水平层状各向异性地层多分量感应测井数据的快速参数化反演算法

利用传输线理论、Sommerfeld积分快速计算以及最小平方拟合技术研究建立多分量感应测井数据的一种新的快速参数化迭代反演算法,同时重构水平层状横向同性地层的纵、横向电阻率以及水平层界面深度。首先,通过Fourier变换与传输线理论给出频率波数域中电磁场并矢Green函数在各个地层中的解析解,并利用三次样条插值和贝塞尔函数递推公式建立Sommerfeld积分的半解析算法,快速计算多分量感应的测井响应。然后在此基础上,利用摄动理论建立磁场并矢Green函数与模型向量间变化关系的摄动方程,并将摄动方程中各个积分转化为Sommerfeld积分,实现正演模拟的同时用半解析算法快速确定多分量感应测井响应的Fréchet导数。最后,利用归一化处理和奇异值分解技术,同时反演所有地层的纵、横向电阻率和层界面深度,实现输入数据和反演模型的模拟数据优化拟合。理论模型的数值结果验证了该反演算法的有效性及抗噪性。     

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。     

倾斜井各向异性地层中多分量感应测井响应的有限体积模拟

为快速、有效地考察倾斜井各向异性地层模型中的多分量感应测井响应,首先以坐标变换理论为基础,利用旋转矩阵将地层电阻率由介质坐标系变换到仪器坐标系中,并采用基于矢势-标势的有限体积算法计算出测井响应值。数值结果显示:由于井眼倾斜导致测井响应出现交叉分量,而交叉分量不仅与倾斜层边界有关,同时还受到倾斜各向异性的影响。利用交叉分量组合曲线分离交叉分量中倾斜层边界和倾斜各向异性影响,提高了对多分量感应测井数据的解释能力。最后,系统考察了不同的源距、泥浆电阻率、仪器倾角对测井响应交叉分量组合曲线的影响特征。     

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。     

时间域航空电磁数据加权横向约束反演

传统的单点一维反演技术处理时间域航空电磁数据得到的电阻率和层厚度容易呈现横向不连续性,导致层界面不光滑。即使相邻测点的反演结果也会出现突变现象,与实际地质情况不符,给解释工作带来困难。笔者针对时间域航空电磁数据空间采样密集、在沉积岩地区工作时地下电性结构横向连续性较好的特点,研究了时间域航空电磁数据参数加权横向约束反演方法。反演时同时考虑数据拟合、相邻测点电阻率和层厚度横向约束以及深度横向约束,利用参数加权来调整对各层模型参数和深度横向光滑度的约束强度。通过对理论和实测数据反演并与传统的单点一维反演结果进行对比,验证了拟二维横向加权约束反演是处理时间域航空电磁数据的有效方法。横向约束反演结果电阻率和层厚度横向光滑连续,层界面清晰。引入参数加权实现对不同参数横向光滑度和连续性的制约,可进一步提高反演解的稳定性。加权因子对反演结果有较大影响,在实际应用中,应该综合考虑地质资料选择合适的加权因子。     

应用地质统计学反演技术预测砂岩型铀矿

砂岩型铀矿主要分布在砂与泥岩互层中,地层的分布特点是横向上具有一定连续性,而纵向上相变快、厚度薄,给地震预测带来较大困难。针对内蒙古自治区测老庙盆地地层层数多,厚度薄的特点,采用地质统计学反演的方法预测有利于成铀岩层。通过比较地层岩性与物理属性的相关程度,发现电阻率对岩性具有较高的灵敏度。依据测井资料建立岩性概率模型,以电阻率剖面与岩性概率模型约束地质统计学反演,得到地层岩性剖面。地层岩性剖面表明:该区铀矿主要集中在深度100 m左右及180~260 m二个层段,其岩性结构表现为砂泥-细、粗砂岩-砂泥/泥。     

稠油热采地层阵列感应测井响应特性数值模拟

稠油热采地层温度的独特变化规律直接影响了目的层和围岩的电阻率,进而导致阵列感应测井响应的变化;因此,了解地层温度对阵列感应测井响应的影响,对于更准确地确定地层电阻率具有重要的意义。本文利用地层温度与地层电阻率的相关关系,通过有限元方法模拟不同地层温度和不同地层结构的阵列感应测井响应。数值模拟结果表明：不同线圈结构子阵列的视电阻率随地层温度的升高而下降,下降幅度与地层温度、线圈系结构以及地层原始电阻率有关;三层阶跃地层中目的层及围岩电阻率、目的层温度和厚度都会影响其测井响应,使各子阵列视电阻率曲线由目的层边缘向围岩处呈现上升的形态。通过对这些响应特征的分析研究,结合油田实例G1井进行了对比和验证,模拟结果较好地阐释了现场阵列感应测井的异常响应特征。     

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%。     

用快速汉克尔变换计算各向异性层状介质中点电流源的电位响应

针对任意各向异性地层,利用快速汉克尔（Hankel）变换导出了点电流源在地下介质中的电位响应关系,计算了各向异性地层的直流电视电阻率,重点分析了电阻率测深方法对地下各向异性介质的探测能力。这里采用二维傅立叶变换,首先导出了均匀各向异性层的电位一般解函数,利用各层界面电位和电流密度垂向分量的连续性及地下电流源的耦合条件,推导出不同层之间电位和电流密度垂向分量的传递函数,建立了空间电位和电流密度的递归计算关系。针对源点附近电位函数的奇异性,采用柱坐标变换,将二维傅立叶变换转化为汉克尔（Hankel）变换,并用快速汉克尔（Hankel）变换计算所有的位函数值。采用均匀各向异性半空间的解析解,验证了文中算法的正确性,给出了多层各向异性地层模型的视电阻率响应曲线,分析了直流电法探测裂缝性地层,估计裂缝分布性状的可能性。     

随钻方位电磁波电阻率成像模拟及应用

随钻方位电磁波电阻率成像资料在地质导向中起着至关重要的作用。利用三维有限差分数值模拟方法计算随钻电阻率仪器激发的电磁场随仪器方位变化的规律,分析实现方位电阻率测量以及成像的原理及方法。数值模拟结果表明：在常规随钻电磁波仪器的基础上,增加倾斜或横向接收(发射)天线,可以实现地层方位的预测和判断,同时方位电磁波电阻率成像结果受相对井斜角、地层电导率对比以及地层地质构造的影响;利用方位电阻率成像以及定向信号成像结果可以预测和判断层界面、地层方位特征以及各向异性地层走向;幅度比电阻率成像效果优于相位差电阻率成像;在均匀各向异性介质中,线圈距和工作频率越大,视电阻率受垂向电阻率影响越大;线圈距越大,定向幅度信号越强,能预测的层界面的距离越大。     

气体、泡沫等欠平衡钻井条件下感应测井应用分析

对气体、泡沫等欠平衡钻井条件下测井方式进行阐述,通过不同钻井液电阻率下对感应测井进行数字模拟,发现气体、泡沫等介质对感应测井影响较小。天然气介质和原油介质条件下感应测井现场实验的资料分析说明,感应测井在气体、泡沫等欠平衡钻井条件下可行。     

页岩气水平井TOC测井评价新方法

由于存在地层缺失、井眼穿层不断变化、重点层段测井曲线较少、井眼环境复杂、测井响应值与储层参数关系较为复杂等特点,页岩气储层水平井测井解释难度较大.针对该问题,本文采用“水平井钻遇地层模型—水平井间及水平井与直井响应差异分析—水平井曲线校正—基于直井的参数评价模型”的评价技术流程,进行页岩气水平井TOC测井评价.在测井评...     

Forward modeling and inversion of LWD induction data

The processing algorithms for high-frequency induction resistivity data are applied to logs acquired at different stages of well construction. Open-hole induction logging while reaming of vertical wells provides a priori information on geology and resistivity distribution. The resulting resistivity model can make reference in geosteering for deviated and horizontal drilling. Algorithms for inversion of high-frequency induction responses from layered media are used in a software package for processing LWD data. The software provides real-time inversion to recover resistivities and depths to layers in oil and gas reservoirs penetrated by wells of a complex trajectory. It also allows checking the inversion quality by analyzing the sensitivity of tool responses to model parameters with reference to the tool specifications.     

基于电缆地层测试的储层径向有效渗透率计算新方法

试井方法是求取地层径向有效渗透率最直接有效的方法,但其测试费用较高。提出了基于电缆地层测试结合核磁共振测井获得地层径向有效渗透率的新方法。应用电缆地层测试仪器求取地层纵向有限测试点的有效渗透率水平分量,进而应用各测试点有效渗透率水平分量对核磁共振渗透率进行刻度,计算刻度后的核磁测井渗透率平均值,可获得既能反映测井表现的地层纵向非均质,又能表现电缆地层测试渗透率的有效性。该方法应用于现场测试,与DST (钻柱地层测试)测试结果对比具有较高的计算精度,同时可以节省大量的测试费用。      

波阻抗反演在煤炭资源勘探中的应用

测井约束波阻抗反演是以测井资料作为约束条件,将反映构造形态的地震资料转化为反映地层岩性特征的波阻抗资料。基于模型的波阻抗反演流程包括5项：测井资料处理,层位解释,子波提取,合成记录制作与层位标定,模型建立与修正。该项技术应用于成庄煤矿和大佛寺井田采区三维地震资料解释,其中预测大佛寺井田4煤层的厚度与实际揭露厚度基本吻合;在成庄煤矿,与常规地震剖面仅有两个同相轴相比,9煤和厚15煤在波阻抗剖面上不仅有清晰的反映,而且T3波与T15波之间有多个层位呈现,其纵向分辨率明显提高;另外该区9煤沿层波阻抗切片与沿层振幅切片相比,前者可准确地划分出煤层厚度变化范围及无煤区。结合测井约束反演方法的特点,对煤炭资源勘探中的相关问题进行了讨论,提出在实际应用中府注意的问题。     

水平井煤岩界面方位电磁波测井仪器探测性能

煤岩界面的预先、精准识别是实现智能化开采,提高开采效率和降低成本的关键技术之一,方位电磁波测井已在石油测井岩性界面识别中获得较好效果,但对煤岩界面识别情况的研究较少。为了研究方位电磁波在煤田测井环境中的适用性和探测性能,使用一维广义反射系数法计算磁场分量,并使用快速Hankel变换加快积分计算速度,模拟线圈系组合方式、频率、源距、线圈系半径、电阻率对比度、发射电流和电阻率各向异性对煤田方位电磁波测井响应的影响。结果表明:方位电磁波测井仪器能够分辨煤岩界面,对煤岩界面识别具有较大的应用潜力。线圈系半径和发射电流主要影响仪器响应信号的大小;在一定电阻率对比度范围内,幅度比和相位差在界面附近的幅值随电阻率对比度增大而增大,高阻地层电阻率各向异性对幅度比和相位差影响较小;仪器发射频率、源距、电阻率对比度同时影响方位信号最大探边深度。      

基于LabVIEW的感应测井仪相敏检波器

介绍了基于LabVIEW的感应测井仪的总体设计,详细说明了感应测井仪中相敏检波器的检波原理以及用LabVIEW实现相敏检波的方法。通过六线圈系在均匀低阻地层的纵向特性的实验以及得到的实验曲线表明;基于LabVIEW的感应测井仪工作良好,所设计的相敏检波器符合实验要求。     

Apply array induction logging to study the low-resistivity belt zone identification method

By applying high-definition induction logging (HDIL), we can precisely obtain flushed zone, transitional zone, and true formation resistivity profiles. HDIL has a distinct advantage in oil and water bed identification. However, when there is a low resistive zone in the reservoir, array induction logging is disabled to identify fluid. Two-parameter recognition was modified, which has a perfect effect in recognizing low-resistivity oil layer and low-resistivity belt zone; accuracy was 100 %. Two-parameter method supplies technological support in finding subtle oil layer and provides ideas for other array logging as well.     

测井曲线分形校正

用测井曲线更准确地测量薄层、薄互层的实际地球物理属性, 对油层识别、解释, 尤其是对陆相油层地球物理测井处理解释一直有重要意义.给出了测井曲线测度的一种定义, 根据分形理论, 测度与度量尺度存在一种指数关系, 利用这种测度与尺度的指数关系求出(重建)了测井曲线.这种方法能反映测井曲线的局部变化结构, 一定程度上补偿了测井仪对地层滑动平均等测量误差造成的结果.利用大样钻探(ODP) Leg 12 7, 797C井的中、深感应电导率测井曲线(IDPH, IMPH)进行了试算.比较了原始测井曲线和校正后的测井曲线以及它们的功率谱曲线, 校正后的测井曲线比原始测井曲线更能部分消除邻层的影响, 并且其频谱成分更为丰富.所以, 分形校正方法提高了测井曲线分辨薄层的能力.      

南翼山富钾锂卤水储层识别方法

油井调查显示,在柴达木西部以南翼山为代表的储油构造区,广泛分布含钾、锂等有用元素的深层卤水,在古近纪?新近纪不同层位均有分布,具有极大的社会经济价值.根据构造及地层岩性特征,认为卤水储存空间为孔隙、裂隙型,由于南翼山地区含水层在声波测井曲线中响应特征并不明显,传统以声波测井为约束条件的波阻抗反演技术难以有效识别卤水储层...