低孔渗储层井周油藏侵入模拟及阵列感应电阻率校正方法

泥浆滤液侵入渗透性地层会改变井周地层流体的原始分布状态,使井周地层电阻率发生变化、储集层电测井响应失真。本文基于油水两相渗流理论和水对流扩散理论,应用数值模拟方法构建地层模型,研究低渗储层泥浆侵入过程中井周地层矿化度、含水饱和度、电阻率变化特征及井周油藏分布特征。对不同渗透率地层泥浆侵入的数值模拟结果表明:在低渗透储层,相同侵入时间内,随着地层渗透率的增加,泥浆侵入深度增加,且同一侵入深度的含油饱和度减小;随着侵入时间的增加,井周地层水矿化度、含水饱和度和地层电阻率的侵入剖面前缘均发生明显的变化。结合3口井的泥浆侵入数值模拟分析,发现阵列感应测井响应特征及其电阻率的幅度差异受泥浆侵入时间和侵入深度影响。不同流体性质层段的井周油藏动态演化规律模拟结果表明,井周油藏的变化情况与储层流体性质有明显关系。利用实例井侵入模拟结果与阵列感应测井响应的相关性,构建了侵入深度的计算公式;根据侵入阶跃剖面,利用几何因子理论构建了原始地层电阻率计算公式,用以辅助储层电阻率校正。正确认识井周地层泥浆侵入特征及井周油藏的分布情况有助于提高阵列感应测井评价储层的准确性。     

泥浆侵入二维数值模拟

石油钻井中由于井底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, 影响了电阻率测井的准确性.以油水两相流的渗流方程、对流扩散方程和阿尔奇公式为理论模型, 采用有限差分方法对泥浆侵入过程进行二维数值离散, 针对麻黄山西探区储层实际情况输入模型中有关参数, 分别对侵入时间24 h和48 h, 解得给定侵入时刻储层的压力、含水饱和度、地层水矿化度和电阻率在垂向和径向的分布, 计算结果与实际情况相符, 可用其对实际电阻率测井值进行校正.通过一个低侵算例验证, 结果与理论分析相符合, 因此该方法可以用于垂向上非均匀储层的泥浆侵入计算.      

泥浆侵入致密气层双侧向电阻率变化模拟研究

井眼压力高于地层压力会导致泥浆侵入,电阻率测井响应受到泥浆侵入的影响而不能真正反映地层的电阻率特性。笔者依据双侧向电阻率测井的基本机理,气-水两相渗流方程及传导对流方程,进行仿真模拟,得到泥浆侵入高矿化度致密气层的二维轴对称模型。研究含水饱和度、地层电阻率以及深浅侧向井壁电场分布随侵入时间的变化规律。研究发现:随着侵入时间的增加,含水饱和度增大,地层电阻率减小;泥浆侵入对致密气层深浅侧向测井响应都产生一定的影响,导致致密气层深浅侧向电阻率幅度差比常规储层深浅侧向电阻率幅度差大,幅度差峰值出现较早。     

低阻油层的电测井资料反演与动态侵入模拟

高矿化度钻井液侵入是造成油层低电阻的重要因素之一,泥浆滤液侵入越深,对测井结果影响越大,甚至造成解释错误或油层漏失.采用非线性最小二乘原理进行电测井反演预处理,并将其同以多相流渗流、对流扩散理论为基础的电测井动态模拟相结合,能更加真实地反映动态侵入特点,获取原状地层真电阻率和流体饱和度,从而有效地改善低电阻率油气层电测井资料的有效性,为低电阻率油层的识别和评价提供可靠的依据.     

基于改进遗传算法的双感应测井反演

针对双感应测井受到泥浆侵入和围岩等因素影响,采用小生境技术的改进遗传算法对双感应测井进行原状地层电阻率和侵入半径等参数反演。利用多层层状地层模型对算法进行验证,反演结果能较好地反映地层模型参数。实例资料的应用结果表明,改进遗传算法反演出的地层电阻率使测井解释结论更加接近试油结论。     

感应测井几何因子理论计算及其应用

几何因子对于计算地层真实电阻率、了解地层特性、划分储层等起着相当重要的作用。这里建立双线圈系感应测井基本模型,分别得出纵、径向简单多层地层模型的几何因子理论曲线,从中可得知感应测井响应值受到目的层厚度、围岩电阻率、泥浆电阻率、侵入带等多种情况的因素影响,1目的层越厚,感应测井值越接近原状地层电阻率值;2在过渡带厚度不变的情况下,冲洗带深度越大,测量的电阻率越小,它的径向几何因子有下降的趋势,但是整体来说,随着冲洗带的半径增加,视电导率增加幅度变缓,且越来越接近过渡带地层的电导率;3在冲洗带厚度不变的情况下,过渡带的深度越小,越接近原始地层的电导率;4泥浆侵入会导致得到的地层电阻率与实际地层电阻率存在较大偏差。将这些结论应用于计算塔河油田石炭系区域井的真实电阻率中,得到塔河油田石炭系区域地层电阻率真值,最后解释结果与试油结果对比证实,这一过程确实提高了地层电阻率和冲洗带电阻率的精度。     

麻黄山西探区淡水泥浆侵入电阻率测井特征分析及其应用

麻黄山西探区大部分井的泥浆矿化度小于地层水矿化度,导致淡水泥浆侵入,影响电阻率测井值,使利用测井资料评价油水层存在较大的技术难度.在分析麻黄山西探区淡水泥浆侵入电阻率测井特征的基础上,对电阻率测井系列进行了合理选择,论述了径向电阻率比值法,并采用径向电阻率比值法计算含水饱和度,测井解释结果与试油资料对比表明,解释效果好,符合率高.     

双侧向测井反演的差分进化方法

在双侧向测井反演中,采用差分进化和Levenberg-Marquardt方法进行了三参数（侵入半径、侵入带电阻率、原状地层电阻率）混合反演,从实际计算来看,反演结果精确度较高。由于差分进化优化算法对初值依赖性较低,算法也较为稳定,这就增加了反演结果的可信度。     

水平井中随钻电阻率实时确定地层界面方法

实时确定地层界面是水平井地质导向钻井中的重要问题之一。考虑到泥浆电阻率、井眼在一定范围内对随钻电磁波影响较小,把三维地层模型简化为一维地层模型,大大减少了正演计算量。利用马奎特方法对其进行了实时反演计算,获得了仪器与地层界面之间的距离。实验表明,所确定的地层界面位置与实际相吻合,能够控制仪器的运行轨迹,使井眼保持在期望的地层内,有效提高了水平井的随钻地质导向能力。     

不同注水开发阶段水淹层混合地层水电阻率计算方法

水淹层混合地层水电阻率是水淹层剩余油饱和度评价必须确定的参数.在开发中后期,注入水会与原始地层水发生离子交换作用,因此不能简单地利用并联导电模型计算混合地层水电阻率,从而增加了计算的困难.首先根据注入水和原始地层水未进行离子交换和离子交换完全两种情况确定出不同的混合地层水电阻率计算方法;再考虑实际注水过程,确定动态的混合地层水电阻率计算模型,在动态模型中利用离子交换率表示不同阶段混合地层水电阻率的变化规律,并提出利用岩电实验和阿尔奇公式确定离子交换率的方法;最后给出混合地层水电阻率在饱和度计算时的应用方法,为定量测井解释的大批量数据处理提供编程思路.     

阵列侧向测井正演响应分析及环境因素快速校正方法研究

电阻率测井资料是定性划分油气层和定量计算含油饱和度的重要依据,但电阻率测井资料易受到环境因素的影响,造成资料失真。本文以阵列侧向测井仪器EALT(elis array laterolog tool)为例(测量MLR1-MLR4四条视电阻率曲线),基于有限元数值模拟方法,研究了井眼、围岩、泥浆侵入对其响应的影响。计算结果表明,MLR1、MLR2、MLR3当井径大于8 in后即明显受到井眼影响,MLR4基本不受井径的影响,在高阻泥浆环境中测量结果严重失真; MLR1、MLR2、MLR3、MLR4当层厚小于0.4 m时受层厚影响严重;围岩电阻率与目的层电阻率差别越大,ELAT响应受到影响越大; MLR1-MLR3在侵入半径小于30 in时受其影响较大,地层电阻率与侵入带电阻率比值分别达到5、10、100后,视电阻率失真程度可达50%以上。基于正演分析,计算绘制了井眼、围岩、泥浆侵入影响校正图版,并针对较复杂的围岩校正图版提出了快速校正方法,可对阵列侧向测井资料环境因素校正提供一定参考。     

基于电阻率测井的天然气水合物饱和度估算及估算精度分析

利用电阻率测井基于阿尔奇公式能够估算孔隙空间中天然气水合物饱和度。基于神狐海域的水合物钻井(SH2站位)资料,利用密度反演的地层孔隙度与地层因子交会图,计算出估算水合物饱和度的阿尔奇常数。假定地层中水合物呈均匀分布,利用电阻率资料计算的该站位水合物饱和度平均为24%,最高达44%,水合物饱和度在垂向上具有明显的不均匀性;利用孔隙水氯离子异常估算的SH2站位水合物饱和度平均值为25%,最高值达48%,厚度为25 m。这两种方法估算的水合物饱和度基本吻合,利用电阻率资料计算的饱和度与阿尔奇常数和饱和度指数及孔隙度有关。     

有限单元法三维电阻率最小二乘反演中存在问题的研究

针对有限单元法在三维电阻率最小二乘反演中关于深部单元的反演能力、反演稳定性和速度问题进行了讨论与改进.首先构造了全新的"体积因子"作为先验信息加入到电阻率反演中,使地质体赋存区域的电阻率变化更符合实际情况,提高了深度较大的地质体的分辨能力.反演计算中对实测电阻率数据和模型正演数据分别取对数,并改进迭代修正量的计算方法,将以前的加减修正量改为与修正量指数之积,这样,不但可以改进电阻率模型出现负值的缺陷,提高反演计算的稳定性,而且还可减少迭代次数;针对反演时间过长的缺陷,将三维全域反演改为三维局域反演,使每次迭代的时间由4 h减少到目前的15 min;对模型的反演计算表明,以上改进是非常有效的.     

双侧向测井曲线形状的影响因素研究

为研究井眼、层厚和侵入带对双侧向测井曲线形状的影响,利用正演模拟技术分别对各种常见情况计算了双侧向曲线。结果显示,井径增大使曲线变化趋缓,且幅度降低;泥浆电阻率与地层电阻率反差的增加则使曲线棱角更加分明;层厚在1m以下时高侵层无双尖峰现象,2m以上厚层曲线形态变化不大,低侵层厚度〉4m时,曲线在地层中部开始出现平顶;侵入带厚度较小时,曲线的侵入特征更明显,厚度大时趋于无侵入高阻层的形态;侵入带与地层和围岩的电阻率对比决定曲线的形状和幅度。     

构造电阻率差比值法识别火山岩裂缝地层天然气层

在基岩电阻率较高的硬地层中,除去泥质、孔隙和其他矿物等因素的影响后,地层电阻率与致密围岩电阻率的差异就被认为是裂缝以及地层孔隙中储存的流体性质引起的。选择相同岩性含气储层与致密围岩层的电阻率值,利用数值反演的方法确定出计算含气层段消除裂缝以及孔隙中流体性质影响以后的地层真电阻率公式,定义地层真电阻率和深侧向电阻率的差值与地层深侧向电阻率的比值为构造电阻率差比值,该参数主要反映裂缝以及孔隙中的流体性质对电阻率降低幅度的影响。因此,利用差比值法可以识别火山岩裂缝地层的流体性质,进而制作油层、气层和水层的判别图版,并结合其他测井曲线、油藏动态资料以及气测信息综合识别火山岩裂缝地层天然气层。该方法在准噶尔盆地研究区火山岩天然气层的识别中取得了很好的应用效果,解释结论与试油结果基本吻合。     

化学泥浆对电测井的影响

众所周知,钻井泥浆对测井的影响涉及到各种测井参数,特别是化学泥浆使电法测井信息失真,引起人们关注,故本文略加讨论。 以往讨论电法测井时,对泥浆多以如下假设条件为基础,第一、地层水矿化度高于泥浆矿化度;第二、地层水和泥浆的离子成分都是同一NaCl溶液;第三、泥浆电阻率大于地层水电阻率。在当时,这与实际情     

合成记录制作中井眼影响因素分析及对策

通过制作合成地震记录来标定准确的时深关系是层序地层对比和储层反演的基础.分析合成记录制作中的声波和密度测井曲线受到诸如井眼状况、油气、泥浆侵入及浸泡程度等因素的影响,提出利用井径曲线和深中浅电阻率来综合指示判断这些影响的大小,讨论了声波曲线重构时电阻率和声波曲线的探测深度匹配问题.在合成记录制作完成后,利用多井时深关系对比可以检查所制作的合成记录是否受到了各种测井不利因素的影响,从而判断时深关系的可靠程度,为储层反演和精细目标预测打下良好基础.     

双侧向测井反演的微粒群方法

双侧向测井反演中,采用微粒群优化算法进行3参数(原状地层电阻率、侵入带电阻率、侵入半径)反演,反演结果精确度较高。由于微粒群优化算法对初值依赖性较小,从而算法也较为稳定,增加了反演结果的可信度。     

复杂侵入带的感应测井响应计算

由于泥浆滤液、地层非均质性等各种因素综合影响,同一地层的侵入带半径也常常不是恒定的,而是随深度而变化基于趋肤效应几何因子理论,论述了倾斜侵入带前缘的正演计算理论和方法,分析了不同侵入深度及侵入带前缘与井轴方向不同夹角的感应测井响应特征。结果表明,侵入带形状对测井曲线的幅度和形状影响很大,为解释侵入带环境对测井结果的一般影响和一些测井异常提供了理论依据,应该在测井解释工作中注意该项影响。     

动静结合方法计算储层水淹后地层混合液电阻率技术及其在剩余油饱和度解释中的应用——以吉林扶余油田泉四段油层为例

针对国内注水开发油田水淹层测井解释中地层混合液电阻率(Rz)难以确定的问题,提出了一套动静结合确定Rz的新技术。该技术以开发井投产初期含水率资料为基础,结合静态研究成果,反演投产层的地层混合液电阻率(Rz),进而标定井筒中泥浆滤液电阻率(Rmf),在此基础上,应用自然电位测井的基本原理,可以计算垂向上各层的地层混合液电阻率(Rz)。对于初期投产层为单层和多层两种情况,提出了一种迭代算法,均能实现Rz的反演和Rmf的准确标定。以该技术为基础,针对已经进入高含水阶段的扶余油田泉四段油层开展水淹层测井资料的二次解释。通过与密闭取心检查井岩心分析数据对比,剩余油饱和度误差平均为6%。