渤海油田隨鉆電阻率測井資料異常響應(yīng)分析

關(guān)鍵詞：隨鉆電阻率;資料品控;井眼校正;適用性分析

0 前言

隨著大斜度井、水平井等復(fù)雜工藝井的廣泛應(yīng)用，隨鉆測井技術(shù)研究與隨鉆測井儀器研發(fā)得到了快速的發(fā)展。資料品控工作中發(fā)現(xiàn)隨鉆電阻率資料出現(xiàn)測量數(shù)值異常、曲線異常“跳躍”等異常現(xiàn)象。本文總結(jié)了隨鉆電磁波電阻率測量原理與環(huán)境影響因素，針對資料異常現(xiàn)象進(jìn)行原因分析與探究，對資料品控與解釋評價(jià)工作有重要的指導(dǎo)意義。

1 隨鉆電磁波電阻率測量原理及環(huán)境影響因素

1.1 隨鉆電磁波電阻率測量原理

隨鉆電磁波電阻率的基本原理是圍繞在鉆鋌上的發(fā)射線圈震蕩產(chǎn)生特定頻率的電磁波，在井眼和地層傳播過程中產(chǎn)生渦流，進(jìn)而產(chǎn)生二次感應(yīng)電磁波，由兩個(gè)間隔的接收線圈進(jìn)行接收。電磁波在地層介質(zhì)中傳播會發(fā)生相位移動與幅度衰減，經(jīng)過兩個(gè)線圈時(shí)相位和幅度是不同的。經(jīng)過相應(yīng)的鏈表轉(zhuǎn)換，由相位差與幅度比轉(zhuǎn)換得到的電阻率分別稱為相位電阻率與衰減電阻率[1]。

1.2 隨鉆電磁波電阻率環(huán)境影響因素

隨鉆電磁波電阻率的環(huán)境影響因素主要包括井眼影響、偏心影響、侵入影響、圍巖影響、極化效應(yīng)、各向異性及介電效應(yīng)[2]。

①井眼影響：井眼影響會使視電阻率數(shù)值發(fā)生變化，變化的幅度受井眼半徑、泥漿電阻率、地層背景電阻率影響。研究表明：井眼較大時(shí)，視電阻率小于真電阻率;泥漿電阻率越小，對電阻率測量值影響越大;②偏心影響：井徑變化、儀器不居中、地層與泥漿電阻率差異較大時(shí)會造成高頻磁場的分布不再是一個(gè)同心圓，使得高頻電阻率出現(xiàn)測量失真現(xiàn)象。這種情況在對稱補(bǔ)償式儀器中很少出現(xiàn);③侵入影響：在鹽水泥漿體系下，泥漿侵入會導(dǎo)致深淺電阻率出現(xiàn)分離及測量值降低，分離與降低程度與侵入程度有關(guān)。該現(xiàn)象一般出現(xiàn)在地層暴露時(shí)間較長或隨鉆復(fù)測的情況下;④圍巖影響：由于隨鉆電磁波電阻率探測范圍較大，目的層較薄時(shí)測井值受低阻圍巖電阻率的影響，使實(shí)測值明顯降低，尤其對深探測電阻率影響較大;⑤極化效應(yīng)：在大斜度井和水平井中，儀器鉆到層界面附近電阻率突然增到極大、產(chǎn)生嚴(yán)重畸變的現(xiàn)象即電阻率的極化角效應(yīng);⑥各向異性：當(dāng)?shù)貙与娦詤?shù)在不同測量方向上不同的時(shí)候，電阻率會受到各向異性影響發(fā)生變化。井斜增大使得隨鉆電阻率測量信號中垂直電阻率的貢獻(xiàn)增大，導(dǎo)致相位與衰減曲線出現(xiàn)明顯分離;⑦介電效應(yīng)：高阻地層中，介電常數(shù)變得較為重要。當(dāng)輸入介電常數(shù)與地層實(shí)際介電常數(shù)出現(xiàn)差異時(shí)，衰減與相位電阻率出現(xiàn)明顯分離。該效應(yīng)對衰減電阻率影響較大。

2 隨鉆電阻率異常現(xiàn)象原因分析

2.1 隨鉆電阻率與雙側(cè)向的測量數(shù)值差異

A井測量項(xiàng)目為隨鉆電阻率ACPR與雙側(cè)向DLL。MD1625-1640m深側(cè)向RD與低頻長間距相位RCPLLM曲線測量值差異較大（RD>RCPLLM）。經(jīng)調(diào)研，本井雙側(cè)向未進(jìn)行井眼校正，隨鉆電阻率經(jīng)過井眼校正處理。回放隨鉆原始電阻率曲線，原始長間距相位RAPLLM/RAPLHM與深側(cè)向RD基本重合，數(shù)值接近，可知井眼校正是造成本井電阻率數(shù)值差異的原因。

2.2 相位電阻率異常“跳躍”現(xiàn)象

P油田開發(fā)井使用EWR-P4儀器，相位電阻率在高阻砂巖段頻繁出現(xiàn)異常“跳躍”現(xiàn)象。相位曲線劇烈變化對測井劃分油水界面、計(jì)算飽和度有較大影響，技術(shù)人員必須對該現(xiàn)象有清楚的認(rèn)識。

2.2.1 儀器結(jié)構(gòu)影響

EWR-P4為Sperry Sun公司于1991年推出的第二代儀器，天線分布形式為單邊四發(fā)雙收，39in長間距采用1MHz頻率，其他采用2MHz頻率;提供8條相位與衰減電阻率測量[3]。

如圖1所示，當(dāng)沒有井眼補(bǔ)償時(shí)井眼尺寸細(xì)微變化會導(dǎo)致數(shù)據(jù)毛刺及跳尖現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，曲線變化幅度較大，分離程度明顯，局部測量嚴(yán)重失真;井眼補(bǔ)償在一定程度上抵消了井眼細(xì)微變化對電阻率測量值的影響，使曲線形態(tài)更為平滑。EWR-P4儀器為單邊發(fā)射接受，儀器本身沒有進(jìn)行井眼補(bǔ)償，無法從根本上消除毛刺與跳尖現(xiàn)象[1]。EWR-P4儀器本身只能發(fā)射1MHz及2MHz兩種高頻率，探測深度相對淺，高頻相位電阻率易受到偏心影響產(chǎn)生異變--當(dāng)泥漿與地層電阻率差異較大、對比度較高時(shí)，偏心易導(dǎo)致相位曲線出現(xiàn)“跳躍”現(xiàn)象。

統(tǒng)計(jì)P油田EWR-P4儀器作業(yè)井可知：當(dāng)鉆井作業(yè)使用高礦化度氯化鉀聚合物型或PEM泥漿（濾液氯根>70000ppm）時(shí)，相位在中--高阻段（電阻率≥40-50Ω·m）即可出現(xiàn)跳尖現(xiàn)象;當(dāng)使用低礦化度改進(jìn)型PEC泥漿（濾液氯根≈18000ppm）時(shí)，即使在40-50Ω·m的中高阻地層中相位曲線沒有出現(xiàn)明顯跳尖現(xiàn)象。在低礦化度泥漿體系下，EWR-P4儀器能夠得到相對較好的資料質(zhì)量。

2.2.2 測量精度影響

EWR-P4隨鉆電阻率測量原理接近電纜感應(yīng)測井，適用于中低阻地層，在測量高阻地層時(shí)易出現(xiàn)誤差及超量程現(xiàn)象。當(dāng)?shù)貙诱骐娮杪蔬_(dá)到300Ω·m時(shí)，相位差變化在（±0.05）°范圍內(nèi)視電阻率值范圍在200-400Ω·m之間變化，在高阻層段中相位的誤差范圍隨地層電阻率增大而增大，視電阻率的取值會在高低誤差區(qū)間內(nèi)浮動，也會造成電阻率曲線劇烈變化。

綜上所述，P油田主要使用高礦化度聚合物型泥漿（濾液氯根65000-100000ppm），油層電阻率較高，地層與泥漿對比度較高，導(dǎo)致了EWP-P4相位曲線“跳躍”現(xiàn)象。使用對稱補(bǔ)償式隨鉆電阻率儀器可以在一定程度上消除井眼環(huán)境對電阻率曲線的影響，準(zhǔn)確地得到地層電阻率。

3 結(jié)論

①隨鉆電阻率與雙側(cè)向的測量原理有較大差異，兩種電阻率需在同一條件下對比驗(yàn)證;②EWR-P4結(jié)構(gòu)為非對稱式，發(fā)射頻率高，在高礦化度泥漿體系下易受偏心影響導(dǎo)致曲線“跳躍”現(xiàn)象，無法從根本上消除該現(xiàn)象;在低礦化度泥漿體系下該儀器能夠得到較好的曲線質(zhì)量。使用補(bǔ)償式隨鉆電阻率儀器可以在一定程度上消除井眼變化對電阻率的影響，能夠相對準(zhǔn)確地得到地層電阻率;③各種環(huán)境影響因素會造成隨鉆電阻率的異常分離與排序，根據(jù)曲線間不同的分離關(guān)系定性判斷異常現(xiàn)象原因，可進(jìn)行針對性校正，加強(qiáng)對曲線異常現(xiàn)象的認(rèn)識對資料品控與解釋評價(jià)工作具有重要的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛敏.LWD隨鉆測井解釋技術(shù)研究[D].大慶：東北石油大學(xué)，2010.

[2]陳愛新.隨鉆電磁波測井環(huán)境影響分析[J].石油地球物理勘探，2006（05）：601-605+614+491-492.

[3]劉紅岐，劉建新，代春明，等.渤中地區(qū)EWR-Phase4隨鉆測井異常響應(yīng)特征[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，37（02）：73-81.

作者簡介：

王玉玨（1982- ），男，天津人，本科，工程師，主要從事海上油氣田測井作業(yè)管理及綜合研究工作。