水平井双感应电阻率响应模拟及其在水平井解释方面的应用

从双感应电阻率响应正演模拟出发,引入了一种新的水平井测井解释方法。以导眼井地质模型为约束,通过已建立的双感应电阻率仪器的响应模型,模拟测井仪器的电阻率与实测值对比,调整井眼轨迹与地层界面视倾角,并结合区域地质与地震信息,最终实现井眼轨迹与储层顶底界面交互识别,建立两者的二维空间响应关系。此套技术方法在鄂南地区红河油田成功应用,并提出了两种水平井解释模式,单一砂体及复杂薄层解释模型,认证了水平井解释方法的可靠性,并为压裂层段优选提供可靠的依据。     

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。     

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。     

高分辨率双侧向和双感应测井联合反演

利用电阻率测井理论和反演技术,建立了高分辨率双侧向(HRDL)和高分辨率双感应(HRDI)测井响应的联合反演算法,对HRDL和HRDI测井曲线进行连续反演.构造不同层厚的地层模型,将联合反演结果和单一HRDL反演以及HRD I反演结果进行了对比,结果表明:联合反演不仅可以同时确定地层真电阻率、侵入深度和侵入带电阻率,而且还可以改善测井反演问题中解的局部收敛性和多解性.对现场HRDL和HRDI测井曲线的联合反演结果也证明了其有效性和可靠性.     

基于三维有限差分方法的三分量感应测井正演模拟

在三分量感应测井中,正演模拟是研究测井响应特征和资料处理的必要基础,其能够为快速有效分析地层物理特性提供依据,从而帮助找到最佳钻井区域。为系统考察多种复杂地层模型下的三分量感应测井的响应特征,从Maxwell电磁方程组出发,利用交错网格有限差分法推导三维频域电磁响应的差分计算格式。针对水平地层和倾斜地层等复杂模型中的三分量感应测井响应进行数值计算,总结发现三维感应测井工具对复杂地层具有很强的探测能力,且纵向磁场分量比水平磁场分量具有更高的纵向分辨率,对于地层变化更加敏感。正演模拟及分析结果可为三分量感应测井仪器参数的优化设计、资料处理等工作提供重要的理论基础及参考依据。     

阵列感应测井五参数反演方法

针对钻井液侵入过程中储层径向电阻率可能存在的高侵、低侵、低阻环等非线性变化特征,提出五参数地层模型。基于几何因子理论,采用阻尼最小二乘法,利用阵列感应测井资料对地层参数进行反演,并重构储层径向电阻率剖面。结果表明:五参数模型能很好地表征不同侵入特征的储层电阻率分布形态;基于0.6 m分辨率阵列感应测井曲线进行反演,在层厚大于0.5 m的砂泥岩储层中,可较好地重构储层电阻率剖面,获取原状地层电阻率;反演算法稳定可靠,能对实际测井资料进行连续快速处理,为储层流体识别提供依据。     

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。     

随钻电磁波传播测井传感器参数优化设计

 随钻电磁波传播测井是随钻测井系列中最重要的一种测井方法,它通过记录电磁波信号的幅度比和相位差来反映地层介质信息。不同的频率、源距的测井仪器参数会产生不同的测井响应特性,选择适当的传感器参数能够提高其探测效率。应用有限元法对非均质地层进行正演模拟,得到随钻电磁波传播测井方法的纵向分辨率与径向探测深度。采用神经网络的方法辅助传感器参数优化设计,计算不同地层电阻率、频率、源距的纵向与径向函数。通过计算值分析得到优化后的传感器参数,并计算新传感器参数的视电阻率正演响应。计算结果虽然与正演计算数值有一定误差,但误差很小,并且在可以接受的范围内。随着正演模拟样本的增加,神经网络的方法能够有效辅助参数优化设计,降低计算次数。设计的新型传感器够有效反映地层电阻率。     

基于空间响应分布函数的水平井补偿密度测井快速正演模拟

水平井中补偿密度测井的正演模拟主要采用蒙特卡罗方法,计算时间较长,难以满足生产实时评价的需求。提出一种补偿密度测井快速正演模拟的新方法,引入空间响应分布函数表征伽马场分布及地层不同体积元对探测器计数贡献。采用蒙特卡罗程序建立快速正演模拟所需数据库,利用空间响应分布函数计算不同地层区域对探测器计数贡献,实现补偿密度测井的快速正演模拟。数值模拟结果表明,新方法的计算精度与蒙特卡罗方法一致,但计算速度提高十万倍以上,能够满足水平井井眼轨迹与地层关系确定中快速正演的需求。     

电法测井的快速迭代反演方法

针对电法测井中遇到的全非均匀的二维地层模型,半深浅侧向视电阻率曲线作为约束条件,提出了计算地层真电阻率及侵入半径的一种快速迭代反演方法,数值模拟和实际资料处理的结果表明,所有以演计算结果均与实测结果吻合,且地层电阻率的吻合程度最高,高分辨率三侧向资料的反演比普通三侧向资料更为精细。     

双侧向测井响应特征分析及环境校正方法

 双侧向测井是确定地层含油性的关键测井资料之一,但由于受各种复杂因素的影响,其测井信息对油气层分辨能力受到限制,给油气层解释带来困难。本文依据电测井理论和快速正演数值计算方法,模拟不同储层条件下双侧向测井响应并分析其特征,从而揭示双侧向测井的影响因素;以此为基础,采用反演算法,对双侧向测井资料进行预处理,计算目的层位的原状地层电阻率、冲洗带电阻率及侵入半径,实现双侧向测井资料的环境校正。实际应用表明,该方法可有效消除双侧向测井的环境因素影响,识别油、气、水层符合率更高,可满足工程需要。     

薄互层水平井测井电阻率的各向异性校正

对薄互层水平井测井电阻率进行各向异性校正.首先依据水平井测井参数对井轨穿层特征作出判断,通过在穿层界面位置设置虚拟直井提高三维地层插值建模的精度,确定水平井井眼轨迹在三维空间上与目标地层的相互位置关系.然后,针对砂-泥岩薄互层提出"相对电阻率各向异性"的概念,获得水平井周围目标地层受三维地质模型约束的相对电阻率各向异性...     

油基钻井液环境下电成像测井响应分析及定量反演

针对电成像测井在油基钻井液环境下存在的问题,利用数值模拟方法研究垂直耦合处理方法和常规处理方法对应的视电阻率响应特征,运用支持向量机回归算法进行地层电阻率和仪器极板与地层之间间隔参数的定量反演,以水基钻井液环境下电成像测井为参考依据,对比检验反演效果。结果表明,反演结果解决了常规方法在低阻地层中成像不清晰的问题,消除了垂直耦合处理方法中的反转现象,定量反映出地层电阻率和低阻地层中极板与地层之间的间隔变化,为油基钻井液环境下电成像测井数据处理提供有利支持。     

反射波地震层析成像算法研究

反射波地震层析成像技术广泛应用于地下精细构造和目标的堪测，其分辨率由正反演方法的精度决定。提出了一种精度更高的反射波射线追踪法作为层析成像的正演算法，小生境遗传算法的引入较好避免了复杂介质反演成像中容易陷入局部极值的问题。数值模拟结果表明，提出的反射波地震层析方法可反演地下介质的层速度和界面形状，且精度较高、收敛性好。该正反演方法可应用于海底不规则界面的探测。     

电法测井的快速迭代反演方法

针对电法测井中遇到的全非均匀的二维地层模型,将深浅侧向视电阻率曲线作为约束条件,提出了计算地层真电阻率及侵入半径的一种快速迭代反演方法。数值模拟和实际资料处理的结果表明,所有反演计算结果均与实测结果吻合,且地层电阻率的吻合程度最高,高分辨率三侧向资料的反演比普通三侧向资料更为精细。     

非线性约束储层反演技术在卫城油田的应用

常规线性地震反演储层预测可以得到区域大套砂体的展布特征,但对于滚动勘探需要的认识到砂组乃至小层级别的要求是不够的.在对地震资料和测井资料进行目标处理的基础上,采用构造—测井共同约束下的非线性反演技术,得到清晰的储层构造认识,为油田部署调整提供依据.在卫城油田卫北地区的滚动勘探目标研究过程中,通过地震和测井资料目标处理,使老资料提高了分辨率,凸现了砂体特征,然后通过更能反映地震资料数学特征的非线性地震反演,清楚地识别出薄层砂体,并得到了钻井资料的良好验证.实践证明通过非线性约束储层反演进行储层预测,对于认识储层和地层对比,解释和验证构造具有重要作用,是滚动勘探开发研究的重要工具.     

基于高密度电法的城市内河挡墙埋深探测

基于内河挡墙与下层原状土之间电阻率差异,以有限差分法为理论依据,应用高密度电法数值模拟软件RES2DMOD建立挡墙模型进行正演,并利用软件RES2DINV进行反演,研究温纳、偶极、微分三种装置类型的视电阻率正、反演结果分布特征,结合南京某内河工程挡墙实例,探讨所采用方法的精确性.研究结果表明:三种装置的理论模型正反演结果均能有效反映挡墙下底界面的起伏形态,不同装置对不同方向反应的灵敏度不同,温纳和微分装置对电阻率的垂向分辨率比较高,偶极装置对水平向变化具有较高的灵敏度;南京内河工程挡墙工程实例表明:当接地条件良好时,采用温纳装置能够获得较好的效果,这与正演成果是一致的.经后期开挖验证,反演结果相对误差一般小于20 cm,最大百分比误差绝对值小于8%,达到探测的精度要求,这为城市内河河道的整治提供了依据.     

随钻电阻率测井的固定探测深度合成方法

针对随钻电磁波电阻率测井仪原始曲线探测深度不确定的问题,开展了将原始测井结果合成为具有固定探测 深度曲线的研究。研究中首先采用了一种简单快速的迭代反演算法进行曲线的围岩校正处理,之后利用高斯牛顿梯 度下降反演算法对每层地层进行三参数反演,获得地层的侵入带电阻率、侵入半径和地层真电阻率,再根据提出的伪 源距概念,利用获得的三参数绘制探测深度与源距、源距与视电阻率的关系图版,最终通过插值获得具有固定探测深 度的测量曲线。通过一系列数值模拟发现,合成后的不同探测深度曲线在有侵地层中出现有规律的分离现象,该现象 与地质特征吻合很好,相比原始曲线能更直接地反映地层侵入特性,说明本方法能够提升该类仪器的应用效果,可以 与阵列感应曲线进行对比,方便地质解释人员做出更准确的地层评价。     

深层砂泥岩薄互层的地震识别方法

深层砂泥岩薄互层油气藏是一类典型的低孔、低渗型油气藏,储层一般具有埋藏深、横向变化快、深层物性差的特点。利用常规的薄层定量描述方法只能识别地层厚度不小于λ／4的孤立薄层,很难实现精细解释。为此,采用正-反演联合预测技术,通过建立符合地下实际情况的的地球物理模型,从正演角度分析目的层的地震波场特征;同时对正演结果进行模型反演,定量分析反演砂体的横向及纵向展布特征。结果表明这种基于模型正演的地震识别方法既能够发挥地震资料在地层横向展布上的优势,又能够提高纵向上的解释精度,为识别前梨园地区深层砂、泥岩互层结构的隐蔽性储层提供参考。     

非平行界面地层水平井自然伽马测井蒙特卡罗模拟

在水平井随钻测井地质导向工作中，地层上下界面往往不是理想的平行状态，继续沿用以往平行界面地层模型的认识将影响此类地层中的地质导向效果。为此，基于蒙特卡罗方法，建立水平井非平行界面地层模型；利用模型正演研究了非平行界面不同夹角、层厚和仪器偏心情况下非平行界面地层模型中的自然伽马测井响应特征。结果表明，在所探讨的不同地质条件下地层界面倾斜均会对自然伽马测井造成一定程度的影响，且界面倾角越大影响越严重。研究结果可为非平行界面地层下实时地质导向和测井解释校正工作提供参考和借鉴。