[发明专利]一种水平井基于双侧向测井真电阻率反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理测井技术领域，尤其涉及一种基于双侧向测井资料快速反演地层真电阻率的方法。

背景技术

随着我国致密油气、非常规油气的勘探开发程度日渐深入，水平井钻井技术的不断发展，我国每年水平井的数量呈现成倍增长的良好态势。在当前国内水平井中，电缆双侧向测井仍然是获取地层电阻率的一种重要手段。然而在水平井中，由于仪器测量环境的改变，水平井或大斜度井受到的影响因素比直井更多，因此导致测量的电阻率偏离真实的电阻率，进而使得通过电阻率曲线进行流体识别的能力降低，计算的含油饱和度误差较大。因此，亟需一种科学的水平井双侧向电阻率校正方法来达到还原真实地层面的目的。

数值模拟方法在电测井研究与应用中占有重要地位，针对水平井和大斜度井(在本文中可统一用水平井指代大斜度井)双侧向的数值模拟和真电阻率反演的研究，肖加奇等(1996)讨论了三维元素法正演计算双侧向测井响应的技术要求，得出水平井和大斜度井中双侧向测井的模拟计算结果，详细分析了水平井和大斜度井中双侧向受井眼、侵入带、围岩、仪器偏心和井斜等情况下的响应特征。谭永基等(1997)研究了水平井和大斜度井双侧向计算的三维有限元分析法，提出了一种刻分方法，对不同角度情况自动生成网格，并模拟了不同斜度地层的响应。高杰等(2000)在研究利用三维有限元正演方法的基础上，提出了双侧向测井的快速反褶积处理方法，该方法虽然对于厚层且倾斜角较小的情况比较合理，但是对于薄层以及倾角较大的情况，反褶积处理结果与真实地层差距较大。邓少贵等(2009)采用三维有限元素法，模拟不同层厚及围岩条件下双侧向响应，并据此建立了相应校正图版实现快速围岩校正。谭茂金等(2012)通过三维有限元素法模拟了盐水泥浆条件下，井眼、围岩、侵入深度等对双侧向的影响，并建立相应校正图版，实现电阻率的校正。

综合分析前人已有的研究成果，目前针对水平井双侧向真电阻率反演存在以下问题：(1)前人主要通过数值模拟方法考察水平井大斜度井各种情况下双侧向的测井响应，部分研究人员通过制作图版来达到校正目的，然而这种校正方法需要运用大量的图版，并且图版只能进行单一校正，无法满足水平井的要求；(2)水平井中影响因素多，目前严格的电测井三维反演处理过于理想化，并且传统的反演方法对于三维空间反演运算速度慢，无法考虑地层电各向异性，或者考虑的因素单一；另一方面这些方法大部分都是纯数学方法，应用时只要满足模拟出的测井曲线与实测曲线误差小于给定的阈值ε即可，而没有考虑对于岩石物理、地质环境及工程条件等方面是否合理。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种基于双侧向测井资料快速反演地层真电阻率的方法，用以最大限度地恢复地层真实面目。该方法包括以下步骤：

S10，获取水平井双侧向测井曲线资料与辅助测井曲线资料以及邻井或导眼井的测井曲线资料；

S20，根据邻井或导眼井的测井曲线资料对测量的目的层井段分层，确定地层界面并反演出各分层的初始的地层电阻率；

S30，根据水平井双侧向测井曲线资料和辅助测井曲线资料对比邻井或导眼井的测井曲线资料，确定水平段所钻遇的分层段，并建立目的层的初始的地层模型；

S40，根据初始的地层电阻率和初始的地层模型，结合双侧向仪器参数生成各分层的双侧向模拟曲线；

S50，判断步骤S40获得的双侧向模拟曲线与步骤S10获得的双侧向测井曲线是否一致；

若不一致，根据步骤S10获得的双侧向测井曲线，结合地质特征修改初始的地层电阻率和/或初始的地层模型，重复步骤S40和S50，直至步骤S40获得的双侧向模拟曲线与步骤S10获得的双侧向测井曲线一致，输出最终的地层电阻率；

否则，输出初始的地层电阻率。

根据本发明的实施例，上述步骤S20包括以下步骤：

S20.1根据邻井或导眼井的电阻率曲线的斜率变化趋势对目的层井段分层，确定地层界面；

S20.2根据邻井或导眼井的电阻率曲线反演出各分层的初始的地层电阻率。

根据本发明的实施例，在上述步骤S20.2中，所述各分层为电阻率曲线特征明显的地层。

进一步地，所述各分层优选为非泥岩夹层、非致密层和非垮塌层。

根据本发明的实施例，地层电阻率包括水平电阻率和垂直电阻率参数；地层模型包括地层倾向、地层倾角和地层厚度信息。

根据本发明的实施例，在上述步骤S40中，根据初始的地层电阻率和初始的地层模型，结合双侧向仪器参数，采用三维有限元素法生成各分层的双侧向模拟曲线。