带有启发式搜索规则的多元测井数据序列最优分割方法

简要回顾了应用测井资料根据方差分析原理反演地层界面的经典方法———多元测井数据最优分割算法。为了克服该算法存在的 3个缺点 ,给出了最优分割算法的收敛条件和避免给出假地层界面及减少计算工作量的启发式搜索规则。多元测井数据最优分割算法的收敛条件是基于测井资料分层过程中构造的均方和序列 (以下称测井资料分层均方和序列 )的单调非递减特性给出的。它要求每增加一个新地层 ,分层均方和的增量相对于其最大值要小到可以被忽略的程度。同时 ,要求新增地层的分层均方和与其最大值的比值要达到一定的程度。通过定义 3种曲线模式 :跳跃、渐变和峰来限定寻找地层分界点的搜索范围 ,从而避免了假地层的出现 ,同时也减少了计算工作量。

多元感应测井在三维井眼环境下的响应

在过去几年里，我们了解了常规感应测井仪（线圈共轴排列）的许多知识，对井眼流体、仪器偏心、泥浆侵入以及由钻井卢的裂缝对仪器的响应有了初步的认识。多元感应仪器的最初目的是解决地层电阻率各向异性，除了地层各向异性的因素外，任何因素在资料解释中都必须要了解和考虑。我们已经应用三维有限差分模型来研究多元感应测井仪对井眼流体电阻率和电导率、仪器偏心、侵入（圆形和非圆形）、由钻井引起的裂缝及交错地层的响应。我们认为，共面线圈（XX）受井眼流体（高阻或导电）影响比常规共轴线圈（ZZ）受井眼流体影响更大。根据仪器偏心的方向，偏心对XX排列和YY排列的线圈会有不同程度影响，这与ZZ响应情况完全不同，ZZ响应一般不受仪器偏心影响。当仪器向X方向偏心（指向X发射点），YY响应变化极为明显，而XX响应变化甚小。当仪器向Y方向偏心，情况正相反。对于非圆形侵入，如侵入带的横截面为椭圆，XX和ZZ两种排列的响应都与具有相同半径的圆形侵入的XX和ZZ响应相似，这个半径是该椭圆侵入的椭圆短袖，而YY排列的响应可以通过两个圆形侵入响应的平均值来更准确地计算，这两个圆形的半径分别是该椭圆的长轴和短轴。填入高阻流体的翼状裂缝对YY测量不会有什么影响，但会使XX视电导率读数呈级数增加。因此，裂缝将减少常规共轴排列的ZZ线圈的电导率读数，这里该裂缝被假设沿X方向的径向传播。填入导电流体的裂缝对YY和ZZ的响应几乎没有影响，但XX视电阻率读数呈级数增加。我们认为在交错地层中，当井眼与层面的相关角度增加，ZZ视电导率将减少，XX和YY的视电导率都增大。

在大斜度和水平井中应用多元感应测井提高砂泥岩解释精度

通常在砂泥岩薄互层的低储层中有一定数量的油气含量。如果薄互层的厚度薄到仪器在纵向上难于分辨的话，使用常规测井响应探测储和准确评价地层参数就相当困难了。砂泥岩薄层能够显示出横向和纵向电阻率迭加的各向异性的电性特征。电阻率可分为横向和纵向电阻率。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经的合成值。若单独使用常规感尖测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在合成值。若单独使用常规感应测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在直井、斜井和水平井中同时测量电阻率横向和纵向分量来确定砂层中油敢饱和度。首先采用该种仪器是在北海的一口水平生产井中，这口井的储层包含一组厚度超过3ft的砂泥岩薄互层。这组薄层代表着三角洲水道的天然堤、决口扇或河漫滩沉积沙，或冲积扇的末端部分。此次现场试验的目的是将第一手获取的可靠电阻率与其他电缆测量数据和表面数据进行对比。其二就是应用测量得到的电阻率数据来准确估算薄层中的油气饱和度。多元感应测井仪得到的电阻率值与高分辨率感应仪的测量值及频率为2MHz的电阻率导向设备得到的随钻测井资料是一致的。在导电页岩的纯砂岩和高阻砂岩中，多元感应仪得到的横向和纵向电阻率值与附近直井中的电性响应特征有较好的一致性，并且优于高分辨感应仪和导向设备的测量结果。对于用多元感应测井在砂泥岩薄互层中测量得到的横向和纵向电阻率值，采用砂泥岩薄互层评价方法对含油总量的评价将比采用标准评价方法提高35％，在薄互层段的单个区域中，多元感应测井数据 得到的气饱和度与毛细压力曲线数据极其吻合。此外，当和以常规感应测井资料为基础进行对比时，电阻率的相关性对自然伽马／补偿密度／补偿中子测井得到的泥质含量很有益处。岩石物性解释精度的提高应归结于多元感应测井中电阻率测量方法的应用。

利用多元感应测井数据确定相对倾角、方位角及各向异性电阻率

现代感应仪器采用多组发射－接收器结构，能直接测量获得横向和纵向电阻率，这对于描述油气勘探中常遇到的低阻油藏来说是必要的。多元感应数据是电阻率与几何因子（相对倾角和方位角）的非聚焦非线性的 函数。以往的反演技术假定相对倾角和方位角为已知，但实际上我们并不能事是确切知道这两个角，不合适的假设会得到错误的反演结果，因此有必要在反演中仔细研究相对倾角和方位角。我们首先通过灵敏度分析，研究相对倾角和方位角是如何影响多元感应测井数据的，然后探讨对多元感应测井数据进行反演进而得出相对倾角和方位角的可行方法。我们设计一种一维反演方法来得到相对倾角、相对方位、横向以及纵向电阻率。反演算法使用的目标函数对每个反演参数赋予同等的重要性，反演过程受外围补偿函数的约束。数据测试表明新反演算法能有效地获得地层倾角信息，以及各向异性电阻率分布。