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。     

微电阻率扫描测井技术在山西煤层气评价中的应用

微电阻率扫描是一种成熟的成像测井仪.文章以微电阻率扫描在煤层气测井应用为例,介绍了仪器的原理、方法和适用范围.详细分析了仪器在地层的精细结构描述、薄层划分、裂缝识别及沉积相分析等方面具有独特的优势.     

微电阻率井周成像测井仪器常数研究

在没有浅双侧向测井资料条件下,从微电阻率井周成像测井响应中获得地层电阻率定量信息,必须通过微电阻率井周成像测井响应数值模拟来计算各钮扣电极系数.根据微电阻率井周成像测井仪器工作原理和技术指标,用三维有限元法研制了全空间数值模拟程序,并运用该程序对微电阻率井周成像测井仪器的钮扣电极系数进行了计算,给出了计算结果.计算结果表明,144个钮扣电极系数相差不大,其大小随泥浆电阻率和地层电阻率的变化而不同.这些特性将影响地层电阻率的求取.     

裂缝信息的测井识别与高分辨率地震反演

开展了微电阻率扫描成像的裂缝识别、参数提取以及裂缝参数的地震高分辨率反演研究.在对微电阻率扫描成像测井数据处理和图像生成的基础上,计算了裂缝孔隙度、裂缝密度、裂缝长度、平均裂缝宽度、裂缝水动力宽度等5个裂缝参数,定量描述了裂缝的发育状况.以测井计算的裂缝参数为学习样本,开展了高分辨率非线性地震反演(ANFIS),该技术将模糊技术与神经网络技术相结合,集模糊逻辑推理的结构性知识表达能力与神经网络的自学能力于一体.ANFIS采用(GD LSE)混合算法自适应地进行调节,该算法减少了原始纯反向传播算法的收缩空间的维数,因而收敛速度非常快.在实际反演中,由井点出发构筑测井信息与井旁地震道的非线性映射关系,根据地下介质在横向上的变化特征来更新非线性映射关系,并在地质约束下进行自适应外推,实现高分辨率反演,获得了高分辨率的裂缝参数剖面,反演的裂缝参数与成像测井裂缝参数吻合较好.     

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     

基于常规测井和成像测井的致密储层裂缝识别方法——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

测井技术在常规储层裂缝识别和分析中应用广泛,但在致密储层裂缝识别方面应用较少。以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层为研究对象,应用常规测井和成像测井方法对致密储层裂缝进行了识别和定量表征,系统总结了常规测井和成像测井裂缝的识别特征,并将上下"甜点"体裂缝发育情况进行了对比。结果显示,孔隙度测井对裂缝响应较好,电阻率测井对裂缝响应一般,岩性测井对裂缝响应最不明显;在裂缝发育较多的层段,自然伽马值多高于70 API,浅探测电阻率一般小于80 Ω·m,岩层体积密度小于2.43 g/cm³,中子孔隙度大于28%,声波时差大于246 μs/m。成像测井对不同的填充物响应特征不同,根据不同地质结构的成像测井特征,划分出块状、条带状、线状等多种成像测井模式。芦草沟组致密储层上下"甜点"体裂缝倾向分布一致、力学成因相似、相对线密度相差不大,但下"甜点"体裂缝宽度较大,部分层段裂缝集中程度相对较高,该认识对于致密储层裂缝的测井识别和定量评价具有重要意义。     

塔河油田储层裂缝测井识别和有效性评价

综合利用岩心、常规测井、电成像测井和偶极横波成像测井资料研究裂缝有效性。针对塔河油田奥陶系裂缝性储层,结合不同探测深度的微电阻率成像FMI和方位电阻率成像ARI测井资料研究裂缝的径向延伸深度,分析储层裂缝的有效性;利用微电阻率成像FMI和偶极横波测井DSI提供的斯通利波信息分析裂缝的渗滤性,在裂缝发育段计算裂缝参数,定量评价储层裂缝的有效性。经油田现场测试,4种方法结合可以较为准确地评价储层裂缝的有效性。     

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。     

水平井裂缝性储层阵列侧向测井正演响应影响因素

裂缝性储层中裂缝的发育特征对储层产能有重要影响,侧向类测井由于其较强的电流聚焦特性,常用于裂缝性油气藏的评价工作。阵列侧向测井仪是一种新型的侧向测井仪器,具备更强的电流聚焦能力和更高的纵向分辨率。基于平板状裂缝模型,建立三维宏观各向异性球状介质模型,运用三维有限元数值算法,研究了水平井中阵列侧向测井仪在裂缝性地层中的响应特性。研究表明:仪器响应随裂缝角度的变化会出现幅度差极性变化,且临界角大小与裂缝孔隙度有关;仪器响应随裂缝孔隙流体电阻率的增大而增大,基岩电阻率与裂缝孔隙流体电阻率比值小于100后,裂缝孔隙流体电阻率变化对仪器响应影响不大;仪器响应随基岩电阻率的增大而增大。该研究为裂缝性储层的定性、定量评价提供一定参考依据。     

利用测井技术识别和探测裂缝

测井技术是识别裂缝的主要技术之一，测井信息的种类也较多。常规测井方法中，信息明显且解释方法较成熟的主要有电阻率测井、声波测井和地层倾角测井，而在测井新技术中用于裂缝识别与研究的主要是地层微电阻率扫描成像、声波成像和方位侧向成像等成像测井系列。常规技术与成像技术结合，不但可以识别裂缝，计算裂缝的几何参数，还能给出裂缝的有效性、发育程度等参数，可进一步分析裂缝网络的横向展布情况。文中给出的实例说明了测井技术在探测裂缝方面的实用性。     

水平井地层电阻率各向异性研究及应用

水平井井眼轨迹与地层的相对位置经常变化，造成常规测井仪器在水平井中的响应机理发生改变，地层电阻率测井响应表现出各向异性特征，测井解释模型也因井眼位置不同而复杂化。因此，在进行水平井测井资料解释时，应考虑地层各向异性对测井响应的影响和地层非均质性对测井解释模型选择的影响。首先利用水平井井眼轨迹在钻出和钻回同一地层界面时的测井响应镜像特征提取地层界面点，用多项式趋势面分析方法确定水平井井眼轨迹的三维空间展布与地层之问的关系，确定井眼轨迹与地层的相对位置；然后通过研究水平井测井电阻率随水平井井眼轨迹与地层相对位置的变化规律，总结出油、水层的评价标准；最后采用3层水平层状模型对水平井地层电阻率的各向异性进行了研究，准确计算了地层水平电阻率和地层含油饱和度。将以上方法应用于塔里木油田水平井测井解释中，确定了井眼轨迹与地层的相对位置，计算了地层水平电阻率的大小。对油层和水层的电阻率各向异性进行了分析，认为地层电阻率如果表现为各向异性，就不能将水平井测量电阻率直接用于油水层的识别，但利用计算的水平电阻率能很好地使用垂直井的成熟研究成果进行油水层识别和地层含油饱和度计算。     

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。     

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。     

水平井地层电阻率各向异性校正方法研究

水平井井眼轨迹与地层的相对佗置经常变化,造成常规洲井仪器在水平井中的响应机理发生改变,地层电阻率测井表现出各向异性特征.在砂泥岩剖面中,当井眼与地层层面相交或离层面不远时,其距离小于仪器的探测范围,常规测井仪器不足以正确识别单个地层,探测到的是砂泥岩互层,在层界面上表现出宏观各向异性,测量值是砂岩和泥岩的综合反映;当井眼远离层面时,其距离大于仪器的探测范围,仪器探测到的是单一的砂岩地层,在层内表现出微观各向异性,测量值反映的是砂岩的特性.据此,综合水平井和邻近直井测井资料描述井眼轨迹与地层的空间展布,确定井眼轨迹与层界面的几何关系,提取井眼轨迹到层界面的距离,采用砂/泥岩薄互层模型进行地层电阻率各向异性校正.其效果良好,具有一定的推广价值.     

随钻高分辨率电阻率成像仪器探测特性研究

针对现有随钻电阻率成像仪器周向钮扣电极分布少的问题,设计了一种新的钮扣电极分布方案。该仪器周向排布8个圆形钮扣电极,纵向分为2排,且每排钮扣电极直径不同,既能在复合钻进时进行全井眼覆盖扫描成像,又能在滑动钻进时获得8个扇区固定方位的井眼图像;建立了复杂的水平层状地层、含周向异常体地层和水平井地层等3种地层模型,利用有限元方法分析了仪器在不同地层模型中的测井响应特征。分析结果表明:该仪器具有较好的纵向分辨率,钮扣电极的纵向分辨率与其直径相当,可以准确识别方位性高阻地层;水平井地层界面对仪器不同方位测量的影响不同,侧向测量模式在地层界面处的响应与电缆侧向测井类似。该仪器在复杂地层中具有较好的适用性,研究结果对随钻电阻率成像仪器的研发和数据解释具有指导作用。      

江苏油田水平井测井解释探讨

研究了水平井测井在地层界面的响应特征，探讨了水平井油水层判别方法。以江苏油田安丰平1井为例，对井眼轨迹在储层中的位置，水平段钻遇5层泥岩以及电阻率测井响应的变化做出了合理的解释。     

非平行界面地层对水平井双感应测井的影响

地层电阻率是影响油气评价的重要参数,感应测井是确定水平井中地层电阻率的常用方法。在实际测井环境中,地层上、下界面往往是不平行的,在测井解释过程中,这种非平行界面地层环境对水平井感应测井响应的影响是一个值得关注的问题。基于三维数值模式匹配法,通过正演数值分析,研究了地层界面倾斜时界面倾角、地层厚度、围岩电阻率、侵入带电阻率和侵入深度等对水平井双感应测井响应的影响。结果表明,在水平井中,地层界面倾斜对双感应测井响应具有一定的影响,其影响程度的大小与界面倾角有关。在非平行界面地层中,所得结论可为水平井双感应测井解释校正提供一定的理论参考。     

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。     

电测井和电阻法在复杂区表层调查中的应用

利用电测井方法研究表层的自然电位、电阻率与岩性、含水量调查等之间的关系，精确分析表层岩性特征，为激发因素的合理选择和资料处理提供了新的分析依据；利用单点的电测井资料拟合自然电位和电阻率的关系曲线，把高密度电阻率法的电阻率剖面反演成为自然电位剖面，分析自然电位的纵横向变化规律；利用速度模型反演技术，准确地描述了表层速度和厚度的纵横向变化细节，弥补了微测井单点调查的不足。