微电阻率成像测井三维数值模拟

采用有限元素法进行三维数值模拟研究微电阻率成像测井响应。模拟过程在全井眼里进行。将井眼、仪器及共周地层划分成适当的三维网络,然后用拉普拉斯微分方程在三维网络的每个小单元中离散成一个个线性方程,求解这些线性方程形成的方程组得到微分方程的解。网络划分的同时权衡了计算精度、计算时间和计算机容量等因素。对典型地质特征的微电阻率成像测井响应进行了模拟计算,结果证明效果良好,其方法亦适用于如倾斜裂缝、复合裂缝     

致密裂缝储层双侧向测井侵入响应数值模型

为了评价裂缝储层泥浆侵入程度,针对水层及油层不同侵入情况,构建了一种考虑泥浆侵入的裂缝储层双侧向测井有限元模型,并基于裂缝地层宏观各向异性电导率张量分析了裂缝的影响。模拟结果表明,在高矿化度地层模型中,双侧向测井深浅探测视电阻率值呈“负差异”,而在高阻油气储层模型中,双侧向测井深浅探测视电阻率值呈“正差异”。随着泥浆侵入深度的增大,双侧向测井深浅探测视电阻率值差异先增大后减小,对比而言,深探测值对泥浆侵入更加敏感。文中数值模拟结果为利用双侧向测井评价潜山储层裂缝提供了理论基础和模型基础。     

声电成像测井技术在储层裂缝识别中的应用

针对大庆长垣西部地区部分油田油藏地质条件复杂、储层裂缝发育的实际情况,在新站、英台和葡西等地区加测微电阻率扫描成像和交叉式多极子阵列声波测井,充分利用声电成像测井技术能够有效识别裂缝的特性研究储层裂缝发育状况,为开发布井方案提供可靠的基础资料。     

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.     

井壁电成像测井资料定量评价裂缝的研究

通过井壁电成像测井的数值模拟，考察了裂缝张开度，泥浆电阻率与冲洗带电阻率的对比度，裂缝径向延伸深度对测井响应的影响以及井壁电成像测井对平行裂缝的分辨率，提出了便于使用的新参数，给出了定量评价裂缝张开度的新公式，用实际处理测井资料进行了验证，其结果比Atlas公司的Express软件处理的好，而且容易使用。     

裂缝性致密砂岩储层声波测井数值模拟响应特性研究

由于裂缝性致密砂岩储层的裂缝宽度小于100μm,因此常规测井和成像测井等方法难以对微裂缝进行有效识别,且目前关于裂缝性致密砂岩的储层研究相对较少。斯通利波具有频散性,其速度和能量的空间分布随频率的改变而改变,低频时斯通利波转变为管波,管波能量的消耗使井眼流体流入和流出地层,因此斯通利波对微裂缝非常敏感。为此,开展了裂缝性致密砂岩储层声波测井数值模拟响应特性研究。针对单条水平裂缝,确定了裂缝宽度对斯通利波识别微裂缝的影响:裂缝宽度越大,斯通利波波形振幅越小;裂缝宽度较小(小于100μm,即微裂缝)时,波形振幅递减较快,波形振幅衰减更明显;20μm裂缝宽度与0μm裂缝宽度时的斯通利波波形振幅基本相同,说明在数值模拟Z方向网格最小设为20μm的条件下,斯通利波识别微裂缝的最小分辨率,即利用斯通利波能够识别微裂缝的最小裂缝宽度也为20μm;并与等价实验条件下的单条水平裂缝物理模型试验结果进行了对比,符合度较高,说明利用声波全波列测井资料评价裂缝性致密砂岩微裂缝的精确度较高。     

复电阻率测井响应的数值模拟

简要介绍了复电阻率测井的方法原理，推导出了适用于模拟复电阻率测井响应的数学模型，运用有限元法研制了复电阻率测井的数值模拟程序，进行了验证；并用该程序计算了复电阻率测井环境校正图版；考察了仪器的探测特性，频率响应和油水层的响应特征，结果表明，复电阻率测井方法可行，且具有与双侧向仪器相当的探测特性，能用于识别油水层。     

应用微电阻率扫描成像测井预测有利储层

本文从某A井微电阻率扫描成像测井资料入手,结合常规测井、地震、地质录井等资料,综合分析了霍多莫尔构造带某A井南屯组局部构造形态、过井断层性质、储层沉积微相特征、以及有利储层与局部构造形态、过井断层之间的关系。详细分析了某A井井区油藏特征,为该区下一步开发布井方案的制定和调整提供了理论和实践依据。     

水平井碳酸盐岩裂缝型储层双侧向测井响应特性

由于水平井的测井环境完全不同于直井,因此直井中所建立的裂缝型储层的双侧向测井响应模型、解释方法以及特征规律不适用于水平井。采用三维有限元数值模拟方法,分别对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝中流体电阻率、基岩电阻率、裂缝倾角以及泥浆侵入半径等的关系作了正演计算与分析,并总结了水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应变化规律。该研究成果对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的测井解释具有一定的参考价值。     

三维各向异性地层中方位电阻率测井的响应

开发了一套能模拟方位电阻率测试井仪在三维各向异性地层中响应的有限元程序。用该程序考查了方位电阻率测井仪对水平各向异性层、倾斜各向异性层及方位各向异性倾斜层的响应。结果表明，在垂直井水平层的条件下，方位电阻率成像仪测量的是地层的水平电阻率，在垂直井倾斜层或倾斜井水平层的条件下，测量的则是地层的水平电阻率和垂直电阻率的综合值。对三维异常体的响应表明，现有的方位电阻率成像仪的测量值与地层的真实值相差甚远。为了能够进行有效地定量评价，有必要改进现有的方位电阻率成像仪的结构。     

川西北地区中二叠统栖霞组沉积相与缓斜坡模式

川西北地区中二叠统栖霞组研究成果较多,但在沉积相特征和模式等的认识上存在较大差异,严重制约了其勘探效益。为了深化对研究区栖霞组沉积相特征的认识,提高油气勘探效益,在对9 口井的岩心描述和15 条野外剖面测量的基础上,结合测井相与地震相等资料,对其沉积相特征进行了研究,编制了栖霞组沉积早期和晚期的沉积相平面展布图,认为栖霞组主要发育开阔台地、台地边缘与前缘缓斜坡 等3 种沉积相带及6 种亚相和11 种微相。结合相对海平面变化,沉积微相、亚相和相带的展布特征及其纵、横向演化规律,建立了川西北地区栖霞组缓斜坡台地沉积演化模式,协调了碳酸盐台地模式与碳酸盐缓坡模式之间的关系。     

裂缝性油藏离散裂缝网络随机生成及数值模拟

裂缝性油藏裂缝表征及数值模拟是当前油田开发领域研究的难点和热点.为了克服连续性介质模型在裂缝描述和计算效率上的缺点,采用随机生成的离散裂缝网络进行裂缝性油藏数值模拟.首先应用地质统计学方法随机生成与实际裂缝在统计意义上等效的裂缝网络,并对其简化物理模型进行几何离散;然后通过计算不同维数控制体单元之间的传导系数,建立基于控制体积有限差分方法的油-水两相流动的数值计算格式;最后通过算例验证了该方法理论与算法的正确性.该方法对裂缝进行显式地降维处理,提高了网格生成效率,缩短了计算时间.     

缝洞储层地震波场数值模拟

为了揭示缝洞储层的地震波场特征，首先推导出了允许介质速度有纵横向变化，对地层倾角无限制，保振幅，并可以避免层间多次波产生的变参考慢度Rytov近似Fourier波场延拓算子，然后用该算子对根据某地区奥陶系储层溶蚀缝洞的地质特征所设计的四个缝洞模型进行正演和偏移并分析其波场特征。缝洞储层模型数值模拟的结果揭示了在不同情况下，单个裂缝、溶洞、缝洞带的宽度和密度的地震波场特征，得到了一些有益的结论和认识。     

成像测井图像在火山岩岩性识别中的应用

在火山岩储层评价中，岩性识别的正确与否直接影响评价结果的可靠性。对松辽盆地北部火山岩地层，利用微电阻率成像测井（FMI）图像，结合常规测井资料，对火山岩岩性进行了识别。首先利用FMI静态图像和常规测井曲线将砂泥岩与火山岩区分开来；然后利用FMI动态图像分析了火山岩各种岩性的图像特征，归纳总结出火山熔岩类（流纹岩、英安岩、安山岩、玄武岩）和火山碎屑岩类（火山角砾岩、凝灰岩）的FMI图像模式；最后对研究区的22口井，利用火山岩岩性的FMI图像模式，结合常规测井岩性识别方法，对火山岩岩性进行了识别，识别结果与岩心薄片定名资料的符合率达83％。     

基于有限体积法的感应测井响应快速模拟

感应测井是定量评价砂泥岩储层含油气性的主要测井方法之一,开展快速而准确的感应测井响应数值模拟对资料采集和地层解释都有着重要的作用。为了克服有限元及有限差分等数值模拟方法的不足,首次引入有限体积法(FVM)计算感应测井在地层中的响应。有限体积法的核心思想简单,容易实现非结构网格剖分的计算,能更好地拟合不规则的地层形状,从而达到较好的模拟精度。首先详细论述了有限体积法的基本思想;然后给出了有限体积法在感应测井数值模拟中的具体实施办法;最后通过编制的计算程序对两个实际的地层模型进行了计算,均取得了比较理想的模拟结果。     

复电阻率测井的数值模拟研究

 岩石的复电阻率频散特性与观测频率有着密切的关系。通过岩石频散特性的机理研究表明，低频时岩石的复电阻率频散特性与激发极化效应有关。针对双侧向电极系结构，对低频时的复电阻率测井进行数值模拟研究，发现井眼环境下的复电阻率测井的空间探测特性只取决于其电极系结构；井眼环境下获得的频率测井响应特性与岩石的复电阻率频散特性数值模拟实验所反映出来的规律相同。因此本文提出新的双频复电阻率测井的构想：电极系采用双侧向电极系结构；测井时分别提取低频和高频测井响应的复电阻率值及相角；再通过复数运算关系计算出同相电阻率和异相电阻率，进而用于有效地评价油气储层。     

成像测井技术在裂缝储层评价中的应用

对成像测井应用于裂缝储层岩性解释、裂缝评价的方法进行了分析，并对其在沉积相分析、井旁构造分析、裂缝展布及地应力分布规律分析等方面的应用进行了描述。应用结果表明，成像测井能提供详细而丰富的储层及地质信息，可直接用于裂缝的识别及其有效性评价，计算储层裂缝孔隙度、裂缝开度等参数，还可以通过多井评价应用于储层精细结构和沉积环境研究。     

基于常规测井与电成像测井多信息融合的裂缝识别

四川盆地普光气田区的碳酸盐岩储层具有溶蚀孔洞发育、裂缝张开度低、常规测井响应不明显等特征, 直接利用各种常规测井曲线识别裂缝时存在局限性。为此提出基于常规测井与电成像测井多信息融合的裂缝识别方法,对多种常规测井曲线进行重构, 充分突显裂缝在常规测井曲线上的响应特征, 同时对电成像测井进行孔隙度谱分析, 从孔隙度谱中提取反映裂缝的熵、能量等谱特征, 构建多信息融合的裂缝发育概率预测模型, 对储层裂缝进行识别。岩心观察和成像测井描述裂缝结果的对比表明, 文中方法取得了良好的效果。     

页岩气藏体积压裂水平井产能有限元数值模拟

考虑到压裂过程中的多重复合作用,将压后页岩储层分为支撑主裂缝、缝网波及区与未压裂区。考虑基岩纳米孔隙中气体吸附与解吸、Knudsen扩散、滑脱流、黏性流,以及水压诱导裂缝应力敏感效应,建立了页岩气藏体积压裂生产动态模拟的物理模型和渗流数学模型。结合Galerkin有限元方法,对基质和裂缝渗流方程进行空间上的离散,推导了三角形单元有限元数值模型,给出了压裂水平井二维渗流场内、外边界条件和水力裂缝处理方法,对时间域采用向后差分,最后顺序求解裂缝和基质压力方程,模拟了页岩气藏体积压裂水平井生产动态和压力场分布。该研究为页岩气储层体积压裂产能评价提供了理论模型,对于有限元法模拟双重介质渗流场和产能预测具有现实意义。     

构造应力场有限元数值模拟在裂缝预测中的应用

裂缝系统的形成常常受到构造运动及其作用强度的影响.裂缝的产生同构造应力场分布密切相关,构造应力场的作用效果又依赖于地层的岩石物性特征.本文从裂逢形成的外因--裂缝形成的古构造应力场出发,根据弹性力学理论,利用连续介质有限元数值模拟法和岩石破裂准则,研究某古潜山储层裂缝的方位、密度分布.运用该技术较为成功地预测了研究区内裂逢发育带的宏观平面分布.