多分量感应测井数据增加了低阻储层的原油储量

低阻产层的划分是油气勘探中经常遇到的挑战,正确识别和描述这类储层对于开发其储量很重要,这样储层一个例子是细化的薄互层砂泥岩序列,例如,在浊积岩环境中含有油气的砂层,常规感应仪器的发射和接收传感器平行于井轴排列,给出的电阻率向低阻泥岩偏移,多分量发射器一接收器线圈提供直接的测量值,用以导出水平和垂向电阻率,这些电阻率数据能用于探测含油气砂岩薄层,在壳牌技术EP公司的赞助下,贝克阿特拉斯公司研制并测试了使用该技术的新感应测井仪,该仪器包括三对互相垂直的发射器－－接收器线圈,产生用以推导地层水平和垂直向电阻率的所有必要的数据。样机在几个油田进行了测试,包括在阿曼石油开发公司经营的Sultanate地区的Marnul油田,在此油田的西Hainia储层中,根据毛细管压力曲线和生产测试数据得出以下可接受结论：由常规电阻率仪评价出的含油饱和度的相当低,尽管净砂岩的含量高于90％,但被低阻黄铁矿覆盖的毫米级水平云母薄夹层的存在被认为抑制常规测井仪测量的电阻率,这种模型被多分量感应测井仪导出的高垂向电阻率定性地证实,由垂向电阻率导出的含油饱和度估算值远谪于其于常规感应仪得到的估算值,与毛细管压力曲线得到的高含油饱和度估算值比较一致,来自West Haima储层和取自其它几个油田的解释结果证实了此感应仪在低阻地层探测并描述薄产层的能力。     

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。     

在巴西海上的Campos盆地，利用多维感应测井资料提高深水储层的评价

Campos盆地的深水储层聚集着丰富的石油资源，约占整个巴西石油贮量的80％，这些储层可能非常复杂且具有非均质性，其变化范围从块状的砂岩到分层明显的砂泥岩层序。如果砂岩／泥岩厚度小于仪器纵向分辨率，利用传统的电缆测井资料对含烃砂层进行岩石物理评价就面临着挑战。当砂层饱含烃时，典型的砂泥岩层序在电性上表现为各向异性。因为水平电阻率通常小于垂直电阻率。在被钻开的垂直岩层，由于传统感应测井只能测量水平电阻率，因此对含水饱和度评价可采地质储量的确定就提出了新问题。水平和垂直地层电阻率的应用，能够正确地解定薄砂层电阻率。在垂直井，大斜度井和水平井，多维感应测井仪（3DEX）提供了必要的测量，获得水平和垂直电阻率，正确地确定了薄层电阻率。除水平电阻率外，垂直电阻率不但提供了含烃地层的测量，而且使测井分析定量评价薄层特性成为可能，这些砂岩电阻率被并入岩石物理分析，该分析能够对深水薄层的烃类体积做出更精确的评价。文章讨论了Campos盆地两个深水油田的例子，利用多维感应测井仪来测量水平和垂直地层电阻率的第一个例子中，应用3DEX资料计算的垂直电阻率能清楚地识别含烃地层，而传统的电缆测井资料不可能做到，各向异性层的顶部曲线显示与泥浆测井资料一致，在第二个例子中，储层包含了几个各向同性的块状砂层和多个各向异性层。与传统的分析结果相比，岩石物理测井中利用水平和垂直电阻率分析，在层状各向异性层发现了约45％的额外纯产层，在岩石物理分析中，获得的岩心和成像资料进一步证实了该井所假定的薄层模型。     

在大位移井和水平井中使用多分量感应测井资料改进泥质砂岩解释

大量的油气储量富集于由具有含油气砂岩薄层的薄层状砂／泥岩层序组成的低阻层中。如果砂岩薄层的厚度小于测井仪的垂直分辨率，那么使用常规电阻率曲线来探测这些储层和准确描述这些储层参数的特性就遇到挑战。薄层状砂／泥岩层序可能显示出各向异性，平行于和垂直于层面的电阻率不同。这些电阻率可分别命名为水平电阻率、垂直电阻率。常规感应在垂直于层面钻的井中测出的是水平电阻率，在斜井和水平井中测量的是垂直与水平电阻率的混合电阻率。仅用常规感应测井资料是难以区分出水平和垂直电阻率的。然而，新的多分量感应测井仪（3DEX^TM）提供了必要的测量方法，得到垂直井、斜井和水平井中垂直、水平电阻率，可用来确定砂岩薄层的油气饱和度。我们首次在北海的一口水平生产井中用3DEX^TM样机测井。该井储层常常出现总厚度超过3－ft的层状砂／泥岩组合的层段。这些层状砂／泥岩层段能反映近似三角洲河道沉积环境中的天然堤、决口扇或漫滩席状砂，或者泻湖环境中的冲积扇的较低部位。这次现场测试的目的就是要首先获得由其它电缆测井仪和外部资料证实的可靠电阻率。第二个主要目标就是用这些电阻率资料来获得对该井层状砂／泥层改进的和准确的油气饱和度评价。3DEX^TM的电阻率值高分辨率感应测井仪（HDIL）的电阻率值、2－MHz电阻率导向仪（RNT）的LWD资料一致。对于导电泥岩中的纯净、高阻砂岩而言，3DEX^TM的水平、垂直电阻率同相应的附近一口垂直井的电阻率的一致性要好于HDIL聚焦型电阻率资料和RNT反演结果的一致性。对该层状泥质砂岩层，使用层状泥质砂岩评价方法，3DEX^TM水平、垂直电阻率组合解释就要比用于该油田的常规解释方法增加35％总产油量。对于层状泥质砂岩层内的单层而言，由3DEXT^TM资料得到的油气饱和度显示出与由毛细管压力曲线得到的饱和度非常好的一致性。此外，与常规感应资料解释比较，这些电阻率与用GR／密度／中子测井曲线所计算出的泥质含量相关性非常好。岩石物理解释上的这些改进都归功于3DEX^TM所提供的新的电阻率测量方法。     

层状各向异性地层的识别与评价

在垂直井眼的层状各向异性地层中，水平电阻率、垂直电阻率和各向异性指数(垂直电阻率与水平电阻率的比值)是其主要描述参数。常规测井评价只注重于水平电阻率信息而忽略了垂直电阻率和各向异性指数信息，这样对各向异性储层的含油饱和度评价就会产生误差。提出了在常规测井条件下在低阻层根据深浅侧向测井曲线出现差异而深中感应测井曲线重合来识别各向异性地层的方法，给出了根据双感应和双侧向测井曲线计算地层水平电阻率、垂直电阻率和各向异性指数的相关公式，这些方法可望能改善各向异性储层的含油饱和度评价。     

三轴感应测井：原理，模型，反演及解释

对薄层状砂泥岩地层进行石油物理评价一直是个难题。导电的泥岩层对常规感应测井有很大的影响，使得泥岩层的测井数值明显地低于电阻率高的地层。这种不正确的读数导致计算的含水饱和度和储层评价出现不正确的结果。新研发的三轴感应测井仪提供了比常规感应测井仪更多的信息，这种测井仪器不仅对由导电泥岩占主导地位的有效的水平方向电阻率响应敏感，而且对在任何倾角大小下的由导电性泥岩和电阻较高的砂岩共同影响的有效的垂直方向电阻率响应也敏感。研发三轴感应阵列测井仪的关键难题是，在水基泥浆井眼中，当仪器在横向上不居中时，大井眼对共面（同一平面）耦合的影响。为把这种井眼的影响减小到一个可控制的水平，我们采用了一种多电极的设计。水箱实验和数字模型实验结果表明，采用这种设计后井眼的影响已被大大减小。我们也提供了一种参数反演计算方法，这种方法可以从三轴感应测井资料同时确定出水平电阻率、垂直电阻率、地层倾角和方位角及层的边界位置。通过采用加权限定及回归的高斯牛顿最小化算法解决这个反演问题。为了这种反演算法实际应用进行归档，我们采用快速雅可比矩阵算法来提高效率。此外，运用乘法回归方法来自动地确定回归系数。我们将提供综合实例来表明这种算法的稳定性。我们也将介绍层状泥砂岩地层的含水饱和度的定量解释方法。建立解释模型时，我们也考虑了泥岩的各向异性。两个现场实例表明了薄层泥质砂岩分析可以提高油气的评价。     

垂直井多分量感应测井大型三维有限差分模拟

电性各向异性低电阻率储层的含水饱和度评价经常出现偏差，其原因在于对这种储层的评价没有综合考虑测井仪器的测量特性和地层电阻率方向上的差异。对垂直井，表征各向异性地层的参数主要有水平电阻率和垂直电阻率，但常规电法测井只提供地层水平方向的电阻率信息，不能直接测量地层垂直方向的电阻率。多分量感应测井直接用来测量电性各向异性地层的水平电阻率和垂直电阻率，从而可对各向异性储层进行较为客观的评价。简单介绍了多分量感应测井原理，推导了垂直井中进行三维有限差分模拟的计算公式。计算结果表明，该算法能较好地模拟三维地层模型。它对更深入研究多分量感应测井方法以及进行仪器研制打下了较好的基础。     

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。     

拟毛细管压力曲线在水淹层评价中的应用

转换后的岩心压汞毛细管压力曲线反映了油藏条件下油柱高度与地层原始含烃饱和度之间的关系,通过毛细管压力曲线可以得到原始地层含油饱和度。引入拟毛细管压力曲线重构技术,实现了无取心井段毛细管压力曲线的求取,结合水淹后测井资料计算的剩余油饱和度,进行水淹层水淹级别评价。通过渤海中—高孔渗密闭取心井和调整井中的应用,证实该方法处理过程简单、方便,处理结果与岩心分析结果吻合较好。该方法评价地层原始含油饱和度未使用电阻率,因此对于低电阻率油层原始含油饱和度评价也有较好的效果。     

在大斜度和水平井中应用多元感应测井提高砂泥岩解释精度

通常在砂泥岩薄互层的低储层中有一定数量的油气含量。如果薄互层的厚度薄到仪器在纵向上难于分辨的话，使用常规测井响应探测储和准确评价地层参数就相当困难了。砂泥岩薄层能够显示出横向和纵向电阻率迭加的各向异性的电性特征。电阻率可分为横向和纵向电阻率。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经的合成值。若单独使用常规感尖测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在合成值。若单独使用常规感应测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在直井、斜井和水平井中同时测量电阻率横向和纵向分量来确定砂层中油敢饱和度。首先采用该种仪器是在北海的一口水平生产井中，这口井的储层包含一组厚度超过3ft的砂泥岩薄互层。这组薄层代表着三角洲水道的天然堤、决口扇或河漫滩沉积沙，或冲积扇的末端部分。此次现场试验的目的是将第一手获取的可靠电阻率与其他电缆测量数据和表面数据进行对比。其二就是应用测量得到的电阻率数据来准确估算薄层中的油气饱和度。多元感应测井仪得到的电阻率值与高分辨率感应仪的测量值及频率为2MHz的电阻率导向设备得到的随钻测井资料是一致的。在导电页岩的纯砂岩和高阻砂岩中，多元感应仪得到的横向和纵向电阻率值与附近直井中的电性响应特征有较好的一致性，并且优于高分辨感应仪和导向设备的测量结果。对于用多元感应测井在砂泥岩薄互层中测量得到的横向和纵向电阻率值，采用砂泥岩薄互层评价方法对含油总量的评价将比采用标准评价方法提高35％，在薄互层段的单个区域中，多元感应测井数据 得到的气饱和度与毛细压力曲线数据极其吻合。此外，当和以常规感应测井资料为基础进行对比时，电阻率的相关性对自然伽马／补偿密度／补偿中子测井得到的泥质含量很有益处。岩石物性解释精度的提高应归结于多元感应测井中电阻率测量方法的应用。     

用过钢套管的地层电阻率直接测量结果解决北海油田生产中的问题

几乎每一口油田井在下套管前都用电阻率测井仪进行测井。这种测量能用于找出油气位置并计算含水饱和度，一旦下了钢套管，常规电阻率仪器不再有效。计算地层含水饱和度就需要以中子为基础的测量方法，例如地层中子俘获截面测井或碳/氧比测井。这种情况现在已经发生了变化。新一代电阻率测井仪已经出现了，能在套管井眼中测量地层电阻率。新近在北海一个大油田一口关键井成功地进行了这种测量。对这口井，人们关心井眼附近的地层损害会影响油气开采。已进行了俘获截面测量，但这些浅探测读数不能证明由此计算的含油饱和度真实地代表了远离井眼地层的饱和度。这个问题只能使用一种深探测饱和度测井仪来解决，在这口关键井，除了可以和早期的俘获截面测井结果相比较的俘获截面测井外，又进行了套管井地层电阻率仪（CHFR）测量，井场套管井地层电阻率曲线突出受注水影响或未波及范围。然而浅探测区和深探测区饱和度比较表明，真实的情况比初始考虑的更复杂，本文评述这次研究结果及这一新技术对油田未来寿命期的影响。     

2MHz电阻率测井仪对薄交互地层各向异性电阻率的电磁测井响应

在电磁测井环境中，各向异性电阻率并非罕见，已知许多泥岩地层为各向异性地层，薄层状砂泥岩互层宏观上表现为各向异性地层。本文分析了电阻率测井仪、感应测井仪和螺旋管电阻率测井仪等各种电磁测井仪对各向异性电阻率的仪器响应。     

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。     

RST测井在水驱油藏中的应用

储层饱和度测井仪（ＲＳＴ）是斯伦贝谢公司在次生伽马能谱测井仪基础上发展起来的一种新的碳氧化能谱测井仪。采用双探测器探测由中子发生器产生的高能中子以及周围地层介质非弹性散射而产生的伽马能谱。可以评价地层水矿化度多变的水驱油田的剩余油饱和度及其分布；确定储层含油饱和度和井眼持油率；标定地层水电阻率。ＲＳＴ在胜利油田的应用结果表明ＲＳＴ资料比常规碳比测井资料无论在精度、垂向分辨率和测量的动态范围，还是油     

3D感应测井在低电阻率低对比页状砂岩地层中的应用

3D感应测井仪利用垂直和水平电磁波来探测和确定驻留在薄的层状地层中的油气储量,而常规电阻率仪器只能测量水平方向电阻率,往往无法准确估算或忽略掉这类储层.     

一种频率域复电阻率测井仪

一种频率域复电阻率测井仪，属油田井下测井仪器装置类，现技术油田电法测井，只能测量井下地层电阻率值，即阻抗值，不能测量地层相位差信息，因而影响了对地层含油饱和度的评估，本实用新型针对这一缺陷，采用了在井下仪器的测量电极上部的电路中，     

多分量感应测井对深水浊积砂岩油气饱和度评估的影响

采用常规电阻率数据来分辨和描述有生产潜力的含油所储集层在深水浊积砂岩勘探和开发中常遇到挑战。常规感应测井仪具有与井眼同轴的发射和接收线圈，在与层面垂直的井里，该种仪器可以测出与层面平行的地层电导率。当储集层含有薄的高导电页岩和含油气砂岩，且仪器的纵向分辨率分辨不出它们时，结果就会遇到“低对比度，低电阻率产层”的难题。这是由仪器－地层电感耦合形成的并联电路所产生的平均电导率的直接结果。在这些区域中，正确确定纯产层和真实表征储集层对于优化油田开发是十分关键的。由Shell公司开发的墨西哥深水海湾Ursa油田的很大一部分储集层段含有产能不确定的低电阻率泥质砂岩。为了更好地确定石油储量，Baker Atlas在Shell EP公司资粗下已经研制出一种新的多分量感应仪，即3DEX。此仪器具有独特的发射－接收线圈结构，包含有三对互相垂直的发射－接收线圈，为获得水平和垂向地层电阻率Rh、Rv提供所必需的所有数据。最终所得的垂向电阻率为一个加权平均（串联）电阻率响应，更好地指示了含油气砂岩的成分。Rh、Rv被一起用在张量电阻率岩石物理。模型中以确定薄层页岩含量和薄层砂岩电阻率，该电阻率可以更可靠和更准确地评价油气饱和度。各向异性比，即λratio=Rv/Rh，有助于在从未开采的坍塌井段或局部形变井段分辨出有开采潜力的薄互层砂泥岩层，这些井段在常规的Thomas-Stieber独立分析中表现为层状。在储集层横向连续性和地层层序边界的评估中，电阻率的各向异性能为井间地层的相互关系和鲍玛（Bouma）相解释提供附加的信息。     

核磁共振测井连续表征储层孔隙结构方法研究

核磁共振测井资料评价储层孔隙结构的方法已有了突破性的改进,但诸多方法中均存在储层含烃的影响,储层含烃使计算的孔隙结构参数误差偏大。通过含烃储层中伪毛细管压力曲线计算孔隙结构参数的误差与含油饱和度曲线对比发现,用含油饱和度能有效消除储层含烃的影响。并用横向弛豫时间T2几何均值拟合法与消除储层含烃影响后的伪毛细管压力曲线转换法进行对比,两种方法有很好的一致性,都能高精度地、连续地表征储层孔隙结构,可用于实际生产。     

由多分量和多阵列感应测井仪组合处理增强各向异性的解释

为了解释多元感应测井资料，我们研究出了一种现场处理方法。在这种处理方法中结合阵列感应资料可提高处理结果的速度、垂直分辨率和可靠性。3D Explorer(3DEX^TM）仪器可获得对地层非均质性敏感的多元、多频感应测量值。该测井仪响应相对于各向异性参数具有较高的非线性特征。它受井眼冲蚀、仪器偏心和泥浆滤液侵入的影响。尤其是，这种资料一般可以使用复杂和费时的反演技术来解释。根据横向感应资料多频趋肤效应校正结果以及随后称之为K^3转换的校正资料的特殊转换方式，我们提出一种多频聚焦（MFF）方法以期提供快速稳定的各向异性处理结果。K^3转换方式对由井眼和近井眼构造所引起的环境影响不敏感。我们提取的各向异性系数是基于它和水平及垂直线圈的K^3转换资料的分析关系。MFF处理结果的精度和可靠性取决于所获得的水平电阻率精度。通过引入常规阵列感应测井仪测量的精确的高垂直分辨率的水平电阻率，我们增强了3DEX解释。高清晰度感应测井仪（HDIL）以多频和不同的发射器－接收器间距采集资料。聚集和反演算法用来确定侵入带剖面，精确测量地层深电阻率以及提供高垂直分辨率。方形HDIL聚焦曲线提供的水平电阻率适用于现场进行可靠的各向异性处理，而在测井解释中心的快速HDIL 2D反演可用来产生更精确的结果。我们应用来自墨西哥湾的一个实例来证实该新方法。     

三分量感应测井系统研究

全世界的薄互层油藏约占已发现总油藏的30%,薄互层油藏也称各向异性油藏,我国各向异性油藏所占比例更大。常规电磁测井仪只能测量水平方向的电阻率,很容易低估和漏测低阻和低差异的交互式薄储层;三分量感应测井系统可直接测量地层的水平电阻率和垂直电阻率,还可测出地层的倾角和方位。本文介绍了三分量感应测井仪的线圈系结构和测量原理,论述了交错网格有限差分法和有限元法等两种各向异性地层的正、反演计算方法,最后进一步讨论了研究三分量感应系统的应用前景。