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。     

碳酸盐岩地层中裂缝孔隙度的定量解释

从理论上证明了等间距平行裂缝组与宏观均匀各向异性介质的等价性，通过三维有限元模拟，找出了各种裂缝倾角下单一裂缝、等间距平行裂缝组、宏观均匀各向异性介质的裂缝双侧向测井响应的变化规律。根据各向异性介质的双侧向测井响应与裂缝倾角之间的关系，裂缝分为低角度裂缝、倾斜裂缝、高角度裂缝３种状态。给出了判别裂缝状态的方法，建立了裂缝的双侧向测井响应与裂缝的地层参数之间的函数关系，得出人工估算和计算机精确计算裂     

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。     

裂缝地层双侧向测井响应物理模拟研究

为了研究裂缝对双侧向测井响应的影响，在实验室建立了一套双侧向测井物理缩比模拟系统。用该系统分别对水平裂缝地层、垂直裂缝地层和斜裂缝地层的双侧向测井响应进行了测量。测量结果表明，裂缝对双侧向测井响应是有影响的，且随着裂缝倾斜角度的变化而变化。     

裂缝-孔隙双孔介质的双侧向测井解释方法初探

根据裂缝和基块孔隙不同的组合方式,建立裂缝-孔隙型介质宏观导电模型;利用三维有限元方法研究其双侧向测井响应特征;双侧向测井响应的快速计算方法用于裂缝参数的快速解释.双侧向测井响应决定于裂缝孔隙度、裂缝倾角、基块电导率或是基块孔隙度及孔隙流体性质;双侧向视电导率随裂缝孔隙度线性增长,其斜率取决于裂缝倾角的大小,并与基块电导率有关.建立双侧向的快速计算模型,提高了双侧向测井反演地层参数的速度.将该方法同岩石物理实验相结合,有助于裂缝-孔隙双孔介质油气藏的测井评价.     

水平井碳酸盐岩裂缝型储层双侧向测井响应特性

由于水平井的测井环境完全不同于直井,因此直井中所建立的裂缝型储层的双侧向测井响应模型、解释方法以及特征规律不适用于水平井。采用三维有限元数值模拟方法,分别对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝中流体电阻率、基岩电阻率、裂缝倾角以及泥浆侵入半径等的关系作了正演计算与分析,并总结了水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应变化规律。该研究成果对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的测井解释具有一定的参考价值。     

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)。     

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。     

用三维有限元素法反演单一灰岩裂缝性储层的裂缝孔隙度和裂缝倾角

灰岩的裂缝性储层是由裂缝孔隙度和裂缝倾角决定的和向异性介绍，在裂缝性储层中，泥浆的侵入深度通常超过双侧向测井仪器的探测范围，此文没有采用电法测井只反演地层不同径向深度电阻率的方法，而是在假定裂缝内为单一流体的条件下，利用三维有限元素法，成功地反演地出裂缝孔隙度和裂缝倾角，为利用双侧向测井响应对灰岩裂缝性地层的储层参数进行解释提供了可能。     

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。     

大斜度井/水平井阵列侧向测井响应及围岩/层厚影响快速校正

阵列侧向测井响应受围岩/层厚影响无法准确反映储层真实电阻率,且直井条件下的围岩/层厚校正图版不再适用于水平井、大斜度井,故有必要对围岩/层厚影响进行定量校正,并研制阵列侧向测井在大斜度井、水平井条件下的围岩/层厚校正图版。通过建立三维球状介质模型,利用有限元素法对水平井、大斜度井中阵列侧向测井响应特性进行研究。在三维数值计算的基础上,建立水平井、大斜度井中阵列侧向测井围岩/层厚校正图版,并通过非线性分析技术,得出仪器响应非线性校正公式和校正图版。研究结果表明,阵列侧向测井响应受井斜大小影响明显,井斜角越大,影响越明显。当储层厚度小于2 m时,电阻率受围岩影响较大;当储层厚度大于6 m时,无论井斜角多大,电阻率不再受围岩影响。对比发现快速校正图版与数值模拟图版具有较好的一致性,可用于阵列侧向测井响应的快速实时校正。     

水平井双侧向测井响应及层厚/围岩影响快速校正

建立上下3层介质的水平井模型,采用三维有限元方法研究水平井双侧向测井响应.结果表明,水平井双侧向测井响应受井眼位置的影响,井眼位于目的层不同垂向位置时,非厚层的双侧向测井响应差异明显;不同层厚及围岩条件下水平井双侧向测井响应与直井差异较大,且在无侵入条件下深浅侧向电阻率显示明显的幅度差异.在三维数值计算的基础上,建立水平井双侧向测井层厚及围岩影响校正图版,并据此研究水平井双侧向测井层厚及围岩影响校正快速计算方法.利用快速校正公式计算得到的校正图版与基于三维数值计算的校正图版具有很好的相似性,说明该方法可快速、有效地实现水平井双侧向测井响应的层厚及围岩校正.图5表4参15     

大斜度井双侧向测井响应数值模拟及电阻率各向异性校正方法

通过建立碳酸盐岩储层大斜度井双侧向测井响应三维有限元模型,分别模拟了井斜角、电各向异性系数对双侧向测井的影响,并制作了深、浅探测电阻率各向异性校正图板,该校正图板考虑了双侧向测井仪器的实际探测特性,比传统电各向异性校正公式具有更明确的物理意义。为了验证校正图板及校正方法的有效性,对四川盆地灯影组某碳酸盐岩储层钻取的水平方向和垂直方向岩心进行了高温、高压岩电实验,分别制作了该储层水平电阻率和垂直电阻率的温压校正图板,根据储层温度、围压条件分别校正水平、垂直电阻率,并求取储层温度、压力条件下电阻率各向异性系数。基于该校正方法对大斜度井储层双侧向测井数据进行电各向异性校正,结果表明,校正后大斜度井双侧向测井电阻率数据与邻近直井中对应储层段双侧向测井值具有更好的一致性,验证了该校正方法的有效性。     

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。     

大斜度井双侧向测井响应的数值模拟

针对大斜度井复杂的测井环境和双侧向电极系的工作原理,采用三维有限元法模拟在有侵入、多层地层情况下大斜度井中双侧向仪器的测井响应.模拟采用先考虑井眼和仪器,然后考虑地层交界面的网格划分方法,可以灵活地对各种井斜角和侵入情况进行考虑.模拟结果与国内外文献给出的结果取得了很好的一致性, 所以该算法是可靠的.利用该算法还对井斜角和侵入对测井响应曲线的影响作了研究.     

射孔完井方式下大位移井压裂裂缝起裂压力研究

压裂改造技术是实现大位移井经济高效开采的重要技术手段。大位移井压裂裂缝的起裂位置、裂缝初始方位和起裂压力是影响压裂施工成败和压裂效果的重要因素，近年来国内外对斜井和水平井的裂缝起裂机理研究较多，但对大位移井在射孔完井方式下的裂缝起裂研究未见报道。大位移井筒周围岩石实际受力状态非常复杂，裂缝起裂方向与最终扩展方向不尽相同，目前使用斜井或水平井甚至直井的破裂压力计算公式来设计计算偏差很大。文章利用广义平面应变理论和多孔弹性理论，综合考虑了孔隙度、孔隙压力和岩石抗张强度对压裂裂缝起裂的影响，基于两孔相交应力集中的力学模型建立了射孔完井方式下大位移井井壁处的应力场及起裂判断依据，获得了大位移井压裂缝起裂压力。将垂直井和水平井作为特例，所提供的大位移井压裂缝起裂压力通过数学简化，与文献公布的垂直井和水平井起裂压力计算公式完全一致。     

压裂水平井裂缝形态电模拟实验研究

根据相似原理，采用电模拟装置，研究了水平井压裂过程中裂缝与井筒斜交的情况下，水平段井筒附近压力分布，油藏中的压力场形态，影响斜交裂缝产能的部分因素进行了探讨。并用本模型的实验结果与垂直裂缝情况下做了对比，评价参数对产能的影响。     

定向井层流注水泥顶替的机理

根据流体力学理论,研究了定向井层流注水泥的顶替机理.提出了反映注水泥顶替过程的顶替数学模式,其中包括垂直井、水平井及定向并的注水泥顶替数学模式.利用数值方法,求解了垂直井、水平井的顶替模式,并得出一些有用的结论.利用前人及本文的实验数据,对部分数学模式进行了检验,其吻合程度满足工程要求.     

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由于分支井之间干扰的存在，故相互间的夹角是影响多分支井产能的主要因素。文章以水电相似原理为基础，针对对称式多分支井、任意夹角的双分支井和鱼骨状井进行了一系列电模拟实验，利用相似系数将实验结果转换为相对应的多分支井的实际产能；评价了对称分支井的产能公式，重点研究了分支角度对分支井产能的影响，发现在分支长度都相等的情况下对称分支井在分支数超过4个（分支角度小于45°）后，产量增加幅度明显变缓；对于双分支井和四分支的鱼骨状井而言，也存在同样的规律。实验结果对优化分支井的结构和建立分支井的半解析产能模型提供了依据。