水平井碳酸盐岩裂缝型储层双侧向测井响应特性.doc.doc

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1、文章编号：1673-8926（2012）03-0001-04水平井碳酸盐岩裂缝型储层双侧向测井响应特性刘迪仁1，2，夏培1，2，万文春1，2，闫林辉1，2，赵建武3（1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北荆州434023；2.长江大学地球物理与石油资源学院，湖北荆州434023；3.中国石油集团测井有限公司评价中心，陕西西安710201）摘要：由于水平井的测井环境完全不同于直井，因此直井中所建立的裂缝型储层的双侧向测井响应模型、解释方法以及特征规律不适用于水平井。采用三维有限元数值模拟方法，

2、分别对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝中流体电阻率、基岩电阻率、裂缝倾角以及泥浆侵入半径等的关系作了正演计算与分析，并总结了水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应变化规律。该研究成果对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的测井解释具有一定的参考价值。关键词：水平井；碳酸盐岩；裂缝型储层；双侧向测井；数值模拟中图分类号：TE344文献标志码：A0引言水平井钻探是油气勘探开发中的一项重要技术。在碳酸盐岩裂缝型油气藏中钻探水平井，能有效地提高单井产量和油气藏勘探开发效益。对于碳酸盐岩裂缝型

3、油气藏的勘探开发而言，裂缝的位置、产状以及孔隙度的评价是关键。双侧向测井作为一种常规的测井方法，具有成本低、运用广泛等优点。由于双侧向测井仪器具有较好的电流聚焦能力，且深、浅侧向测井的聚焦能力和径向探测半径不同，因此，双侧向测井能较好地反映出碳酸盐岩裂缝的发育程度，对裂缝的识别能力比较强。国内外许多学者利用正演模拟研究了双侧向测井在裂缝型储层中的响应特征：Sibbit等［1］利用二维有限元法计算了单一裂缝在0°和90°这2种情况下的双侧向测井响应值，并得到了相应裂缝张开度的计算方法；Pezard等［2］利

4、用平板裂缝模型推导了裂缝在任意倾角下的双侧向测井响应；李善军等［3］采用三维有限元法计算了任意产状裂缝的双侧向测井响应，并通过正演模拟将裂缝划分为高度裂缝、倾斜裂缝和低角度裂缝3种类型；汪涵明等［4］采用三维有限元法计算了单一倾斜裂缝的双侧向测井响应；史謌等［5］对直井中裂缝的双侧向测井响应特征进行了计算和分析，并在大量正演模拟的基础上得到了裂缝的双侧向测井响应反演公式；邓少贵［6］计算并总结了不同倾斜条件下裂缝的双侧向测井响应特征，同时提出了裂缝孔隙度的计算方法。目前对于碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响

5、应研究大多只针对直井，而围绕水平井环境中裂缝的双侧向测井响应的研究则相对较少。由于水平井井轴方向和双侧向仪器电流面方向的改变，直井中的研究模型及特征规律已不适用于水平井。因此，针对水平井环境，有必要开展双侧向测井响应的正演数值模拟研究，以指导水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的解释。笔者针对水平井中复杂的测井环境，采用三维有限元数值模拟方法，分别对水平井中碳酸盐岩裂缝型储层的双侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝中流体电阻率、基岩电阻率、裂缝倾角以及泥浆侵入半径等的关系作了正演计算与分析，并总结了水平井中碳酸盐岩裂缝型

6、储层的双侧向测井响应变化规律。收稿日期：2012-03-05；修回日期：2012-04-12基金项目：国家自然科学基金项目“伪随机扩频脉冲在地球介质中的传播特性研究”（编号：40774073）和国家大学生创新性实验项目“套管井电场特性的三维数值模拟研究”（编号：A091048917）联合资助。第一作者简介：刘迪仁（1965－），男，副教授，博士，主要从事电法测井正反演、复杂储层测井评价及光纤传感技术等方面的理论和应用研究。地址：（434023）湖北省荆州市长江大学地球物理与石油资源学院。E-mail：li

7、udr@yangtzeu.edu.cn乙乙乙鄣鄣鄣x鄣鄣鄣y鄣鄣鄣z鄣鄣鄣U鄣U鄣U各向异性。假设等间距的平行裂缝布满整个求解区，裂缝间距小到一定程度，则等间距平行裂缝组的双侧向测井响应与宏观各向异性介质的双侧向测井响应相一致［3］。笔者采用等间距的平行平板状F（U）=1σ2+2+2dΩ-2ΩΣIAi·UAi（8）i式中：σ为介质电导率，S/m；IAi为双侧向仪器供电电极Ai的电流，A；UAi为双侧向仪器供电电极Ai的电位，V。在恒压电极表面，U满足第一类边界条件（双侧向仪器电极电位UA为已知常数）；在恒

8、流电极表面，U满足第二类边界条件（双侧向仪器电极电流IA为已知常数，双侧向仪器电极电位UA为未知常数）；在绝缘边界面上，鄣U/鄣n=0。裂缝型储层模型（图1）进行了研究。图1中h为裂围岩电阻率基岩电阻率围岩碳酸盐岩基岩d裂缝hθ泥浆电阻率A2A0A1A1′（B1）A2′（B2）井轴水平井中双侧向测井响应数值模拟2碳酸盐岩基岩基岩电阻率围岩电阻率2.1计算仪器常数k值为了检查计算方法与计算结果的合理与否，一般采用在均匀介质中求出