基于地应力校正的变胶结指数饱和度计算方法——以库车前陆盆地A井区为例

库车前陆盆地巴什基奇克组裂缝性致密砂岩储层埋藏深、厚度大、物性差、地应力强,复杂的储层特征导致地层电阻率随埋藏变深而异常升高,出现低阻气层和高阻水层,全井段应用统一的岩电参数计算含气饱和度会产生认识性错误。基于测井、测试资料及粒度、铸体薄片等实验资料,深入分析了储层物性、岩性、储集空间类型、流体类型、裂缝和水平主应力差对地层电阻率的影响,建立了随水平主应力差变化的胶结指数计算模型,提高了饱和度计算精度,为储层流体识别和储量评估提供可靠依据。研究表明,地层电阻率随水平主应力差异常增大有明显的幂指数增大关系;构造应力产生的裂缝是地层电阻率增大的重要原因;在一定范围内,胶结指数随水平主应力差异常增大呈二次幂函数增大关系,且增大趋势逐渐变缓。     

致密砂岩储层地应力对电阻率测井的影响

库车坳陷克拉苏构造带储层主要为致密砂岩储层,其埋藏深、地层条件复杂,受岩性、应力挤压等因素的影响,使得利用电阻率曲线识别地层流体性质变得比较困难。 基于测井资料,在着重研究地应力大小、方向对该区地层电阻率测井响应的影响等方面,绘制了地层电阻率与地应力交会图,并根据电成像资料统计该区不同区块地应力方向与裂缝走向。 结果表明：随着水平主应力差的增大,地层电阻率呈指数增大的趋势;当水平最大主应力方向与地层裂缝走向夹角较小时,地层电阻率与水平主应力差的相关性较好;当水平最大主应力方向与地层裂缝走向夹角较大时,地层电阻率与水平主应力差的相关性变差。     

各向异性倾斜地层双侧向测井响应数值模拟

利用三维有限元法,模拟了电性各向异性倾斜沉积岩层的双侧向测井响应。模拟结果表明:双侧向测井响应不仅受到地层倾角的影响,而且还受到地层电性各向异性的影响。在水平地层条件下,双侧向测井响应主要受到层理方向上地层电阻率的影响;在倾斜地层条件下,垂向上的地层电阻率对测井响应的影响增大。电性各向异性倾斜地层不仅造成电阻率曲线形态的变化,而且深、浅电阻率幅度差异更为复杂,给利用深、浅电阻率幅度差异定性识别油气层造成困难。     

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。     

倾斜电各向异性地层阵列感应测井数据处理新方法

阵列感应测井的原始信号经软件聚焦算法处理后可提供多种分辨率、不同探测深度的电阻率信息,这使得阵列感应测井成为复杂油气层测井评价的重要手段。然而,当在深层致密储层和非常规储层等电各向异性储层中采用斜井进行钻探时,由于传统软件聚焦算法没有考虑地层倾斜及其电各向异性的影响,常规阵列感应测井输出结果的适用性受到极大挑战,其电阻率曲线常出现钻井液假侵入、曲线乱序等异常现象。针对这一问题,提出以未聚焦的原始电阻率为约束,在已知仪器与地层相对夹角和目的层电各向异性系数的前提下,通过建立层状地层模型,结合仪器的正演算法模拟电阻率响应特征并与实测电阻率曲线进行误差比较,不断修改模型以进行迭代循环计算,从而得到等效的水平电阻率和垂直电阻率阵列感应测井曲线。该方法有效地剔除了地层倾角及其电各向异性的影响,且进一步通过分辨率匹配处理可获得具有给定分辨率、能完全保留钻井液侵入特征的地层水平方向和垂直方向的阵列感应电阻率曲线,显著提高了复杂储层的电阻率测量精度和测井解释符合率。相关算法得到了理论模型和多口实际测井资料的验证。     

基于微电阻率成像测井的地层各向异性表征方法

各向异性是地层固有的属性，在大斜度井、水平井中，可利用随钻电磁波测井曲线的差异信息进行各向异性系数计算；在井斜角较小的井中，各向异性对电阻率的影响较小，利用差异信息来计算地层各向异性系数的方法不再适用。为此，利用微电阻率成像测井的高分辨率特征和不同方位局部测量特性来划分图像灰度等级，并建立等效电阻率体积模型，进一步计算等效水平电阻率和垂直电阻率，从而获得储层的各向异性系数。与实钻井随钻电阻率计算的各向异性系数对比，一致性好，并且微电阻率成像计算的各向异性系数分辨率更高，能够很好地反映裂缝、孔洞、非均质井段的各向异性特征，为评价地层的各向异性提供新手段。     

测井资料在碳酸盐岩储层酸化压裂效果分析中的应用

介绍了酸化压裂工艺原理及酸化压裂前后测井响应特征变化。通过对酸化压裂前后测井资料的对比,常规测井曲线中自然伽马值有一定幅度的增加,井径有不同程度的扩大,双侧向电阻率值均减小且其差异幅度增大,中子、密度、声波等测井曲线所反映的孔隙度增大;在电成像测井图像上,储层段会有成组压裂缝出现,而层状地层则没有明显变化。利用酸化压裂前后双侧向电阻率差异变化幅度与泵压差异幅度评价实际井的酸化压裂效果,建立酸化压裂效果测井评价指标。实例分析表明该方法应用效果良好。     

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。     

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。     

倾斜各向异性地层随钻电磁波测井响应模拟

为实现实时随钻地质导向和储层精细评价,深入认识倾斜各向异性地层随钻电磁波测井响应特征,基于赫兹矢量位函数,将任意方向的磁偶极子源分解为水平方向和垂直方向分别求解.低角度时采用高斯积分,高角度时利用Hankel变换对Bessel函数进行积分,实现了倾斜层状各向异性地层随钻电磁波测井响应的模拟,将结果与EM1D的模拟结果进行比较验证算法的正确性.通过对不同模型条件随钻电磁波响应的模拟,研究地层各向异性系数、发射频率、井斜角等参数对随钻电磁波测井响应的影响.井斜角较小时视电阻率主要反映水平电阻率随井斜角增大而增大;视电阻率逐渐由水平电阻率向垂直电阻率过渡.当地层各向异性系数与井斜角较大时,测量信号将远大于水平电阻率甚至超过垂直电阻率;井斜角越大,发射频率越高,随钻电磁波视电阻率受地层各向异性影响越大,且相位差电阻率较幅度比电阻率更加敏感.     

高矿化度钻井液侵入后储集层双侧向电阻率实验校正

为消除高矿化度钻井液侵入对双侧向电阻率的影响,通过岩电实验分析影响因素,改进电极系和测量工艺,使非渗透层岩样电阻率与双侧向电阻率一致。在高温高压条件下,用半渗透隔板气驱法测量岩电参数,再用高矿化度钻井液驱替模拟钻井液侵入。以此为基础,建立岩样电阻率与测井电阻率的对应关系,形成以实验为依据的电阻率测井校正方法。在准噶尔盆地腹部多口钻井的应用表明,应用校正后的电阻率计算的含气饱和度更为合理,为测井响应研究和储集层评价提供了有效手段。     

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。     

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。     

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。     

阵列感应测井在低电阻率油层的应用

阵列感应测井技术的产生,较好的解决了常规感应测井仪器中存在的纵向分辨率差、径向探测深度不固定、不能解决复杂侵入剖面等问题。本文将以阿特拉斯公司的阵列感应测井仪器HDIL为例,着重介绍它在低电阻率油层中的应用,其中一种是高矿化度地层水造成的低电阻率油层,另一种是咸水泥浆造成的低电阻率油层,总结出了利用阵列感应测井资料和其它相关资料进行储层流体识别的方法。     

成像测井评价致密碎屑岩储层的裂缝与含气性

川西地区须家河组为特低孔渗的裂缝性致密碎屑岩储层,储层岩性多变,裂缝和溶蚀孔发育不均,储层各向异性极强,常规测井方法难以准确评价其含气性.利用成像测井图像显示的斜缝与高角度裂缝是可以识别有效裂缝;利用微电阻率图像与方位电阻率图像的对比可以评价裂缝的有效性,声波能量衰减与低频斯通利波反射图像也可以评价裂缝有效性.当裂缝走向与现今最大水平主应力方向一致或夹角很小时,裂缝能最大程度地发挥其渗流通道作用;反之,裂缝走向与现今最大水平主应力方向垂直或大角度斜交时,裂缝的渗透作用大大降低,削弱了裂缝的有效性.利用偶极横波测井提供的纵横波速度比可以大致判断致密碎屑岩的含气性,纵横波速度比与纵波时差进行交会可更有效指示致密碎屑岩气层.     

基于阵列声波测井评价致密砂岩储层地应力

以鄂尔多斯盆地东缘上古生界煤系气藏致密砂岩储层为例,对致密砂岩岩石力学性质及地应力进行综合研究及评价。获得动静态力学参数转换关系,利用压裂法计算地层地应力,其状态满足σ_hσ_Hσ_v,局部地质力学层呈现出较高的构造应力环境。通过引入修正系数C~*至Newberry模型中,实现对煤系致密砂岩储层水平方向最小主应力的预测。考虑到地应力的各向异性,引入非平衡结构因子U_b,对储层水平最大主应力进行测井评价。快横波方位分析结果表明,研究区上古生界气藏的水平最大主应力方向为NW向。     

阵列感应测井技术在辽河滩海低阻油层评价中的应用

本文应用岩心物理实验与测井资料相结合的方法,深入分析了泥浆侵入对电阻率的影响以及滩海地区低阻油层的成因。低阻油层的成因非常复杂,受咸水泥浆侵入、低幅度构造、岩性细泥质含量高、高束缚水饱和度等多种因素造成。采用阵列感应测井技术反演地层真电阻率有效解决了咸水泥浆侵入造成电阻率降低的问题,在辽河滩海地区收到了明显的地质应用效果。