随钻电磁波电阻率和电缆电阻率测井联合反演及应用

针对海上油气田电阻率测井受泥浆侵入影响严重的现象,提出随钻电缆电阻率测井联合反演方法,以获取可靠地层电阻率和泥浆侵入深度。对于ARC675和HRLA这2种仪器,利用Marquardt方法,采取联合反演方式计算不同测井时刻的泥浆侵入半径和侵入带电阻率以及原状地层电阻率等参数。数值模拟结果显示,各参数联合反演相对误差小于0.5%。根据南海东部随钻测井与电缆测井资料开展的联合反演应用研究显示,联合反演结果符合泥浆动态侵入特征,与试油结果吻合,表明随钻电缆电阻率测井联合反演技术具有实用价值。     

钻井液侵入情况下随钻电磁波电阻率测井的响应

钻井液侵入地层使得井周介质电阻率分布发生变化,从而影响了随钻电磁波电阻率测井的响应。文中基于渗流理论、对流扩散理论及电磁场理论,利用有限元数值模拟技术,定量分析了侵入时间、储层孔隙度等变化对钻井液侵入下随钻电磁波电阻率测井响应的影响。结果表明:钻井液侵入10 min后,随钻电磁波电阻率测井的响应明显受到钻井液侵入的影响;储层孔隙度大于15%时,相位差响应增长超过5%;储层含水饱和度小于60%时,相位差响应增长超过4%;钻井液与地层水的矿化度比值大于0.244时,相位差响应增长超过10%;储层渗透率和压差变化在钻井液侵入情况下对随钻电磁波电阻率测井相位差响应的影响基本固定。研究结果为随钻电磁波电阻率测井解释消除钻井液侵入的影响提供了一定理论基础,对探测深度的综合判断有助于相关仪器的研发和改进。     

油基泥浆环境下储层电阻率动态剖面反演方法研究及应用

基于油基泥浆环境下的时移电阻率测量数据,采用增阻模型及联合反演原理,并考虑测井时间对电阻剖面的影响,开展了油基泥浆环境下的储层电阻率动态剖面方法研究及应用,结合实测井资料,利用随钻电磁波电阻率实时测量数据和上提复测测量数据进行联合反演,得到主、复测泥浆侵入深度、侵入带电阻率以及地层真电阻率值等储层电阻率动态剖面,在此基础上结合宁波油田四口实测井的物性参数,统计分析了储层孔隙度、渗透率、饱和度以及孔渗比与钻井液侵入深度的关系,说明油基泥浆对储层具有一定的保护作用。     

随钻电磁波传播电阻率测量工具探测深度研究

在随钻电阻率测井中，基于相应的电阻率测量曲线和基于衰减的电阻率曲线在地层中经常出现彼此分离的现象，对电磁波电阻率测井的探测深度进行了详细的研究，研究表明这种分离与电阻率换算方法有关。同时指出基于IRPGF定义的探测深度有一定的局限性，只能用于定性分析，而且，IRPGF探测深度越大并不说明其测量结果越接近地层真电阻率，最后对导致电阻率曲线分离的因素进行了归纳，并指出利用随钻电阻率测量数据进行地层侵入评价是更为可靠的方法。     

多尺度随钻方位电磁波测井系统响应特征研究

为了及时发现地层构造变化,规避钻井风险的同时准确评价地层,要求随钻测井仪器具备尽可能大的探测深度和较高的分辨率,而单一尺度的测量结果难以同时满足上述要求。为此,模拟研究了超深随钻方位电磁波和随钻方位电磁波测井系统的探测特性,分析了该测井系统的探边能力和分辨率,并探索了其对钻前地层界面的探测效果;然后,采用拟牛顿法,进行了多尺度随钻方位电磁波测井资料的精确快速反演。研究结果表明,通过增大源距、降低频率的方式,超深随钻方位电磁波测井的探边能力达到数十米;与小尺度随钻方位电磁波测井联合使用,通过反演可以实时获取油藏电阻率剖面信息,从而实现近远井不同范围内的地质预测、地质导向和油藏描述。      

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。     

利用阵列感应测井估算永宁地区砂岩泥浆侵入深度

阵列感应测井(HDIL)一维反演处理求取地层泥浆侵入深度是依据纯地层自然伽马大小和冲洗带与原状地层电阻率比值估算,其结果人为因素较大,不能满足生产定量化需求。依据阵列感应测井HDIL不同径向探测深度合成电阻率特性,结合砂岩深度、孔隙度大小,用多元回归方法反演预测泥浆侵入深度,解决阵列感应测井HDIL数据处理对泥浆侵入深度的估算的定量化需求。泥浆侵入深度预测方法模型简单,所需参数易求,效果符合实际地层侵入规律,对阵列感应测井资料应用具有指导和借鉴意义。     

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     

渤中凹陷变质岩凝析气藏随钻和电缆测井曲线对比分析

渤中凹陷X气田变质岩潜山凝析气藏储集空间类型复杂多样,裂缝发育程度高,非均质性强。X1井是X气田的关键井,以该井为代表的12口井进行了随钻测井和电缆测井,随钻测井与电缆测井响应特征存在较大的差异,造成测井解释的不确定性。为更好地认识随钻测井的响应特征,提高随钻测井解释精度和储层评价效果,需要开展随钻测井与电缆测井曲线对比分析。首先,对两类测井仪器从方法原理和测量方式上进行对比;然后,基于地质与测井等资料,重点对随钻测井与电缆测井得到的自然伽马曲线、电阻率曲线进行分析;最后,建立了随钻测井与电缆测井信息之间的定量关系,并利用随钻测井与电缆测井响应特征的差异识别储层和裂缝发育区。结果表明：钻井液侵入是导致渗透层段电缆测井的自然伽马值和电阻率值小于随钻测井的自然伽马值和电阻率值的主要原因;随钻测井电阻率能更好地反映地层的真实电阻率,但分辨率略低于阵列侧向测井电阻率;进行钻井液侵入校正后,基于电缆测井建立的解释模型及裂缝段划分标准适用于随钻测井资料的解释评价。该研究对水平井测井响应特征、随钻测井解释均具有重要意义。     

高分辨率双侧向测井和双感应测井数据联合反演研究与应用

介绍了高分辨率双侧向测井电极系和双感应测井线圈系结构及其响应特征.利用电阻率测井理论和反演技术,以三参数(地层电阻率、侵入带电阻率和侵入半径)反演为重点,建立了基于高分辨率双侧向测井和双感应测井数据的联合反演算法.通过分析计算各种地层模型中2种测井方法的响应特征,将反演模型分类,对不同模型采用不同的初值估计方法及不同反演搜索方法.利用高侵和低侵模型、不同层厚和不同侵入深度模型测试了反演结果的有效性.联合反演可改善解的局部收敛性和多解性,在中等侵入深度时可合理确定地层电阻率、侵入半径和侵入带电阻率.6口井的实际数据处理进一步验证了三参数反演的有效性,并提出应用中应注意问题.     

基于拟牛顿法的随钻方位电磁波电阻率仪器响应实时反演与现场试验

为了利用随钻方位电磁波电阻率仪器的测量数据确定地层界面方位和距离,给地质导向提供决策依据,须采用准确可靠的反演方法。针对随钻方位电磁波电阻率仪器,建立了地质导向应用模型并模拟了其响应特征,研究了拟牛顿反演算法和流程,反演过程中只需要较小的计算量就可以得到Jacobian矩阵,大大提高了反演速度;并利用单界面和双界面地层的反演理论模型,验证了该算法的正确性和准确度。在胜利油田草XX井的现场试验结果表明,实时反演结果与方位电磁波电阻率成像显示及后期完井录井结果一致。该反演方法能满足利用方位电磁波电阻率进行地质导向的要求,为方位电磁波电阻率实时地质导向提供了一种高效、准确的计算方法。      

三维非对称介质电阻率各向异性反演及应用

针对海上水平井和大斜度井电阻率测井因受泥浆侵入、地层各向异性等因素影响,视电阻率会偏离真实地层电阻率的现象,提出了三维电阻率反演方法,旨在获取准确的地层电阻率剖面和井眼地层位置关系。利用哈里伯顿公司ADR方位电阻率测井数据,在正演仿真基础上采用基于Marquardt方法的迭代反演方法计算测井时刻的泥浆侵入半径和侵入带电阻率(有侵入地层)以及原状地层水平电阻率、垂直电阻率、层边界距离(水平井)等参数。数值模拟结果显示,反演方法精度较高,反演结果准确可靠。     

阵列感应电阻率测井在华北油田冀中坳陷的应用

阵列感应电阻率测井资料经过反演处理，可得到较准确的地层真电阻率、泥浆滤液侵入深度和电阻率侵入剖面，反演结果有助于地层渗透性和流体类型判别，计算的泥浆滤液侵入深度可直接指示油层受钻井污染的程度，为以后的试采作业提供参考依据。介绍了阵列感应电阻率测井原理、解释方法，并与常规感应电阻率进行了对比，给出了阵列感应电阻率测井在华北油田复杂油气藏重点探井的成功应用实例。     

泥浆侵入特性的测井应用

由于泥浆滤液与地层水矿化度的差别,不同探测深度的电阻率测井能很好地反映泥浆侵入的影响。泥浆侵入特性的测井应用包括用冲洗带电阻率识别油气层、水层而不受地层水的影响;用简单的三电阻率反演方法即可得到地层真电阻率,它与LWD测井的Rt一致;用简单的三电阻率反演方法可得到泥浆滤液侵入深度,它可反映储集层的流体性质特征;用侵入带电阻率模拟法可得到测井条件下储层侵入带饱和度变化、泥浆滤液冲洗油气层程度及其储集层驱替特性。     

利用时间推移感应测井动态反演进行储层评价

地层钻开后泥浆滤液侵入油(气)层是一个随时间变化的复杂过程,因此,测井仪器的响应是时间的函数.以往的电阻率反演算法均基于简化的阶跃式侵入模型,不能给出真实侵入过程的图象,反演结果也受到这一理想侵入模型的限制.时间推移感应测井动态反演模型计入了控制侵入过程的流体和地层参数,它能展示真实侵入过程的动态特征,为储层评价提供更为丰富的信息.该模型对流体饱和度的变化、泥饼性质、钻井条件等因素较为敏感,因而,可以通过按泥浆浸泡时间而记录的测井数据,反演原始含烃饱和度(或地层真电阻率),从而进行储层评价.现场应用实例表明,该方法可以有效地应用于时间推移双感应测井的解释.     

随钻电阻率测井的各向异性影响及校正方法研究

随钻测井(LWD)是在钻井过程中实时测量井眼穿过地层的各种岩石物理参数,其电阻率测井的影响因素包括井眼、仪器偏心、井轴与地层的相对倾角、地层电性各向异性、围岩、电介质和泥浆侵入等,若不对这些原始数据进行必要的校正处理,就可能失去随钻测井的地层评价意义。在诸多的影响因素中,地层电性各向异性和相对倾角对大斜度井和水平井的随钻电阻率测井影响最大。目前,对随钻测井曲线进行环境影响校正的方法主要有图版法和计算机自动校正法。校正图版是根据理论计算或实验结果做出的,不适合于逐点对所有井段的地层进行较全面的环境影响校正。自动校正法主要是根据理论研究或对解释图版曲线采用拟合校正公式,而实现自动校正。本文分析了随钻电阻率与各向异性和相对倾角的关系,对校正图版曲线采用最优拟合得到校正公式,来实现随钻电阻率测井的各向异性的自动校正,效果良好,值得推广应用。     

石油电磁测井技术发展中的一些关键问题

感应测井在电缆测井中较常用,其探测深度较大且能适用于油基泥浆,因而在石油测井中具有不可替代的地位。电磁波测井在随钻测井中更有效,利用随钻方位电磁波测井技术能够识别岩性界面、分辨仪器旋转方位,已经成为随钻地质导向的关键技术和主要研发方向之一。文中回顾了感应测井和电磁波测井仪器的发展过程,指出了各发展阶段的仪器特点、设计差异和硬件设计制造难点;概括了石油电磁测井响应影响因素,分析了不同环境因素对感应测井和电磁波测井影响的异同,认为相对倾角、井眼环境校正是影响共面或交叉分量应用的主要因素;分析了常用正、反演技术的优势和不足,认为现阶段缺乏适用于复杂地层的快速、可靠的正、反演技术,限制了电磁测井在实时解释和地质导向中的应用;总结了电磁测井数据解释存在的困难和技术升级难点;最后,展望了石油电磁测井技术的发展远景。     

基于随钻和电缆测井电阻率的钻井液侵入校正方法——以阿曼DLL油田高孔低渗碳酸盐岩油藏为例

基于阿曼DLL油田高孔低渗碳酸盐岩油藏的随钻测井(LWD)和电缆测井资料,综合研究了从钻开储集层到完井测井时间内钻井液侵入对高孔低渗碳酸盐岩储集层电阻率的影响。结果表明,钻井液侵入对储集层电阻率的影响程度与储集层的孔隙度、钻井液柱与地层压力差、含水饱和度、钻井液矿化度以及侵入时间相关,其与孔隙度增加呈指数增大关系,与钻井液柱和地层压力差呈对数增大关系,与含水饱和度以及侵入时间呈幂指数增大关系。根据DLL油田LWD测井资料和MDT压力资料,得出储集层电阻率受钻井液侵入影响的校正方程。由校正后电阻率计算的含油饱和度比电阻率校正前计算的含油饱和度增加了6.3%~20.0%,平均增加10.2%。图9表4参16