隨鉆電阻率測井與地層評價(jià)解釋.doc

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1、‘99測井技術(shù)信息交流會(huì)論文隨鉆電阻率測井與地層電性各向異性評價(jià)隨鉆電阻率測井與地層電性各向異性評價(jià)—研究與應(yīng)用報(bào)告綜述高杰馮啟寧石油大學(xué)（北京）地科系102200摘要：隨鉆測井（LWD）是目前的研究熱點(diǎn)之一。LWD電阻率測井能夠有效反映地層電性各向異性，本文為電性各向異性研究的預(yù)研報(bào)告，從電性各向異性研究的現(xiàn)狀出發(fā)，論述了電性各向異性產(chǎn)生的原因、LWD電阻率測井曲線解釋基礎(chǔ)及校正和解釋方法，從而說明了電性各向異性研究的特殊性、必要性和重要性。關(guān)鍵詞：隨鉆電測井電阻率各向異性引言地層各向異性通常指其電阻率、介電常數(shù)及滲透率等參數(shù)在不同的方向存在差異的性質(zhì)。鉆井工

2、程師要知道的首要信息是鉆頭離最近地層界面的距離，這可以直接從電阻率數(shù)據(jù)中求得，泥巖電阻率數(shù)據(jù)可用來估算地層壓力，這是隨鉆測量（MWD）發(fā)展的直接原因之一。低頻感應(yīng)測井較高頻電磁波傳播測井反映地層電阻率各向異性的能力要弱，因此，隨鉆測井（LWD）中，電磁波傳播測井是首選的電阻率測量手段。隨鉆電阻率測井是評價(jià)地層電性各向異性的重要手段，這是LWD研究和發(fā)展的源動(dòng)力之一；同時(shí)，由于在高電阻率條件下，隨鉆電阻率測量通常比感應(yīng)測井和其他電阻率測量的垂向分辨率差，受圍巖影響要大，因此傳統(tǒng)處理方法得到的測量與處理結(jié)果可能是無用的，因此要發(fā)展針對LWD的處理和解釋方法?？萍嫉陌l(fā)

3、展使得隨鉆測量（MWD）信號(hào)傳輸這一所謂“瓶頸”問題得到很大程度的解決，因此在國外LWD研究和應(yīng)用發(fā)展很快，Anadrill公司有RAB、CDR和ARC5等隨鉆電測井儀器，BakerHughesINTEQ公司有DPR、Navigator、MPR和SlimMPR隨鉆電測井儀器，Halliburton公司有CWR和SCWR等儀器，Sperry-Sun公司有EWR和EWR-Phase4等儀器，這些儀器多以2MHz為測量頻率，已經(jīng)開始投入商業(yè)應(yīng)用；但在國內(nèi)，此頻率條件下的研究相對較少，大慶油田有2MHz相位電阻率測井儀，是作為電纜式測井儀器出現(xiàn)的?？紤]到隨鉆測井是測井的

4、重要發(fā)展趨勢之一，因此有必要現(xiàn)在開展這方面的研究，中國石油天然氣集團(tuán)公司（CNPC）科技發(fā)展部已經(jīng)開始立項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)方面的基礎(chǔ)研究。本文主要以2MHz電阻率測井為例，論述LWD電測井儀器的響應(yīng)特點(diǎn)及各向異性對其曲線的影響及解釋方法。各向異性形成原因及常規(guī)電測井方法對各向異性反映的局限性地層的垂向電阻率與水平電阻率的不同是地層電性各向異性的具體體現(xiàn)之一。眾所周知，砂/泥巖薄互層序列表現(xiàn)為宏觀各向異性介質(zhì)，其宏觀地層電導(dǎo)率僅由砂和泥的電導(dǎo)率決定。當(dāng)含烴地層包含不同粒度的薄互層或包含不同的空隙分布時(shí)，同樣表現(xiàn)為電阻率的宏觀各向異性。當(dāng)?shù)貙訛檩^細(xì)的層狀互層時(shí)，呈現(xiàn)更為明顯

5、的各向異性，因此說層狀泥巖/砂巖的交互存在是產(chǎn)生各向異性的重要原因。若互層序列較厚，則感應(yīng)測井視電導(dǎo)率數(shù)值與在均勻各向異性地層中得到的數(shù)值一樣，反映的是地層宏觀電導(dǎo)率，此電導(dǎo)率可用來評價(jià)地層的含烴特性；若互層序列較薄，則應(yīng)進(jìn)行圍巖或薄層校正以正確評估宏觀地層電導(dǎo)率；事實(shí)上，泥巖層更多的是各向異性的，若在解釋感應(yīng)測井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)忽略其各向異性的作用，則地層宏觀電阻率會(huì)被夸大。若泥巖是各向同性的，則：宏觀水平電導(dǎo)率：(1.1)宏觀垂向電導(dǎo)率：7‘99測井技術(shù)信息交流會(huì)論文隨鉆電阻率測井與地層電性各向異性評價(jià)(1.2)用電阻率表示為：(1.3)通常泥巖是各向異性的，那么：宏

6、觀水平電導(dǎo)率：(1.4)宏觀垂向電導(dǎo)率：(1.5)用電阻率表示為：(1.6)同時(shí)砂泥巖含量滿足(1.7)在均勻各向異性地層中，感應(yīng)測井和側(cè)向測井得到的是：(1.8)其中，，，是相對地層傾角，稱為電阻率各向異性系數(shù)，對于層狀地層，垂向電阻率總是大于水平電阻率：，因此，各向異性系數(shù)通?？偸谴笥?的。對于的特殊情況，即直井情況，由于，則：；而對于的特殊情況，即水平井情況，因?yàn)?，所以?？傊谟袃A角的各向異性地層中，感應(yīng)測井儀器反映的是地層垂向電阻率和水平電阻率的加權(quán)平均：由0度時(shí)的到90度時(shí)的。從物理機(jī)制看，感應(yīng)測井在直井中的渦流是水平方向的，因此僅得到水平電阻率，而在

7、斜井中由于渦流存在于兩個(gè)方向，所以其讀數(shù)為垂向和水平向電阻率的平均值。在井眼與地層界面垂直的井中，感應(yīng)測井和LWD2MHz電阻率儀器對垂向電阻率無效，即只能給出較準(zhǔn)確的水平電阻率數(shù)值；而且一般說來，側(cè)向測井儀器與感應(yīng)測井類似，在直井中只能測量得到水平電阻率，因此，側(cè)向測井技術(shù)在大斜度井和水平井中并非最優(yōu)儀器選擇。而且，傳統(tǒng)的感應(yīng)測井和陣列感應(yīng)測井在大斜度井和水平井中均不能完成良好的定量評價(jià)。應(yīng)該說，常規(guī)測井方法反映地層各向異性的局限性促進(jìn)了LWD的發(fā)展。LWD電阻率測井解釋基礎(chǔ)【影響因素與測量數(shù)據(jù)】：電纜測量通常涉及到侵入問題，而LWD測井與侵入問題關(guān)系較少，但

8、是在LWD測井中會(huì)遇見侵