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随钻电阻率测井与地层电性各向异性评价 ——研究与应用报告综述 高杰冯启宁 (石油太学(北京)地科系) 摘要随钻测井(LWD)是目前的研究热点之一。LWD电阻率测井能够有效反映地层电性各向异性，本 文为电性各向异性研究的预研报告，从电性各向异性研究的现状出发，论述了电性各向异性产生的原因、LWI) 电阻率测井曲线解释基础及校正和解释方法，从而说明了电性各向异性研究的特殊性、必要性和重要性。 主曩词随钻电涮井电阻率各向异性 引 言 地层各向异性通常指其电阻率、介电常数及渗透率等参数在不同的方向存在差异的性质。 钻井工程师要知道的首要信息是钻头离最近地层界面的距离，这可以直接从电阻率数据中求 得，泥岩电阻率数据可用来估算地层压力，这是髓钻测量(MWD)发展的直接原因之一。低频 感应测井较高频电磁波传播测井反映地层电阻率各向异性的能力要弱，因此，随钻测井(LWD) 中，电磁渡传播测井是首选的电阻率测量手段。随钻电阻率测井是评价地层电性各向异性的 重要手段，这是LWD研究和发展的源动力之一；同时，由于在高电阻率条件下，随钻电阻率测 量通常比感应测井和其他电阻率测量的垂向分辨率差，受围岩影响要大，因此传统处理方法得 到的测量与处理结果可能是无用的，因此要发展针对LWD的处理和解释方法。 科技的发展使得隧钻测量(MWD)信号传输这一所谓“瓶颈”问题得到很大程度的解决。因 2MHz为测量频率，已经开始投入商业应用；但在国内，此频率条件下的研究相对较少，大庆油 田有2MHz相位电阻率测井仪，是作为电缆式测井仪器出现的。考虑到随钻测井是测井的重 要发展趋势之一，因此有必要现在开展这方面的研究，中国石油天然气集团公司(C姗℃)科技 发展部已经开始立项进行相关方面的基础研究。本文主要以2MHz电阻率测井为例，论述 LWD电测井仪器的响应特点及各向异性对其曲线的影响及解释方法。 各向异性形成原因及常规电测井方法对 各向异性反映的局限性 地层的垂向电阻率与水平电阻率的不同是地层电性各向异性的具体体现之一。众所周 知，砂／泥岩薄互层序列表现为宏观各向异性介质，其宏观地层电导率仅由砂和泥的电导率决 定。当古烃地层包含不同粒度的薄互层或包含不同的空隙分布时，同样表现为电阻率的宏观 34 各向异性。当地层为较细的层状互层时，呈现更为明显的各向异性，因此说层状泥岩／砂岩的 交互存在是产生各向异性的重要原因。 若互层序列较厚，则感应测井视电导率数值与在均匀各向异性地层中得到的数值一样，反 映的是地层宏观电导率，此电导率可用来评价地层的台烃特性；若互层序列较薄，则应进行围 岩或薄层校正以正确评估宏观地层电导率；事实上，泥岩层更多的是各向异性的，若在解释感 应测井数据时忽略其各向异性的作用，则地层宏观电阻率会被夸大。 若泥岩是各向同性的，则： 宏观水平电导率 4H：oH。^耐06d+h由cr,h 宏观垂向电导率tYv dv=(h,a／d。d+h小4由)一 (2) 用电阻率表示为 Rv=h。dRd+危出尺Bll (3) 通常泥岩是各向异性的，那么 宏观水平电导率 宏观垂向电导率一v 口、_=(h．d／a耐+^小ddhv)一 (5) 用电阻率表示为 RY=h甜R,a+h。b矗。b．、 (6) 同时砂泥岩含量满足 (7) 在均匀各向异性地层中，感应测井和侧向测井得到的是 Rk=R,／fl