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1、第 l 7卷第 1 期 江汉石 油科技 2 0 0 7年 3月 J I A N G H A N P E T R O L E U M S C I E N C E A ND T E C H N O L O G Y V0 1 1 7 N o 1 Ma r 2 0 0 r 7 高分辨率阵列感应测井 及其在江汉油田储层评价中的应用 胡中桂郭秀云 ( 江汉石油管理局测录并工程公司) 摘要 高分辨率阵列感应测井与常规双感应比较， 具有纵向分辨率高、 探测深度较深、 能解 释复杂侵入剖面的优势。一次测井可获取 3种纵向分辨率、 6种探测深度的电阻率测井曲线， 运用 反演技术， 可得到较准确的地层电阻率、 冲洗
2、带电阻率及泥浆侵入深度和电阻率侵入剖面。文中介 绍了高分辨率阵列感应的测井原理、 解释方法， 并与常规双感应电阻率测井进行了对比。现场应用 表明， 高分辨率阵列感应测井既适用于低阻地层， 又适用于中高阻地层， 提高了电阻率测井评价储 层的准确性， 在薄层识别、 划分渗透层、 描述地层电阻率及侵入剖面径向变化、 识别油水层等方面体 现 了常规感应不可比拟的优越性。 主题词 高分辨率阵列感应测井地层真电阻率储集岩薄层地层评价 阵列感应测井仪在2 0 世纪 8 O年代研制， 9 o 年 代进入商业应用。高分辨率阵列感应( H R A I ) 测井 是一种新型的电阻率测井技术， 可提供 3种垂直分 辨
3、率、 6 种探测深度的电阻率测井曲线， 一次可获 取 1 8 条电阻率测井曲线， 具有分层能力强、 探测深 度大和适用条件较广等优点， 在评价薄层及薄互层 方面非常有用， 能够定性识别油水层， 更好地满足当 今油 田油气勘探开发的需要。2 O O 4年江汉油 田引 进了哈里伯顿高分辨率阵列感应仪， 至今在江汉已 测井 1 8口， 应用效果良好。 1 高分辨率阵列感应测量原理 感应测井是利用电磁感应原理测量地层电导率 的一种测井方法， 基本测量单元是双线圈系， 个发 射线圈和一个接受线圈。高分辨率阵列感应测井 仪， 采用 1 个发射线圈和 l 0 个接受线圈( 见图 1 ) ， 这种多个对称的线
4、圈系消除了直偶信号的影响， 得 到了6 个径向探测深度的电阻率曲线( 深探测测量 与浅探测测量无关) 、 提高了垂向分辨率、 消除了井 眼和各种泥浆性能对R x o 的影响。 2 仪器性能、 指标及与常规双感应的比较 高分辨率阵列感应仪器指标： 电阻率范围： 0 1 2 5 2 0 0 0 f l Ill ； 耐压 ： 2 0 0 0 0 P a ； 耐温 ： 1 4 9 ； 测井速度： 6 O f t ra in 仪器频率为8 k H z 或 3 2 k I-I z ； 探测半径有 1 0 in 、 2 0 i n 、 3 0 i n 、 6 0 i n 、 9 0 in 、 1 2 0 i
5、n ； 垂直分辨率为 l 、 2 矗 和4 f t ； 井眼流体： 盐水、 淡水、 油基等泥浆。 高分辨率阵列感应仪器性能稳定， 测井重复性 和一致性好。具独立的泥浆电阻率测量和自动的速 度校正性能。仪器不同探测深度的电阻率曲线相关 性好， 曲线重复性好， 重复误差小于 2 ， 同一探测 深度的响应值几乎是重叠的。不同支仪器在同口 井 中的测量具有很好的对比性， 一致性好。 与常规的双感应测井相比， 高分辨率阵列感应 测井具有很多独特优点( 见表 1 ) 。 3 H R A I 在储层评价中的应用 H R A I 提供的成果在地层评价中可用于识别薄 层， 直观地解释渗透层和非渗透层， 可得到从
6、井眼到 地层的电阻率剖面， 通过反演技术可生成饱和度图 像和滤液体积分析。其优点如下： 3 1 识别薄层 H R A I 是第一种通过直接测量解决薄层问题的 第一作者简介胡中桂 ， 女， 1 9 9 8年毕业于江汉石油学 院， 工程师， 现从事测井资料懈释。 2 8 江汉石油科技 图1 高分辨率阵列感应仪原理图 表 1 高分辨率阵列感应测井与常规双感应测井对比表 图2 T X X井薄层识别测井综合图 1 7卷 岛分辨牢 们 感J HO0l 2 深 HO 0 9 油 录 度 井径 密度 H 0 0 6 深感应 气 _ _L 蹦 ： 0 C I 1 0 0 2 c m 3 HoO3 0 l 2 m
7、 l “ ： I l uo02 论 ( m) f 1 然伽 1 声波 “ o 】 巾 【 J API 2 【 x 】 6 ( 加 U S m l 0 0 Q m ( 1 ( 1 l m l I I ； l 1 2 o o ， 一 、 ， l j f ， - 4 0 t j 一 ) 1 I 4 l l i = ： ! i _ 4 2 歹 。 l 2 l 0 i l 镯 。 群 目 ， j 口 ： 、 ! 1 C J _ l 2 2 0 l 1 ， 。 一 l 曼 - 1 期 胡中 桂等： 高分辨率阵列感应测井及其在江汉油田储层评价中的应用 2 9 DI RXO HT0l HRM 1 深 0 I
8、N ( x l O 2 2 o 0 H T O 2 0 4 ( h9 瞍 S P R T HT 0 3 ， 5 0 mV 5 1 ) 0 2 Q m 20 0 HTo 6 ( m l H ) 7 HTl 2 O 2 Q m 2 ( x 】 8 6 2 、 _ _ - ，、 _ 。 0 、 I f 一 一 872 _ 8 8 2 + 一 r _ 、 一 、 DI 、。 。 一 、 l Rx o HT 0 1 1 l 8 9 2 m O3“ ， ， t T 0 6 、 。， I T1 2 ， j i t I ， 、 s r 9 ( 1 2 9 I 2 ； 图3 X 1 9 5井 H R A I 侵
9、入剖面图 感应仪器。在评价薄层及薄互层方面非常有用。薄 层由于受围岩影响较大， 导致分辨率较低的常规双 感应测井曲线变得光滑， 电阻率严重失真。而高分 辨率阵列感应测井能提供li t 、 2 f t 、 4 ft 共3种分辨率， 1 0 i I l 、 2 0 i n 、 3 0 i n 、 6 o i l l 、 9 o i n 、 1 2 0 i n 6种探测深度 共 1 8 条测井曲线， 普通双感应、 双侧向曲线反映不 出来的薄层， 在 HR A I 的 1 f t 分辨率曲线能很好地反 映出来， 1 ft 分辨率 6 个探测深度的曲线中， 探测最 深的达 1 2 0 in ， 既能满足
10、纵向分辨率要求又能满足探 测深度的要求， 在测井解释中能很好地发现薄油层。 江汉油 田的新沟嘴组为泥膏、 砂泥薄互层， H R A I 测井能反映薄地层的特性， 而双感应曲线分 辨不出较薄的地层。如图2 ， 以T X X井为例， 将阵列 感应垂直分辨率为 1 ft 测井曲线与双感应相比较， 4 l 、 4 5 、 4 6 号层阵列感应测井值为 2 4 1 “1 rn ， 为油 层。而双感应受邻层影响， 在薄层处变得光滑， 数值 不到 2 Q 1 3 1 ， 分辨不出是油层。可见阵列感应测井 曲线具有较高的分辨率， 识别薄层的效果优于双感 应测井。 3 2 反演地层的真电阻率 高分辨率阵列感应既
11、提供深探测达 1 2 0 i n的电 阻率响应， 又提供浅探测深度为 1 0 in的电阻率响 应， 这种测量更能真实地反映地层真电阻率( t ) 和 冲洗带电阻率( R x o ) ， 利用阵列感应一维、 二维反演 程序可得到储层径向侵 特征成果图， 并可提供侵入 深度、 原状地层电阻率( t ) 和冲洗带电阻率( ) 。 3 0 江汉石油科技 l 7卷 图4 x 1 9 5 井 H R A J 油水层识别测井成果图 以图3 为例， 图3 有较高精度的地层真电阻率( t ) 和冲洗带电阻率( R x o ) ， 因此在定量解释中， 可以求 得更准确的含油饱和度。 3 3 反演泥浆的侵入半径 高
12、分辨率阵列感应测井在同一深度可得到 6 个 径向探测深度不同的电阻率值， 能直观反映泥浆侵 入对储层电阻率的影响。对于渗透层， 泥浆侵入使 电阻率径向发生变化。1 0 in 探测深度曲线探测的是 冲洗带电阻率， 2 o 、 3 0 、 6 0 i n 探测深度曲线探测的分 别是冲洗带电阻率和过渡带电阻率， 9 0 、 1 2 0 i n探测 深度曲线探测的是原状地层电阻率， 各曲线分得越 开， 说明侵入越 明显 。当其 中某 2条或某几条不同 探测深度的电阻率曲线重合时， 则可定性认为侵入 半径不大于其中探测深度最浅的电阻率曲线所对应 的探测深度。 图3 为 X 1 9 5 井 H R A I
13、 侵入剖面图， 在 8 6 2 8 6 5 2 m和 9 0 2 9 0 7 m处， 不同探测深度曲线在 渗透层呈明显的负差异， 从侵入剖面上看， 图像颜色 从井眼向两侧由浅至深， 直观指示出泥浆滤液侵入 该套储层所引起的电阻率的增阻变化。定量计算的 结果表明该套储层的侵入深度为 3 8 in 左右。 不同径向探测深度电阻率曲线基本重合， 在 8 7 5 2 8 8 0 m侵入剖面图像基本为同一颜色， 说明 电阻率径向上无变化， 指示无泥浆侵入。但是应注 意的是， 如果地层水与泥浆电阻率、 侵入带电阻率与 原状地层电阻率的差异很小或由于泥饼的封堵( 井 径缩径) ， 各电阻率曲线之间的差异变得
14、不太 明显 ， 那么泥浆侵入情况和地层的渗透性在高分辨率阵列 感应测井曲线上不能很好地反映出来。所提供的 H R A I 侵入剖面图像给出的都是对称剖面， 但实际 上在大多数情况下井眼不是圆的， 地层的侵入在井 周各方向也不太均匀， 侵入剖面可能是不对称的。 3 4 快速定性评价油水层 准确识别油水层是电阻率测井 的基本任务。当 需要定性快速判断油水层又无邻井可参照时， 径向 电阻率比值法往往是最有效的方法之一。由于高分 辨率阵列感应测井探测深度范围大且分布合理， 能 有效描述地层冲洗带、 过渡带和原状地层的电阻率 特性 ， 对于地层水 电阻率和泥浆滤液 电阻率相差较 大的地层， 可利用地层的
15、侵入特性直接定性判断油 水层， 判断油水界面。H R A I 的6 条电阻率曲线具 ( 下转第 4 1页) 第 1期 刘世平： 黄场油田注氮气的实践与认识 4 l 高( 日 产油2 5 t ) 外， 其余油井产量低( 日 产油 1 t 左 右) ， 且油井含水在两个极端， 要么高含水( 9 0 以 上) ， 要么低含水( 1 0 一 2 0 ) ， 生产不平衡。 ( 3 ) 因裂缝存在， 黄 2 2 1 7注氮期间， 高部位 油井黄 2 2 1 6 大量见氮气， 套压持续上升至 5 M P a ， 导致该井无法正常生产 ， 2 0 0 4年 3月 3 0日黄 2 2一 l 6 停产。另一口 一线井黄 2 2 6 有氮气显示， 又由 于黄斜2 2 6 井 1 2 2 3 2 4 d 、 1 2 。 2 9 3 0 d 捞杆作业 等原因影响， 该井产油量无变化。其余油井生产无 明显变化， 套管气监测也没有氮气显示。( 至2 0 0 4 年 l 1
