水平井测井解释技术综述_周灿灿

第21卷　第1期地　球　物　理　学　进　展V ol.21　N o.12006年3月(页码:152～160)

P ROG RESS IN G EOP H YSICS

M ar.　2006

水平井测井解释技术综述

周灿灿,　王昌学

(中国石油勘探开发研究院测井与遥感技术研究所,北京100083)

摘　要　水平井的大规模钻井和应用是20世纪后期石油工业的一个亮点.水平井技术在新油田开发和老油田调整挖潜上成效显著,它可降低勘探开发成本、大幅度提高油气单井产能和采收率等.回顾了水平井及水平井测井解释发展历史,比较了垂直井和水平井测井及解释评价上的异同,分析了水平井测井环境以及测井解释所面临的问题,简述了一些水平井测井数据处理方法及综合解释中应注意的问题,最后根据我国目前的水平井测井解释现状分析了存在的问题,提出了今后发展的思路:以跟踪国外和创新发展国内水平井解释技术为目标,开展复杂条件下各种测井方法的正反演研究,研究各种环境影响因素的校正方法,注意多学科的交叉综合,结合垂直井测井解释经验和水平井测井的特点提高水平井测井解释水平.

关键词　水平井,测井解释,随钻测井,数值模拟,各向异性

中图分类号　P631 文献标识码　A 文章编号　1004-2903(2006)01-0152-09

Technology Review on the log interpretation of horizontal well

ZH OU Can -can ,　WANG Chang -xue

(Well logg in g an d remote sen sing techno logy d ep artment ,resear ch institute o f p etroleum exp lor ation

and develo pment ,p etroChina ,Beijing 100083,China )

A bstract T he highlight in oil industry is the applicatio n of ho rizo ntal w ell technolo gy during the later o f tw entieth century.T he rema rkable effec ts of ho rizontal well techno lo gy on the development of oil fields re sult fro m the reduc -tion of the costs of ex plor atio n and development ,and the ev ident improvement o f producility o r recover y ratio of o il -gas in single well ,et al.T he ev olved histo ry o f ho rizo ntal well techno log y is described ,the different and the same in lo g inter pretatio n ar e illustrated betw ee n the horizo ntal w ell and the ver tica l w ell ,the well log ging environments and the cur rent pr oblems ana lyzed in the log interpretation of horizo nta l well ,and some aspects being paid at tentio n to in processing and co mprehensive interpre ta tion o f ho rizontal we ll log s prese nted simply.T he ex isting pro blens in the ter -pre ta tion of harizo ntal w ell lo gging ar e pointed out accor ding to the current situation in o ur country ,and some ideas are sho wed in the end ,that ar e ,based on the follow ing of fo reig n methods a nd the inno vating of do me stic technolo -g ies in horizo ntal well lo g inter pretatio n ,the re sear ch of fo rwa rd and inv ersio n methods should be do ne to log s in co mplex env ir onme nt ,the mea ns investig ated to cor rect the effec ts of various o f enviro nments ,the integ rated applica -tions of multi -discipline know ledge and inte rpretatio n ex periences of ver tical well r einfo rced to improv e log inte rpreta -tion of ho rizontal w ell.

Keywords hor izontal w ell ,log interpre ta tion ,LWD ,numeric simulatio n ,anisotr opy

收稿日期　2005-07-10;　修回日期　2005-08-20.

作者简介　周灿灿,男,1961年生,汉族,安徽人,2003年毕业于中国科学院广州地球化学研究所构造地质学专业,获博士学位,高级工程

师,主要从事测井解释和石油地质综合研究(E -mail :zcc @https://www.360docs.net/doc/fa16145133.html, ).

0　引　言

自20世纪80年代初具有工业应用价值的水平井在欧洲诞生后,水平井技术就迅速席卷石油钻采行业.正如水平井技术早期积极推广者———加拿大

卡尔加里大学地球物理教授Fete r Gretener 所说[1]

,水平井的影响是多方面的,也越来越被人们所

接受,未来的钻井类型中,大部分会是水平井.

水平井主要用于碳酸盐岩裂缝油藏、带气顶或底水的油藏、薄层油藏、低渗透油藏、稠油油藏和高

1期周灿灿,等:水平井测井解释技术综述

含水人工注水油藏等的开发[2].其应用需求主要体现在四个方面:其一是通过贯穿天然裂缝带大幅度提高裂缝性地层油气产量;其二是通过增加井眼与地层的接触面积和穿过渗透性较好的地带提高低孔较致密储层油气产能;其三是根据油气水分布控制钻井走向以减少水锥进和气锥进从而提高单井油气采收率;其四是提高勘探开发效率,对很多类型的油藏,水平井钻井可大大降低钻井平均密度.水平井的造价虽然高于垂直井,但对非裂缝性油藏其产量大约是垂直井的3倍,对具有天然裂缝的油藏产量可达到垂直井的12倍[3],对含水开采的油田,油气采收率要比垂直井提高很多.

1　水平井及水平井测井解释发展历史[4～16]

最早采出石油的方式是人工挖掘,这应视为钻井技术的前身,而具有现代工业技术特点的钻井技术似乎发源于中国所采用的顿钻钻井技术.同样,水平井技术发源于人们在相对较浅的油层挖掘长隧道并钻水平状的泻油孔眼来收集石油.随着机械制造技术的发展,油井的深度不再限于浅层.柔性铰接钻杆被开发出来后,从老井或专门钻出的直井中侧钻出一个或多个数百米长的水平泻油井眼风行于20世纪50年代,这项技术主要应用于短曲率半径的水平井钻井.在这之前无论是直井还是斜井或水平井还只是对地层的电性、岩性和含油性有一点粗浅的认识,还没有真正地球物理意义上的地层评价,虽然Archie公式在40年代已经诞生了.20世纪60年代至70年代,随着电法、声波和放射性测井仪器的商业应用日益广泛,垂直井的地层评价技术得到了长足的发展.80年代微电阻率成像测井仪问世,90年代阵列感应、侧向(方位电阻率)、阵列声波(多极子声波)、阵列中子、核磁共振等成像测井仪相继投入商业应用使得垂直井的地层评价技术发展到一个新的阶段.而对大斜度井和水平井,由于信号传输技术的相对滞后,其测井技术大大落后于直井.带有弯曲组件的泥浆马达以及后来的弯曲泥浆马达问世后推动了中长曲率半径的水平钻井的发展,在这过程中,需要准确确定地层层位以及井眼方位,因而随钻测量技术得到促进,这时已是80年代初了.虽然只测量自然伽马、电阻率等几个参数,但随钻测量和顶驱动钻机加强了定位准确的长水平井的钻井能力.在随后的两年间,斯伦贝谢公司、法国石油研究院、阿特拉斯电缆公司、哈里伯顿测井服务公司等相继试验成功了将测井仪器送到井下的方法,这样以前以垂直井地层评价为主的测井技术可以应用于大斜度井和水平井的地层评价了.由于仪器偏心、地层的非均质性以及各向异性等对仪器测量响应的影响不同于直井,而计算机技术的日新月异带动了非均质各向异性地层模型下的三维数值模拟技术的进步,因此大斜度井和水平井测井解释得以发展.以地层评价为目的的随钻测井技术此时也取得明显进展.目前水平井技术不仅仅是单个的水平井,整体井组开发、多底井、大位移井、多分支水平井已渐成规模.欠平衡钻井技术和空气钻井技术的应用减少了对储层的伤害,随钻测井技术的日臻成熟使得解释评价只着眼于原状地层,可以想象,将来的水平井测井所需考虑的环境影响因素越来越少,但对测井解释的要求会越来越高.

目前把测井仪器送到井下的方法归纳起来大致有五种:电缆法、泵入法、挠性管法、钻杆传送法和随钻测井法.电缆法适合于井斜<65°的斜井测井,其它几种方法均可进行大斜度井-水平井测井.但泵入法只适合小直径测井仪或生产测井仪作业;挠性管法由于挠性管性脆,适合于标准的较轻的下井仪测井.

大斜度井和水平井的环境不同于垂直井,主要表现在空间位置、井眼、泥浆侵入、地层的非均质性以及各向异性等方面.20世纪80年代末期,S.Gi-anze ro等人研究了水平井中感应、侧向和随钻仪器在不同目的层厚度、不同地层倾角下的测量响应,并给出了双感应和双侧向围岩校正图版.80年代中期至90年代初期,多种成像测井仪的问世对垂直井和水平井测井解释具有划时代意义,以评价地层的物性、电性、岩性、含油性和水性为目标的测井解释技术取得长足的进步.90年代中期以后主要考虑的是地层各向异性因素对测井响应的影响,地层各向异性对双感应测井、阵列感应成像测井和侧向测井的影响得到考查,能同时探测地层水平渗透率和垂直渗透率的组件式地层测试器以及测量地层水平电阻率和垂直电阻率的多分量感应测井仪先后正式用于现场测井.

大斜度井和水平井的测井解释目标是在随钻测井阶段在钻井进入靶点之前准确预测目的层位置及地层走向,正确指导钻井中靶及钻井方向;在水平井完钻后详细描述井眼轨迹与油藏的关系,优化完井方案进而评价水平井段有效储层钻遇率及各段地层对开发效果的贡献,为提高注采效果、实施改良措施提供依据;在多井综合解释阶段根据直井和水平井

153

地　球　物　理　学　进　展21卷

单井解释结果和相互关系对油藏进行精细描述,为

进一步研究剩余油的分布、设计调整井提供基础数据.

2　水平井测井解释上面临的问题

[6]

在垂直井中,一般情况下地层模型可以假定为各向同性的均质体,测井仪器轴垂直或近似垂直于地层水平面,无论是地层、井眼还是泥浆侵入形状均认为是绕仪器轴旋转对称的.对大斜度井和水平井,与仪器轴垂直方向的地层多数情况下不再是各向同性的均质体了,而是各向异性的非均质体,同时井眼和泥浆侵入形状等的对称性也不再存在了(分别对比图1中A 、B 部分),因此应用于垂直井中的测井仪器再用于大斜度井和水平井测井需要面对种种不利因素的影响

.

图1　垂直井和大斜度井测井

F ig.1　Well -log ging responses in ve rtical (A )andhig hly deviated (B )sections of a deviated well

与测井仪器响应有关的是地层属性、井眼形状、泥浆侵入状况和仪器测量位置等,地层属性包括倾角、走向、岩性、空隙以及空隙中的流体性质等.层状地层表现出较强的各向异性现象,电阻率等物理参数的水平分量与垂直分量相差很大,直井中基本不考虑这种各向异性的影响.当测井仪器与地层平面斜交或平行时,仪器的测量结果与测量方位有关,如果再以直井模式对地层进行评价就会产生很大误差.当井眼穿过储层时,上下致密的围岩也对仪器测量响应产生影响(不仅仅是各向异性).储层相对井眼的上下厚度不等同样影响某些仪器测量结果.地层的孔隙类型以及空隙中的流体性质影响泥浆侵入

和井眼周围空间的流体分布.

图2　井眼形状和井眼下部岩屑沉积示意图Fig.2　Bor eho le g eometry and stranded w ell

cutting s in horizo nta l we lls.

钻井时由于重力作用,井眼下部被钻杆拉成沟槽,井眼形状呈钥匙型,未被循环掉的钻井切屑就沉积在这些沟槽中,如图2;钻头钻进时机械作用或岩屑与泥饼在钻杆压迫下有规律地聚集还容易形成“螺纹”井眼;钻井后由于应力作用还会在井眼两侧产生微裂缝.这些不规则的井眼、微裂缝和下部聚集物是水平井测井数据处理和解释时必须考虑的因素.

垂直井中泥浆侵入形状可以认为是环井眼对称的,而水平井中泥浆的侵入受地层渗透性、泥浆柱与地层间压力差以及重力作用多重因素的影响而呈非对称,如图3.水平井中泥浆滤液分布与垂直井也有差异,前者油气水的分布还与重力分异作用有关.水平井中常见的泥浆侵入形状有“泪滴”型和“椭圆”型.很明显,这些侵入形态以及滤液性质影响着测井

结果,尤其是对定向测量仪器.在大斜度井和水平井

中,受重力因素的影响,仪器的测井状态通常是偏心的.偏心对各种测井仪器的测量均有不同程度的影响,加上仪器在测量过程中经常转动,这些不利因素加大了数据处理的难度,也给测井解释造成了一定的困难.

图3　水平井中不同时间的泥浆侵入形态F ig.3　Progression of invasio n pattern in horizontal wells

154

1期周灿灿,等:

水平井测井解释技术综述

图4　随钻综合测井曲线和解释模型图

Fig.4　Log s of log ging while drilling and the interpreta tion

model

图5　不同地层倾角各向异性地层中的阵列感应测井响应

Fig.5　Re sponses o f arr ay induction tool in anisotr opic lay ers dipped at diffe rent ang le

3　水平井测井数据预处理

[17,18]

直观的图形显示对斜井和水平井测井解释很重要,一方面需要根据井眼轨迹进行顶底和水平方向的判断,另一方面方便层位对比以及邻井、直井间的资料对比.在绘制斜井和水平井测井资料图之前需要计算井眼轨迹、计算各测井曲线每个采样点的井斜和方位数值、进行各测井曲线的斜深校正以及水平方向、垂直方向或井眼垂直方向的投影.

井眼轨迹的绘制是利用井径、井斜角和井斜方位数据计算井轴每一点垂直深度、东西位移、南北位移、水平位移和闭合方位等空间坐标数据,然后通过

一系列坐标变换及演算绘制井身结构二维平面和三

维立体图,反映井身钻进深度、造斜点、水平段和斜井段空间方位等.

4　水平井测井响应

图4是一大斜度井随钻综合测井曲线和模型解释图[19],所测曲线有电磁双电阻率、自然伽马、中子和密度等.图右边的下半部分是根据测井曲线反演

出的地层模型,蓝色部分为井眼.图右边的上半部分是实测曲线和由地层模型通过数值模拟计算出的测

155

地　球　物　理　学　进　展21

卷

图6　不同倾角的各向异性地层中的深浅侧向测井响应

F ig.6　Dual la te rolog responses in anisot ropic fo rmatio ns with various dip ang

les

图7　不同倾角的各向异性地层中的多分量测井响应F ig.7　Respo nses of multi -co mpo nent induction too l in anisot ropic

for mations with diffe rent dip angles

井曲线间的对比图.综合来看,除地层界面处电磁电

阻率曲线呈异常外,其它曲线与在直井情况表现类似.断层或地层的非均质性是大斜度井和水平井测井中惯常要碰到的,反映在测井曲线上的是岩性的突变,图4中的电阻率、中子和密度曲线幅度值的突变显示了一个断层的存在.

对比垂直井,在大斜度井和水平井这个较为特殊的环境里,除了空间位置的相对变化,测井响应主要考虑的是由于井眼、低角度围岩、地层的非均质性以及各向异性、由于重力分异作用而产生的混合流体或泥浆侵入分布变化等因素而引起的差异.明确这些因素对不同测井响应影响的特征及大小,对测井数据处理和综合解释尤为重要.

4.1　电阻率测井

影响电阻率测井响应的环境因素主要有围岩、井眼、泥浆侵入状况、混合流体、井眼与地层间夹角、

地层各向异性等,对中到高频的感应类测井还必须

考虑趋肤效应的影响.

图5是用数值方法模拟阵列感应在不同倾角的各向异性地层中的测井响应[20～27].左图的地层倾角为0°,阵列感应测量的是水平电阻率R h .右图的地层倾角为60°,阵列感应测量响应是水平电阻率R h 和垂直电阻率R v 综合作用的结果.由图可以看出:当倾角变大时,测井值向垂直电阻率方向靠拢,同时在界面附近出现很明显的“羊角”现象;“羊角”的幅度随界面两侧的电阻率对比度增加而增加,也随地层倾角的增加而增加.这种“羊角”是由于层界面处的极化而产生的,可用于层界面识别.图中模型没有考虑井眼及仪器偏心影响.

用数值方法模拟双侧向在不同倾角的各向异性地层中的测井响应如图6所示[9].左右图分别是深浅侧向测井响应,中间层为各向异性地层.与感应不

156

1期周灿灿,等:

水平井测井解释技术综述

图8　某水平井一段实测曲线

Fig.8　L og s selec ted in sec tions of a horizo ntal w ell

同的是,随着地层倾角的变大,测井曲线视厚度变大,而且两侧没有出现“羊角”现象,说明侧向对层界面不如感应那样敏感.同时,地层的各向异性也影响

着侧向测井响应,随着地层倾角的变大,测井值逐渐接近垂直电阻率值,且浅侧向受地层各向异性影响更为严重.

多分量感应测井主要用于测量各向异性地层[28,29],图7是不同倾角的各向异性地层中的多分量测井响应曲线.多分量感应测井各分量对地层界面敏感程度不一,与仪器轴垂直的线圈对低倾角地层界面敏感,与仪器轴平行的线圈对高倾角地层界面敏感.根据测量结果通过反演可得到地层的水平电阻率和垂直电阻率,从而能对典型砂泥岩薄互层作出客观的评价.4.2　声波测井

声波测井对井眼附近的高速地层敏感,通常在遇到高速地层前几米和离开高速地层后几米都受到高速地层的影响,这使得声波孔隙度比中子-密度的

孔隙度小.另外,钻井时由于应力作用在井壁产生的裂缝、井壁的泥浆侵入、仪器的偏心以及井底部沉积的泥饼岩屑均会使声波测井产生异常[30]

,在实际解

释中必须考虑这些影响因素.

4.3　放射性测井

对伽马、中子测井来说,由于仪器是贴近井眼底部,故底部地层对测量值的贡献要大于上覆地层.密度测井同样受仪器测量位置的影响,井眼大小、井壁微裂缝、泥浆比重、泥质含量、岩性、孔隙流体、下部的泥饼岩屑以及侵入物均对测量值产生影响.另外,密度的极板与井壁的接触是否紧密也影响着测量结果,在弯曲的井眼里常出现极板与井壁的接触不好的现象.

图9　数值方法模拟中子和密度测井响应F ig.9　Neutro n and density instrume nt r esponses

simulated by numeric me tho d

157

地　球　物　理　学　进　展21

卷

图10　在不同地层模型中补偿中子顶部和底部的模拟测井响应曲线.

Fig.10　T op and bo ttom log s simulated in diffe rent fo rma tion models for co mpensated neutro n to ol

综合利用自然伽马、中子的全方位特性和密度测井的聚焦特性有时可分析出泥岩层或薄条带是从

井眼顶部还是底部逼近井眼的.图8中两个椭圆圈处是两个异常层段[19],红色的是补偿中子曲黑色的是密度曲线.补偿中子孔隙度在两翼均小于密度孔隙度,垂直井解释中一般解释为气层.但经过测试这里没有气显示,一些迹象表明井眼附近有一薄的低孔隙致密条带斜穿而过,这里的异常很可能是致密条带造成的.

建立如图9上部的地层模型,通过数值方法分别模拟出中子和密度在该模型中的测井响应如图9下部.很明显,中子的探测深度比密度深,它率先“感受”到薄致密条带的存在,而且在条带离开井眼一段距离还对中子响应产生影响.由于探测深度和敏感程度不同,导致中子-密度组合显示气层的假象.

4.4　随钻测井(量)

随钻测井是比较理想的水平井测井方法,进行数据处理时不用考虑侵入等问题,但其响应与仪器测量方位、仪器-井壁间距、井眼-地层夹角有关.随钻测井可提供地层评价所需的曲线有井下钻压和扭矩、自然伽马、电阻率(成像)、声波(成像)、中子、密度、核磁共振等.解释时必须考虑的因素有泥饼影响、地层的各向异性等[31].利用同一口井中不同时间进行的随钻测井或结合电缆测井进行时间推移测井解释可以研究随钻地层泥浆侵入特征.

随钻测井仪与传统电缆测井仪虽然测井原理一样,但仪器结构大多不相同,这是由测井环境决定的.以补偿中子为例,传统电缆补偿中子是一个方向贴靠井壁的(水平井情况),测量结果是仪器周围的

平均值,由于井眼上部充满着泥浆,故不考虑泥浆的影响,其测量值基本上是下部地层的贡献.而有的随钻补偿中子以横截面看有顶、底、左侧、右侧四个方位的测量,测量结果是四个方位的平均值.图10左图地层模型中[19]

,上部是孔隙度为25%的砂层,下部是含气砂层,井眼从由上部穿过进入到下部区域.在井眼经过这两层交界面附近随钻补偿中子顶部和底部出现了分离,这两个方位对气层敏感程度不一样从而表现出不同的测量结果.右图的地层模型则是上部为含气砂层、下部为孔隙度为25%的砂层,顶底测井响应曲线与左图是对称的但位置相反.根据顶底测井曲线的这种差异可大致判断井眼与不同性质的地层间的位置关系.在复杂的地层环境中,各种测井曲线的综合对比和分析尤为重要.

5　水平井综合解释中应注意的问题

水平井测井解释与垂直井测井解释大致相同,但测井条件和地层环境的特殊性导致在曲线显示、数据处理以及综合解释等方面又有所不同,灵活运用垂直井的测井解释经验对大斜度和水平井的综合解释很重要.

在大斜度和水平井的综合解释中,首先要注意的是测井仪器、大斜度或水平井眼与地层的空间相对位置关系,井眼轨迹和地层剖面(如果清楚的话)的二维或三维显示对综合解释很有帮助.大斜度和水平井主要针对的是储层,但在钻井过程中,由于技术因素钻头经常是进入储层但不久又钻入非目的层.

其次是在解释中要综合考虑各种影响因素,如

158

1期周灿灿,等:水平井测井解释技术综述

仪器的测量位置、井眼、侵入、地层的各向异性以及非均质性等.这些影响因素有些可借助实验或数值模拟方法进行校正,有些则是需要通过所积累的解释经验来加以排除.

然后是注意进行抽象思维和逆向思维,比较水平井测井与垂直井测井间的响应异同,这种异同不只是定性的,更多的应该是定量化.垂直井的测井解释经验会产生惯性,但现实是往往二者间表象相同但产生的机理不同,而实质相同但表象不同,比如岩性的变化、断层的影响等.一种地层模型对某种测井方法在水平面(两个方向)会产生什么样的结果,而在垂直方向又会产生哪些差异,这些需要经常进行分析和比较.

最后是要善于利用各种资料和工具.定位井或邻井测井信息、录井取心测试结果、区域地质地震资料、实验或数值模拟方法等等都有助于综合解释.

6　国内水平井解释技术现状及水平井解释技术的发展趋势

中国是发展水平井钻井技术最早的几个国家之一,20世纪60年代中期曾在四川打成了两口井,但这只是试验性的.真正投入现场应用的水平井钻探开始于1990年,在其后的两年内共完钻水平井14口,1997年全年共完钻水平井58口,2004年仅中国石油股份公司完钻的水平井就有168口.

水平井钻井在国内的发展非常迅速,水平井的解释技术也取得很大进展.国内已钻的水平井主要分布于胜利、塔里木、新疆(准噶尔盆地)、大庆、辽河、四川、冀东等油田,中国海洋石油总公司在莺歌海、渤海湾、黄海等近海处钻有大量水平井.相对说来,隶属于中国石化集团公司的胜利油田由于水平井技术起步比较早,每年的完钻井数较多,其水平井的解释技术一直处于较高水准,已开发成功的水平井咨询系统可绘制井轨迹平面投影图、空间投影图、测井曲线垂深校正图、井轨迹测井曲线图、井轨迹测井成果显示图等图件;隶属于中国石油集团公司的塔里木油田也是较早开展水平井钻井的几个油田之一,其研制的水平井成图系统软件在井眼轨迹空间展布、井眼轨迹与地层关系对比等方面显示出实用和直观的特点,而在三维非均质地层模型中的电法数值模拟方法及大斜度井测井响应校正等应用上已取得相当成效;大庆油田在上世纪90年代中期即已研制出适合大庆低渗透油藏水平井测井资料解释系统,经过多年来的不断完善,在斜井校直、井眼轨迹绘制、测井资料数字处理方法等方面日趋成熟;中国海洋石油总公司的水平井技术基本是引进国外技术,在水平井的测井解释上基本是应用成熟技术;一些科研院所正在进行三维各向异性地层模型中的感应、声波、密度和中子数值模拟方法研究[32,33],某些多年来积累的技术如水平井地层对比、测井曲线异常分析、储层评价等在应用中取得了良好的地质效果.

但是,与国外现有水平井测井解释技术对比,国内油田在水平井的测井解释中还落后很多.首先,测井数据采集技术[34]的滞后制约着随钻测井地质导向的解释技术、单一水平井的综合地层评价技术、多(水平)井的油藏描述等的发展;第二,垂直井所固有的解释方法在水平井解释中仍然占主导地位,具水平井特点的解释方法还须系统化和综合化;第三,水平井测井响应的校正特别是各向异性地层中的校正还没有走向实用化,水平井测井响应的反演方法与实用化也面临着前所未有的挑战[35];最后,水平井的成图系统在储层的几何形状描述和油藏动态特征统计显示、储层垂向上描述与横向变化的岩石物性参数的结合以及三维可视化显示等方面还需要进行不断完善[36].现在,水平井已不仅仅只用于油田的开发,它在油田的勘探特别是新区的地层评价中将发挥越来越重要的作用.因此,提高数据采集技术水平、发展和完善水平井测井方法进而提升水平井测井解释技术水平是中国测井届所面临的艰巨的任务[37].

水平井技术有着广阔的发展前景.展望未来,水平井的解释技术有必要从以下几方面加以关注:

(1)、跟踪国外的水平井解释技术,扬长避短,发展有中国特色的水平井解释技术;

(2)、针对存在的问题发展新的水平井测井技术,包括随钻测井技术、超远距高分辨率测井技术,而新的水平井测井解释技术必须跟上脚步;

(3)、开展复杂条件下各种测井方法的高效数值模拟研究,研究仪器对侵入、围岩、各向异性、偏心的敏感性,认识复杂条件下测井响应特征.上面很多实例中测井解释上的疑难问题均通过数值模拟方法进行印证从而得到解决,虽然三维条件下数值模拟方法存在算法和运算速度等诸多困难,但它对测井仪器设计、地层建模、疑难层分析等方面具有不可替代的作用;

(4)、开展复杂条件下测井方法的反演技术研究,三维条件下地球物理参数的反演需要高效数值

159

地　球　物　理　学　进　展21卷

模拟方法作支撑;

(5)、测井解释技术的“无痕”发展.这不仅仅是垂直井、大斜度井和水平井解释之间的相容研究,也包括与地质、地震解释技术等多学科间的交叉综合研究.

参　考　文　献(References):

[1]　雪云律译.地球物理和水平井[J].国外油气勘探,1990,2(5):

106～107

[2]　王家宏主编.中国水平井应用实例分析[M].北京:石油工业

出版社,2003

[3]　周成当,等.国外水平井测井与解释技术[J].国外测井技术,

1992,7(2):80～90

[4]　刘志平,等编译.水平井应用及进展[M].北京:石油工业出版

社,1997.

[5]　朱桂清,等译.水平井测井技术译文集[M].北京:石油工业出

版社,1994.

[6]　Bigelow E L,Cleneay C A.A new fron tier:log interpretation

in h orizontal w ells[A].Hous ton,Texas,SPW LA33rd Annu-al Logging Sym posium,1992,paper OO.

[7]　齐军位译.水平井测井评价中的几个重要因素[J].国外测井技

术,1994,9(3):60～66..

[8]　张建国译.水平井测井面临的问题[J].测井译从,1992,1(1):

34～40.

[9]　Hanming Wang,et al.Dual laterolog resp on se in3-D environ-

ments[J].Petrophy s ics,2000,41(3):234～241.

[10]　Anderson B I,eta l.T he effect of cros sbedding anisotropy on

induction tool response[A].S PW LA39th Annu al Logging

Symposiu m,1998,paper B.

[11]　Koelm an J M V A,et a l.Interpretation of resis tivity logs in

horizontal w ells:an application to complex reservoirs from O-

m an[A].SPW LA37th Annual Logging S ymposium,1996,

paper G.

[12]　Ku nz K S,M oran J H.Some effects of formation anis otropy

on resis tivity measurem en ts in boreholes[J].Geophysics,

1958,23(4):770～794.

[13]　M oran J H,Gianzero S.Effects of formation anisotropy on

resistivity logging measu rements[J].Geophy sics,1979,44

(7):1266～1286.

[14]　An th ony G,Nekut.Anisotropy induction logging[J].Geo-

physics,1994,59,(3):345～350.

[15]　Gianzero S,et a l.New developmen ts in2M hz electromag net-

ic w ave resis tivity measuremen ts[A].SPW LA35th Annual

Logging S ymposium,1994,paper M M.

[16]　汪中浩,章成广.低渗透砂岩储层测井评价方法[M].北京:

石油工业出版社,2004.

[17]　G rant N T,Sloan H.Plottin g log data from deviated and

horizontal w ells:a spreadsh eet-based method[J].First

break.1994,12(12):597～604.

[18]　刘福贵,刘传虎.应用三维地震资料设计水平井轨迹[J].地

球物理学报,1994,37(增):455～460.

[19]　Darwin V.E llis and Joseph M.Chiaramonte.Interp reting

neu tron logs in horiz on tal w ells:a forw ard modelin g tu torial

[J].Petrophy sics,2000,41(1):23～32.

[20]　Alpak F O,et a l.Num erical simu lation of mu d-filtrate inva-

sion in h orizontal wells and sensitivity analysis of array induc-

tion tools[A].S PW LA43rd Annual Logging S ymposium,

2002,paper WW.

[21]　Gianz ero S,et a l.Indu ction,resis tivity and M W D tools in

h oriz ontal w ells[A].S PW LA30th Annual Logging Sym po-

sium,1989,paper N.

[22]　汪功礼,张庚骥,等.三维感应测井响应计算的交错网格有限

差分法[J].地球物理学报,2003,46(4):561～567.

[23]　肖加奇,张庚骥.水平井和大斜度中的感应测井响应计算

[J].地球物理学报,1995,38(3):396～404.

[24]　Cheryau ka A B,Zhdan ov M S.Fast m odeling of a ten sor in-

duction tool response in a horiz on tal well in inhomogeneous

anisotropic formation s[A].S PWLA42nd Ann ual Logging

Sym posium,2001,paper P.

[25]　Zhdan ov M S,et a l.Prin ciples of tensor induction well log-

ging in a deviated w ell in an anis otropic medium[A].SPW LA

42nd Annual Logging S ymposium,2001,paper R.

[26]　沈金松.用交错网格有限差分法计算三维频率域电磁响应

[J].地球物理学报,2003,46(2):281～288.

[27]　Angel G.Guz mfin-Garcia.An aly s is oF LW D an d w ireline

logs in highly deviated boreholes penetrating deepw ater turbi-

dites:anisotropy,polarization horn s,and net-s and derivation

[A].SPW LA43rd Annual Logging S ymposium,2002,pa-

per UU.

[28]　Yu L,K riegsh?user B.W ang T.Real-time proces sing of mul-

ticomponent induction tool data in highly deviated and h ori-

zontal w ells[A].SPW LA45th Annu al Logging Symposiu m,

2004,paper ZZ.

[29]　Kriegsh～ius er B F,Fanini O N,Yu L.Improved shaly sand

in terpretation in high ly deviated and horizontal w ells using

mu lticomponent induction log data[A].SPW LA42nd Annu-

al Loggin g Sym posium,2001,paper S.

[30]　Aron J,et al.Sonic comp ression al measu rements w hile drill-

ing[A].S PWLA35th An nual Logging Sym pos ium,1994,

paper SS.

[31]　M artin G,Cling L,et al.Processing and modeling2-M HZ re-

sistivity tools in dipping,laminated,anisotropic formations

[A].Spw la35th Annu al Logging Symposium,1994,paper

QQ.

[32]　徐涛,徐果明,高尔根,等.三维复杂介质的块状建模和试射

射线追踪[J].地球物理学报,2004,47(6):1118～1126. [33]　邓继新,史謌,刘瑞珣,等.泥岩、页岩声速各向异性及其影

响因素分析[J].地球物理学报,2004,47(5):862～868. [34]　李志武,周燕云,冯锐.电阻率层析成像数据采集系统[J].

地球物理学进展,2004,19(4):812～818.

[35]　陈中红,查明,金强.自然伽玛及自然伽玛能谱测井在沉积

盆地古环境反演中的应用[J].地球物理学报,2004,47(6):

1145～1150.

[36]　李河,王祝文,李舟波,王朝辉.大数据量地球物理测井绘图

关键技术研究[J].地球物理学进展,2005,20(1):71～77. [37]　张元中,肖立志.新世纪第一个五年测井技术的若干进展

[J].地球物理学进展,2004,19(4):828～836.

160