[發明專利]一種水平井基于雙側向測井真電阻率反演方法

在審

• 申請號: 201610681229.5
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN107762490A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 胡松;李軍;王曉暢;張軍;金武軍;胡瑤;蘇俊磊;南澤宇
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建

技術領域

本發明涉及地球物理測井技術領域，尤其涉及一種基于雙側向測井資料快速反演地層真電阻率的方法。

背景技術

隨著我國致密油氣、非常規油氣的勘探開發程度日漸深入，水平井鉆井技術的不斷發展，我國每年水平井的數量呈現成倍增長的良好態勢。在當前國內水平井中，電纜雙側向測井仍然是獲取地層電阻率的一種重要手段。然而在水平井中，由于儀器測量環境的改變，水平井或大斜度井受到的影響因素比直井更多，因此導致測量的電阻率偏離真實的電阻率，進而使得通過電阻率曲線進行流體識別的能力降低，計算的含油飽和度誤差較大。因此，亟需一種科學的水平井雙側向電阻率校正方法來達到還原真實地層面的目的。

數值模擬方法在電測井研究與應用中占有重要地位，針對水平井和大斜度井(在本文中可統一用水平井指代大斜度井)雙側向的數值模擬和真電阻率反演的研究，肖加奇等(1996)討論了三維元素法正演計算雙側向測井響應的技術要求，得出水平井和大斜度井中雙側向測井的模擬計算結果，詳細分析了水平井和大斜度井中雙側向受井眼、侵入帶、圍巖、儀器偏心和井斜等情況下的響應特征。譚永基等(1997)研究了水平井和大斜度井雙側向計算的三維有限元分析法，提出了一種刻分方法，對不同角度情況自動生成網格，并模擬了不同斜度地層的響應。高杰等(2000)在研究利用三維有限元正演方法的基礎上，提出了雙側向測井的快速反褶積處理方法，該方法雖然對于厚層且傾斜角較小的情況比較合理，但是對于薄層以及傾角較大的情況，反褶積處理結果與真實地層差距較大。鄧少貴等(2009)采用三維有限元素法，模擬不同層厚及圍巖條件下雙側向響應，并據此建立了相應校正圖版實現快速圍巖校正。譚茂金等(2012)通過三維有限元素法模擬了鹽水泥漿條件下，井眼、圍巖、侵入深度等對雙側向的影響，并建立相應校正圖版，實現電阻率的校正。

綜合分析前人已有的研究成果，目前針對水平井雙側向真電阻率反演存在以下問題：(1)前人主要通過數值模擬方法考察水平井大斜度井各種情況下雙側向的測井響應，部分研究人員通過制作圖版來達到校正目的，然而這種校正方法需要運用大量的圖版，并且圖版只能進行單一校正，無法滿足水平井的要求；(2)水平井中影響因素多，目前嚴格的電測井三維反演處理過于理想化，并且傳統的反演方法對于三維空間反演運算速度慢，無法考慮地層電各向異性，或者考慮的因素單一；另一方面這些方法大部分都是純數學方法，應用時只要滿足模擬出的測井曲線與實測曲線誤差小于給定的閾值ε即可，而沒有考慮對于巖石物理、地質環境及工程條件等方面是否合理。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提出了一種基于雙側向測井資料快速反演地層真電阻率的方法，用以最大限度地恢復地層真實面目。該方法包括以下步驟：

S10，獲取水平井雙側向測井曲線資料與輔助測井曲線資料以及鄰井或導眼井的測井曲線資料；

S20，根據鄰井或導眼井的測井曲線資料對測量的目的層井段分層，確定地層界面并反演出各分層的初始的地層電阻率；

S30，根據水平井雙側向測井曲線資料和輔助測井曲線資料對比鄰井或導眼井的測井曲線資料，確定水平段所鉆遇的分層段，并建立目的層的初始的地層模型；

S40，根據初始的地層電阻率和初始的地層模型，結合雙側向儀器參數生成各分層的雙側向模擬曲線；

S50，判斷步驟S40獲得的雙側向模擬曲線與步驟S10獲得的雙側向測井曲線是否一致；

若不一致，根據步驟S10獲得的雙側向測井曲線，結合地質特征修改初始的地層電阻率和/或初始的地層模型，重復步驟S40和S50，直至步驟S40獲得的雙側向模擬曲線與步驟S10獲得的雙側向測井曲線一致，輸出最終的地層電阻率；

否則，輸出初始的地層電阻率。

根據本發明的實施例，上述步驟S20包括以下步驟：

S20.1根據鄰井或導眼井的電阻率曲線的斜率變化趨勢對目的層井段分層，確定地層界面；

S20.2根據鄰井或導眼井的電阻率曲線反演出各分層的初始的地層電阻率。

根據本發明的實施例，在上述步驟S20.2中，所述各分層為電阻率曲線特征明顯的地層。

進一步地，所述各分層優選為非泥巖夾層、非致密層和非垮塌層。

根據本發明的實施例，地層電阻率包括水平電阻率和垂直電阻率參數；地層模型包括地層傾向、地層傾角和地層厚度信息。

根據本發明的實施例，在上述步驟S40中，根據初始的地層電阻率和初始的地層模型，結合雙側向儀器參數，采用三維有限元素法生成各分層的雙側向模擬曲線。