一種模擬縫洞型儲集體電測井響應的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電測井數值模擬領域，涉及一種模擬縫洞型儲集體電測井響應的方 法。
【背景技術】
[0002] 碳酸鹽巖、火山巖等油氣藏縫洞儲集體廣泛發育。由于儲集體具有非均質性強、各 向異性明顯、縫洞發育規模不等、分布不均、充填物類型和充填程度變化大等特點，使得縫 洞儲集體電測井響應復雜，容易造成測井評價結果的多解性和模糊性。
[0003]目前，國內外對于縫洞儲集體的電測井數值模擬研究極少。Faivre等針對裂縫型 地層開展了單一裂縫和平行板狀裂縫模型研究，解決了裂縫型地層電測井數值模擬問題， 但針對裂縫和大型洞穴（指長度、寬度、高度均大于0.5m的洞穴）組合存在的縫洞儲集體 沒有考慮。
[0004] 目前縫洞儲集體電測井響應數值模擬研究時，還存在如下困難：（1)針對裂縫、洞 穴、縫洞組合體等地質問題，數學模型單一，仍缺少合適的數學地質抽象及分析以滿足實際 地質情況的需要；（2)采用商業軟件進行縫洞儲集體響應模擬時小到幾微米的裂縫到數十 米地層的跨尺度網格剖分，會導致網格數目劇增，正演計算量大、計算速度慢；(3)而目前 電測井模擬中廣泛采用結構化網格剖分及階梯近似方法，該方法在處理縫洞邊界時，模擬 精度低。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種模擬縫洞型儲集體電測 井響應的方法，該方法在等效縫洞儲集體地層模型的基礎上，基于有限元網格共形及局部 加密對縫洞儲集體電測井數值進行模擬，利于實現對縫洞儲集體的數學刻畫和科學處理， 計算分析縫洞儲集體電測井響應規律，為縫洞儲集體測井定性識別和定量評價提供了依 據。
[0006] 為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0007] -種模擬縫洞型儲集體電測井響應的方法，包括如下步驟：
[0008] a根據區塊地質資料建立等效縫洞儲集體地層模型，確定所述等效縫洞儲集體地 層模型的基礎參數；
[0009] b根據所述等效縫洞儲集體地層模型建立直流電測井響應的有限元泛函；
[0010] c根據有限元理論，對所述等效縫洞儲集體地層模型進行網格離散和電阻率賦 值；
[0011] d組裝并求解有限元電導陣，獲取深淺側向測井值。
[0012] 進一步，所述步驟a建立的等效縫洞儲集體地層模型中，
[0013] 利用平板模型等效裂縫發育，生成等間距平板裂縫和交叉平板裂縫模型；利用球 形、橢球形模型等效洞穴模型；利用等效平板裂縫和橢球洞穴組合為不同類型復雜縫洞儲 集體模型。
[0014] 進一步，所述步驟a建立的等效縫洞儲集體地層模型的基礎參數包括：
[0015] 洞穴尺寸、發育位置及洞穴內填充物電阻率，裂縫數目、張開度、裂縫傾角及各個 裂縫的發育位置，泥漿濾液及基巖電阻率。
[0016] 進一步，所述步驟b建立的直流電測井響應有限元泛函方程為：
[0017]
[0018] 式中在柱坐標系（r, Φ, z)，用U表示電位，σ為介質電導率，馬表示發射電極電 流，Ω表示求解區域，Uj表示電極上的電位。
[0019] 進一步，所述步驟c中進一步包括如下步驟：
[0020] cl、首先不考慮裂縫和洞穴的存在，根據井眼及雙側向測井儀器模型進行結構化 網格剖分，生成四面體元素，同時將井眼內的元素電阻率賦值為泥漿電阻率值；
[0021] c2、然后對洞穴邊界進行局部加密處理；首先判斷洞穴邊界是否穿過四面體元素； 若洞穴邊界未穿過四面體元素，則跳過所述四面體元素；若洞穴邊界穿過四面體元素，則確 定新增節點的數量，同時將所述四面體元素分為多個四面體元素；然后根據四面體元素重 心判斷該四面體元素是否在洞穴內；若四面體元素在洞穴內，則將所述四面體元素賦值為 洞穴內填充物電阻率值；若四面體元素在洞穴外，則將所述四面體元素賦值為基巖電阻率 值；
[0022] c3、對裂縫穿過的共形網格進行處理，判斷裂縫是否穿過四面體元素；若裂縫未穿 過四面體元素，則跳過所述四面體元素；若裂縫穿過四面體元素，則分別計算裂縫及基巖所 占該四面體元素的體積，該四面體元素的電阻率賦值為裂縫與基巖電阻率的并聯值。
[0023] 進一步，步驟c2中，根據新增節點將四面體元素分為多個四面體元素的步驟如 下：
[0024] 確定洞穴邊界與原始四面體元素相交形成的交點的數量；以原始四面體元素的棱 與洞穴邊界的交點為新增節點，連接新增節點、原有節點，將原始四面體元素分為多個四面 體元素。
[0025] 進一步，新增節點的數量為一個、兩個、三個或四個；
[0026] 當新增一個節點時，被洞穴邊界穿過的四面體直接分解為兩個四面體；
[0027] 當新增兩個節點時，被洞穴邊界穿過的四面體分別被分解為三個或四個四面體；
[0028] 當新增三個節點時，被洞穴邊界穿過的四面體被分解為四個四面體元素；
[0029] 當新增四個節點時，被洞穴邊界穿過的四面體直接分解為六個四面體。
[0030] 進一步，步驟c2中，根據四面體元素重心判斷該四面體元素是否在洞穴內的步驟 如下：
[0031] 計算四面體元素的重心，然后判斷重心到洞穴中心的距離；若距離值小于洞穴半 徑，則四面體元素處于洞穴內；若距離值大于洞穴半徑，則四面體元素處于洞穴外。
[0032] 與現有技術相比，本發明具有如下優點：
[0033] (1)、本發明方法針對復雜縫洞儲集體，根據實際地質情況進行合理等效，實現了 縫洞儲集體數學刻畫；
[0034] (2)、本發明方法將縫洞儲集體的裂縫和洞穴進行分別處理，對裂縫采用網格共形 處理，解決了裂縫跨尺度網格剖分問題；對洞穴邊界則進行局部加密，保證了計算速度與精 度；
[0035] (3)、本發明方法不僅針對井眼穿過縫洞儲集體情形進行電測井數值模擬，還計算 井眼不穿過的井旁縫洞儲集體電測井響應規律。
【附圖說明】
[0036] 圖1為本發明中模擬縫洞型儲集體電測井響應的方法流程圖；
[0037] 圖2為等效井眼鉆穿型縫洞儲集體的模型示意圖；
[0038] 圖3為等效井旁縫洞儲集體的模型示意圖；
[0039] 圖4為本發明實施例提供洞穴邊界未穿過的三棱柱的四面體剖分示意圖；
[0040] 圖5為本發明實施例提供的新增1個節點的三棱柱的四面體剖分示意圖；
[0041] 圖6為本發明實施例提供的新增2個節點的三棱柱的四面體剖分示意圖；
[0042] 圖7為本發明實施例提供的新增2個節點的三棱柱的四面體剖分示意圖；
[0043] 圖8為本發明實施例提供的新增3個節點的三棱柱的四面體剖分示意圖；
[0044] 圖9為本發明實施例提供的新增4個節點的三棱柱的四面體剖分示意圖；
[0045] 圖10為本發明實施例提供的有裂縫存在的共形四面體網格示意圖；
[0046] 圖11為本發明實施例提供的井眼穿過縫洞儲集體模型的深側向測井數值模擬 圖；
[0047] 圖12為本發明實施例提供的井眼穿過縫洞儲集體模型的淺側向測井數值模擬 圖；
[0048]