柳东地区岩石电阻率实验及数值模拟研究

在石油勘探与开发过程中,油气层的划分主要依靠电测井资料。然而在注水开发油区或地层水多变油区,地层电阻率的大小不仅受到地层含油性的影响,同时也受到地层混合液电阻率的影响,从而给油气层识别造成困难。依据实验室模拟油田水淹过程的岩电关系,结合计算机数值模拟,得出淡水水淹的减饱和油过程的岩心电性变化规律。研究结果表明,水淹过程中岩石电阻率与含水饱和度之间的关系曲线基本为“Ｓ”型,目前国内外常见的“Ｕ”型曲线仅是“Ｓ”型曲线的一种特例。分析了曲线形态的影响因素,为正确评价地层的含油性提供了较可靠的理论依据。     

时间推移测井在油水识别中的应用

钻井液侵入地层会导致储层测井视电阻率的变化,从而影响油气水识别的准确性。试图通过数值模拟等方法恢复原状地层电阻率的反演技术目前还不十分成熟。时间推移测井技术作为一种油藏动态监测手段已经广泛应用于油气田的生产开发中,但其极少在勘探阶段中的应用。从钻井液侵入地层机理研究入手,在了解其侵入的影响因素基础上,总结地层电阻率侵入剖面特征;并充分考虑现场实施的可操作性。提出了一种利用不同时间段的测井视电阻率的变化规律来进行油水识别的方法,规避了电阻率反演的不可控性;并在探井的地层流体性质识别中取了良好的应用效果。     

浊积岩储层泥质含量计算方法及其应用

浊积岩储层中受放射性矿物的地层中化度的影响，使得自然伽马曲线和自然电位曲线不能真实地反映储层泥质含量情况。研究中发现，含水地层电阻率曲线与泥质含量有很好的相关性，而对油，气，水组合复杂的地层，直接利用电阻率曲线计算泥质含量效果不好。利用地层电阻率与含油性的关系地电阻率曲线进行油气校正，得到相应含水地层的电阻率数值，然后再用校正后的电阻率曲线计算泥擀含量。     

套管井井间电阻率测井的原理及数值计算

本以电磁场理论为基础，导出了过套管进行井间地层电阻率测井问题的理论公式，并用低频电磁波进行了数值计算，分析了套管对井间电阻率测井的影响。结果表明：用低频电磁波过套管测量地层电阻率的井间测井方法是可行的。该理论可为套管井井间地层电阻率测井仪器的研制、测井解释及井间电阻率层析成像技术提供重要的理论依据。     

AS油田WY区特低渗透油藏水淹层评价方法

AS油田WY区特低渗透油藏的原始地层水矿化度很高,长期注淡水开发导致油层的电阻率呈现不对称U型曲线特征,强水淹油层的电阻率甚至高于原始油层的电阻率。特低渗透油藏水淹规律的影响因素复杂以及受储层本身特征的影响,适合中、高渗储层剩余油评价测井方法不适用于特低渗透水淹层评价。在岩电实验的基础上,明确了特低渗透油藏淡水驱水淹层机理。即当注入淡水的电阻率大于地层水电阻率时,且当其比值足够大时,水淹层电阻率明显高于原始油层,即出现U型曲线现象。根据常规测井曲线及岩芯分析资料,通过地层水矿化度与自然电位幅度、电阻率、声波时差等测井曲线组合进行了水淹层定性识别,探讨了地层混合液电阻率的求取方法,建立了淡水驱水淹层的定量解释模型。解释结果与试油投产符合率达85%以上。     

水平井随钻电磁波电阻率数值模拟

随钻电磁波电阻率随着钻井技术进步市场和份额逐渐增加,由于水平井测量环境与直井存在较大差别,仪器受到影响因素也与直井不同,明确水平井中随钻电磁波电阻率的测井响应规律有助于水平井测井资料解释。依据电磁波电阻率测量原理,根据Chew理论,推导了TI介质中电磁场的波场分解,进而建立三维空间电磁波电阻率数值模拟正演方法。模拟了不同工作频率、不同相对井斜角、不同围岩电阻率以及地层界面情况下电磁波电阻率的测井响应规律。结果表明:幅度比和相位差随着地层电阻率的增大而减小,表现出与地层电阻率呈单调递减的函数关系;相位差对地层电阻率的敏感程度明显优于幅度比,适用的地层范围更大;井斜角越大,地层界面上下地层电阻率对比度越高,越容易在层界面附近产生"极化角",有助于识别地层界面;相同工作频率,围岩对幅度衰减电阻率的影响要大于相位差电阻率的影响;相同测量方式,围岩对低频工作模式的影响要大于对高频工作模式的影响;随井斜角的增大,幅度衰减电阻率与相位电阻率出现分离;工作频率越高,不同源距的电阻率值分离程度大。     

实际电极系系数的有限元模拟研究

在电阻率法中电极系系数K值直接影响电阻率测量的精度和解释结果。理论上K值仅与电极间的相互位置及间距有关，但在施工过程中发现其还受到其他因素的影响。本文通过使用COMSOL Multiphysics有限元模拟软件对电极系系数进行模拟计算，主要探讨了不同电极半径、电极插入地层深度、电极间距等因素对实际电极系系数的影响。结果表明，这些因素对实际电极系系数有一定的影响，如增加电极半径和插入地层深度的变化，使实际电极系系数与理论电极系系数的差异增大，而电极间距的增加使实际电极系系数与理论电极系系数的关系更加密切。     

油气田低电阻率油层成因机理分析

为提高低电阻率油层测井评价的可靠性，本文选取大港油气田低电阻率油层作为研究对象。通过对储层沉积特征、泥质含量及类型、孔隙结构、泥浆侵入、油层厚度、测井系列和地层水矿化度等影响因素的分析，系统剖析低电阻率油层的成因和机理，揭示低电阻率油层的地质及测井特征，为探索出识别低电阻率油层的有效方法奠定基础。研究表明，原始低电阻率油层的形成与地质作用密切相关；次致低电阻率油层的形成则主要受泥浆侵入深，油层薄，测井系列及高地层水矿化度等外部因素影响。     

地层水矿化度对含水饱和度精度的影响分析

精确确定地层混合液电阻率和阿尔奇参数是剩余油饱和度评价的核心技术,但是在注水开发过程中地层混合液电阻率是动态变化的,同时当地层水矿化度变化较大时,胶结指数m和饱和度指数n随地层水矿化度的增大而增大,影响了由阿尔奇公式确定的含水饱和度的计算精度。提出首先采用变倍数物质平衡法得到地层混合液电阻率,再利用W-S模型和阿尔奇公式建立动态m、n值计算公式,在求准一系列地质参数的基础上再进行含水饱和度的计算。结果表明:采用变倍数物质平衡法能够得到精度较高的混合液电阻率;采用随地层水矿化度变化的m、n值能够显著提高含水饱和度的计算精度。     

电法测井的快速整体反演及其应用

为了提高电法测井反演的速度，提出了一种快速计算雅可比矩阵的方法，即只考虑每个待反演参数的微小改变对其所在层及其邻层视电阻率有影响，而对其他层的视电阻率没有影响，从而节约了大量计算雅可比矩阵的时间，其反演的时间与待反演的参数个数基本上呈线性关系。在计算精度基本不受影响的情况下，使得应用阻尼最小二乘方法反演侵入半径和原状地层真电阻率的速度提高了至少一个数量级。人工模型和实际资料的处理结果表明，该方法能有效地消除环境因素的影响，恢复地层的实际电阻率。同时也证实了阵列感应测井数据具有探测深度大、分辨率高的特点，在层不太薄（层厚超过1m）、侵入不太深（侵入半径不超过0．25m）时，深探测数据能较准确地反映地层真电阻率。     

淡水泥浆侵入引起的低阻油气层实例分析

针对淡水泥浆侵入对地层电阻率的影响,分析了造成油气层高侵的成因。认为在淡水泥浆打井时,泥浆矿化度与地层水矿化度差异较大的情况下,由于泥浆大量侵入地层,造成冲洗带混合液淡化对地层电阻率的影响大于含油饱和度降低对地层电阻率的影响,越靠近井壁现象越明显,从而在油气层段表现出高侵特征。指出用淡水泥浆打井,在井况差、泥浆比重大的情况下,由于泥浆大量侵入地层,而在油气层段形成高侵。     

水淹层混合液电阻率的计算方法

目前,国内很多油田都进入高含水开发期,随着注水开发的深入,油田逐步进入高含水阶段,水淹情况日益严重,油田后期开采的难度越来越大。而在水淹层测井解释中,地层水混合液电阻率是一个十分重要的基础参数,随注入水矿化度的变化,混合地层水的电阻率是一个动态的变化值,求取该参数的结果将直接影响水淹层模型的建立进而影响到测井解释的精度。特别是淡水水淹的情况下,使新打的调整井水淹层电阻率甚至高于油层电阻率,导致常规解释把水淹层解释为油层,主要原因就是水淹层内混合液电阻率求不准的原因。本文介绍了利用自然电位曲线求出混合液电阻率的方法,并且通过与实际测试水分析地层水电阻率对比,证明此方法是有效可行性的。     

井眼泥浆对双感应测井的影响分析

由于受到双感应几何因子的作用,井眼泥浆对感应信号产生影响,当地层电阻率高而泥浆电阻率低时,由于地层对感应接收信号贡献小而泥浆对接收信号影响大,这样测井信号不能正确反映地层;当采取井眼泥浆校正时,如果仪器不居中、井眼不规则,这种影响很难进行有效消除,因此测井时应该注意该问题。本文从原理上、测井上和实验室实验上对此问题进行分析和验证,可以提供测井参考,使得测井曲线能正确反映地层状况。     

碳酸盐岩储层高电阻率影响因素探讨

与砂泥岩地层相比,碳酸盐岩地层常以高电阻率、深浅双侧向大幅度差异为特征。而影响碳酸盐岩地层电阻率高低的因素众多,由此造成储层的划分和流体性质解释难度较大。结合实测资料和模型模拟结果,对影响双侧向测量值和差异的各种因素逐一进行了分析,这些影响因素包括井眼大小、裂缝、岩性、流体电阻率、侵入深度等。总结了各种因素对双侧向测量值的影响程度,较好地解释了碳酸盐岩地层电阻率巨大起伏的原因和储层电阻率复杂多变的特性。该分析结果有助于更深入地认识碳酸盐岩地层中双侧向的变化规律,对储层进行更为精确的解释。     

水平井中砂泥岩互层的双侧向测井响应研究

摘要：针对砂泥岩互层的复杂测井环境,采用三维有限元数值模拟方法,计算了多层介质模型的水平井双侧向测井响应。结果表明,井眼半径、泥浆电阻率和围岩（砂岩、泥岩）的电阻率及侵入半径与电阻率对水平井双侧向测井响应都有不同程度的影响。在砂泥岩地层中,井眼尺寸越大,泥浆电阻率越高,对视电阻率的影响越严重;当目的层厚大于8 m 后,视电阻率受围岩（砂岩、泥岩）影响很小,基本上反映地层的真实电阻率,并且曲线变化规律大致相同,此时可近似为三层介质模型;对于低阻侵入,侵入越深,视电阻率越偏离真实地层电阻率。     

基于时序等效采样的随钻电磁波测井检波系统

在随钻测井过程中,由于待测信号受到外界及测井仪器的电磁波辐射造成的电磁干扰,无法准确获取地层信息。为此,提出一种基于时序等效采样的随钻电磁波电阻率测井仪器检波系统,介绍了该系统的原理、特点、电路实现以及实验数据分析。实验表明,该检波系统能有效提取地层幅度比和相位差信息,进而求取地层的幅度比电阻率和相位差电阻率。通过FPGA实现硬件相位检测算法,提高了随钻电磁波电阻率测井仪器的检测速度和检波精度。     

三侧向电阻率探管原理及其在寻找油气中的应用

对于石油勘探开发,评价油层含油性、计算含油饱和度需要精确的地层电阻率。尤其在高阻屏蔽和盐水泥浆条件下不能得到精确的地层电阻率。因此发展了侧向测井,其中三侧向电阻率探管是通过测定岩石的电学参数,来研究目标层的地学特征。本文结合三侧向电阻率探管工作原理,论证了利用深、浅三侧向视电阻率曲线的＂幅度差＂来划分渗透层和判断油、水层的可行性。     

孔洞型储层电阻率理论模拟及影响因素

碳酸盐岩储层导电机理复杂,电阻率影响因素众多,储层划分及流体性质识别难度较大。通过构建合理的孔
隙结构物理模型,理论模拟储层电阻率,并对各种影响因素（喉道粗细、地层水电阻率、岩石基质电阻率、孔洞延展方
向及大小等）逐一进行分析,进一步探讨了各因素对电阻率的影响程度,较好地解释了电阻率异常层的成因。孔洞型
储层电阻率随喉道直径增加快速下降,而随基质、地层水电阻率增加而增大;平行电流方向的孔洞延展对电阻率的影
响高于垂直电流方向的孔洞延展,孔洞尺寸沿着电流方向增大,电阻率呈降低趋势。喉道直径对电阻率的影响高于孔
洞尺寸;喉道直径对全含水岩石电阻率的影响大于全含油,而岩石基质电阻率、地层水电阻率、孔洞延展方向及大小则
相反。     

泥浆侵入储集层的导电性研究

根据多孔介质中的流体渗流理论和岩电理论，利用数值计算方法，对淡水泥浆滤液侵入地层后的导电性能进行了定量计算．结果表明，泥浆侵入条件下地层电阻率的径向分布并非象以往的阶跃模型所描述的那样呈阶梯状突变，而是随时间增加呈复杂的变化趋势．在侵入初期，井眼附近存在高电阻率尖峰，在侵入带和未侵入带之间存在一个低电阻率的环带．本文还进一步研究了在泥浆滤液连续侵入储集层的条件下，该低电阻率环带以及地层电阻率分布随时间的演变．     

高含水期地层水电阻率求取方法

针对油田高含水期地层流体性质和地层压力的变化给应用自然电位曲线求取地层水电阻率产生不利影响的实际问题,从自然电位产生的机理出发,研究了应用自然电位曲线求取地层水电阻率的方法。对影响自然电位曲线的各种因素(井径、层厚、泥浆侵入、泥质含量、过滤电位等)进行了分析,并对其影响因素提出了校正方法。应用实际测井资料解释,并与试油水分析资料对比,结果表明该方法能够提供可靠的地层水电阻率值。