司馬立強(qiáng)，李揚(yáng)

（西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，四川成都610500）

隨鉆地層評(píng)價(jià)技術(shù)面臨的問(wèn)題、現(xiàn)狀與展望

司馬立強(qiáng)，李揚(yáng)

（西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，四川成都610500）

隨鉆測(cè)井資料主要應(yīng)用于地質(zhì)導(dǎo)向和地層評(píng)價(jià)。隨著儀器性能完善和理論研究的深入，研究重點(diǎn)已轉(zhuǎn)移到隨鉆測(cè)井資料解釋評(píng)價(jià)上。在前人工作基礎(chǔ)上，指出隨鉆測(cè)井地層評(píng)價(jià)的難點(diǎn)主要有5個(gè)方面：儀器設(shè)計(jì)、測(cè)量方式、環(huán)境影響因素、解釋模型和參數(shù)計(jì)算。分析了隨鉆測(cè)井儀器在電阻率測(cè)井、聲波測(cè)井、核測(cè)井和核磁共振測(cè)井中的地層評(píng)價(jià)功能。介紹了隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理和定量解釋技術(shù)的新進(jìn)展?；诖罅康臄?shù)值模擬，從定性的角度對(duì)隨鉆測(cè)井響應(yīng)分析應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題作出說(shuō)明。指出了隨鉆測(cè)井解釋評(píng)價(jià)今后的發(fā)展方向。

隨鉆測(cè)井；數(shù)據(jù)處理；地層評(píng)價(jià)；發(fā)展方向；定量研究

0 引 言

隨鉆測(cè)井（Logging While Drillling，LWD）憑借其在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，在大斜度井和水平井（HA／HZ井）的技術(shù)服務(wù)中發(fā)揮了巨大作用，隨鉆測(cè)井資料最重要的應(yīng)用在于地質(zhì)導(dǎo)向和地層評(píng)價(jià)［1－2］。相比而言，應(yīng)用于地質(zhì)導(dǎo)向的研究相對(duì)成熟，并已取得顯著成效。隨鉆測(cè)井地層評(píng)價(jià)技術(shù)，特別是在油氣勘探過(guò)程中的地層評(píng)價(jià)作用正處于探索階段。20世紀(jì)90年代中后期，伴隨著隨鉆電阻率、聲波、放射性多參數(shù)組合測(cè)井系列的出現(xiàn)，以及隨鉆地層壓力、隨鉆核磁共振測(cè)井技術(shù)的成熟，隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)用于計(jì)算地層巖性、物性、含油性以及電性參數(shù)的地層評(píng)價(jià)功能得以充分發(fā)揮［3－7］。與此同時(shí)，隨鉆測(cè)井資料在獲取真實(shí)的巖石物理參數(shù)、進(jìn)行泥漿侵入機(jī)理與校正方法研究、改進(jìn)薄儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等方面的優(yōu)勢(shì)也顯現(xiàn)出來(lái)。

大量的研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例表明，當(dāng)前LWD地層評(píng)價(jià)技術(shù)面臨這樣的尷尬局面是我們?cè)O(shè)計(jì)的測(cè)井儀器還不能完全適應(yīng)HA／HZ井的測(cè)量環(huán)境，儀器響應(yīng)結(jié)果變得“生疏”。一些響應(yīng)特征對(duì)鉆井地質(zhì)導(dǎo)向有利，但測(cè)井值卻嚴(yán)重失真，定量解釋難度極大；即便獲得了較為可靠的數(shù)據(jù)，仍然缺乏對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效提取和利用的能力，應(yīng)用于HA／HZ井的LWD定量解釋技術(shù)整體還不成熟。鑒于目前LWD儀器設(shè)計(jì)所針對(duì)的地質(zhì)條件（井眼垂直、地層水平且各向同性）并且采用與傳統(tǒng)直井相近的處理解釋方法，隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)得到的解釋參數(shù)往往誤差很大［8－10］。

針對(duì)這些突出矛盾，前人在儀器簡(jiǎn)介、數(shù)值模擬計(jì)算、響應(yīng)分析、物理實(shí)驗(yàn)、可視化軟件開發(fā)、水平井資料測(cè)井解釋方面進(jìn)行了廣泛研究并取得了顯著進(jìn)展［11－19］。然而，這些內(nèi)容并未涉及具體的和量化的測(cè)井解釋問(wèn)題。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，提出從儀器設(shè)計(jì)、測(cè)量方式、環(huán)境影響因素、解釋模型、參數(shù)計(jì)算等方面存在的測(cè)井解釋問(wèn)題，并且對(duì)LWD測(cè)井儀器的地層評(píng)價(jià)功能和定量解釋進(jìn)展情況進(jìn)行介紹?；诖罅繑?shù)值模擬認(rèn)識(shí)，本文主要從定性角度對(duì)LWD測(cè)井響應(yīng)分析時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題作出說(shuō)明，提出LWD測(cè)井地層評(píng)價(jià)技術(shù)今后的發(fā)展方向。

1 隨鉆測(cè)井地層評(píng)價(jià)難點(diǎn)

1.1 儀器設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

LWD儀器設(shè)計(jì)針對(duì)的是垂直井眼（水平地層）、均質(zhì)且各向同性的地質(zhì)條件，而隨鉆測(cè)量幾乎都是在HA／HZ井環(huán)境中進(jìn)行的，此時(shí)井眼與地層夾角不再為90°（有時(shí)甚至為0°），地層普遍存在各向異性和非均質(zhì)性，這對(duì)儀器響應(yīng)造成嚴(yán)重影響［10］。與電纜測(cè)井儀器相比，LWD儀器探測(cè)深度淺、分辨率低、采樣密度小，容易導(dǎo)致含油氣飽和度被低估、成像測(cè)井資料計(jì)算的地層傾角值誤差變大等問(wèn)題。

1.2 測(cè)量方式

在HA／HZ井環(huán)境中，LWD儀器通常不能保持居中，大多情況是偏心測(cè)量，因此偏心影響是LWD資料分析時(shí)務(wù)必考慮的因素。

LWD電阻率測(cè)井普遍采用電磁波傳播測(cè)量方式，通過(guò)記錄接收線圈間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的幅度比和相位差數(shù)據(jù)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)換分別得到幅度比電阻率和相位差電阻率值［11］。對(duì)于偏心測(cè)量對(duì)電阻率數(shù)據(jù)的影響，Yik Kiong Hue等［20］研究表明偏心測(cè)量對(duì)相位差和幅度比數(shù)據(jù)都會(huì)造成影響，并且認(rèn)為這種影響還要受到泥漿和井眼周圍地層電導(dǎo)率差異值的控制。針對(duì)其他測(cè)井方法的研究也廣泛開展，其中，Zheng Yibing等［21］研究發(fā)現(xiàn)偏心測(cè)量時(shí)斯通利波的頻散曲線退化為低速波，而偶極波的頻散曲線會(huì)分離成2個(gè)不同速度的波；尹赫柱等［22］研究表明在不同偏心距時(shí)，自然伽馬測(cè)井對(duì)地層界面位置的響應(yīng)不同，曲線幅度存在差異，在總體上呈現(xiàn)非對(duì)稱響應(yīng)特征。

1.3 環(huán)境影響因素

LWD響應(yīng)特征分析面臨的一個(gè)突出矛盾是儲(chǔ)層特征變化與環(huán)境因素的影響變得更難區(qū)分，不同環(huán)境因素可以產(chǎn)生相似的響應(yīng)結(jié)果，因而環(huán)境因素彼此之間的識(shí)別也很困難。比如，在HA／HZ井環(huán)境中，泥漿侵入、儀器偏心、各向異性、相對(duì)傾角、介電常數(shù)等因素都會(huì)造成相位差和幅度比電阻率曲線（或者不同探測(cè)深度曲線）發(fā)生分離［23－25］，該現(xiàn)象與儲(chǔ)層引起的特征相似。如何分離出環(huán)境因素，并從這些環(huán)境因素中分析出主要因素和次要因素，提取真實(shí)的電阻率值或其他測(cè)井參數(shù)目前仍然是一個(gè)難點(diǎn)。

1.4 解釋模型

目前，LWD地層評(píng)價(jià)采用的解釋模型和方法仍然沿用傳統(tǒng)電纜測(cè)井的思路，傳統(tǒng)的巖石體積物理模型都是基于各向同性、均質(zhì)地層條件基礎(chǔ)上的，如Archie公式。然而，HA／HZ井環(huán)境普遍存在各向異性、非均質(zhì)地質(zhì)條件，很顯然，采用傳統(tǒng)的模型進(jìn)行LWD測(cè)井解釋，其結(jié)果的客觀符合程度到底有多少，目前仍是一個(gè)尚待討論的問(wèn)題。

1.5 參數(shù)計(jì)算

在HA／HZ儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算過(guò)程中不確定性因素較多，國(guó)外相關(guān)統(tǒng)計(jì)和分析指出［9－10］，孔隙度和地層水電阻率確定后，電性參數(shù)的各向異性和井斜角是影響飽和度計(jì)算精度的關(guān)鍵因素。當(dāng)?shù)貙哟怪彪娮杪屎退诫娮杪时戎档扔?時(shí)，相對(duì)于直井情況，45°斜井會(huì)引起含水飽和度計(jì)算時(shí)產(chǎn)生5%的變化，而在85°斜井中會(huì)引起25%的變化。此外，地層視傾角值也會(huì)影響孔隙度、飽和度和真垂直厚度（TVT）的計(jì)算精度。比如，85°斜井中，地層傾角計(jì)算時(shí)2°的計(jì)算誤差將引起TVT的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生50%的相對(duì)誤差；3°的傾角計(jì)算誤差將引起TVT結(jié)果產(chǎn)生100%的相對(duì)誤差。在隨鉆地層參數(shù)計(jì)算時(shí)，對(duì)這些誤差帶來(lái)的嚴(yán)重問(wèn)題必須予以充分重視。

2 隨鉆測(cè)井儀器新進(jìn)展［1－2，12－14，16，26－28］

2.1 LWD電阻率測(cè)井地層評(píng)價(jià)功能

近年來(lái)，LWD電阻率測(cè)井儀器呈現(xiàn)出深探測(cè)、近鉆頭（或過(guò)鉆頭）、緊湊型、高覆蓋率的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

（1）提供地層水平和垂直電阻率值參數(shù)，用于電性參數(shù)的各向異性分析及校正，實(shí)現(xiàn)介電參數(shù)的計(jì)算，識(shí)別流體及進(jìn)行介電效應(yīng)影響校正。如貝克休斯TNTEQ公司的補(bǔ)償式電磁波傳播電阻率測(cè)井儀MPR。

（2）提供多深度電阻率曲線，與鉆后測(cè)井資料結(jié)合，研究泥漿侵入特性、評(píng)價(jià)地層滲流能力。如哈里伯頓公司的電磁波電阻率測(cè)井儀EWR Phase4。

（3）實(shí)現(xiàn)近鉆頭電阻率測(cè)量，進(jìn)一步減少侵入影響。如斯倫貝謝公司的鉆頭電阻率測(cè)井儀RAT。

（4）實(shí)現(xiàn)超深電阻率測(cè)量，既能實(shí)現(xiàn)鉆前探測(cè)，又有利于反映深部地層電性特征。如斯倫貝謝公司的超深電阻率隨鉆測(cè)井儀，其探測(cè)深度最高達(dá)到32.8ft。＊＊非法定計(jì)量單位，1ft＝12in＝0.304 8m，下同

（5）進(jìn)行井周多方位的深電阻率成像測(cè)量。如哈里伯頓Sperry鉆井服務(wù)公司的InSite ADR系統(tǒng)，該系統(tǒng)可提供井周32個(gè)方向上探測(cè)深度達(dá)18ft的電阻率數(shù)據(jù)；斯倫貝謝公司新一代鉆頭電阻率測(cè)井儀GVR使用56個(gè)方位數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行成像，方位覆蓋率更高，同時(shí)可以提供地層傾角、構(gòu)造和走向的高分辨圖像信息。

此外，一些最新儀器采用緊湊型天線設(shè)計(jì)，大大減少了儀器長(zhǎng)度，從而降低井底組合總長(zhǎng)度及投入成本。

2.2 LWD聲波測(cè)井地層評(píng)價(jià)功能

（1）采用寬頻聲源、陣列接收、間隔排列、隔音降噪的設(shè)計(jì)方式，提取高信噪比的縱、橫波數(shù)據(jù)，用以計(jì)算基質(zhì)及裂縫孔隙度。如貝克休斯公司的聲波特性參數(shù)測(cè)量技術(shù)APX。

（2）實(shí)現(xiàn)聲波全波列記錄和井下存儲(chǔ)，提供實(shí)時(shí)的縱、橫波時(shí)差數(shù)據(jù)，用以計(jì)算孔隙壓力、探測(cè)氣層及估算可動(dòng)流體。如斯倫貝謝公司新一代聲波測(cè)井儀SONIC－VISION。

（3）設(shè)計(jì)雙模式聲波測(cè)井系統(tǒng)，利用偶極模式測(cè)量慢地層的橫波速度［28］。如哈里伯頓公司的BAT。

（4）采用低頻四極子工作方式（工作頻率低于10kHz），實(shí)現(xiàn)對(duì)慢地層的橫波測(cè)量。如貝克休斯公司的低頻四極橫波測(cè)井。

（5）擴(kuò)展橫波的測(cè)量范圍，在復(fù)雜井眼環(huán)境下，改善聲波數(shù)據(jù)質(zhì)量。如哈里伯頓公司最新推出的隨鉆寬頻多極聲波測(cè)井儀器，該儀器能夠擴(kuò)展50%的橫波測(cè)量范圍。

LWD聲波成像及井周三維成像測(cè)井資料，也成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同方位縱、橫波速度的提取。

2.3 LWD核測(cè)井

2.3.1 LWD自然伽馬測(cè)井

LWD自然伽馬曲線與LWD電阻率曲線一起構(gòu)成了原始的隨鉆地層評(píng)價(jià)功能［6］。自然伽馬測(cè)井的放射源和探測(cè)器一般都安裝在鉆鋌內(nèi)部，其響應(yīng)主要與探測(cè)器的性能、測(cè)速、泥漿密度、耐壓、井眼及鉆鋌厚度等因素有關(guān)。除了進(jìn)行常規(guī)泥質(zhì)參數(shù)計(jì)算，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中獲得的伽馬數(shù)據(jù)還可用于計(jì)算地層傾角［12］。

2.3.2 LWD密度－中子測(cè)井

LWD密度－中子測(cè)井在測(cè)量原理上與同類電纜密度測(cè)井和中子測(cè)井類似。近年來(lái)，儀器發(fā)展主要體現(xiàn)在無(wú)化學(xué)源設(shè)計(jì)、探測(cè)器、井眼補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)的改進(jìn)［29－32］。其地層評(píng)價(jià)功能主要體現(xiàn)在：

（1）采用井眼補(bǔ)償及間隙校正技術(shù)進(jìn)行光電吸收指數(shù)測(cè)量，利用16個(gè)方位的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行成像，提供實(shí)時(shí)的中子孔隙度、地層密度和中子測(cè)量值，如斯倫貝謝公司的方位密度中子測(cè)井儀ADN。

（2）通過(guò)增加聲波傳感器元件以獲得間隙和井徑參數(shù)，對(duì)密度和中子資料進(jìn)行井眼和間隙校正，提供高精度的孔隙度數(shù)據(jù)，如貝克阿特拉斯公司的APLS技術(shù)。

2.4 LWD核磁共振測(cè)井

LWD核磁共振測(cè)井的突出優(yōu)勢(shì)在于鉆井過(guò)程中實(shí)時(shí)提供滲透率信息，從而指導(dǎo)選擇滲透率最佳路徑進(jìn)行鉆井，提高油氣生產(chǎn)采收率。以哈里伯頓公司第二代核磁共振隨鉆測(cè)井儀MRIL－WD為例，它采用在鉆井方式下測(cè)量T1、移動(dòng)方式下（滑眼、通井和運(yùn)動(dòng)鉆桿等）測(cè)量T2，以此消除鉆井噪音對(duì)T2測(cè)量的影響。與同類電纜測(cè)井相同，可提供孔隙度及孔隙大小、滲透率、自由及束縛流體體積等參數(shù)。

此外，LWD地層壓力測(cè)試和LWD地震技術(shù)的日趨成熟，進(jìn)一步完善了隨鉆地層評(píng)價(jià)和測(cè)井解釋的內(nèi)容?？傮w上，在繼承了電纜測(cè)井儀器新技術(shù)的基礎(chǔ)上，LWD測(cè)井最新儀器更加集中地體現(xiàn)了測(cè)井技術(shù)的前沿以及不同學(xué)科技術(shù)的交融。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，LWD測(cè)井技術(shù)將成為引領(lǐng)今后測(cè)井技術(shù)發(fā)展的主流方向，并為測(cè)井學(xué)科的發(fā)展注入強(qiáng)勁的推動(dòng)力。

3 數(shù)據(jù)處理和解釋技術(shù)新進(jìn)展

3.1 快速模擬算法

數(shù)據(jù)處理解釋需要數(shù)值模擬提供理論支撐，對(duì)于隨鉆儀器或隨鉆測(cè)量環(huán)境（HA／HZ井），目前的數(shù)值模擬研究可對(duì)復(fù)雜三維地質(zhì)條件進(jìn)行計(jì)算［33－40］。傳統(tǒng)的數(shù)值模擬難點(diǎn)主要體現(xiàn)在運(yùn)算速度上，大量的實(shí)驗(yàn)嘗試使得一些快速高效的算法不斷出現(xiàn)。比如，國(guó)內(nèi)提出的快速傅里葉－漢克爾變換算法，該算法可以很好解決HA／HZ井環(huán)境電法測(cè)井計(jì)算的效率問(wèn)題［41－42］，國(guó)外學(xué)者在放射性測(cè)井的模擬算法研究中也有新的突破［43－44］，這些高效的算法為隨鉆測(cè)井多參數(shù)聯(lián)合正反演提供了保障。

3.2 傾角計(jì)算改進(jìn)方法

利用隨鉆測(cè)井資料進(jìn)行地層傾角計(jì)算的方法有多種，其中利用成像測(cè)井資料可提供最佳的精度保障。人們一直采用的傾角計(jì)算公式存在明顯的誤差問(wèn)題，誤差來(lái)源于不同測(cè)井儀器自身的探測(cè)特性，即通常談及和使用的測(cè)量深度實(shí)際上被稱為電成像深度［45］和核探測(cè)有效深度［46－47］。新的概念可以更客觀地反映儀器的響應(yīng)特點(diǎn)，改進(jìn)地層傾角計(jì)算公式，降低儲(chǔ)層真實(shí)厚度及其他巖石物理參數(shù)計(jì)算的不確定性。

3.3 測(cè)井資料預(yù)處理

在HA／HZ井條件下，測(cè)井資料預(yù)處理主要完成斜深校直、井眼軌跡繪制及方向投影等工作［17］。其中，依據(jù)最小曲率半徑法可以計(jì)算井軸上每一點(diǎn)的真垂直深度、東西位移、南北位移、水平位移等空間位置數(shù)據(jù)［18］。目前，國(guó)內(nèi)的預(yù)處理軟件已經(jīng)投入現(xiàn)場(chǎng)使用［48］，相關(guān)改進(jìn)軟件也在不斷開發(fā)過(guò)程中。

3.4 數(shù)據(jù)處理新思路

傳統(tǒng)上，電阻率線圈都被近似看作磁偶極子處理，高杰等［49］分析認(rèn)為該方法轉(zhuǎn)化得到的衰減電阻率誤差很大，而采用嚴(yán)格解法轉(zhuǎn)換能夠顯著提高信號(hào)質(zhì)量；為降低非彈性伽馬源分布對(duì)隨鉆地層密度測(cè)量的影響，于華偉等 重新建立了快中子通量、非彈型伽馬擴(kuò)散長(zhǎng)度與地層密度的關(guān)系，從而提高地層密度的測(cè)量精度；為驗(yàn)證隨鉆斯通利波資料計(jì)算地層滲透率的可行性，唐曉明等［51］在理論上進(jìn)行了驗(yàn)證，理論計(jì)算結(jié)果與巖心數(shù)據(jù)具有較好的相關(guān)性；張鋒等［52］提出利用隨鉆脈沖中子測(cè)井，通過(guò)記錄遠(yuǎn)、近探測(cè)器俘獲伽馬計(jì)數(shù)率比值的相對(duì)變化量，結(jié)合孔隙度資料，實(shí)現(xiàn)對(duì)含氣飽和度的測(cè)量。這些新的嘗試為隨鉆測(cè)井儀器的改進(jìn)和數(shù)據(jù)處理提供了寶貴的借鑒資源。

3.5 解釋模型研究

HA／HZ井存在各向異性，理論和實(shí)驗(yàn)研究都發(fā)現(xiàn)，電性參數(shù)、聲學(xué)參數(shù)及其他許多巖石物理參數(shù)都會(huì)受到各向異性的影響［15，53，56］。同時(shí)，在客觀上，這些巖石物理參數(shù)應(yīng)該被描述為二維和三維的表達(dá)形式［54－58］。LWD測(cè)井解釋目標(biāo)是三維地質(zhì)條件，這從根本上決定了隨鉆測(cè)井解釋模型和解釋方法更為客觀地反映復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境。

Klein等和Kennedy等［55］在充分考慮了電性參數(shù)各向異性影響的前提下，分別推導(dǎo)出了宏觀（測(cè)井曲線分辨率尺度）和微觀（孔隙尺度）各向異性條件下的Archie公式。在三維坐標(biāo)系中，由Archie公式表示的電阻率、孔隙度、飽和度等參數(shù)都以張量的形式表示，方程和未知數(shù)的個(gè)數(shù)明顯增多，求解過(guò)程也變得更加復(fù)雜。

3.6 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

隨著相對(duì)傾角的增加，沿井眼方向LWD儀器的響應(yīng)距離增大，響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，儀器可在更大程度上響應(yīng)薄儲(chǔ)層信息。隨鉆測(cè)井儀器的探測(cè)特征研究也表明，隨鉆核測(cè)井資料的分辨率優(yōu)于傳統(tǒng)直井電纜測(cè)井資料，這些特點(diǎn)說(shuō)明隨鉆測(cè)井資料有利于進(jìn)行薄儲(chǔ)層評(píng)價(jià)［37－38，59－60］。

隨鉆測(cè)井實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)決定了時(shí)間推移測(cè)井和侵入機(jī)理研究是必要且可行的，司馬立強(qiáng)等［61］提出采用中子孔隙度時(shí)間推移法可以有效識(shí)別儲(chǔ)層流體界面；田中元等［62］利用時(shí)間推移電阻率測(cè)井資料系統(tǒng)地研究了泥漿的侵入特性，為侵入影響校正提供了重要依據(jù)。此外，隨鉆成像測(cè)井資料與隨鉆密度、中子測(cè)井資料相互結(jié)合，可以綜合進(jìn)行巖性識(shí)別、構(gòu)造分析、次生孔隙識(shí)別及相關(guān)定量評(píng)價(jià)［63］。

3.7 LWD測(cè)井解釋思路

雖然隨鉆測(cè)井響應(yīng)的環(huán)境影響因素更加復(fù)雜多樣，但所有的影響因素并非在相同時(shí)刻存在并對(duì)測(cè)井響應(yīng)結(jié)果造成影響。所以，解釋過(guò)程中關(guān)鍵要識(shí)別出特定環(huán)境下的主要和次要因素，并對(duì)更低一級(jí)的因素做必要的簡(jiǎn)化處理。

例如，當(dāng)井斜角大于某一值時(shí)（如30°），各向異性和儀器偏心的影響應(yīng)當(dāng)被考慮；圍巖影響固然與儲(chǔ)層厚度有關(guān)，但還要受到各種測(cè)井方法、儀器探測(cè)深度的控制，深探測(cè)曲線應(yīng)率先進(jìn)行圍巖影響校正。LWD測(cè)井資料還有一個(gè)典型特點(diǎn)，即資料中含有相當(dāng)程度的方位信息，即便是相同的井眼和地層條件，儀器朝向不同帶來(lái)的結(jié)果也存在較大差異，所以在進(jìn)行LWD測(cè)井資料解釋時(shí)，首先應(yīng)該確定出相對(duì)精確方位信息，在此基礎(chǔ)上對(duì)其他影響因素的影響作出判斷。

綜合來(lái)看，隨鉆測(cè)井解釋對(duì)資料采集過(guò)程、儀器特性、處理方法和流程等前提信息的認(rèn)知要求更高，盲目進(jìn)行解釋很可能遺漏某些重要信息，而這樣的信息很有可能正是提高隨鉆測(cè)井解釋水平和解釋精度的關(guān)鍵。

3.8 解釋流程

由于技術(shù)壟斷，現(xiàn)有可共享的實(shí)質(zhì)性解釋流程及經(jīng)驗(yàn)資源相對(duì)匱乏。以斯倫貝謝公司隨鉆電阻率地層評(píng)價(jià)技術(shù)作為代表，經(jīng)過(guò)多年的積累，目前該公司已經(jīng)建立起隨鉆電阻率測(cè)井資料自動(dòng)解釋平臺(tái)，該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)模型自動(dòng)優(yōu)選和計(jì)算對(duì)比，提取主要影響因素予以校正；對(duì)于多種影響因素難以區(qū)別的問(wèn)題，采用人機(jī)交互處理方式，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)判別和校正工作。該平臺(tái)能夠完成對(duì)井眼、侵入、各向異性、圍巖、介電效應(yīng)等環(huán)境因素的校正，適應(yīng)了大多數(shù)隨鉆測(cè)井解釋要求［25，64］。

4 發(fā)展方向及建議

最近2年，中國(guó)的隨鉆測(cè)井技術(shù)發(fā)展迅速，并已取得一些階段性成績(jī)。但是在整體上，國(guó)內(nèi)外的隨鉆測(cè)井技術(shù)差距仍然明顯。同時(shí)，相關(guān)的技術(shù)展會(huì)反饋信息也表明，國(guó)外的技術(shù)服務(wù)公司愈加重視對(duì)其核心技術(shù)的保密措施，國(guó)內(nèi)測(cè)井技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的難度越來(lái)越大。因此，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)隨鉆測(cè)井技術(shù)的整體進(jìn)步和長(zhǎng)足發(fā)展，除了繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴难邪l(fā)力度外，從隨鉆測(cè)井地層評(píng)價(jià)技術(shù)的要求出發(fā)，今后應(yīng)在以下4個(gè)方面做出切實(shí)努力。

（1）進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)隨鉆測(cè)井儀器設(shè)計(jì)、原理、結(jié)構(gòu)、測(cè)量及鉆井施工條件的理解，弄清儀器獲取地層參數(shù)的過(guò)程。

（2）加大數(shù)值模擬研究的力度和深度，繼續(xù)開發(fā)快速高效的算法，從而強(qiáng)化對(duì)三維復(fù)雜地質(zhì)條件下測(cè)井響應(yīng)結(jié)果的領(lǐng)會(huì)能力。同時(shí)，模擬研究和解釋工作應(yīng)該更加注重多因素影響，并從儀器測(cè)量環(huán)境的背景信息出發(fā)，做必要的簡(jiǎn)化處理。

（3）在理論和實(shí)驗(yàn)方面，深化對(duì)巖石物理參數(shù)在三維空間內(nèi)分布特征進(jìn)行定量表述的能力，在更加復(fù)雜的三維測(cè)井解釋模型和解釋方法上加強(qiáng)研究，并注重其方法求解的可行性，帶動(dòng)相應(yīng)測(cè)井方法和技術(shù)的進(jìn)步。

（4）盡快制定出便于參考和使用的隨鉆測(cè)井解釋經(jīng)驗(yàn)及流程，開發(fā)并完善隨鉆測(cè)井地層評(píng)價(jià)軟件平臺(tái)。

5 結(jié) 論

（1）隨鉆測(cè)井技術(shù)正在引領(lǐng)測(cè)井技術(shù)步入一個(gè)新的時(shí)代，同時(shí)，也正在帶給我們一個(gè)新的思維變革。認(rèn)清隨鉆測(cè)井技術(shù)服務(wù)的特點(diǎn)，由傳統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的測(cè)井解釋和鉆井解釋 向測(cè)、鉆井一體化解釋的工作思路轉(zhuǎn)變。

（2）清醒認(rèn)識(shí)并立足于隨鉆測(cè)井環(huán)境，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)直井解釋思維向隨鉆解釋思維的轉(zhuǎn)變，即從傳統(tǒng)上垂直、對(duì)稱、各向同性、均質(zhì)等地層條件向夾角任意、非對(duì)稱、各向異性、非均質(zhì)的地層條件過(guò)渡。

（3）從傳統(tǒng)交叉學(xué)科、行業(yè)技術(shù)向更高一級(jí)的交互學(xué)科、融合技術(shù)方向發(fā)展。

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Logging While Drilling Formation Evaluation Technique：Issues，Advances and Trends

SIMA Liqiang，LI Yang
（Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，China）

The dominant application of logging while drillling（LWD）data is geosteering（especially for drilling series）and formation evaluation.Recently，with the great progress in both tool’s performance and theorical methods，the studied key points are gradually moving to LWD formation evaluation technique.Based on the numerical hard work by the previous researchers，indicated is that the difficulties of LWD formation evaluation technique are the following 5aspects：instrument design，measurement pattern，environmental impact，interpretation model and parameter calculation.Analyzed are applications of LWD formation evaluation technique in resistivity log，acoustic log，nuclear log and NMR log.Introduced are the new trends in LWD data processing and quantitative interpretation.In view of abundant numerical simulation，illustrated qualitatively are the prominent issues in LWD log response interpretation.Pointed out is the trend of LWD formation evaluation technique，and it should be helpful for other scholars in petrophysical field.

logging while drillling（LWD），data processing，formation evaluation，trend，quantitative research

P631.84 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

2011－06－13 本文編輯 王小寧）

侯慶功，男，1963年生，高級(jí)工程師，從事測(cè)井方面的研究工作。