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圈定油气藏边界的井地电法研究

何展翔  
【摘要】:井地电法是指在井中供电、在地面接收电磁场的一类电法,在金属矿床、水文、工程等领域早有应用。本文主要研究应用于油气勘探开发的井地电法,利用该方法可以圈定已知油气藏边界、预测周边的含油气有利区块以及监测油气田开发中油水动态等,这是目前油气勘探开发中一类重要而又急需的方法技术。本文对该方法物理机理、工作方法、数据处理及资料解释等多个方面进行了全面的研究。主要在以下几个方面取得了理论和应用上的突破和创新。 ①本文探讨了目前井地电法现状,进行了归类,特别是针对俄罗斯井地电法的不足:仅测量水平电场分量,只研究某频率的激发极化相位差和电阻率异常来检测含油气,本文提出了新型井地电法——井地时频电磁测深法,给出了相应的施工方法和在时间域和频率域同时研究目标体的电阻率和极化率异常以提高精度的方案,使该方法得到了进一步的完善(见第二章)。 ②作者在总结前人研究基础之上,提出油气勘探的激发极化机理主要是由于油、气、水与围岩之间双电层产生的充放电效应;同时,提出了油气藏形成的异常(包括电阻率和极化率)具有“环状三层楼”式的电性异常模式,因此,强调研究油气藏从浅到深的异常变化,从异常的整体特征来评价含油气性,对于准确检测油气藏极为重要而且具有重要意义(见第一章)。 ③开展了针对钢套管影响的物理和数值模拟研究,明确了钢套管的影响,指出井中激发时钢套管对激发电场的影响比较明显,虽然改变了点源场的特征,但与钢套管直接供电激发有明显差别,对于实际工作具有指导意义(见第三章)。 ④通过直流电三维物理模拟和三维数值模拟,研究了井地直流电异常规律,指出在上下两套油水层之间放置激发点是提高储层预测精度的重要措施,分析和讨论了有关异常规律,对于指导实际工作具有明确的作用(见第四章)。 ⑤开展了井地电磁测深法三维数值模拟研究,计算并分析了不同模型的异常,总结了不同参数对各个场分量的影响规律,为井地电磁测深法实际工作提供了理论指导;同时探索了该方法的三维反演方法取得了一定进展(见第五章)。 ⑥引入小波多尺度分析方法对实测井地电磁法时间域信号进行研究,为实测信号频谱分析提出了新的思路,引入小非线性小波阈值去噪方法对实测信号去噪取得了明显的效果,引入二维离散小波对电阻率断面进行去噪与静态位移校正表明该方法对于电磁法提高精度具有重要意义(见第六章)。 ⑦展示了我国东西部三个典型油气田储层研究实例。该方法在我国七个油田,十余口探井开展了井地电法圈定油气藏边界和预测相邻断块的含油气情况的试验和生产,都取得了好的效果,多数井区事后钻探验证成功率达到85%以上,提高了油田滚动勘探开发效益(见第七章)。


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