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水平井非平行地层与沉积粒序影响下伽马测井响应特征研究

水平井非平行地层与沉积粒序影响下伽马测井响应特征研究

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作者：王港东华理工大学

学位级别：硕士

水平井随钻测井地质导向可以优化轨迹在储层内空间位置,确保水平井产能。自然伽马(方位伽马)测井是重要的方法之一,在水平井随钻测井中几乎是必测项目。但其易受界面、沉积粒序等地层特征影响,往往使得地质导向效果下降。为此,根据蒙特... 详细信息

水平井随钻测井地质导向可以优化轨迹在储层内空间位置,确保水平井产能。自然伽马(方位伽马)测井是重要的方法之一,在水平井随钻测井中几乎是必测项目。但其易受界面、沉积粒序等地层特征影响,往往使得地质导向效果下降。为此,根据蒙特卡罗方法,首先,建立水平井非平行界面地层模型,在非平行界面情况下,模拟研究了界面夹角、目的层厚度、井径、钻井液中放射性物质含量、仪器偏心和井斜角的响应特征。发现:自然伽马测井响应值会随着非平行界面夹角的增大而逐渐接近围岩的伽马特征值;当地层厚度在阈值范围内时,伽马测井响应值随着非平行界面夹角的增大而增大,超过阈值,则主要反映砂岩特征;随着井径增大,自然伽马测井响应值逐渐减小;伽马测井响应值随着钻井液中放射性物质含量的增高而变大,随着非平行界面夹角的增大而增大;非平行界面夹角越大,自然伽马测井响应受仪器偏心影响也越大;对于非平行界面地层而言,井斜角增大将使测井曲线逐渐被拉平,直至成为一条直线。然后,建立水平井测井尺度下柱形、钟形、漏斗形和卵形沉积粒序地层模型,模拟研究沉积粒序的自然伽马和方位伽马测井响应特征。发现:柱形粒序中,自然伽马测井曲线形态呈“倒等腰梯形”状,方位伽马测井曲线呈“双倒等腰梯形”状;钟形粒序中,自然伽马测井曲线呈“左柄勺”状,方位伽马测井曲线呈“双左柄勺”状;漏斗形粒序中,自然伽马测井曲线呈“右柄勺”状,方位伽马测井曲线呈“双右柄勺”状;卵形粒序模型中,自然伽马测井曲线呈“倒等腰三角形”状,方位伽马测井曲线呈“双倒等腰三角形”状。再者,考虑非平行界面地层情况,推导出几何条件下非平行界面地层中水平井(大斜度井)几何真厚度的计算公式。发现:基于Setchell方程,依据地层倾向、真倾角、钻孔方位角及井斜角,可求解非平行界面地层下界面倾角为零时的真厚度;而依据地层上下界面倾向、真倾角、钻孔方位角以及井斜角,可求解下界面倾角不为零且钻孔垂直于地层走向的非平行界面地层几何真厚度,并讨论了由非平行地层导致的地层真厚度参数变化对估算石油储量工作的影响。最后,结合上述认识,挑选了国内不同区块水平井数据,应用了非平行界面和沉积粒序等认识,对解释结果进行讨论分析。该研究可为同类水平井随钻测井地质导向和解释提供参考、拓宽思路,提升地质导向效率。

关键词：水平井伽马测井沉积粒序非平行界面蒙特卡罗模拟

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