均匀地层中LWD随钻测井正演响应研究及围岩影响

张杰　徐观佑　王洁

[摘要]地层电阻率是油气评价的重要参数。在实际测井中，围岩是大斜度井和水平井中影响电阻率测井响应特征的主要因素。本文基于随钻电阻率正演数值模拟，研究围岩电阻率对随钻测井响应的影响，为随钻测井解释工作中消除围岩影响提供了理论参考。

[关键词]随钻测井 围岩 数值模拟

[中图分类号] P183 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-198-1

1引言

随钻测井相比电缆测井，可以更真实反映原状地层，有效提高储层评价的准确性[1]。但在大斜度井、水平井测井中，测井响应受围岩和地层各向异性影响较大[2]，现有的垂直井测井解释方法对随钻电阻率测井已不再适用[3]。

本文依据随钻电阻率正演数值模拟[4]，针对围岩对电阻率的影响，研究了随钻电阻率测井响应与围岩电阻率间的变化关系，并对围岩校正提出了简洁的校正思路。

2随钻测井正演计算

水平层状介质中任意方向的磁偶极子源，当线圈距远大于线圈半径时，可等效为垂直和水平方向的叠加[5]。下面讨论磁偶极子分解为VMD和HMD的电磁场分布。

由Maxwell方程出发，根据电磁场的矢量位理论，建立VMD波动方程[6]：

计算接收线圈处得相位差Phase和幅度比Amp。最后，通过线性插值的方法将相位差和幅度比转化为相位电阻率和衰减电阻率。

3随钻电阻率测井响应分析

在实际的测井环境中，地层环境非常复杂，本文主要研究了三层介质中，围岩电阻率对随钻电阻率的影响。假设一个双界面水平均匀层状模型，忽略井眼、侵入影响。在本文数值模拟过程中选取目的层厚度为1m，电阻率分别为20Ω·m和2Ω·m的两种地层模型。

由图2的模拟结果可知，对于低阻围岩，围岩电阻率越大，目的层电阻率测量值越接近地层真实值；对于高阻围岩，围岩电阻率越小，目的层电阻率测量值越接近地层真实值。对比衰减和相位电阻率曲线，表现在曲线中就是相位电阻率更接近地层真实值，相位差比幅度比对地层的分辨率更高。

4结束语

本文针对随钻电阻率测井响应特征进行了研究，分析了围岩对随钻测井响应的影响。研究结果表明：

（1）层状地层中任意方向磁偶极子源产生的电磁场，可看作是垂直和水平磁偶极子源产生的电磁场叠加。

（2）对于低阻围岩，随着围岩电阻率越大，对目的层的影响越小；对于高阻围岩，围岩电阻率越大，对目的层影响越大。相同条件下，围岩对衰减电阻率的影响大于对相位电阻率的影响。

（3）相位电阻率比衰减电阻率更接近地层真实值，即相位电阻率比幅度比对地层分辨率高。

参考文献

[1] 秦绪英，肖立志.水平井随钻测井与常规测井响应特征对比分析[J].勘探地球物理进展，2003，26（4）.

[2] 吴健，胡向阳. 随钻测井曲线影响因素分析与评价[J].地球物理学进展，2013，28（5）.

[3] 邵喜春. 随钻测井资料解释方法研究及应用[D].西南石油大学，2003.

[4] 高杰，柯式镇.电法测井数值模拟现状及发展趋势分析[J].测井技术，2010，34（1）.

[5] 关继腾.高等电磁理论[M].山东：中国石油大学出版社，2010.

[6] 张庚骥.电测井算法[M].北京：石油工业出版社，2009.