化规律与垂直井有着本质差别。基于三维数值模式匹配法,模拟了水平井中不平整界面地层双感应测井的响应特征;通过数值分析,研究了水平井中不平整界面地层的阶梯高度和阶梯长度对双感应测井响应的影响,为水平井测井解释工作中消除复杂地层界面对感应测井的影响提供了理论参考。     

随钻电阻率成像测井仪定量评价地层界面探究

随钻电阻率成像测井仪不仅可以通过井壁电成像直观显示微小的地质体特征,还具有识别地层界面的能力。为了探索随钻电阻率成像测井仪在界面处的测井响应特征,利用三维有限元方法,研究了其具有方位性时的地层界面测井响应规律,并根据模拟结果建立了地层界面参数定量计算模型。结果表明,该仪器在水平井中不同方位钮扣电极的电阻率测量差值和仪器与地层界面的距离呈较好的幂指数关系;该仪器在斜井中与地层界面的夹角和不同方位钮扣电极电阻率曲线犄角间的最大距离呈幂指数关系,且基本不受地层界面上下地层电阻率对比度的影响。建立的地层界面参数解释模型表明:仪器与地层界面的距离小于1.00 m,可以识别出地层界面;仪器与地层界面夹角小于20°时,可定量计算出二者夹角。研究结果为随钻电阻率成像测井的地质工程应用提供了理论依据。      

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。     

水平井录井技术研究与应用

水平井录井过程中,只有数字化精细描述井眼轨迹,才能将录井信息与井眼轨迹以数据的形式联系起来,有效地指导水平井施工。在水平井录井应用软件研发过程中,应用反推法建立了定曲率井眼轨迹数据离散、井眼轨迹盲区预测公式,实现了井眼轨迹的数字化描述,在此基础上将井眼轨迹与录井曲线变化有机地结合在一起。结合水平井现场录井实际,总结出录井气体参数变化反映水平井油气水特征的规律,将该方法用于指导水平井施工,有效地提高了水平井钻遇率,为水平井录井技术的拓展奠定了一定的基础。