一種大斜度/水平井地層電阻率各向異性校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大斜度/水平井測(cè)井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種大斜度/水平井 地層電阻率各向異性校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，勘探開(kāi)發(fā)的油氣藏越來(lái)越復(fù)雜，水平井技術(shù)以其投資 回收率高和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)得到了全世界的青睞。在未來(lái)的鉆井類型中，大部分將會(huì)是 水平井。然而水平井不同于直井，水平井測(cè)井響應(yīng)受其井眼附近地層的幾何形狀、測(cè)量方 位、異常侵入剖面、重力引起的儀器偏心和各向異性等影響嚴(yán)重，在進(jìn)行水平井地層評(píng)價(jià)之 前，需對(duì)原始測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行必要的校正處理。在諸多的影響因素中，電阻率測(cè)井受地層電性 各向異性影響最大。
[0003] 目前，電阻率各向異性校正主要有圖版法和計(jì)算機(jī)自動(dòng)校正法。校正圖版根據(jù)理 論計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果制作而成，圖版中所有參數(shù)都是代表一個(gè)層的各采樣點(diǎn)的平均特性，其 校正結(jié)果只是把大斜度/水平井目的層電阻率平均抬高或降低一個(gè)相同的比例，與測(cè)井曲 線特有的連續(xù)性和非均質(zhì)性相違背，只具有理論上定性解釋和提供參考的價(jià)值，無(wú)法運(yùn)用 到實(shí)際測(cè)井資料的逐點(diǎn)解釋中。自動(dòng)校正法是在圖版法的基礎(chǔ)上，對(duì)校正圖版中的曲線進(jìn) 行合理采樣讀值擬合，用標(biāo)準(zhǔn)化公式來(lái)代替大量的圖版曲線，并編制校正處理程序庫(kù)實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī)自動(dòng)校正，但由于各向異性圖版校正數(shù)量少，且比較離散，并非完全符合實(shí)際情況， 具有很大的區(qū)域性特點(diǎn)，校正方法適應(yīng)性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠確定地層電阻率各向異性系 數(shù)，得出能夠代表目的層真實(shí)電阻率的水平電阻率的大斜度/水平井地層電阻率各向異性 校正方法。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種大斜度/水平井地層電阻率各向異性校正方法，其特征在于，包括如下步驟，
[0007] 步驟一，根據(jù)電阻率宏觀各向異性和微觀各向異性的各項(xiàng)參數(shù)以及之間的相互關(guān) 系，建立水平和垂直電阻率解釋圖版；
[0008] 步驟二，根據(jù)對(duì)水平和垂直電阻率解釋圖版的分析，采用迭代算法確定地層電阻 率宏觀和微觀總的各向異性系數(shù)，從而進(jìn)行地層電阻率各向異性校正，計(jì)算出代表目的層 真實(shí)電阻率的水平電阻率。
[0009] 優(yōu)選的，步驟一中建立水平和垂直電阻率解釋圖版時(shí)，包括如下步驟，
[0010] 1. 1在大斜度/水平井中，當(dāng)水平井井眼軌跡離地層層面的距離小于測(cè)井儀器的 探測(cè)深度或與地層層面相交，測(cè)井儀器探測(cè)的是砂/泥巖互層，測(cè)量值為砂巖和泥巖電阻 率的綜合信息，地層電阻率各向異性表現(xiàn)為宏觀各向異性；此時(shí)，
[0011] 地層水平電阻率&表示如下，
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]
[0017] 其中，Rsd為在砂/泥巖模型中砂巖電阻率，單位為（Q.m) ;Rsh為泥巖電阻率，單位 為（Q.m) ;Hsd為砂巖累計(jì)厚度，單位為（m) ;Hsh為泥巖累計(jì)厚度，單位為（m);
[0018] 1. 2在大斜度/水平井中，當(dāng)水平井井眼軌跡到地層層界面的距離超出測(cè)井儀器 的探測(cè)深度時(shí)，視地層為無(wú)限厚的均勻各向異性介質(zhì)，地層電阻率各向異性表現(xiàn)為微觀各 向異性；則得到，
[0019] 地層視電阻率Ra表示如下，
[0020]
[0021] 其中，1 為各向異性地層的平均電阻率，單位為（Q.m) ; 0為井斜角 單位為（° );
[0022] 1. 3根據(jù)步驟1. 1和1. 2宏觀各向異性和微觀各向異性系數(shù)與水平電阻率、垂直電 阻率和地層視電阻率等的關(guān)系，建立地層的水平和垂直電阻率解釋圖版。
[0023] 進(jìn)一步，步驟二中采用迭代算法進(jìn)行地層電阻率各向異性校正時(shí)，包括如下步驟，
[0024] 2. 1利用自然伽馬測(cè)井曲線得到地層中的泥質(zhì)體積含量Vsh如下，
[0025]
.1'------~1
[0026] 其中，
A GR為自然電位相對(duì)值；GR為自然伽馬測(cè)井值，GR_ 為純砂巖段的自然伽馬值，GR^為純泥巖段的自然伽馬值；GCUR為希爾奇系數(shù)，老地層取 2,第三系新地層取3.7 ;
[0027]2. 2結(jié)合區(qū)域的經(jīng)驗(yàn)值確定泥巖電阻率Rsh，或用巖石完全含水時(shí)電阻率&近似替 代
1其中，a、m為阿爾奇公式巖電參數(shù)，R w為地層水電阻率，巾為孔隙度；
[0028]2. 3給定各向異性系數(shù)A初始值A(chǔ) = Ak和給定誤差，結(jié)合井斜角0、步驟2. 1 計(jì)算的泥質(zhì)體積含量Vsh和步驟2.2計(jì)算的泥巖電阻率Rsh，根據(jù)公式（1)~（4)得到中間 變量的水平電阻率R h '，Rh ' = f U，0，Vsh，Rsh);
[0029] 2. 4將各向異性系數(shù)A、井斜角0和步驟2. 3得到的水平電阻率Rh'，結(jié)合公式 (4)得到中間變量的地層視電阻率Ra'；
[0030] 2.5利用步驟2.4計(jì)算的Ra'與實(shí)測(cè)地層視電阻率Ra比較，計(jì)算 e，e =||艮-艮'||;若￡大于給定誤差，則人=\+1并重復(fù)步驟2.3~2.5，直到￡滿足不大 于給定誤差的要求，輸出電阻率宏觀和微觀總的各向異性系數(shù)A，并計(jì)算出代表目的層真 實(shí)電阻率的水平電阻率Rh。
[0031] 再進(jìn)一步，阿爾奇公式巖電參數(shù)a和m由巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析確定。
[0032] 再進(jìn)一步，地層水電阻率Rw由水分析資料確定。
[0033] 再進(jìn)一步，孔隙度巾由聲波時(shí)差測(cè)井曲線計(jì)算確定。
[0034] 再進(jìn)一步，巖石完全含水時(shí)電阻率通過(guò)利用聲波時(shí)差計(jì)算孔隙度而確定。
[0035] 再進(jìn)一步，當(dāng)取希爾奇系數(shù)G⑶R時(shí)，老地層取2,第三系新地層取3. 7。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0037] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)電阻率宏觀各向異性和微觀各向異性的分類分析，建立了水平和垂 直電阻率解釋圖版，結(jié)合井斜角、自然伽馬和聲波時(shí)差測(cè)井曲線以及泥巖電阻率，泥巖電阻 率由區(qū)域的經(jīng)驗(yàn)值確定或用利用聲波時(shí)差計(jì)算孔隙度后得到的巖石完全含水時(shí)電阻率近 似替代，采用迭代算法確定地層電阻率宏觀和微觀總的各向異性系數(shù)，從而進(jìn)行地層電阻 率各向異性校正，得到能夠代表目的層真實(shí)電阻率的水平電阻率，進(jìn)而更好地應(yīng)用于大斜 度/水平井測(cè)井解釋評(píng)價(jià)中。有效解決了圖版法無(wú)法反應(yīng)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，不適合測(cè)井資 料的逐點(diǎn)解釋，自動(dòng)校正法因校正圖版數(shù)量少，且比較離散，并非完全符合實(shí)際情況，具有 很大的區(qū)域性等不足之處的問(wèn)題，十分適合于測(cè)井資料的逐點(diǎn)解釋，能夠及時(shí)服務(wù)和滿足 生產(chǎn)上的快速解釋，具有很好的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種大斜度/水平井地層電阻率各向異性校正方法的 流程圖。
[0039] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的水平和垂直電阻率解釋圖版。
[0040] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的大斜度/水平井地層電阻率各向異性校正處理解釋成 果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0042] 本發(fā)明中，地層電阻率各向異性可分為宏觀各向異性和微觀各向異性，描述地層 電阻率各向異性的參數(shù)主要有，水平電阻率R h，垂直電阻率艮以及電阻率各向異性系數(shù)入。 在大斜度井/水平井中，儀器測(cè)量的地層電阻率Ra是水平電阻率R h和垂直電阻率R v的綜 合反映。
[0043] 當(dāng)水平井井眼軌跡離地層層面較近也就是水平井井眼軌跡離地層層面的距離小 于測(cè)井儀器的探測(cè)深度，或與地層層面相交，測(cè)井儀器探測(cè)的是砂/泥巖互層，測(cè)量值為砂 巖和泥巖電阻率的綜合信息，地層電阻率各向異性表現(xiàn)為宏觀各向異性。設(shè)在砂/泥巖模 型中砂巖電阻率為R sd，泥巖電阻率為Rsh，砂巖累計(jì)厚度為Hsd，泥巖累計(jì)厚度為Hsh。此時(shí)地 層的水平電阻率&可表示為： 生
§ 水平井井眼軌跡遠(yuǎn)離地層層界面時(shí)，也就是水平井井眼軌跡到地層層界面的距離超出測(cè)井 儀器的探測(cè)深度時(shí)，假設(shè)地層為無(wú)限厚的均勻各向異性介質(zhì)，地層電阻率各向異性表現(xiàn)為 微觀各向異性。設(shè)垂直層界面方向的電阻率為R v，平行層界面方向的電阻率為Rh，可以推導(dǎo) 出地層視電阻率Ra與水平電阻率R h和垂直電阻率Rv的關(guān)系：
[0047]
⑷式中： R,"=機(jī).Rh為各向異性地層的平均電阻率，單位為（Q.m) ; 0為井斜角，單位為（° )。
[0048] 通過(guò)上述電阻率宏觀各向異性和微觀各向異性的理論研究，結(jié)合井斜角、自然伽 馬和聲波時(shí)差測(cè)井曲線以及泥巖電阻率，泥巖電阻率由區(qū)域的經(jīng)驗(yàn)值確定或用巖石完全含 水時(shí)電阻率&近似替代，采用迭代算法確定地層電阻率宏觀和微觀總的各向異性系數(shù)入， 從而進(jìn)行地層電阻率各向異性校正，計(jì)算出可以代表目的層真實(shí)電阻率的水平電阻率R h。
[0049] 在本實(shí)施例中，如圖1所示，采用迭代算法確定地層電阻率宏觀和微觀總的各向 異性系數(shù)X，計(jì)算出可以代表目的層真實(shí)電阻率的水平電阻率R h的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0050] (1)利用自然伽馬測(cè)井曲線計(jì)算地層中的泥質(zhì)體積含量Vsh， i中，AGR為自然電位相對(duì)值，無(wú)量綱，計(jì)算 xiiaA. null
值為小數(shù)