水平井地层电阻率各向异性模拟及实例分析

的垂 向电阻率 与水 平电 阻率 的不 同是 地层 电阻率各
的地质过 程 的变 化 。地层 电阻率各 向异性 可分 为宏
观各 向异性 和微观 各 向异性 ，微观 各 向异 性是 因为 构成地 层 的微 观颗 粒 的结 构 、 选 、 结 的不 同 ； 分 胶 宏 观各 向异 性 可能 是 由 以下原 因引起 的［ （ 一 二 ｔ １ ： 元序列 薄互 层 ： 一类 为砂 ／ 泥岩 薄互 层 ， 由于 组成 地 层 的单个 小层 的厚度 小 于仪器 的分辨 率 ，使得地 层 表 现 为宏 观各 向异性 ，其 宏观 地层 电导率 由砂 和泥 的 电导率 和相对 百 分含量 决定 ；另一 类地层 本 身含 有 不 同粒 度 的薄互层 或含 有不 同孑 隙分布 的地 层 也 Ｌ
１ 电阻 率各 向异 性 的 概念
地层 电阻 率各 向异性 是指 岩石 电阻率 随方 向变
化 ， 些变 化 源 自内在 的（ 这 沉积 的） 和应力 诱 导（ 造） 构
２ 地 层 电阻率 各 向异 性 的描 述 参数 及 其 计算
在 测井学 里 ， 常认 为地层 是水 平成层 的 ， 通 地层
的各 向异 性 ： 条裂缝 的张 开层 一般较小 ， 单 常规 测井 仪 器难 以定 量识别 与描述 ，在 电性上 表现 为宏观各
向异性 。
在 实际生 产 中 ， 常规测 井仪 器尺 寸较大 （ 如侧 向
测 井和 感应测 井等 ）不能 或很难 直接 反映微 观各 向 ， 异性 ， 同时 由于裂缝 地层 多为碳 酸岩 ， 不适合 用交 流 电测井 仪器 。 因此 ， 目前交 流 电测 井仪 器分 辨率 不足
一
在水 平井 中地层 为足够 厚度 的均匀 各 向异性介 质 ，
垂直层 界面方 向的电阻率为 Ｒ ， 平行层界 面方 向的
数 。 假 定地层 是水 平 的 ， 在砂 泥岩互 层模 型 中 ， 砂 设
岩 电阻率 为 ， 岩 电 阻率 为 ， 岩 累积 厚度 为 泥 砂
ｈ， 泥岩 累积 厚度 为 ｈ 当测 井 仪器 不 能分辨 单 一
作 者 简 介 ： 臻 （９ ５ ） 男 ， 江 大 学在 读硕 士研 究生 ， 主要 从 事 测 井 解 释 方 面 的研 究工 作 。 秦 １ ８一 ， 现 汪 中浩 ， ， 江 大 学地 物 学院教 授 期 状事 测 井教 学和 解 耪研 究 上作 。 男 长 长
１ ０
国 外 测 井 技 术
２ １ 年 ４月 ０１
为了描述岩石 电阻率各 向异性 程度我们通 常还 定义 电阻率各 向异性 率（ 电阻 率各 向异性 系数 ） ，
一
般各 向异性系数 入 用垂直 电阻率 Ｒ 与水平 电阻
率 Ｒ 之 比的平方根来 表征 ， ｈ 其数学 表达式为 ：
乏
＋＋ 毒簪＋ 惫
ｊ （ ３ ）
由上述各 向异性系数定 义知道 ，各 向异性 指数
主要 与砂泥 岩电阻率反差程度 和砂泥岩相 对厚度 有 关。
图 １地层中水平电阻率和垂直 电阻率示意图
当层面远离井 眼时 ，电阻率各 向异性研究假设
的砂岩层和 泥岩层 时 ，仪器测 量的视 电阻率 是地层 水 平 电阻率 和垂直 电阻率 的某 种组合值 。计 算垂直 电阻率时认 为每一个 地层好 比是一个 串联 电路 中的
摘
要 ： 层 电 阻率各 向异性 可分为宏 观各 向异 性和微 观各 向异性 ， 地 实际生产 中常 见的是砂 泥岩 薄
互层 中的宏观各 向异 性 。本文通 过分析 ＨＤ４油 田 ２口水 平 井井眼轨迹 与地层 之 间关 系， 拟 出地 模 层 的视 电 阻率 与导 眼井 实际测 量 电阻率对 比 ， 并模 拟 出各 向异性 系数 ， 现各 向 同性 地层 中能借 用 发 直 井 的饱 和度 解释模 型 处理水 平 井的测 井资料 。
向异性 的具体体现之～。 目 前常用的描述地层电阻 率 各 向异 性 的参 数 主要 有 ， 直 电 阻率 Ｒ ， 在 垂 垂 指
赢 于 沉积 作用 的平 面 垂 直 面 上测 得 的 电阻率 ； Ｄ 水 平 电阻率 Ｒ ¨指 在平 行 于沉 积作 用 的平 面 即水平 面 上测 得 的 电阻率 （ 图 １ ， 如 ） 以及 电 阻率 各 向异 性 系
关键 词 ： 电阻率各 向异性 ； 水平 井 ； 模拟 表 现为 宏 观各 向异性 。可 以说层 状 泥岩 ／ 砂岩 地层 是宏 观各 向异性 地层 的主要 形式 。２ 裂缝 引起 地层 （）
０ 引 言
自２ ０世纪 ８ ０年代 初 具有工 业应 用价值 的水 平 井在欧洲 诞生 后 ， 以其投 资 回收率 高 、 用范 围广 它 适 泛的优点 得 到 了全 世界 的青 睐。然 而水平井 无论 在 钻井 、 井还是 开采 诸方 面都是 一个新 的技 术领 域 。 测 水平井 的测井 响应 不 同于垂直 井 ，受 其特殊 的环 境 影响 ， 主要表 现在空 间位 置 、 眼 、 井 泥浆 侵入 、 层的 地
以正确 识别单 个 的地 层现象 时 ，均表 现为宏 观各 向
异性 。
各 向异性 等方 面 ［ １ １ 。而水 平井 电阻率 测井极 易受 到
地 层各 向异性 的影 响 ， 需要 从各 向异性 的起 源 出发 ，
利用 电阻率各 向异 性 的方程式 ，结合 井 眼轨迹 与地
层 关系 ， 来进行 水平 井 电阻率测 井资料 的解 释 。
２ １ 年 第 ２期 ０１
总 第 ｝２ ８ 蝴
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国 外 测 井 技 术
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综述 ・
水平井地层 电阻率各 向异性模拟及实例分析
秦臻 汪 中浩 后敏 魏芬
油气 资源与勘探 技 术教 育部 重点 实验 室（ 江大学 ） 长