三分量感应测井

高电阻率是油气层的重要特征。但砂泥岩薄互层和裂缝性油气层往往表现为低的电阻率测量值。这是因为这两种地层都是电阻率各向异性的,即垂直方向和水平方向测量结果不同,水平分量往往表现为低值,垂直分量往往表现为高值。常规感应测井包括阵列感应测井的测量只是水平分量,很容易低估和漏掉低阻和低对比的泥质砂岩产层。据估计,世界上大约3 0 %的油气存在于砂泥岩薄互层。如何正确评价这类储层促进了三分量感应测井仪器的研制。贝克-阿特拉斯公司2 0 0 0年率先推出三分量感应测井仪器,称为3DExplore或3DEX。与常规感应仪器的发射和接收线圈…     

多分量感应测井井眼及侵入影响因素分析

采用频率域有限差分方法实现了三维地层条件下的多分量感应测井响应模拟,该算法基于各向异性介质条件下的1组标量-矢量位方程实现Maxwell方程的求解。考察了井眼倾斜、井眼尺寸、电导性泥浆及电阻性泥浆对测井响应的影响。结果显示在大斜度井中共轴信号(z-z)比共面信号(x-x,y-y)对界面更加敏感;井眼泥浆影响最严重的是x-x分量,并且共面信号受井眼泥浆影响规律复杂多变;电导性泥浆对多分量感应测井响应影响比较明显,而电阻性泥浆在一定条件下造成的影响也不可忽视。     

根据多分量感应测井推算方位渗透率

渗透率是重要的储层参数之一。作业者在进行完井设计和制订生产方案时，必须用到包括水平渗透率和垂直渗透率的油藏描述。本文研究了电阻率和渗透率各向异性之间的关系。电阻率和渗透率各向异性与探测介质的规模有关，研究认为根据多分量感应测井资料推算的渗透率各向异性与油藏规模的渗透率各向异性具有好的一致性。应用由Schoen等人提出的一致解算法，辅以核磁共振(NMR)的T2分布数据，可以推算出储层的垂直和水平渗透率。     

多分量感应测井和阵列感应测井对裂缝的响应

被导电或不导电流体充填的裂缝的存在，可改变井眼周围电阻率的分布。这种电阻率变化影响感应仪器的三个垂直组分(分量)和多个探测深度的测量。而测量结果不同地取决于裂缝的导电率、斜度、方位、宽度、深度和密度。商业性实用的，采用一模拟反演法进行的多分量和阵列感应数据，允许取得若干个关键性的裂缝参数，其中包括裂缝的方位和深度。     

电阻率各向异性模拟井设计

国内外领先的测井技术研发机构均致力于多分量电磁波测井仪的研发.测井仪器的研发和生产都离不开试验,而可靠的试验环境对仪器的研发和生产均是至关重要的.由于缺少已知电阻率各向异性参数的测试环境,设计一个电阻率各向异性模拟井对于多分量电磁波测井仪的研发显得尤其重要.文章探讨了电阻率各向异性模拟井设计方法,给出了一种新颖、实用的设计方案,在确保整套系统的精确可靠和易操作的前提下,最大限度降低研制和运行成本,提高试验效率.最后,通过数值仿真和实测效果对比验证了模拟井的设计和功能.     

用阵列感应和阵列侧向测井数据表征垂直井中的电阻率各向异性

高分辨率阵列侧向测井仪HRLA的面世为电阻率测井带来了新的内容—深测量对电阻率各向异性比较灵敏。由于侧向测井仪固有的地面电流回路，其传统的深测量对各向异性井不很灵敏，而HRLA用仪器本身作为电流回路，其测量对垂直电阻率Rtv具有相当大的灵敏度。HRLA的五种工作方式(探测深度)所产生的电阻率测井曲线因各向异性而分离。侵入也会使这些测井曲线分离，但多数情况下单独用HRLA资料的反演不能把侵入和各向异性区分开。如以前的文献所详细报道的那样，在垂直井中，感应仪器对Rtv不灵敏，但它可直接测量水平电阻率Rth。在垂直井中，即使存在各向异性，可以将阵列感应成像仪AIT的测井资料准确地反演求取Rxo、Rth和Ri。在没有各向异性时，HRLA的二维反演也给出了侵入参数的准确结果。一种用AIT和HRLA综合资料求解Rtv的一维快速反演算法已被开发出来。首先，对AIT资料进行径向处理得到Rxo、Rth和Ri，然后利用这些参数产生HRLA深电阻率测井(RLA5曲线)模型。从AIT反演模拟得到的RLA5曲线和测得的RLA5曲线之间的差异通过一个经验方程建立关联，从而得到Rtv／Rth。由于层理和侵入对HRLA测井的二维影响，此方法仅在厚地层中有效。最近一种二维反演算法已被开发出来用于综合分析AIT和HRLA测井资料来求解Rth，Rtv和侵入参数。此算法基于每种仪器响应的严格数值模型，井返回模拟数据的精确反演值。用这些解释方法已在几口井中识别出一些各向异性的低阻产油层，更重要的是识别出一些不是各向异性的低阻产油层。     

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。     

感应测井模拟方法应用于大斜度井和水平井测井解释

利用感应测井提取电阻率和侵入带剖面信息能40多年的历史了，然而，多数的测井仪器和处理方案（从图表到信号处理）都是为垂直井设计的，在大斜度井中，只有转换以后才能求出每层的电导率，在水平井中，特别是在进行有缆测井时，一些简化假设不再适用了，事实上，在水平井的 些情况下，仪器对邻层或侵入层中电阻率的灵敏度可能比对实测层电阻率的灵敏度还高，在这些情况下，正演迭代模拟通常是唯一用于确定仪器灵敏度和Rt值的方法。前期的工作表明，在3D地层中准确地模拟感应响应是可能的，最近在3D编码方面取得的进展，包括建立简单的接口和提高计算速度，在快速工作站上，每个测井点只需运行10－20s，利用ELMOD和相似的2D模型编码首先使用过的“失代解释”方法，可以使3D编码应用于大斜度井和水平井的实际测井分析中，作为实例研究，我们模拟了中东油田的水平井和近似水平井的多阵列感应响应，不踪之处是对感应响应的分析影响了快速完井决定，对厚地层来，地层中心的深度测量结果具有一定的可信度（侵入带可能仅仅影响浅层读数），邻近地层对最深层的读数几乎没有影响，然面，在薄层或具有复杂地质导致电阻率变化的地层中，邻层加上侵入的影响，给测井解释带来困难，在这种情况下，多阵列感应测量的顺序对于测量深度来说，没有岩石物性的意义，而被认为是一个在完井决定做出之前必须要仔细研究的测井异常。现行的做法是，利用ID正演模拟来显示邻层对最深层测量结构的影响，如果忽略侵入层的影响，这种用来确定Rt的简化方法通常会产生,,错误，3D实例研究包括在低角度情况下，模拟横穿对不同孔隙度和电阻率层有侵入影响的岩性和岩相的井眼轨迹，通过仔细研究地质信息，我们对模型进行了优化，并把混淆曲线序列分开，得到了单相中更精确的Rt值，另我，我们还得到了地层的几何结构参数和侵入带剖面之中。     

用分辨率匹配技术提高感应测井曲线的分辨率

感应测井是求取地层含水饱和度的重要测井资料。在研究淡水泥浆薄互层时，为了准确确定地层含水饱和度，采用了Ｒ．Ｊ．ＮＥＬＳＯＮ等人提出的分辨率匹配技术和区间相关系数的数字统计规律以提高感应电阻率曲线的纵向分辨率。结合大港油田的具体地质条件，应用此技术进行了实际处理和分析，证明用该方法提高常规感应测井曲线纵向分辨率确实可行。     

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。     

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。     

大斜度井双感应曲线到相应垂直段的转换

在考虑井斜和地层倾斜对大斜度井测井曲线幅度影响的情况下，提出了一种大工井双感应曲线到相应垂直段的转换方式，该方法应用基于各向异性理论的一种迭代算法，在深度校正的同时，对曲线幅度也作了相应校正，某井双感应曲线的转换结果使砂岩部分受泥质含量影响偏大的值得到校正，与该井所遇岩层的地质结果吻合，该方法在层厚不足０．３ｍ的砂泥岩薄互层中效果最理想。     

阵列感应井眼校正中的一种快速正演方法

快速正演计算是阵列感应测井信号井眼校正计算的重要部分,井眼校正的计算方法是用高频短阵列的视电导率和测量信号非线性最小二乘法的匹配。提出了一种根据泥浆／地层电导率对比度和视电导率比值（有井眼的视电导率与均质视电导率之比）快速计算视电导率的方法。分析了均匀地层和径向非均匀地层视电导率的计算方法。模型计算表明泥浆和地层电导率的对比度与视电导率比基本呈线性变化。通过构造以对比度为参数的线性分段插值函数可快速计算出阵列感应的测井响应,既保证了计算精度,同时减少了井眼影响库的数据量。地层模型分析和实际测井资料处理证明该方法简单有效。     

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。     

各向异性地层中电阻率测井的响应特征

应用模式匹配算法研究了斜井眼中普通电阻车测井的快速正演模拟方法,系统地考察了井眼倾角、地层厚度以及地层的各向异性等对普通电阻车测井的影响。数值模拟结果证明：①在斜井眼中,各向异性地层和各向同性地层在响应特征上存在着很大差异。对于厚度足够大的地层,井眼或地层倾角的变化对各向同性地层的视电阻率几乎没有影响（其影响是由地层视厚度的变化引起的）,但对各向异性地层的视电阻车影响很大。②并眼或地层倾角的增加改变了地层的视厚度,对厚度小于测井仪器纵向分辨率的薄储层的视电阻率产生明显影响。③当薄交互层中各个地层的单层厚度大大小于测井仪器的纵向分辨率时,其上的响应与各向异性地层的响应完全相同。因此,利用各向异性地层上现电阻率随井眼倾角变化的特征,可以从斜井眼的视电阻率测井曲线中识别出各向异性地层。此外,文中还进一步研究了水平层状各向异性地层中倒向和微球型聚焦测井响应特征的差异,以及应用两者的差异识别和划分各向异性地层的方法。     

阵列型感应测井的多参数反演

提出采用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法和ＳＡＭ－ＦＦＨＴ反演阵列型感应测井的资料。计算结果表明，足够多的感应测井曲线，能够可靠地获得二维电阻率剖面，文中给出两种反演方法；块状均匀质介质的多参数反演和象素级反演。其中象素级反演算法适用于纵向电阻率和径向电阻率缓变的地层。     

Fractures and Borehole Breakouts Analysis of a Reservoir Using an Image Log (Case Study: SW Iran)

Abstract

Recognition of fractured zones plays a significant role in exploration, development, and production of hydrocarbon. In fact, the first step in study reservoirs (especially fractured reservoirs) is recognizing fractures and then estimating and analyzing them. Although almost all of the hydrocarbon reservoirs are influenced by natural fractures, the role and behavior of fractures in reservoirs still is no recognized well. Usually prediction of behavior of reservoirs due to different behavior of fractures is difficult. Image logs are suitable tools to recognize fractures. They provide a virtual image of the borehole wall condition. The authors recognized and interpreted fractures of two oil fields of southwestern Iran. All of the fractures are open fractures with dominant strike direction of northeast-southwest. The direction of horizontal stress is determined using direction of borehole breakouts and induced fractures.     

侧向测井和感应测井识别水层的对比分析

在常规测井中,电阻率测井是识别地层流体性质的主要手段.在孔隙度一定的纯砂岩层,地层电阻率和含水饱和度之间有很好的对应关系,但电阻率受井眼周围一定体积的岩石的综合因素影响,主要表现为岩性和流体的影响.为了区别这些影响因素,对同一目的层进行侧向、感应测井;对其测井响应作对比分析是识别水层的一种有效方法.