综合多探测器声学和电阻率数据改进存在钻井诱导裂缝条件下的地层评价

摘要

钻井诱导裂缝在那些过平衡的钻井中经常会被遇到。这些裂缝典型特征是接近垂直，且具有和那些延伸平行于最大地层应力方向的天然裂缝或水力诱导裂缝相同的方向。填充有油基泥浆和地层流体混合液的裂缝的出现会影响井眼附近的电阻率分布。这种电阻率变化将影响现在感应测井仪器的多种组分以及多种探测深度，它们不同程度地依赖于裂缝的走向、长度以及地层电阻率。裂缝也在井眼附近对声学特性产生各向异性，使用交叉偶极声波仪器可有效地探测这种各向异性。借助于先进的反演和建模技术对测得感应数据的分析可允许对裂缝走向、长度的恢复，同样也可得到原状地层的水平和垂直电阻率。对测得的交叉偶极数据的分析可确定裂缝强度和方向，它们可和多分量感应3DEX结果一起来减少解释不确定性并更好地描述裂缝参数。 在本文中，讨论了一个源于印度海上的一个应用实例，在那里一个12.25″的直井被过平衡钻探，钻井泥浆采用的是13．2ppg的合成油基泥浆。大量随钻测井和电缆测井数据被采集到，包括：随钻电磁传播电阻率、电缆阵列感应HDIL、多分量感应3DEX以及交叉偶极声波测井XMACElite资料。一些层位上钻井诱导裂缝的存在可基于随钻电阻率和阵列感应电阻率数据的大差异、深浅阵列感应电阻率曲线的分离及多分量测量3DEXHxx和Hyy的不同响应来立即明显地确定。我们设计了一个增强的数据处理程序以便从被压裂层段的地层里得到精确的地层信息。 3DEX里多频聚焦Hxx和Hyy分量的差异及方位测量特性的综合解释可靠地提供了裂缝的方位。基于对Hxx和Hyy数据的最小值、最大值和零交叉点的综合分析，成功地实现了裂缝方位的确定。 一种交叉偶极声波方位各向异性分析方法也提供了裂缝方向，其结果和由3DEX确定的方位吻合很好。 不同探测深度上的阵列感应测量分析可产生一个径向裂缝范围的初步评估，这主要通过将测得数据和使用不同裂缝长度事先计算好的三维模型对比来得到。 一种新的3DEX数据处理程序被开发并应用，它利用了随钻电阻率数据以及一种针对3DEX仪器Hxx和Hyy分量处理的特有旋转技术目的是得到不受裂缝影响的水平和垂直电阻率的可靠估计。 计算得到的地层电阻率参数然后被成功地应用于最终的地球物理分析中。