特低渗透砂岩油层钻井液侵入程度及影响

根据地质录井、实验分析、压裂试采等资料，基于动态分析、渗流理论及物质平衡原理，动、静态分析相结合，对特低渗透砂岩油层钻井液（泥浆滤液）侵入程度及其影响的评价方法进行了研究。利用压裂试采曲线特征将特低渗透油层的生产动态划分为初产与稳产2个阶段：1初产阶段主要表现为大量外来流体沿人工及天然裂缝系统的快速返排，产水量及含水率变化迅猛；2稳产阶段主要表现为地层原始流体在饱和度控制下的相对渗流，产水量及含水率变化处于低稳状态。正常油层具孔隙型单孔介质，通常无明显的钻井液侵入，其初产阶段的地层吞吐水量大致相当。低阻油层具微裂缝-孔隙型双孔介质，具有显著的钻井液侵入特征，其初产阶段的地层吞吐水量差异大致等于钻井液的侵入体积。利用地层初始吞吐液量差异确定了特低渗透砂岩油层的钻井液侵入程度，并以地层吞吐液量、钻井液侵入深度、结合压裂曲线特征，量化判断油层属性。建立了油层电阻率与钻井液侵入深度关系图版，定量评价了钻井液侵入的影响，分析了低阻油层成因。结果表明，钻井液侵入深度越大，则油层电阻率越小，低阻油层是钻井液超深侵入的结果；由于双孔介质及其微裂缝的发育，低阻油层的钻井液侵入深度通常超过了感应系列的径向探测半径，因此导致了"低阻"的发生。     

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。     

低对比度储层流体替换识别技术方法与应用

鄂尔多斯盆地中生界广泛发育低对比度储层,主要以河流相沉积为主,通常河道砂体底部粒度较粗、物性较好,向顶部粒度逐渐变细、物性变差,导致电阻率底低、顶高,呈漏斗状,该特征与低对比度油层(油水同层)响应相近.常规视电阻率增大率以储层顶、底部电阻率之比确定,未计算岩性、物性变化对电阻率的影响,流体判别符合率较低.在岩石物理实验基础上,借助Archie饱和度模型,基于流体替换思路,利用储层底部孔隙流体替换储层全部孔隙流体,分析储层岩性、物性对电阻率的影响程度,反演流体替换后的理论电阻率.实测电阻率与理论电阻率差异即仅由孔隙流体性质变化引起,二者比值即为实际电阻率增大率,以此为依据判断储层流体性质.该方法综合利用岩石物理实验、测井数据,考虑了岩性、物性、流体对电阻率的影响,并且与地层水矿化度、胶结系数a、饱和度系数b等参数无关,可最大限度提取流体指示信息.通过对目标区实际资料处理,该技术方法能够有效提高低对比度储层流体判别符合率,为该类油藏勘探、开发提供支持.     

西湖凹陷油基钻井液环境下地层流体污染率校正的方法与应用

东海自2019年开始采用油基泥浆钻井液体系来提高低孔渗储层流体评价，通过1年的地层测试作业验证，效果突出。然而在油基泥浆环境下烃类物质和油基白油相似相溶，对地层流体产生了污染，油藏流体性质无法获取；本文通过案例分析，首次基于白油实验提出饱和烃色谱的烃组分单参数与多参数污染率计算模型，经验证该方法评价的结果与其他方法一致；其次，首次揭示了井下光谱分析地层流体污染率与饱和烃气相色谱污染率差异大的原因，并对污染率差异大的数据点，提出采用饱和烃特征峰面积法计算得到的污染率来校正井下光谱计算的污染率；进一步提高油基钻井液环境下地层流体污染率的评价精度。这项技术方法可以应用到后期的勘探工作中，提高流体识别及地层流体污染率的精度与准确度。     

低阻油层判别技术在吉林油区的应用

吉林油区低阻油层判别技术能够有效识别因储层的泥质含量高、砂泥薄互层、钻井液侵入、地层水矿化度异常高等因素造成的低阻油层,提高了油水层解释精度,解决了油田开发的关键问题.针对不同的影响因素,采用孔隙度-电阻率改进电性图版识别法,用"纯砂岩"地层的电阻率值做电性图版来识别孔隙流体性质在四方坨子地区取得较好的效果;利用束缚水饱和度-含水饱和度交会图分析法,求取地层含水饱和度Sw和地层束缚水饱和度Swi来判别地层产油或产水,发现了大老爷府大型整装低阻油田;通过分析在淡水钻井液侵入条件下电阻率径向上变化的"无侵线法"油水层识别技术及其应用,发现了一批高产层或油田.     

DJ油田Q段复杂储层流体识别

DJ油田Q段储层地质特征复杂,储层电阻率测井响应受多种因素影响,低阻油层与高阻水层同时存在,应用常规方法在DJ油田Q段无法建立统一的油水识别标准,流体识别有较大困难。为解决这一难题,综合应用岩心、测井、测试、化验分析等资料,开展低阻油层与高阻水层成因及流体识别方法研究。明确了DJ地区Q段低电阻率对比度,主要是由地层水矿化度差异大、泥质体积分数与碳酸盐体积分数分布不均衡造成的;基于成因认识,采用单因素校正与分区评价相结合的流体识别方法,建立了含钙泥质砂岩等效体积导电模型,在矿化度相对稳定的区域内应用等效纯砂岩地层电阻率模型,准确判别了DJ油田Q段的储层流体性质。     

不同泥浆侵入环境下储层电性变化特征

泥浆侵入对储层电性的影响往往会导致错误的解释结论,甚至丢掉油层.搞清泥浆侵入对电性的影响规律非常必要.从实验室泥浆侵入模拟实验和现场不同泥浆侵入环境下电阻率测井资料对比2个方面出发,综合分析了泥浆的封堵性能、泥浆与地层水矿化度差异、储层物性、流体性质、浸泡时间等因素对储层电性变化的影响程度,得到了不同泥浆侵入环境下储层的电性变化特征,对消除侵入影响.求准地层真电阻率和侵入深度(侵入半径),进而估算地层原始含烃饱和度有着极为重要的意义.     

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     

中东Z油田低阻碳酸盐岩储层泥浆侵入校正方法研究

Z油田在钻井过程中根据井况不同,采用淡水和盐水2种不同性质泥浆钻井,致使部分盐水泥浆钻井的油层段电阻率低于相邻井淡水泥浆钻井的水层的电阻率,双侧向电阻率无法正常地反映地层流体特征,饱和度参数计算的精度不够。在分析Z油田低阻碳酸盐岩储集层特征的基础上,通过分析岩石物理模型,建立了电阻率等效校正模型,结合井泥浆电阻率曲线和常规测井曲线,对Z油田多口井进行了深侧向电阻率侵入校正。通过对不同井淡水和盐水泥浆侵入校正后,还原了深侧向电阻率对区块地层流体的响应,实现双侧向电阻率准确识别地层流体和饱和度参数定量评价的目标。     

柴达木盆地深层天然气测井识别方法研究

柴达木盆地深层储层岩石成分复杂,物性相对较差,钻井液密度大、侵入严重。用石英砂岩交会图骨架值参数法计算的孔隙度误差较大,钻井液的高侵使计算的含气饱和度偏高,造成油气层的误判。岩石颗粒密度分析认为,储层为非纯石英砂岩,含有高密度碎屑颗粒。采用了基于岩石颗粒密度实验的零孔隙度骨架参数选取方法,所得参数与岩心分析结果吻合,提高了孔隙度计算精度。通过采用视地层水电阻率法和反映储层结构与孔隙大小的变m值方法提高了测井解释符合率,解决了流体性质识别问题,从理论上证明了视地层水电阻率方法能消除钻井液侵入对饱和度计算的影响。研究成果应用于实际生产,取得了良好的应用效果。     

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。     

淡水泥浆侵入条件下储层电阻率的变化研究

理论分析和实验结果证实，钻井过程中，当淡水泥浆滤液电阻率相对于原始地层水电阻率大到一定程度时，油层的电阻率侵入剖面中才可能出现低阻环带；并且侵入结果使一些油层同水层具有相同的侵入特征，即高侵电阻率剖面，表现在浅感应(侧向)电阻率大于深感应(侧向)电阻率，同时均小于微球电阻率。通过实例分析可知，在使用淡水泥浆条件下，双感应测井比双侧向测井更有利于识别储层的流体性质。在实际配制泥浆时应考虑其矿化度与原始地层水矿化度的可比性，以避免由于矿化度差异造成对油层的错误评价。     

一种新的计算泥浆侵入储层电阻率分布的数学模型

水基钻井泥浆滤液侵入储层不仅是一个典型的水驱替油的过程,同时伴随着泥浆微粒的侵入和滤液中离子与储层水中离子的混合,改变储层的电阻率,影响测井解释结果.在经典油水两相驱替理论和微粒运移理论基础之上推导出了描述离子混合、泥浆微粒入侵、微粒在储层孔隙中运移、在孔隙表面沉积和在孔喉处被捕集的方程组;依据并联电路原理推导出了由岩石骨架 死孔隙结构、泥浆微粒在孔隙表面和孔喉的滞留部分、剩余油、注入水与油层水的混合液4部分并联电阻表达式.建立了一个计算泥浆侵入条件下电阻率剖面上分布的数学模型.用有限差分法进行了求解并给出了一个高侵算例.     

高泥质疏松砂岩防塌保护油气层钻井液技术

胜利油区王庄油田沙河街组地层为高泥质疏松砂岩,钻井过程中出现的主要问题是井壁坍塌和油气层损害严重。根据地层特点和测井的要求,优选出以非离子处理剂为主的聚醚多元醇钻井液,对该钻井液的流变性能、滤失造壁性能、防塌性能、抗污染性能和保护油层性能进行了评价。试验结果证明,该钻井液具有良好的流变性和滤失造壁性,页岩滚动回收率大于90%,岩心渗透率恢复率大于80%,电阻率大于1.5Ω·m。现场应用表明,聚醚多元醇钻井液有效地解决了王庄油田高泥质疏松砂岩钻井过程中出现的井壁失稳问题,保护了油气层,满足了测井要求,具有良好的综合性能。     

淡水钻井液侵入对油层电阻率影响的理论分析和实验研究

淡水钻井液侵入油层通常出现减阻侵入现象，即冲洗带电阻率小于原状地层电阻率，但有时也存在相反的现象。对此现象进行理论分析，并且在实验室进行岩心模拟实验。理论分析和实验结果均表明：在淡水钻井液侵入条件下，当钻井液电阻率与原始地层水电阻率之比大于2．5时，油层出现增阻侵入和低阻环带现象，表现为冲洗带电阻率大于原状地层电阻率，且该比值越大，增阻侵入和低阻环带越明显；当钻井液电阻率与原始地层水电阻率比较接近时，油层表现出减阻侵入现象，即冲洗带电阻率小于原状地层电阻率，当侵入较深时，油层可能呈现出低电阻率特征。图3参8     

甲酸盐无固相钻井液对测井曲线的影响及校正

甲酸盐无固相钻井液具有保护环境、储层保护、抑制地层等优点.但是,由于甲酸盐钻井液密度较大,并且含有大量负离子,使得甲酸盐钻井液对测井曲线具有不同程度的影响,这为测井识别油水层、确定含油饱和度带来了一定的不确定性,增加了测井评价的难度.结合甲酸盐无固相钻井液密度大及侵入地层较深等特点,分析了该钻井液对井径测井曲线、密度测井曲线以及电阻率测井曲线的影响.使用有机盐钻井液体系钻井,对砂岩井段的井眼半径影响不大,对泥质含量相对较高的井段和泥岩段,由于井壁的垮塌现象减少,在这种情况下,单纯地靠观察井径的大小很难对岩性进行评价.甲酸盐无固相钻井液密度较大,侵入地层较深,在侵入地层特别是侵入的砂岩储层中密度测井值较高;由于钻井液电阻率低于地层电阻率,使得视电阻率较低,为油气解释造成了困难;随着浸泡时间的延长,甲酸盐钻井液对地层的影响也不尽相同,所以在钻后及时测井显得尤为重要.通过室内实验,得到了某地区甲酸盐钻井液的电阻率校正方法,并利用该方法处理了某油田的几口井,实际效果是可靠的.     

Corrections for downhole NMR logging

Nuclear magnetic resonance logging (NMR) is an open well logging method. Drilling mud resistivity, formation resistivity and sodium ions influence its radio frequency (RF) field strength and NMR logging signals. Research on these effects can provide an important basis for NMR logging data acquisition and interpretation. Three models, water-based drilling mud—water bearing formation, waterbased drilling mud—oil bearing formation, oil-based drilling mud—water bearing formation, were studied by finite element method numerical simulation. The influences of drilling mud resistivity and formation resistivity on the NMR logging tool RF field and the influences of sodium ions on the NMR logging signals were simulated numerically. On the basis of analysis, RF field correction and sodium ion correction formulae were proposed and their application range was also discussed. The results indicate that when drilling mud resistivity and formation resistivity are 0.02 Ω·m and 0.2 Ω·m respectively, the attenuation index of centric NMR logging tool is 8.9% and 9.47% respectively. The RF field of an eccentric NMR logging tool is affected mainly by formation resistivity. When formation resistivity is 0.1 Ω·m, the attenuation index is 17.5%. For centric NMR logging tools, the signals coming from sodium ions can be up to 31.8% of total signal. Suggestions are proposed for further research into NMR logging tool correction method and response characteristics.     

感应电阻率测井侵入校正方法

在钻井过程中,井筒泥浆柱压力和地层压力的不平衡使得泥浆滤液不断渗入地层.由于泥浆滤液和地层水矿化度(电阻率)的不同,这种泥浆滤液渗入的结果使得侵入带地层电阻率发生了变化,从而影响了地层感应电阻率的测量结果.分析了测井环境对感应电阻率测井曲线的影响,论述了对感应电阻率测井曲线作侵入校正的基本原理,提出了一种实用的感应电阻率测井曲线侵入校正方法.经现场多口井的数字处理试验,证明效果良好.     

基于大尺寸地层模型的砂岩储层油基钻井液侵入模拟

选用扇形砂岩地层模块作为大尺寸地层模型,以钻井液侵入多功能物理模拟系统为平台,实施了长时间油基钻井液侵入实验,总结了侵入过程中地层模块径向电阻率、油基钻井液滤液滤失流量和侵入深度的变化规律,获得了不同物性条件下的油基钻井液侵入特征;实现了地层条件下的砂岩储层油基钻井液侵入数值模拟。研究结果表明：油基钻井液侵入过程中,地层模块径向电阻率向远离井壁方向依次开始增大,且增大速度随径向深度增大而降低。侵入初期,滤液滤失流量迅速减小,累计滤失量增幅变缓,侵入深度较浅;侵入达到动态平衡后,滤液滤失流量趋于稳定,累计滤失量随侵入时间线性增加,侵入深度增大速度极慢。与高孔渗砂岩储层相比,低孔渗砂岩储层中的滤液滤失流量和累计滤失量更大,侵入更快、更深,径向电阻率率先增大且增大速度更快。     

基于大尺寸地层模型的砂岩储层油基钻井液侵入模拟

选用扇形砂岩地层模块作为大尺寸地层模型,以钻井液侵入多功能物理模拟系统为平台,实施了长时间油基钻井液侵入实验,总结了侵入过程中地层模块径向电阻率、油基钻井液滤液滤失流量和侵入深度的变化规律,获得了不同物性条件下的油基钻井液侵入特征;实现了地层条件下的砂岩储层油基钻井液侵入数值模拟。研究结果表明：油基钻井液侵入过程中,地层模块径向电阻率向远离井壁方向依次开始增大,且增大速度随径向深度增大而降低。侵入初期,滤液滤失流量迅速减小,累计滤失量增幅变缓,侵入深度较浅;侵入达到动态平衡后,滤液滤失流量趋于稳定,累计滤失量随侵入时间线性增加,侵入深度增大速度极慢。与高孔渗砂岩储层相比,低孔渗砂岩储层中的滤液滤失流量和累计滤失量更大,侵入更快、更深,径向电阻率率先增大且增大速度更快。