均勻地層中LWD隨鉆測(cè)井正演響應(yīng)研究及圍巖影響

張杰　徐觀佑　王潔

[摘要]地層電阻率是油氣評(píng)價(jià)的重要參數(shù)。在實(shí)際測(cè)井中，圍巖是大斜度井和水平井中影響電阻率測(cè)井響應(yīng)特征的主要因素。本文基于隨鉆電阻率正演數(shù)值模擬，研究圍巖電阻率對(duì)隨鉆測(cè)井響應(yīng)的影響，為隨鉆測(cè)井解釋工作中消除圍巖影響提供了理論參考。

[關(guān)鍵詞]隨鉆測(cè)井 圍巖 數(shù)值模擬

[中圖分類號(hào)] P183 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-198-1

1引言

隨鉆測(cè)井相比電纜測(cè)井，可以更真實(shí)反映原狀地層，有效提高儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性[1]。但在大斜度井、水平井測(cè)井中，測(cè)井響應(yīng)受圍巖和地層各向異性影響較大[2]，現(xiàn)有的垂直井測(cè)井解釋方法對(duì)隨鉆電阻率測(cè)井已不再適用[3]。

本文依據(jù)隨鉆電阻率正演數(shù)值模擬[4]，針對(duì)圍巖對(duì)電阻率的影響，研究了隨鉆電阻率測(cè)井響應(yīng)與圍巖電阻率間的變化關(guān)系，并對(duì)圍巖校正提出了簡潔的校正思路。

2隨鉆測(cè)井正演計(jì)算

水平層狀介質(zhì)中任意方向的磁偶極子源，當(dāng)線圈距遠(yuǎn)大于線圈半徑時(shí)，可等效為垂直和水平方向的疊加[5]。下面討論磁偶極子分解為VMD和HMD的電磁場分布。

由Maxwell方程出發(fā)，根據(jù)電磁場的矢量位理論，建立VMD波動(dòng)方程[6]：

計(jì)算接收線圈處得相位差Phase和幅度比Amp。最后，通過線性插值的方法將相位差和幅度比轉(zhuǎn)化為相位電阻率和衰減電阻率。

3隨鉆電阻率測(cè)井響應(yīng)分析

在實(shí)際的測(cè)井環(huán)境中，地層環(huán)境非常復(fù)雜，本文主要研究了三層介質(zhì)中，圍巖電阻率對(duì)隨鉆電阻率的影響。假設(shè)一個(gè)雙界面水平均勻?qū)訝钅Ｐ?，忽略井眼、侵入影響。在本文?shù)值模擬過程中選取目的層厚度為1m，電阻率分別為20Ω·m和2Ω·m的兩種地層模型。

由圖2的模擬結(jié)果可知，對(duì)于低阻圍巖，圍巖電阻率越大，目的層電阻率測(cè)量值越接近地層真實(shí)值；對(duì)于高阻圍巖，圍巖電阻率越小，目的層電阻率測(cè)量值越接近地層真實(shí)值。對(duì)比衰減和相位電阻率曲線，表現(xiàn)在曲線中就是相位電阻率更接近地層真實(shí)值，相位差比幅度比對(duì)地層的分辨率更高。

4結(jié)束語

本文針對(duì)隨鉆電阻率測(cè)井響應(yīng)特征進(jìn)行了研究，分析了圍巖對(duì)隨鉆測(cè)井響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明：

（1）層狀地層中任意方向磁偶極子源產(chǎn)生的電磁場，可看作是垂直和水平磁偶極子源產(chǎn)生的電磁場疊加。

（2）對(duì)于低阻圍巖，隨著圍巖電阻率越大，對(duì)目的層的影響越??；對(duì)于高阻圍巖，圍巖電阻率越大，對(duì)目的層影響越大。相同條件下，圍巖對(duì)衰減電阻率的影響大于對(duì)相位電阻率的影響。

（3）相位電阻率比衰減電阻率更接近地層真實(shí)值，即相位電阻率比幅度比對(duì)地層分辨率高。

參考文獻(xiàn)

[1] 秦緒英，肖立志.水平井隨鉆測(cè)井與常規(guī)測(cè)井響應(yīng)特征對(duì)比分析[J].勘探地球物理進(jìn)展，2003，26（4）.

[2] 吳健，胡向陽. 隨鉆測(cè)井曲線影響因素分析與評(píng)價(jià)[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2013，28（5）.

[3] 邵喜春. 隨鉆測(cè)井資料解釋方法研究及應(yīng)用[D].西南石油大學(xué)，2003.

[4] 高杰，柯式鎮(zhèn).電法測(cè)井?dāng)?shù)值模擬現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析[J].測(cè)井技術(shù)，2010，34（1）.

[5] 關(guān)繼騰.高等電磁理論[M].山東：中國石油大學(xué)出版社，2010.

[6] 張庚驥.電測(cè)井算法[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009.