在巴西海上的Campos盆地，利用多维感应测井资料提高深水储层的评价

Campos盆地的深水储层聚集着丰富的石油资源，约占整个巴西石油贮量的80％，这些储层可能非常复杂且具有非均质性，其变化范围从块状的砂岩到分层明显的砂泥岩层序。如果砂岩／泥岩厚度小于仪器纵向分辨率，利用传统的电缆测井资料对含烃砂层进行岩石物理评价就面临着挑战。当砂层饱含烃时，典型的砂泥岩层序在电性上表现为各向异性。因为水平电阻率通常小于垂直电阻率。在被钻开的垂直岩层，由于传统感应测井只能测量水平电阻率，因此对含水饱和度评价可采地质储量的确定就提出了新问题。水平和垂直地层电阻率的应用，能够正确地解定薄砂层电阻率。在垂直井，大斜度井和水平井，多维感应测井仪（3DEX）提供了必要的测量，获得水平和垂直电阻率，正确地确定了薄层电阻率。除水平电阻率外，垂直电阻率不但提供了含烃地层的测量，而且使测井分析定量评价薄层特性成为可能，这些砂岩电阻率被并入岩石物理分析，该分析能够对深水薄层的烃类体积做出更精确的评价。文章讨论了Campos盆地两个深水油田的例子，利用多维感应测井仪来测量水平和垂直地层电阻率的第一个例子中，应用3DEX资料计算的垂直电阻率能清楚地识别含烃地层，而传统的电缆测井资料不可能做到，各向异性层的顶部曲线显示与泥浆测井资料一致，在第二个例子中，储层包含了几个各向同性的块状砂层和多个各向异性层。与传统的分析结果相比，岩石物理测井中利用水平和垂直电阻率分析，在层状各向异性层发现了约45％的额外纯产层，在岩石物理分析中，获得的岩心和成像资料进一步证实了该井所假定的薄层模型。     

层状各向异性地层的识别与评价

在垂直井眼的层状各向异性地层中，水平电阻率、垂直电阻率和各向异性指数(垂直电阻率与水平电阻率的比值)是其主要描述参数。常规测井评价只注重于水平电阻率信息而忽略了垂直电阻率和各向异性指数信息，这样对各向异性储层的含油饱和度评价就会产生误差。提出了在常规测井条件下在低阻层根据深浅侧向测井曲线出现差异而深中感应测井曲线重合来识别各向异性地层的方法，给出了根据双感应和双侧向测井曲线计算地层水平电阻率、垂直电阻率和各向异性指数的相关公式，这些方法可望能改善各向异性储层的含油饱和度评价。     

大斜度井各向异性地层双感应测井响应特征研究

电性各向异性广泛存在于砂泥岩薄互层、裂缝地层及泥页岩储层等非常规油气藏,受井斜及各向异性影响,电测井仪器响应复杂,极大地增加了储层测井评价难度。为明确大斜度井/水平井中双感应测井响应特征,基于赫兹位函数,给出了各向异性地层双感应测井解析解,研究了井斜角度、电阻率对比度及各向异性系数等对双感应测井的影响,并初步探索了双感应测井对各向异性的识别能力。模拟结果表明,井斜角小于30°,双感应测井主要反映地层水平电导率,无各向异性识别能力;随着井斜角度的增大,双感应测井响应由水平电阻率向垂直电阻率过渡,地层界面处出现犄角;深感应测井响应对各向异性的敏感性大于中感应测井响应,且井斜角度及各向异性系数越大,双感应测井各向异性识别能力愈强。     

泥浆侵入电阻率各向异性对多分量感应测井影响分析

泥浆侵入常常会加剧井周围地层电阻率的各向异性。多分量感应测井可用于测量地层各向异性电阻率。从基本的电磁场规律出发,导出电阻率各向异性地层中的电磁场方程,利用三维数值模拟方法,模拟了多分量感应测井的视电导率响应,研究了多分量感应测井仪器在各向异性地层中的测井响应特性,考察了各向异性地层中侵入带电阻率各向异性对其测井响应的影响。研究结果可为多分量感应测井正反演以及更好地应用于油水层识别中消除泥浆侵入的影响提供一定的理论参考。     

岩石物性、井眼环境及几何参数对大斜度井多分量感应测井的影响

本文给出了利用数值方法研究岩石物性、井眼环境及几何参数对多分量感应测井影响的研究结果。多分量感应测井共轴共面的测量方式可以实现对储层水平和垂直电阻率的测量。然而，井眼几何结构、环境和物性参数使其测量结果产生大的偏差。对这种现象的认识有助于感应测井的解释，从而可以通过反演进行更为准确可靠的地层评价。 对多分量感应的模拟采用了三维有限差分法。所用地层模型考虑了互层储层、不同的倾角、侵入和电各向异性。在倾斜井和围岩各向异性的条件下，深入探讨了各分量对侵入范围的探测灵敏度。最后，我们利用水平井泥浆侵入软件所给出的地层参数计算了仪器对非均匀侵入的响应。 模拟结果表明，围岩的各向异性使得围岩对仪器储层的影响程度加重，甚至在倾角较低的情况下。储层中点处的测量结果可以反映泥浆滤液的侵入深度。尤其是共面测量对对称和非对称侵入的响应特征不同，从而可以利用多分量感应测井确定非均匀侵入。另外，与电阻率、深度和侵入前缘形状的影响相比，围岩各向异性对侵入的影响程度更大。     

三分量感应测井

高电阻率是油气层的重要特征。但砂泥岩薄互层和裂缝性油气层往往表现为低的电阻率测量值。这是因为这两种地层都是电阻率各向异性的,即垂直方向和水平方向测量结果不同,水平分量往往表现为低值,垂直分量往往表现为高值。常规感应测井包括阵列感应测井的测量只是水平分量,很容易低估和漏掉低阻和低对比的泥质砂岩产层。据估计,世界上大约3 0 %的油气存在于砂泥岩薄互层。如何正确评价这类储层促进了三分量感应测井仪器的研制。贝克-阿特拉斯公司2 0 0 0年率先推出三分量感应测井仪器,称为3DExplore或3DEX。与常规感应仪器的发射和接收线圈…     

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。     

三分量感应测井系统的理论研究

常规感应测井仪器只有Z方向的线圈,只能测量水平方向的平均电阻率。三分量感应测井系统分别在X、Y、Z三个方向布置三组相互垂直的发射-接收线圈对,可直接测量地层的水平电阻率和垂直电阻率,通过测量两个交叉分量还可得出地层的倾角和方位,从而可以为储层评价提供更准确的信息。文章设计了三分量感应测井系统的线圈系布局结构和排列方法以及线圈系的聚焦方式,主线圈系采用了发射聚焦方式,交叉线圈采用了接收聚焦方式。通过线圈系匝数和距离的选取以及几何因子的计算,各向异性地层中的正、反演的研究及求解,提高了线圈系的水平探测深度和纵向分辨率,使三分量感应测井系统的探测性能达到最佳。     

在大斜度和水平井中应用多元感应测井提高砂泥岩解释精度

通常在砂泥岩薄互层的低储层中有一定数量的油气含量。如果薄互层的厚度薄到仪器在纵向上难于分辨的话，使用常规测井响应探测储和准确评价地层参数就相当困难了。砂泥岩薄层能够显示出横向和纵向电阻率迭加的各向异性的电性特征。电阻率可分为横向和纵向电阻率。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经的合成值。若单独使用常规感尖测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在合成值。若单独使用常规感应测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在直井、斜井和水平井中同时测量电阻率横向和纵向分量来确定砂层中油敢饱和度。首先采用该种仪器是在北海的一口水平生产井中，这口井的储层包含一组厚度超过3ft的砂泥岩薄互层。这组薄层代表着三角洲水道的天然堤、决口扇或河漫滩沉积沙，或冲积扇的末端部分。此次现场试验的目的是将第一手获取的可靠电阻率与其他电缆测量数据和表面数据进行对比。其二就是应用测量得到的电阻率数据来准确估算薄层中的油气饱和度。多元感应测井仪得到的电阻率值与高分辨率感应仪的测量值及频率为2MHz的电阻率导向设备得到的随钻测井资料是一致的。在导电页岩的纯砂岩和高阻砂岩中，多元感应仪得到的横向和纵向电阻率值与附近直井中的电性响应特征有较好的一致性，并且优于高分辨感应仪和导向设备的测量结果。对于用多元感应测井在砂泥岩薄互层中测量得到的横向和纵向电阻率值，采用砂泥岩薄互层评价方法对含油总量的评价将比采用标准评价方法提高35％，在薄互层段的单个区域中，多元感应测井数据 得到的气饱和度与毛细压力曲线数据极其吻合。此外，当和以常规感应测井资料为基础进行对比时，电阻率的相关性对自然伽马／补偿密度／补偿中子测井得到的泥质含量很有益处。岩石物性解释精度的提高应归结于多元感应测井中电阻率测量方法的应用。     

随钻方位电磁波仪器探测电阻率各向异性新方法

随着随钻方位电磁波仪器在大斜度井和水平井中的广泛应用,电阻率各向异性已成为影响地质导向和地层评价准确性的主要因素之一。以Baker Hughes公司的APR仪器为例,根据随钻方位电磁波仪器多分量的特点,采用数值模拟方法分析电阻率各向异性对仪器各分量信号响应的影响,利用对称发射补偿测量来增强或消除各向异性的影响,并采用正反演方法确定地层电阻率各向异性。模拟结果表明:磁场信号轴向分量与电阻率各向异性在相对井斜角0°~90°内呈单调递增关系;磁场信号横向分量与电阻率各向异性呈抛物线规律,在相对井斜角为0°和90°时影响为零;随钻方位电磁波电阻率仪器不同分量进行组合可以确定地层电阻率的各向异性。对方位电磁波响应曲线数据进行三参数反演得到地层水平电阻率、垂直电阻率以及相对井斜角,利用反演后的测量资料可以提高地层评价和地质导向的准确性。      

随钻电阻率测井响应分析与应用

水平井电阻率测井不仅需要考虑地层厚度、围岩,还需要考虑井眼斜度、地层电阻率各向异性等因 素的影响。因此,相对直井而言,水平井电阻率测井响应的处理与解释更为复杂、困难。结合ARC675 型 随钻电阻率测井仪原理,通过数值模拟,总结出地层厚度、围岩及电阻率各向异性等环境因素对该仪器相 位电阻率和振幅电阻率的影响规律。在此基础上,通过处理某水平井随钻电阻率测井资料发现：该方法不 仅能准确确定水平井井眼轨迹与地层的关系,还能解释相位电阻率值与振幅电阻率值差别大以及二者与 导眼井测井电阻率值相差较大的原因。其解释成果为下一步实施压裂改造等措施提供了理论依据。     

三维非对称介质电阻率各向异性反演及应用

针对海上水平井和大斜度井电阻率测井因受泥浆侵入、地层各向异性等因素影响,视电阻率会偏离真实地层电阻率的现象,提出了三维电阻率反演方法,旨在获取准确的地层电阻率剖面和井眼地层位置关系。利用哈里伯顿公司ADR方位电阻率测井数据,在正演仿真基础上采用基于Marquardt方法的迭代反演方法计算测井时刻的泥浆侵入半径和侵入带电阻率(有侵入地层)以及原状地层水平电阻率、垂直电阻率、层边界距离(水平井)等参数。数值模拟结果显示,反演方法精度较高,反演结果准确可靠。     

薄层深侧向测井仪

王德贵，李振芬，褚霞光，丁柱．薄层深侧向测并仪．测井技术，１９９４，１８（５）：３７８～３８３薄互层剖面的合理评价要求电法测井具有纵向高分辨率和径向深探测范围。这是长期以来没有解决的矛盾，薄层深测向测井使这一难题得到初步解决。经测井资料分析表明其分辨率达０．１ｍ、探测深度与深三侧向相当；可用于确定岩性，扣除储集层中的钙质、泥质夹层，准确地划分有效厚度，是判断水淹层、评价储层参数的较好方法。本文就该仪器参数、指标，研制技术要点及依据作了介绍。     

三轴感应电阻率测井新技术

一种新型感应电阻率测井仪器能够提供远离井筒地层的三维信息,提高斜井和倾斜地层的电阻率测量精度,而且不需要接触井壁就能够直接测量地层倾角大小和方位。采用这种高精度三轴电阻率测井仪器可以减少漏掉油气层的机会,加强对储层的认识。     

3D感应测井在低电阻率低对比页状砂岩地层中的应用

3D感应测井仪利用垂直和水平电磁波来探测和确定驻留在薄的层状地层中的油气储量,而常规电阻率仪器只能测量水平方向电阻率,往往无法准确估算或忽略掉这类储层.     

2MHz相位电阻率测井曲线高分辨率处理技术

针对大庆油田新研制的２ＭＨｚ相位电阻率测井仪的特点，从电磁场基本理论出发推导出该种仪器的响应函数，计算了１８种背景电阻率情况下的仪器响应函数，并建立了三种介电常数情形下的相位差与电阻率之间的转换关系，然后在深度域实现了该种测井曲线的自适应反褶积技术。经数值模拟及实际应用表明该处理技术不仅可以消除该仪器所测电阻率测井曲线的非对称性，而且可大大提高测井曲线的纵向分层能力和精度，曲线的纵向分辨能力可以提     

随钻双侧向电阻率测井响应数值模拟分析

一种新的随钻电极电流型电阻率测井仪即双侧向电阻率随钻测井仪DLR已进入现场试验阶段.该仪器提供深、浅2种探测深度电阻率曲线,可用于判断随钻过程中的地层侵入情况和钻后地层评价.介绍了该仪器的电极系排列和测量原理,通过数值模拟计算,分析了该仪器的仪器常数及测井响应的井眼影响、分层能力、探测深度及侵入影响等探测特性.数值模拟结果表明,与同类仪器相比较,该仪器具有更好的分层能力、更大的探测深度和较小的井眼影响.     

Anisotropic characteristics of electrical responses of fractured reservoir with multiple sets of fractures

In fractured reservoirs, the fractures not but also form the main flow channels which connect productivity of reservoirs. However, because of the only provide the storage space for hydrocarbons, the pores of the matrix, so fractures dominate the heterogeneity and randomness of the distribution of fractures, exploration and evaluation of fractured reservoirs is still one of the most difficult problems in the oil industry. In recent years, seismic anisotropy has been applied to the assessment of fractured formations, whereas electrical anisotropy which is more intense in fractured formations than seismic anisotropy has not been studied or used so extensively. In this study, fractured reservoir models which considered multiple sets of fractures with smooth and partly closed, rough surfaces were established based on the fractures and pore network, and the vertical and horizontal electrical resistivities were derived as a function of the matrix and fracture porosities according to Ohm＇s law. By using the anisotropic resistivity equations, variations of the electrical anisotropy of three types of fractured models under the conditions of free pressure and confining pressure were analyzed through the variations of the exerted pressure, matrix porosity, fracture aperture and formation water resistivity. The differences of the vertical and horizontal resistivities and the anisotropy between the connected and non-connected fractures were also analyzed. It is known from the simulated results that an increase of the confining pressure causes a decrease of electrical anisotropy because of the elasticity of the closed fractures and the decrease of the fracture aperture. For a fixed fracture porosity, the higher the matrix porosity, the weaker the electrical anisotropy in the rock formation.