阵列感应测井技术及在储层评价中的应用.doc

高分辨率阵列感应测井技术及应用

摘要 高分辨率阵列感应测井技术的诞生，较好的解决了常规测井仪器存在的分辨率低、探测深度浅且不固定、不能解决复杂的侵入剖面等问题。本文从分析高分辨率阵列感应测井的原理、优越性及原始测井资料的处理方法入手，结合并分析了其在吐哈油田探井中的具体应用效果。
关键词 阵列感应 分辨率 侵入剖面 地层电阻率 储层评价

1 引言
随着油气勘探程度的不断深入，勘探对象也变得越来越复杂，常规测井技术已无法很好的解决存在的问题。高分辨率阵列感应测井技术的诞生，较好的解决了常规测井仪器存在的纵向分辨率低、探测深度浅且不固定、不能解决复杂的侵入剖面等问题。吐哈油田自引入高分辨率阵列感应测井来，在各个区块得到了应用，并取得了良好的地质应用效果。
2 阵列感应测井原理及仪器简介
阵列感应测井基本思路与横向测井一脉相承，它采用一系列不同线圈距的线圈系测量同一地层，从而得出原状地层及侵入带电阻率等参数。所不同的是阵列感应测井采用先进的电子、计算机技术及数字处理等先进方法，通过多路遥测短节，把采集的大量数据送到地面，再经过计算机进行处理，得出具有不同探测深度和不同纵向分辨率曲线。与双感应、浅聚焦测井不同，阵列感应测井除得出原状地层和侵入带电阻率外，还可以研究侵入带的变化，确定过渡带的范围。根据获得的基本数据进行二维电阻率径向成像和侵入剖面的径向成像。
以阿特拉斯公司的HDIL测井仪器为例，HDIL高分辨率感应测井仪采用三线圈系结构（一个发射，两个接收基本单元）（图1）。线圈系由七个接收阵列组成，共用一个发射线圈，采用八种频率同时工作，共测量112个原始实分量和虚分量信号，传输到地面经计算机处理，实现软件数字聚焦，获得三种纵向分辨率、六种探测深度的测井曲线。经过处理可以得到具有3种不同纵向分辨率和6种不同径向探测深度的测井曲线；运用一维、二维反演技术，可以反演出地层真电阻率Rt、冲洗带电阻率Rxo及侵入深度，可对储层进行径向侵入特征的定量描述。
3阵列感应测井优越性及处理
随着油气勘探程度的逐渐加深和难度的加大，要求测井不但要具有较高的纵向分辨率和径向探测深度，在三维空间中能探测到更多的地层信息，而且能胜任非均质地层和薄储层的测井地质精细解释。电阻率测井仪器是目前探测半径最大的测井仪器，其它测井仪器很难探测到原状地层的情况。对测井解释者来说，获得原状地层的电阻率非常重要，可以准确地评价储层的流体性质。高分辨率阵列感应仪器的测量精度高，反映的地层信息丰富，在经过多种环境校正后的120in(3.05米)电阻率基本反映了原状地层的电阻率。而1ft(0.3048米)纵向分辨率的电阻率资料更能好的反映出薄层的电阻率特征。高分辨率阵列感应测井在采用多种频率阵列测量的同时，应用软件数字聚焦技术，可进行趋肤影响校正、井眼校正、井斜校正，并且运用反演技术快速直观的确定地层真电阻率、冲洗带电阻率及侵人深度（图2）。与常规测井技术相比较，阵列感应测井具有很多独特的优点（表1） 。
4 高分辨率阵列感应测井应用
4.1薄层识别
由于受围岩的影响，利用分辨率较低的常规感应测井测量薄层电阻率会产生严重失真的现象；八侧向、微侧向等一些分辨率高的电阻率测井，虽然受围岩影响减小，但是由于其探测深度较浅，只能探测到冲洗带，泥浆侵入使其测出来的电阻率在油气层往往偏低，不容易识别油气层。而高分辨率阵列感应测井能够得到1、2、4ft三种纵向分辨率，10、2030、60、90、120in等6种探测深度共18条测井曲线，既能够满足纵向分辨率的要求又能满足不同探测深度的要求，可以对厚层细分、评价薄互层、计算储层有效厚度等应用，有利于发现油气藏。
4.2泥浆侵入及渗透性分析
阵列感应测井在同一深度可以得到6种不同探测深度的电阻率值，由于受泥浆侵入使其在径向上的变化不同，10in曲线是探测冲洗带电阻率，20、30、60in分别探测的是侵入带和过渡带的电阻率，90、120in则是探测原状地层的电阻率，各曲线分的越开，说明渗透性越好，侵入就越明显。当其中2条或者几条曲线重合时，则可认为侵入半径不大于其中探测深度最浅的电阻率曲线所对应的探测深度。根据阵列感应测井曲线，可以得出电阻率径向成像，泥浆滤液侵入剖面成像，显示直观（图3）。
4.3 识别高矿化度低阻油气层
高矿化度低阻油气层的识别一直是测井评价的难点之一，产层中含有高矿化度地层水，形成以高含盐束缚水为介质的导电网络，是引起油层电阻率相对较低的主要原因之一。常规感应测井由于仪器本身的局限性，对于该类低阻油气层显得力不从心，但高分辨率阵列感应测井技术的应用较好的解决了此类难题。高分辨率阵列感应测井识别低阻油气层主要有以下两种方法：
4.3.1低阻环带识别法
不同的储层，不同的泥浆滤液，就会形成不同的侵入剖面。在高阻层，当Rw/Rmf较大时，形成减阻侵入剖面；而在低阻层， Rw/Rmf较小时，可以形成增阻侵入剖面，有时在井眼轴向剖面上可以观察到一个电阻率数值相对较低的环行地带，如图4中的6、8、9。
由于油层中存在疏松的束缚水，进入亲水储层的泥浆滤液首先驱替石油，然后是地层水，这样在井眼周围就会产生流体性质不同的两个区域，近井眼区域为泥浆滤液、残余油和地层水，稍远的区域为残余地层水和井眼渗入水，后者由于残余地层水界面的存在，含盐度高，形成了一个异常咸水区，其电阻率数值区别于侵入带和原状地层，形成低阻环带。实际工作中，由于被驱替的碳氢化合物和地层水的平均电阻率与泥浆滤液电阻率很接近，以及常规感应的探测区域的局限性，低阻环带很难被发现，而阵列感应测井的探测区域较宽，有时可以在高矿化度地层水储层测量到这一环带的存在，为高矿化度地层水形成的低阻油层的识别提供了可靠的手段。图5为低阻环带地层中的储层流体及其电阻率在轴向上的分布情况。
4.3.2 地层真电阻率比值法确定油气层
由于高矿化度的影响和常规感应线性范围的局限性，应用深感应为地层真电阻率评价储层流体性质会有很大的风险。高频感应借助反演程序计算地层真电阻率，在同一层系内，利用各层所计算的真电阻率进行比较，参照其它岩石物理曲线可确定储层的流体性质。
5实例分析
吐哈油田自引入高分辨率阵列感应测井技术以来，先后有针对性地在多个区块进行测井，特别是低阻油田（如葡萄沟、胜北、火焰山等），并取得了良好的应用效果。图6是高分辨率阵列感应测井在葡萄沟油田葡北11井测井解释中的应用实例：从常规组合测井曲线上分析，2370-2788米井段的两个层在物性和电性上都比下面的2432-2448米要好，另外，上面电阻率呈现明显的正差异特征，而下面层则是负差异或无差异的特征，表明上面层具有一定的含油气特征。初步认为上面为油层，下面为水层。借助对高分辨率阵列感应测井资料的处理成果，我们可以很明显的看到2370-2388米井段的两个层呈现明显的正差异，且为低侵现象，而下面水层为高侵特征；从处理的反演剖面上看，上面两个层具有良好的渗透性。经过试油，日产油106.1方，日产气18213方，验证了结论的正确性。
图7是高分辨率阵列感应测井在温吉桑油田温检5-1井中的应用实例。淡水泥浆侵入油层可通过阵列感应多种探测深度的优势测量低阻环带的存在来识别低饱和度油层。用五参数低阻环带模型定量计算后，发现存在着明显的一个低阻环带，另外在探测深度与电阻率的关系图上也可以看出存在一个明显的低阻环带，根据已有的知识判别Y层应为油层，经试油证实确实是油层。
6 结论
高分辨率阵列感应测井技术提高了测井解释评价的准确性，它在薄层识别、划分渗透层、描述地层电阻率及侵入剖面的变化和识别油气层方面体现了常规感应测井不可比拟的优势。通过其在吐哈油田的应用研究，逐渐摸索出了一套针对低电阻油层行之有效的解释方法，取得了良好的应用效果，为油气精细评价解释提供了有利的帮助。

参考文献：
[1] 石油测井情报协作编 .测井新技术应用.北京：石油工业出版社，1998
[2] 雍世和，洪有密编.测井资料综合解释与数字处理. 北京：石油工业出版社，1982
[3] Atlass公司，HDIL，测井操做手册

高分辨率阵列感应测井技术及应用
李留中，张日供，仇东凯，彭亚中
（中国石油 吐哈油田勘探开发研究院，新疆 哈密 839009）
摘要 高分辨率阵列感应测井技术，较好的解决了常规测井仪器存在的分辨率低、探测深度浅且不固定、不能解决复杂的侵入剖面等问题。本文从分析高分辨率阵列感应测井的原理、优越性及原始测井资料的处理方法入手，结合并分析了其在吐哈油田探井中的具体应用效果。
关键词 阵列感应 分辨率 侵入剖面 地层电阻率 储层评价

High Definition Induction Logging Technology And Application
Abstract:
High definition array induction logging technology, fairly overcomes many defects that conventional resistivity logging tools have, including low resolution, shallow depth of investigational, non-interpreted invasion profile and difficult identification of the permeable zones. The main body of the artivle has been complied with analysing high resolution array induced logging’s principle , superiority and primitive well logging data treatment method doing logging data , and has analysed it's the concrete application that the Tuha oil field test .
Key words: array induction definition invasion profile Stratum resistivity reservoir evaluation