电阻率各向异性和渗透率各向异性关系研究

电阻率各向异性是储量估算的关键，而渗透率各向异性是有效开采油气的关键。目前可以用新的电缆式多分量感应测井仪来测量电阻率各向异性，还难以直接测量或确定渗透率各向异性。因此，建立电阻率各向异性和渗透率各向异性的关系，用Rh：Rr预测kv：kh，是有益的(这里，kv、Kh分别为垂直和水平渗透率，Rr、Rh分别为地层电阻率的垂直和水平分量)。我们知道，电阻率各向异性和渗透率各向异性都与研究范围有关。我们在地层各向异性性质研究中定义三种尺度：1．微观范畴，直接与单一组分(即砂岩和泥岩)的性质有关；2．宏观范畴，中间范围，由仪器的垂直分辨率所定义。大多数测井仪器都不能够分辨出薄层状砂泥岩层序中单个薄层。在这种情况下，“宏观各向异性”可以用已知的并联和／或串联导体的规则来描述；3．储层范畴，各向异性由相对不渗透泥岩层中缝隙形成的相互连通孔道所控制。我们已开发出一种数值模拟软件，能够在这三个尺度范围内模拟任意三维的、周期结构的电阻率各向异性和渗透率各向异性，模拟结果可以用已知的分析解来验证。我们用这种模型研究了储层的各向异性，发现储层各向异性与泥岩和砂岩的横向范围有关。我们通过改变砂岩和泥岩的厚度，研究了有效厚度与总厚度之比对电阻率各向异性和渗透率各向异性的影响。我们从研究中得出如下结论：电阻率各向异性和渗透率各向异性间的相互关系并非不紧密。在较小范围内，这种关系是由孔隙空间性质的空间分布所控制的；而在较大储层范围内，则是由砂岩体和泥岩隔层中缝隙的空间分布所控制的。我们对2维结构的数字和理论分析表明，电阻率各向异性和渗透率各向异性对于相反特性对比的构造单元是一致的。这就暗示，流体和电流流动各向异性是相等的。然而，这一结论对规则的3维几何体却不成立，一般地，对薄砂泥岩层序，宏观尺度储层范围内，其渗透率各向异性与电阻率各向异性之间没有什么相关性。