水平井中砂泥岩互层的双侧向测井响应研究

摘要：针对砂泥岩互层的复杂测井环境，采用三维有限元数值模拟方法，计算了多层介质模型的水平井双侧向测井响应。结果表明，井眼半径、泥浆电阻率和围岩（砂岩、泥岩）的电阻率及侵入半径与电阻率对水平井双侧向测井响应都有不同程度的影响。在砂泥岩地层中，井眼尺寸越大，泥浆电阻率越高，对视电阻率的影响越严重；当目的层厚大于8 m 后，视电阻率受围岩（砂岩、泥岩）影响很小，基本上反映地层的真实电阻率，并且曲线变化规律大致相同，此时可近似为三层介质模型；对于低阻侵入，侵入越深，视电阻率越偏离真实地层电阻率。     

岩芯电容率特征研究及其在流体识别中的应用

由于频散影响因素多,产生机理不清,并且测井时其实部和虚部的计算存在错误,导致了“实部不实,虚部不虚”的结果,制约了复电阻率测井技术在油田的应用和发展。对油田大量岩芯的实验测量发现,地层的电容率信号对油气的响应更显著：NaCl 溶液的电容随着测量极板距离的增加按负平方关系减小;随着溶液浓度的增加按平方关系增加;随着频率的增加按负幂指数规律减小。NaCl 溶液电阻率和电容率对比发现,相同条件下,电容率的变化率比电阻率明显,从而证明了地层电容率比电阻率对地层压力、孔隙度、流体矿化度和饱和度等地层参数响应更敏感。基于这样一个发现,仿照阿尔奇公式,建立了以电容率为核心参数的含水率和矿化度计算公式,进而识别流体类型。油田双侧向电阻率测井实际资料证明,利用电容率信号可以更好地识别地层流体。     

板桥油田低电阻率油层成因机制分析

板桥油田东营组—馆陶组低电阻率油层在测井曲线上的响应特征与正常油层有明显的差别，通过对板桥油田地质、粘土矿物分析等，综合研究其低电阻率油层的成因，认为粒度细、泥质含量高、岩石的亲水性是形成低电阻率油层的主要原因。研究区低阻油层岩性以粉砂岩、细砂岩为主，泥质含量较高，较高含量的泥质充填了颗粒的孔隙空间；以孔喉为主的孔隙类型，使自由水在较细的孔喉中无法自由流动产生束缚水；由于粘土矿物的存在，油层的粒间孔隙受到改造，引起孔隙直径变小及微孔隙发育，加之蒙脱石强烈的吸水能力，导致大量水被吸附于颗粒及粘土表面，同时由于较疏松的高岭石的迁移而堵塞孔喉，使部分自由水成为束缚水，造成油层束缚水含量较高。导致低阻油层形成的次要原因是粘土矿物的附加导电作用、较薄的油层厚度及泥浆侵入。     

聚丙烯酰胺对砂岩润湿性的影响

在分析了常用的评价岩石润湿性方法的基础上,建立了一套研究部分水解聚丙稀酰胺分子对岩石颗粒润湿性影响的填砂管驱替实验方法,并不同矿化度及聚合物浓度条件下,测定了的聚合物溶液对石英砂润湿性的影响。实验结果表明,用聚合物溶液浸泡过的石英砂,其束缚水饱和度明显升高,残余油饱和度有所降低,使颗粒的润湿性向亲水方向变化。聚合物浓度和溶液矿化度将影响聚丙烯酰胺改变颗粒润湿性的能力。在聚合物驱所用的浓度范围内和所关心的矿化度范围内,聚合物浓度越高,改变润湿性的能力越强;溶液矿化度越高,这种能力越小。     

外加剂对水泥浆滤液组成的影响

研究了G级油井水泥及掺入外加剂时水泥浆滤液的离子成份和含量。考寨了水泥浆滤液与地层水和泥浆滤液的配伍性。通过对含有外加剂水泥浆滤液组成的分析，提出了一种减少滤液中的有害离子(Ca⁺⁺，Mg⁺⁺，SO_4^-,OH^-等)浓度的断途径。     

过套管电阻率测井在克拉玛依低渗储层的应用

克拉玛依油田注水开发多年,进行过套管测井的目的是寻找潜力层,为开发调整提供依据。研究了准噶尔盆地西北缘的砾岩和准东彩南砂岩20多口井的测井资料,认为影响CHFR测井质量的主要因素有：测量过程中仪器的振动;固井质量、井筒结蜡、污垢、变形、套管腐蚀等容易造成仪器的供电、测量电极与套管耦合不好;咸水泥浆和注入水矿化度变化的影响;薄层分辨率低、过路油或储层污染的影响等几个主要方面。归纳认为：（1） CHFR测井对均质程度高、渗透性好的油层其解释可靠,反之则差;（2） 测量井段不宜过长,一般不应大于400m,否则电极磨损会影响测井质量。应用表明：尽管CHFR在砾岩油藏的应用还存在一些不足,但在克拉玛依油田的应用是大有前景的。     

Sharplite薄层处理方法在台南气田的应用

台南气田位于柴达木盆地三湖新拗陷中央凹陷区,地层水矿化度很高,导致储层电阻率很低,而且储层多为砂、泥岩薄互层,由于纵向分辨率的局限性,常规测井曲线无法真实反映砂、泥岩薄互层的地层特征,给油气识别造成很大困难。针对以往的提高测井曲线纵向分辨率的方法侧重理论、可操作性差的实际问题,斯伦贝谢公司提出了Sharplite薄层处理方法,结合高分辨率的FMI图像与常规测井曲线进行反演处理得到高分辨率测井曲线。台南气田的实际应用效果表明,Sharplite处理方法可以大大提高常规曲线的纵向分辨率,有效识别薄层油气。     

义65井区高温低渗油藏储层伤害机理分析

义65井区沙三段九砂组油藏属中等水敏性和速敏性的地层,油藏为轻质油－稀油油藏,原油具有低密度、低黏度和高凝固点等特点,地层水总矿化度较高,一般为1100～19900mg/L,水型为NaHCO₃型。研究了义65井区高温低渗储层伤害机理,从地层特性、注入水水质、悬浮物堵塞、游离油和乳化油滴、结垢、细菌及以往增产措施等方面评价了可能对储层造成的损坏及损坏程度。义65井区地层的水敏性、速敏性和低渗透性是注水井损害的内在因素,注水井中悬浮固相颗粒、含油量和细菌严重超标,水质不合格是注水井损害的外在因素。     

利用岩电实验确定Archie公式参数变化规律的研究

针对大庆油田高含水后期开发,油层内岩性、物性、含水性都已发生变化的特点,给测井资料确定水淹层饱和度参数带来很大困难,提出用岩电实验,进行地层岩电机理分析研究,确定不同注水矿化度下岩石电阻率变化以及Archie公式参数变化规律,从而提高解释精度.     

利用弹性参数识别气、水层

摘要：对于复杂孔隙结构储层而言,孔隙结构对电阻率的影响程度可能远大于流体类型对电阻率的影响,这就使得气、水层的电阻率特征差别不明显,利用电阻率不能有效区别气、水层。基于孔隙中天然气与油、水体积模量的显著差别,根据孔隙流体体积模量的大小来识别气、水层。研究采用了纵横波速度比（vp/vs）和孔隙流体的体积模量这两个与电阻率无关的弹性参数来判别储层的流体类型。理论模拟表明含有少量气体时可使纵波速度及其纵横波速度比显著减小,横波对气体含量不敏感,水层的 vp/vs显著大于气层。采用 vp/vs与横波交会法识别气、水层可消除孔隙和岩性的影响而突出流体类型的影响。     

低压及欠平衡钻井中注气量对井内压力的影响

以多相瞬变流理论为基础,建立了井筒内气液两相流动模型,并对低压欠平衡钻井中注气量对井内压力的影响关系和规律进行计算和分析。计算分析结果表明,注气量对井内压力的影响除与注气量本身大小有关外,还与井深、井眼与钻柱结构尺寸、井内液相流量和性质等因素密切相关。单纯增大注气量并不一定就必然会导致井内压力的降低,这取决于所给条件下构成井筒内气液两相流体的静液压力和流阻间的平衡关系。介绍的模型及方法对确定低压欠平衡钻井过程中各相关参数、地面压缩机组的配置、以及设计方案等有一定指导意义。     

油气深井随钻扩眼钻柱扭转振动分析

针对深井、超深井、高压油气井等钻井作业中安全高效的扩眼问题，研究随钻扩眼钻具组合在井下的实际受力情况，对随钻扩眼钻进钻柱扭转振动进行了三维有限元模拟，提出了研究扩眼器的质量偏心、钻机顶部支撑等因素对扭转振动作用的力学分析模型，并讨论了随钻扩眼钻具组合的扭转振动频率和动力学强度等力学问题。通过分析提出了在实际施工作业中减少扭转振动带来危害的技术措施，为油气深井高效随钻扩眼的钻井参数的优化和安全钻进提供了理论基础和参考依据。     

水化对泥页岩地层“安全”钻井的影响

泥页岩地层与其它“惰性”岩石不同,当其与水基钻井液接触时,岩体强度、内部应力都将随钻井液类型及地层与钻井液的接触时间变化而变化,因此,一个有效的力学本构方程应该能够体现出发生在泥页岩地层中的力学和物理化学动态过程,Yew C H等在这一领域作了开创性工作;并引用Yew C H等提出的水化应力模型,计算分析了水化对水敏性泥页岩地层井周应力分布状态,地层坍塌应力和破裂应力的影响。     

钻进过程中井壁稳定性动态分析

现有的井壁稳定研究大多都属于静态的研究，并且将岩石近似为力学性质恒定的各向同性体，所得出的结论相对于钻井工作这一动态过程中所出现的真实情况会产生一定的误差。根据Mohr-Coulomb强度准则推导出的钻井液安全密度窗口计算公式，得到了适用的钻井液密度安全范围，然后利用有限元分析中的单元生死技术，模拟了钻井工程中井眼延伸和钻井液向地层渗透进而形成泥饼和污染带的过程，并将模拟得出的结果与理论计算出的钻井液安全密度窗口相结合，研究了在动态条件下更符合真实钻井过程的井壁应力变化规律。     

气体钻与泥浆钻全井段钻柱动力学对比研究

全井段钻柱在井内运动过程是一个非常复杂的非线性动力学问题，不可能得到比较完美的解析解，如果采用室内试验或者现场试验研究，其成本又会很高且很难实现。因此，在弹塑性力学、岩石力学和钻柱力学的基础上，以四川某井基本钻井参数和钻具组合为依据，采用有限元法建立了塔式钻具钻至1486m井深时的全井段三维钻柱模型和相应的井筒模型，并且建立了钻头与岩石以及钻柱与井筒之间的随时间变化且有摩擦系数的接触关系和相对应的泥浆钻井模型，对比分析了钻柱在动态钻进过程中的井口参数、钻头上压力和转动速度以及全井段钻柱的弯矩扭矩变化等结果，得出气体钻井与泥浆钻井全井段钻柱的运动规律以及钻铤失效机理的差异。为认识气体钻井全井段钻柱的运动规律提供了新的研究方法，对气体钻井中钻柱力学、井斜控制和设备等方面的研究都有较好的现实意义。     

东河砂岩水淹后岩石物理特性变化规律研究

为了准确确定东河砂岩水淹后储层的含油饱和度，进而判断油藏的水淹程度，以岩石物理实验为基础，系统 分析了油驱水与水驱油过程中岩电参数的变化规律，研究结果表明，东河砂岩水淹后a、m 不变化，只与岩石自身特性 有关；水淹后岩性系数（b）也基本不变，但饱和度指数（n）发生了变化，物性差时n 变小，物性好时n 变大。根据岩电 参数的变化规律，建立了变岩电参数计算模型，提高了物性较差储层的饱和度计算精度。利用不同矿化度下水驱油岩 电实验，分析了储层水淹后电性特征的变化规律，污水水淹后储层电阻率随含水饱和度的增加而降低，淡水中低水淹 时储层电阻率随含水饱和度的增加而降低，淡水高水淹或强水洗后储层电阻率随含水饱和度的增加而升高。     

对地质钻孔泥浆配制应用的探讨

在分析地质勘探中常引起钻孔缩径、钙质粘土自然造浆等原因的基础上,基于传统的泥浆配比,设计了新配比,并进行实验室实验和现场实验,结果表明:按新泥浆配方配制的泥浆能够很好地解决钻探生产中钻孔缩径、钙质粘土自然造浆的问题,使钻孔能够顺利施工,提高了地质评价的可靠性及真实性,减少了对坏境的污染。同时,对泥浆用量及不同地层对泥浆使用要求进行论述,为有效控制孔内事故提供了优化方案。