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。     

水平井感应测井在精细构造解释中的应用

以水平井感应测井资料为基础,根据Maxwell方程,从感应测井原理入手,建立感应测井三维数值模拟正演算法,引入阻尼因子,形成马奎特反演算法,利用交互式正反演方法,确定水平井井眼轨迹和地层相互关系,从而达到利用水平井感应测井曲线进行砂体顶界面反演目的。正演模拟表明:水平井中双感应能够反应的界面距离为2 m;且地层界面上下地层电阻率数值相差越大,双感应测井对地层界面信息反映越灵敏;当仪器所处地层电阻率比围岩高,则双感应能够反映的地层界面越远。利用水平井双感应测井资料采样交互式正反演该校正后的构造界面符合生产情况,弥补了由于地震分辨率不足造成构造界面误差,为油藏精细地质建模提供较为准确的砂体顶界面。     

水平井各向异性地层双感应测井响应数值模拟

地层电阻率是影响油气评价的重要参数,水平井中常利用感应测井确定地层电阻率,由于水平井与直井测量环境有较大差异,响应方式势必与直井不同。基于三维数值模式匹配法模拟了水平井各向异性地层双感应的测井响应,分析了地层各向异性系数、围岩层厚、地层界面距离、泥浆侵入、不同地层对比度以及围岩和各向异性对各双感应测井响应的影响。模拟结果表明:目的层高阻时,水平井中双感应受围岩影响较大,低阻时受围岩影响较小;当目的层较薄时,围岩影响要大于各向异性影响;水平井中双感应幅度差主要受围岩影响,各向异性较小时,其幅度差可忽略。     

基于正交采样的随钻电阻率测量响应特性

地层电阻率参数的精确测定是随钻电磁波电阻率测井仪器测量的关键,其测量的核心在于感应电磁波信号幅度比和相位差的计算。针对幅度比和相位差准确计算需求,采用正交采样方法,对相邻接收线圈处的感应电磁波信号进行预处理及正交采样,计算得到相邻接收线圈处感应电磁波信号的幅度比和相位差,并通过仿真实验分析线圈系结构穿过不同电阻率参数层状地层模型时相邻接收线圈处感应电磁波信号幅度比和相位差的响应特性,验证正交采样方法在幅度比和相位差准确计算方面的优势。结果表明:在感应电磁波信号数字采样时对每路信号进行多周期采样后取平均,提高了感应电磁波信号幅度比和相位差的计算精度;另外,通过正交采样方法对每路信号间隔T/4后进行采样,提高了计算速度。采用该方法能够满足随钻电磁波电阻率测井仪器对实时性的要求。     

均匀地层中单个砾岩对阵列感应响应的影响机理分析

单个砾岩对阵列感应测井的影响机理研究是复杂砾岩地层中响应特性研究的基础.建立单个砾岩中的阵列感应测井响应计算模型,研究使计算有效的网格剖分方法,计算分析砾岩空间位置、背景电导率及砾岩尺寸分别变化时的阵列感应测井响应.数值计算砾岩地层中井眼周围旋涡电流的空间轨迹,揭示了砾岩地层的阵列感应测井响应机理:非导电砾岩使井眼周围涡流产生复杂的非对称的空间分布,接收线圈中产生的二次磁场方向发生变化,对阵列感应不同长度子阵列的影响由短到长逐渐减弱.     

泥浆侵入对随钻电磁波电阻率测井响应的影响

泥浆侵入影响是随钻电磁波电阻率测井工程应用必须考虑的因素。基于COMSOL软件数值计算,分析常见6种侵入模型中四发双收随钻电磁波电阻率测井响应特征。结果表明:在低阻围岩模型中,侵入小于地层电导率或者侵入大于地层电导率而小于围岩电导率时,可以忽略侵入影响;侵入大于地层电导率和围岩电导率时,侵入对4条曲线影响最为明显;高阻围岩模型中,侵入对短源距影响明显,同一源距的高低频率曲线明显分离。6种侵入模型中均出现了"双轨"及"分辨率降低"的现象。通过空间涡流分布特性分析揭示了井中存在侵入时的随钻电磁波电阻率测井响应机理。研究结果为随钻电磁波电阻率测井解释以及井眼影响校正提供了理论依据。     

渤中地区EWR–Phase4随钻测井异常响应特征

结合井眼环境下随钻测井电磁场数值模拟计算的研究结果,分析了中浅电阻率和相位移深中浅电阻率这两大类随钻电阻率曲线异常变化的主要特征和产生的原因。并以中海油渤中地区哈里伯顿公司EWR–Phase 4随钻测井仪器所测量的这两类电阻率曲线为例进行详细阐述。选取了3口典型井的随钻幅度衰减和相位移电阻率曲线,通过对地层岩性、渗透性、泥浆侵入,机械钻速、井眼环境等几个因素的分析,特别是对极浅、浅、中和深电阻率曲线的变化范围和变化趋势等曲线特征进行了分析。研究认为,电阻率曲线异常主要表现为佐罗效应、"窗帘花边"效应和极化角突变等几种主要类型,而引起这种异常变化的原因既有井眼或地层倾斜的影响,也有薄互层、非均质性、螺纹井眼以及钻铤侧向震动等诸多方面的影响。     

淡水泥浆侵入的电测井阻值修正

以大情字井油田为例,利用阵列感应测井、时间推移测井以及岩心泥浆侵入试验,说明了钻井泥浆对储层常规测井电阻率值有较大的影响。电阻率测井动态响应模型反演表明,对于水层,淡水泥浆增阻侵入;对于油水同层和油层,淡水泥浆减阻侵入。通过时间推移测井、油基泥浆取芯井、阵列感应测井与常规测井对比统计分析,结合软件反演,得出了不同孔隙结构类型淡水泥浆侵入电阻率校正值。     

随钻电阻率测井的围岩影响及校正方法研究

随钻电阻率在随钻测井中占有重要的地位。随钻电阻率受井眼(井径,泥浆)、围岩(高阻或低阻邻层)等环境因素的影响,其测井值常不同于实际地层的电阻率值。对随钻测井曲线进行环境影响校正主要使用图版法。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。以Schlumberger、Haliburton和Bakerhuges三大公司随钻电阻率测井的围岩影响校正图版,研究了围岩电阻率、地层厚度和倾角与随钻电阻率测井值的关系,对图版采样读值,并采用神经网络法进行最优拟合得到校正公式,编制程序来实现随钻电阻率测井的围岩影响自动校正。应用表明,用这种自动校正法处理得到的结果合理,校正效果明显。     

基于数字岩心的泥浆侵入数值模拟及微观机理

石油钻井中由于钻井液压力略大于地层压力,使得钻井泥浆侵入到原始地层中,改变地层的电阻率,进而影响电阻率测井的准确性。以岩心CT扫描得到的数字岩心模型为基础,利用格子玻尔兹曼方法来模拟泥浆侵入的过程,结合有限元方法计算泥浆侵入过程中岩心电学特性参数的变化,并结合岩心孔隙结构参数,从微观尺度上认识泥浆侵入过程,从而系统地分析泥浆侵入的微观机理。孔隙微观结构参数中,渗透率、孔隙连通性及孔喉半径对泥浆侵入和电阻率影响显著,在实际测井解释中,有必要针对不同渗透率的岩心建立相应的电阻率校正模型。     

含金属心棒阵列感应测井仪器的井眼校正

对含金属心棒阵列感应测井仪器的线圈系模型在含井眼地层中的响应及该模型的仪器常数刻度值进行了计算,计算中同时考虑了线圈系的有限尺寸。给出了含复宗量变型Ｂｅｓｅｌ函数无穷限振荡积分的数值计算方法和含金属心棒线圈系的井眼校正图版。计算结果表明,金属心棒对输出信号的影响是恒定的,含铜心单元阵列的井眼校正曲线保持了原曲线的主要特性,泥浆对不同单元阵列输出信号的影响程度是不同的     

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。     

感应测井的频域反褶积方法

常规的反演方法是对感应测井资料进行线性反褶积。由于感应测井获得的响应曲线是地层非线性时变滤波的结果,所以,感应测井响应可随地层电导率发生非线性变化。用相量反褶积方法分别设计出实部信号和虚部信号所对应的反滤波因子,对反映测井响应随电导率非线性变化的非线性函数进行了拟合,用设计出的滤波因子及被拟合出的非线性函数对模拟相量感应测井资料进行了相量反褶积。处理结果表明,围岩效应和趋肤效应基本被消除     

实验研究洞穴地层的双侧向测井响应特征

基于数值仿真构建缩小比例的双侧向测井实验平台,实现典型洞穴地层的深浅侧向电阻率测量及响应特征分析。研究洞穴尺寸、充填性质、发育位置和形状等参数对双侧向测井响应的影响,总结洞穴地层的双侧向测井响应规律,为洞穴地层的识别与评价奠定基础。研究表明:双侧向测井视电阻率随洞穴尺寸增大而减小;洞穴的电阻率与基岩对比度越大,双侧向视电阻率越低,响应特征越明显;洞穴离井眼越远,对双侧向测井响应贡献越小,视电阻率增大;球型洞穴和方型洞穴的双侧向测井响应差异大,球型洞穴对双侧向测井的径向贡献大于方形洞穴,但纵向贡献小于方形洞穴,基于测井曲线形态能大致反映洞穴形状。     

用计算机对双侧向测井曲线进行泥浆侵入影响校正

本文根据双侧向测井解释图版和几何因子理论,应用计算机数值逼近法,对深侧向测井视电阻率进行泥浆侵入影响较正,以求得地层的真电阻率R_t。用此方法设计的泥浆侵入影响校正程序处理了实际测井曲线,取得了明显的效果。     

利用动态侵入测井响应识别低电阻油气层

高矿化度钻井液侵入是造成油气层低电阻的主要因素之一,泥浆浸泡时间愈长,测井结果对地层真值的偏离愈甚,测井解释难度越大.钻井泥浆侵入地层的动态测井模型是基于多相渗流理论、岩电关系和测井理论建立起来的,它为识别由于高矿化度泥浆侵入形成的低电阻油气层提供了一个有效手段.介绍了根据按时间记录的电阻率测井响应,利用试错法对测井响应进行模拟计算,从而反推得到原状地层的真电阻率的方法.该方法为低电阻油气层的识别提供了可靠的依据.     

水敏性泥页岩地层与钻井液接触时水化能力的实验研究

地层与泥浆组成体系的扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布是水敏性泥岩地层井壁稳定性研究所需的重要参数,其影响因素相当复杂,很难通过室内简单实验进行测定。本文从室内长岩心岩电流动实验出发,对利用测井参数确定扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布的方法进行了研究,结果表明通过对静滤失状态下侵入方向电阻率剖面的定量分析,可以使扩散吸附常数及井眼围岩吸附水增量分布得到唯一确定。而且该方法较之目前所见方法简单且容易操作。     

水平井随钻测井影响因素分析和校正

随着我国水平井钻井、测井、生产应用等技术的发展,水平井数量有了很大的增加。但在某些方面存在一些问题,本文就井眼,泥浆侵入,地层各项异性,围岩影响,井眼与地层的相对夹角,仪器本身等影响因素是如何影响随钻测井的展开研究分析,研究表明围岩和地层各向异性对随钻实测值影响最大,针对这两个影响因素建立校正程序,对失真的测井曲线进行处理,根据岩电关系验证处理校正后的曲线更加真实可靠。     

双侧向测井响应的有限元法模拟

储层评价中的电法测井是目前能够直接利用电阻率,并配合其他测井资料确定地层含油饱和度的方法,因此,优化设计探测深度深、纵向分辨率高的电法测井仪器,具有重要的实际意义和一定学术价值。本文通过采用米字型网格、分开设置纵向围岩截断边界和纵向侵入带截断边界,发展了一套能准确快速模拟双侧向测井响应的有限元专用软件。利用该软件,研究了井径大小、井内泥浆电阻率、侵入带厚度、侵入带电阻率、原状地层厚度对双侧向测井响应特征的影响,探讨了三种近似处理后的侵入模型下的测井响应特征,并分析了不同侵入带电阻率的选取对测井响应特征的影响。结果表明,深侧向测井以终点电阻率为侵入带电阻率,计算得到的视电阻率值更接近原状地层的真实电阻率;浅侧向测井以起点电阻率为侵入带电阻率,计算得到的视电阻率值更能反映侵入带的真实电阻率。     

三分量阵列感应模拟装置的响应特性研究

三分量阵列感应模拟装置的水平线圈系在测量时受井眼影响比阵列感应更为严重,数值计算不能准确模拟短阵列的影响特性,须通过物理模拟装置测量修正.在开发出水罐中三分量阵列感应测井响应数值计算软件的基础上,研究了三分量阵列感应测井仪器在模拟装置中的响应特性,给出标准8in井眼中泥浆和地层电导率相等时模拟装置测量的适用条件.结果表明:水平线圈系测量误差大于垂直线圈系;装置不适合最长水平线圈系子阵列8;对于子阵列1至7,水罐中的电导率合适时,可以忽略大地电导率的影响.