渤海油田隨鉆電阻率測井資料異常響應分析

關鍵詞：隨鉆電阻率;資料品控;井眼校正;適用性分析

0 前言

隨著大斜度井、水平井等復雜工藝井的廣泛應用，隨鉆測井技術研究與隨鉆測井儀器研發得到了快速的發展。資料品控工作中發現隨鉆電阻率資料出現測量數值異常、曲線異常“跳躍”等異常現象。本文總結了隨鉆電磁波電阻率測量原理與環境影響因素，針對資料異常現象進行原因分析與探究，對資料品控與解釋評價工作有重要的指導意義。

1 隨鉆電磁波電阻率測量原理及環境影響因素

1.1 隨鉆電磁波電阻率測量原理

隨鉆電磁波電阻率的基本原理是圍繞在鉆鋌上的發射線圈震蕩產生特定頻率的電磁波，在井眼和地層傳播過程中產生渦流，進而產生二次感應電磁波，由兩個間隔的接收線圈進行接收。電磁波在地層介質中傳播會發生相位移動與幅度衰減，經過兩個線圈時相位和幅度是不同的。經過相應的鏈表轉換，由相位差與幅度比轉換得到的電阻率分別稱為相位電阻率與衰減電阻率[1]。

1.2 隨鉆電磁波電阻率環境影響因素

隨鉆電磁波電阻率的環境影響因素主要包括井眼影響、偏心影響、侵入影響、圍巖影響、極化效應、各向異性及介電效應[2]。

①井眼影響：井眼影響會使視電阻率數值發生變化，變化的幅度受井眼半徑、泥漿電阻率、地層背景電阻率影響。研究表明：井眼較大時，視電阻率小于真電阻率;泥漿電阻率越小，對電阻率測量值影響越大;②偏心影響：井徑變化、儀器不居中、地層與泥漿電阻率差異較大時會造成高頻磁場的分布不再是一個同心圓，使得高頻電阻率出現測量失真現象。這種情況在對稱補償式儀器中很少出現;③侵入影響：在鹽水泥漿體系下，泥漿侵入會導致深淺電阻率出現分離及測量值降低，分離與降低程度與侵入程度有關。該現象一般出現在地層暴露時間較長或隨鉆復測的情況下;④圍巖影響：由于隨鉆電磁波電阻率探測范圍較大，目的層較薄時測井值受低阻圍巖電阻率的影響，使實測值明顯降低，尤其對深探測電阻率影響較大;⑤極化效應：在大斜度井和水平井中，儀器鉆到層界面附近電阻率突然增到極大、產生嚴重畸變的現象即電阻率的極化角效應;⑥各向異性：當地層電性參數在不同測量方向上不同的時候，電阻率會受到各向異性影響發生變化。井斜增大使得隨鉆電阻率測量信號中垂直電阻率的貢獻增大，導致相位與衰減曲線出現明顯分離;⑦介電效應：高阻地層中，介電常數變得較為重要。當輸入介電常數與地層實際介電常數出現差異時，衰減與相位電阻率出現明顯分離。該效應對衰減電阻率影響較大。

2 隨鉆電阻率異常現象原因分析

2.1 隨鉆電阻率與雙側向的測量數值差異

A井測量項目為隨鉆電阻率ACPR與雙側向DLL。MD1625-1640m深側向RD與低頻長間距相位RCPLLM曲線測量值差異較大（RD>RCPLLM）。經調研，本井雙側向未進行井眼校正，隨鉆電阻率經過井眼校正處理。回放隨鉆原始電阻率曲線，原始長間距相位RAPLLM/RAPLHM與深側向RD基本重合，數值接近，可知井眼校正是造成本井電阻率數值差異的原因。

2.2 相位電阻率異常“跳躍”現象

P油田開發井使用EWR-P4儀器，相位電阻率在高阻砂巖段頻繁出現異常“跳躍”現象。相位曲線劇烈變化對測井劃分油水界面、計算飽和度有較大影響，技術人員必須對該現象有清楚的認識。

2.2.1 儀器結構影響

EWR-P4為Sperry Sun公司于1991年推出的第二代儀器，天線分布形式為單邊四發雙收，39in長間距采用1MHz頻率，其他采用2MHz頻率;提供8條相位與衰減電阻率測量[3]。

如圖1所示，當沒有井眼補償時井眼尺寸細微變化會導致數據毛刺及跳尖現象頻繁出現，曲線變化幅度較大，分離程度明顯，局部測量嚴重失真;井眼補償在一定程度上抵消了井眼細微變化對電阻率測量值的影響，使曲線形態更為平滑。EWR-P4儀器為單邊發射接受，儀器本身沒有進行井眼補償，無法從根本上消除毛刺與跳尖現象[1]。EWR-P4儀器本身只能發射1MHz及2MHz兩種高頻率，探測深度相對淺，高頻相位電阻率易受到偏心影響產生異變--當泥漿與地層電阻率差異較大、對比度較高時，偏心易導致相位曲線出現“跳躍”現象。

統計P油田EWR-P4儀器作業井可知：當鉆井作業使用高礦化度氯化鉀聚合物型或PEM泥漿（濾液氯根>70000ppm）時，相位在中--高阻段（電阻率≥40-50Ω·m）即可出現跳尖現象;當使用低礦化度改進型PEC泥漿（濾液氯根≈18000ppm）時，即使在40-50Ω·m的中高阻地層中相位曲線沒有出現明顯跳尖現象。在低礦化度泥漿體系下，EWR-P4儀器能夠得到相對較好的資料質量。

2.2.2 測量精度影響

EWR-P4隨鉆電阻率測量原理接近電纜感應測井，適用于中低阻地層，在測量高阻地層時易出現誤差及超量程現象。當地層真電阻率達到300Ω·m時，相位差變化在（±0.05）°范圍內視電阻率值范圍在200-400Ω·m之間變化，在高阻層段中相位的誤差范圍隨地層電阻率增大而增大，視電阻率的取值會在高低誤差區間內浮動，也會造成電阻率曲線劇烈變化。

綜上所述，P油田主要使用高礦化度聚合物型泥漿（濾液氯根65000-100000ppm），油層電阻率較高，地層與泥漿對比度較高，導致了EWP-P4相位曲線“跳躍”現象。使用對稱補償式隨鉆電阻率儀器可以在一定程度上消除井眼環境對電阻率曲線的影響，準確地得到地層電阻率。

3 結論

①隨鉆電阻率與雙側向的測量原理有較大差異，兩種電阻率需在同一條件下對比驗證;②EWR-P4結構為非對稱式，發射頻率高，在高礦化度泥漿體系下易受偏心影響導致曲線“跳躍”現象，無法從根本上消除該現象;在低礦化度泥漿體系下該儀器能夠得到較好的曲線質量。使用補償式隨鉆電阻率儀器可以在一定程度上消除井眼變化對電阻率的影響，能夠相對準確地得到地層電阻率;③各種環境影響因素會造成隨鉆電阻率的異常分離與排序，根據曲線間不同的分離關系定性判斷異常現象原因，可進行針對性校正，加強對曲線異常現象的認識對資料品控與解釋評價工作具有重要的指導意義。

參考文獻：

[1]毛敏.LWD隨鉆測井解釋技術研究[D].大慶：東北石油大學，2010.

[2]陳愛新.隨鉆電磁波測井環境影響分析[J].石油地球物理勘探，2006（05）：601-605+614+491-492.

[3]劉紅岐，劉建新，代春明，等.渤中地區EWR-Phase4隨鉆測井異常響應特征[J].西南石油大學學報（自然科學版），2015，37（02）：73-81.

作者簡介：

王玉玨（1982- ），男，天津人，本科，工程師，主要從事海上油氣田測井作業管理及綜合研究工作。