径向渐变地层阵列侧向电阻率测井响应研究

在现有模式匹配(NMM)快速算法的基础上,引入Logistic函数建立径向渐变地层模型,形成渐变地层NMM快速算法。构造具有相同冲洗带电阻率、原状地层电阻率和侵入带半径的阶跃地层与径向渐变地层,分别对比低侵和高侵时高分辨率阵列侧向(HRLA)测井仪器在阶跃和径向渐变2种纵向均匀地层模型的视电阻率及其相对误差。数值模拟表明,低侵时2种模型的视电阻率差异明显,为精确研究泥浆侵入的影响,建立径向渐变地层分析仪器的测井响应;高侵时两者的差异很小,可以采用阶跃地层近似代替径向渐变地层计算测井响应。带围岩的地层低侵和高侵时,阶跃地层与径向渐变地层测井响应曲线有类似的结论。     

淡水钻井液侵入对双感应和双侧向测井响应的影响

钻井液侵入储集层将导致储集层含水饱和度、地层水矿化度、地层电阻率等的径向变化。由于双感应和双侧向测井测量原理的不同，地层电阻率的径向变化对其测井响应特征影响也不同。实测资料统计和数值模拟计算结果均证实，水层双侧向测井受淡水钻井液增阻侵入影响较大，钻井液愈淡，水层的侧向测井值愈高；而在好油层双感应测井受淡水钻井液减阻侵入影响较大。针对目前勘探较多的低电阻率油层，结合淡水钻井液侵入对双感应和双侧向测井响应特征影响的差异，建立了应用双感应测井或双感应、双侧向测井联合的油、水层识别方法，并在此基础上建立了油层含油饱和度的定量评价方法，提高了低电阻率油层的测井识别评价能力。图7参19     

准噶尔盆地白垩系低阻油气藏测井系列选择

准噶尔盆地白晋系油气藏具有孔隙度，渗透率高，地层水矿化度，压力系数和电阻率低等低电阻率油气藏的基本特征，对典型储集层测井资料的分析和电阻率测井响应理论模拟表明，白晋系低阻油气藏钻井液侵入主要发生在打开油气层的初期，并以钻井液的“喷失”侵入为主，及时测井对于改善油气，水层的识别效果不明显，感应测井与侧向测井的对比测量结果表明，油气层，水层的深，浅感应测井电阻率差异特征显著，油气层感应测井电阻率高于侧向测井电阻率，水层感应测井电阻率则小于侧向测井电阻率，在快速识别白晋系低阻油气层和水层的效果上，感应测井明显优于侧向测井，根据新疆油田公司测井技术装备现状，分别制订并实施了低阻油气藏预探井，评价井和生产井三种测井系列，提高了勘探开发效果，地质效果明显。     

用新的反演方法提高随钻电阻率测井的分辨率

电磁波传播电阻率是随钻测井的主要测量方法，与感应测井和其它电阻率测井相比，随钻测井的分辨率较差，围岩影响也大。本文提出了改进电磁波传播电阻率测井分辨率的新方法，对测井曲线进行围岩校正，使其纵向响应相当于高分辨感应测井。通常，随钻电磁波测井仪是测量穿过一对接收器之间波的幅度衰减和相位变化，有一种源距和多种源距，再把相应移和幅度比转换成视电阻率。测得的视电阻率不仅与两接收器间的地层电阻率有关，而且还与发射器与接收器之间的地层有关，同时位于仪器上下的地层也有影响。围岩影响随着地层电阻率的差别及实际电阻率而变化。与相位电阻率相比，衰减电阻率受圈岩影响大，纵向分辨率较差。文中所介绍的方法是根据实际测井曲线划出明确的地层界面，反演时重复调整地层模型的电阻率，直到模拟测井曲线与实际测井曲相一致时为止。另外，用这种方法能提高衰减电阻率的纵向分辨率，并与相位电阻率的分辨率相一致，最终得出一组具有相同纵向响应和不同探测深度的测井曲线。在倾斜地层和斜井中也可用这种方法。用野外的实际测井曲线说明这种方法的应用。     

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。     

水平井各向异性地层双侧向测井响应数值模拟

利用三维有限元法对水平井中各向异性地层的双侧向测井响应进行了数值模拟,分别分析了地层各向异性系数、围岩层厚、泥浆侵入对各向异性地层双侧向测井响应的影响。结果表明：水平井中各向异性地层双侧向测井响应主要受到岩层垂向电阻率影响;目的层高阻时各向异性地层受围岩层厚影响大,目的层低阻时各向同性地层受围岩层厚影响大;与各向同性地层相比,泥浆侵入对各向异性地层双侧向测井响应影响更加明显和复杂。     

薄层测井与评价

测井仪纵向分辨率的改进和先进的数据处理技术有助于解决薄层难题，核磁共振（ＮＭＲ）测井能测定与黏土，与小粒度有关的残余水饱和度。因为随钻测井可以最及时地测得地层电阻率，当侵入影响最小时，钻头电阻率测量在判别低阻产层中也起着重要作用，在评价低阻产层中，组合式磁共振仪（ＣＭＲ）优势明显，能更有效地探测到常见的死油气区。     

非均质地层的感应测井围岩校正和薄层状砂泥岩层序中的泥岩非均质性的影响

本文用分析方法研究了层状倾斜非均质地层的感应测井响应。分析模型特别有助于了解簿层状双元地层的感应测井响应，例如在宏观上表现为非均质电阻率的砂泥岩层序。我们讨论了这个分析模型的两个应用。在一个应用中，我们研究了当遇到薄非均质层时用到的特殊的感应测井围岩校正。大家都知道，薄层状砂泥岩层序在宏观上是作为非均质地层来处理的。当含油气地层是由不同颗粒大小分布的交互层组成时，宏观上也可作为非均质地层来处理。当这种地层是厚层时，感应测井的读数是精确的宏观电导率，通过宏观电导率可以计算地层的含油气饱和度。当层状地层厚度不大时，则应该采用适应的围岩校正(或薄层校正)以荻取真实宏观地层电导率和比较精确地估算含油气饱和度。我们使用分析模型来计算薄层效应和评价围岩校正。我们证实了，当不考虑非均质性的影响和常规围岩校正用于这种地层的测井响应时，将会过高估算地层电阻率以及由它得出的含油气饱和度。在另一个应用中，我们研究了簿层状砂泥岩层序中泥岩非均质性的影响。当泥岩层是非均质时，感应测井对这种层状地层的响应会是怎么样的．呢?在这些砂岩层中，我们时砂岩层电阻率和含油气饱和度的估算的精确程度又如何呢?为了回答这些问题，我们使用了分析模型来研究薄层状地层中泥岩层非均质性对感应测井响应的影响。我们知道，如果砂百分比已知的话，某一层状地层的宏观电导率由砂岩层电导率和非均质泥岩层电导率唯一确定。我们也发现，如果假定泥岩为均质，且砂百分比已知，则砂岩电阻率估算值取决于泥岩电阻率和倾角。当不知砂百分比时，如果水平和垂向宏观电阻率组已知，可以估算砂岩电阻率和砂百分比。在这种情况中，若没有考虑泥岩的非均质性，则可能会过高估计砂岩电阻率。另一方面，除了低砂岩层电阻率(Rsd／Rsh<5)以外，一般来说，砂岩百分比的估算对泥岩的非均质性是敏感的。     

各向异性地层电磁脉冲测井响应的FDTD模拟

利用三维柱坐标系时域有限差分（FDTD）方法计算了各向异性地层中电磁脉冲测井响应。首先验证了算法的正确性及可行性,然后分析了均匀无限厚各向异性地层中及考虑泥浆、围岩、侵入等因素存在的复杂各向异性地层中的电磁脉冲测井响应特征。结果表明：视电阻率随着倾斜角度的变化而变化;高阻地层比低阻地层受泥浆的影响更严重;高阻围岩比低阻围岩对目的层的影响更大;侵入带对视电阻率的影响非常明显,必须对测井资料进行侵入影响校正。     

利用感应测井动态响应估计地层真电阻率

泥浆滤液对地层的侵入使感应测井响应偏离地层真电阻率，还使得测井响应与泥浆滤液的浸泡时间有关。利用感应测井的动态响应模型，可以深入研究深、中感应测井响应随泥浆滤液浸泡时间的动态响应特征，进而更准确地估算地层真电阻率。对油田现场数据进行了模拟计算，结果与实际测井符合得较好。感应测井的动态响应结果有助于进一步认识侵入过程的复杂性，定量化描述侵入过程对测井结果的影响，为评价储集层性质提供更可靠的依据。     

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.     

淡水钻井液侵入油层形成低电阻率环带的综合研究与应用分析

通过对钻井液侵入油层的理论研究和数值模拟分析，可定量计算钻井液侵入后油层含水饱和度、地层水矿化度（电阻率）的径向分布以及地层电阻率的径向变化。应用相对渗透率的概念，对淡水钻井液滤液侵入油层形成低电阻率环带的过程进行了解释。分析了储集层的孔隙度、含水饱和度和钻井液矿化度等因素变化对地层径向电阻率分布和低电阻率环带的影响。在一维含油岩心钻井液滤液驱替实验和实际测井资料中，均测量到了低电阻率环带的存在。低电阻率环带的存在对高频感应电阻率测井影响较大，而低频侧向电阻率测井几乎不受影响。可以用阵列感应或阵列电磁波测井测量出的低电阻率环带来识别低电阻率油层。图7参11     

泥浆侵入电阻率各向异性对多分量感应测井影响分析

泥浆侵入常常会加剧井周围地层电阻率的各向异性。多分量感应测井可用于测量地层各向异性电阻率。从基本的电磁场规律出发,导出电阻率各向异性地层中的电磁场方程,利用三维数值模拟方法,模拟了多分量感应测井的视电导率响应,研究了多分量感应测井仪器在各向异性地层中的测井响应特性,考察了各向异性地层中侵入带电阻率各向异性对其测井响应的影响。研究结果可为多分量感应测井正反演以及更好地应用于油水层识别中消除泥浆侵入的影响提供一定的理论参考。     

泥浆侵入低电阻率环带对斜井感应测井响应影响分析

依据斜井几何因子理论,通过数值计算研究了泥浆侵入低电阻率环带环境下井斜角度对双感应测井响应的影响,以及泥浆侵入深度对斜井双感应测井响应的影响.深感应测井和中感应测并在井斜角度0°～90°之间会有2个敏感角度段,并且仪器在这2个响应敏感变化倾斜角度段内响应特性有较大的差异.在低电阻率环带电阻率与地层电阻率比较接近时,敏感...     

高频等参数感应在低电阻率环带识别中的应用

钻井过程中出现泥浆滤液侵入储集层而出现的低电阻率环带是储集层含有可动油的有力证据.高频等参数感应仪器(VIKIZ)具有良好的探测低电阻率环带的特性.对泥浆侵入现象进行了描述,进一步论述了低电阻率环带形成的机理,通过对高频等参数感应探测特性的分析,并通过测井实例,阐述了高频等参数感应在利用低电阻率环带评价油气层方面的独特优势.     

横向电阻率测井反演计算

利用有限元方法建立了包含井眼、侵入带、上下围岩和目的层的横向测井电阻率响应数值计算模型,利用阻尼最小二乘法建立了相应的快捷、有效的反演算法,根据横向测井的电阻率响应同时反演地层电阻率、侵入带电阻率和侵入带半径。该算法对于３个或４个梯度电极系（或电位一电极系）的测井结果均适用。讨论了模型算法对初值的依赖性,当初值在较大范围内变化时,反结果均能在真值或真值附近收敛。     

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.     

用垂直数值模式匹配方法计算多频电磁测井响应

利用垂直数值模式匹配方法计算了轴对称介质模型的电磁测井响应，该算法既可用于低频感应测井仪的响应模拟，也可用于高频电磁波传播测井仪的响应模拟。所用的垂直数值模式匹配（Vertical numeric mode matching,VNMM）方法将电性参数既有径向变化又有垂向变化的轴对称二维介质模型分成多个径向柱和环形区域，各个径向柱环形域的电性参数只有垂向层状变化。介质中的电场表示成垂向上的垂直特征模式与径向解析函数的乘积。垂直特征模式用一维有限元计算。利用介质中柱环形域的界面上电场与磁场切向分量的连续性条件导出了各个柱形界面的透射系数和反射系数。应用该方法对不同泥浆性能的测井环境进行了模拟。计算了电阻率差较小的水淹层、低电阻率储层的高频电磁测井响应，得到了有意义的结果。