References

geophystech

Геофизические технологии

Russian Journal of Geophysical Technologies

2619-1563

IPGG SB RAS

10.18303/2619-1563-2022-2-129

geophystech-249

Research Article

Статьи

Учет наклонной электрической анизотропии при численном моделировании и интерпретации данных скважинной электрометрии (аналитический обзор по материалам отечественной и зарубежной литературы)

Accounting for tilted electrical anisotropy in numerical simulation and interpretation of resistivity logging data (analytical review based on national and foreign literature)

Москаев

И. А.

Moskaev

I. A.

Младший научный сотрудник лаборатории многомасштабной геофизики Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН. Основные научные интересы: прямые и обратные задачи электромагнитных зондирований, обоснование новых методов исследования скважин, новые способы интерпретации, разработка программного обеспечения для моделирования и инверсии данных.

MoskaevIA@ipgg.sbras.ru

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН<br> 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3РоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS<br> Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090Russian Federation

2022

29122022

02129143

2022

Москаев И.А.

Moskaev I.A.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.rjgt.ru/jour/article/view/249

Рассмотрены особенности и основные выводы публикаций, посвященных исследованию трансверсально-изотропных геоэлектрических моделей среды, характеризующихся наклоном оси электрической анизотропии относительно скважинного прибора. Такие модели могут описываться как горизонтальным и вертикальным удельными электропроводностями (либо обратными им величинами – удельными сопротивлениями) с ненулевым зенитным углом наклона каротажного прибора, так и тензором удельной электропроводности с наклоном главных осей.

Features and main conclusions of publications devoted to the study of medium transverse-isotropic geoelectric models which are characterized by inclination of the electrical anisotropy axis relative to a logging tool are reviewed in this article. Such models can be defined either by horizontal and vertical conductivities (or their reciprocals, called resistivities) with a non-zero dip of a logging tool or by the conductivity tensor with the tilt of the principal axes.

Удельное электрическое сопротивлениеудельная электропроводностьэлектромагнитный каротажэлектрический каротажтрансверсально-изотропная модельотносительный наклон оси электрической анизотропии

Resistivityconductivityelectromagnetic loggingelectric loggingtransverse-isotropic modelrelative tilt of the electrical anisotropy axis

Научно-исследовательские работы выполнены в рамках проекта FWZZ-2022-0026 «Инновационные аспекты электродинамики в задачах разведочной и промысловой геофизики».

References1

Каринский А.Д. Электромагнитное поле в моделях электрически анизотропной среды. – М.: ГЕОС, 2018. – 184 с.

Anderson B., Chang S. Synthetic induction logs by the finite element method // The Log Analyst. – 1982. – Vol. 23 (6). – P. 17–26.

Сухорукова К.В., Петров А.М. Электрическая анизотропия терригенных отложений: краткий обзор подходов к ее определению по данным электрокаротажа в вертикальных скважинах // Геофизические технологии. – 2021. – № 3. – С. 41–66, doi: 10.18303/10.18303/2619-1563-2021-3-41.

Anderson B., Barber T., Lüling M. The response of induction tools to dipping, anisotropic formations // SPWLA 36th Annual Logging Symposium. – Paris, 1995. – Paper SPWLA-1995-D. – 12 p.

Табаровский Л.А., Эпов М.И. Электромагнитные поля гармонических источников в слоистых анизотропных средах // Геология и геофизика. – 1977. – № 18 (1). – С. 101–109.

Anderson B., Barber T., Druskin V., Lee P., Dussan, V.E., Knizhnerman L., Davydycheva S. The response of multiarray induction tools in highly dipping formations with invasion and in arbitrary 3D geometries // SPWLA 37th Annual Logging Symposium. – New Orleans, Louisiana, 1996. – Paper SPWLA-1996-A. – 14 p.

Федоров А.И., Эпов М.И. Переменное электромагнитное поле в наклонно-анизотропной слоистой среде // Сибирский журнал индустриальной математики. – 2003. – № 6 (4). – С. 119–131.

Anderson В.I., Druskin V., Lee P., Lüling M.G., Schoen E., Tabanou J., Wu P., Davydycheva S., Knizhnerman L. Modeling 3D effects on 2-MHz LWD resistivity logs // SPWLA 38th Annual Logging Symposium. – Houston, Texas, 1997. – Paper SPWLA-1997-N. – 14 p.

Федоров А.И., Эпов М.И. Определение элементов тензора электропроводности пород по данным электромагнитного каротажа // Сибирский журнал индустриальной математики. – 2005. – № 8 (1). – С. 143–152.

Chang S., Anderson B. Simulation of induction logging by the finite element method // Geophysics. – 1984. – Vol. 49 (11). – P. 1943–1958, doi: 10.1190/1.1441606.

Щетинина Н.В., Гильманов Я.И., Паромов С.В., Мамяшев В.Г. Изучение анизотропии геолого-геофизических параметров горных пород с целью совершенствования методики интерпретации данных геофизических исследований горизонтальных участков скважин (Восточная Сибирь) // Каротажник. – 2020. – № 1 (301). – С. 84–93.

Davydycheva S., Frenkel M.A. Review of 3D EM modeling and interpretation methods for triaxial induction and propagation resistivity well logging tools // PIERS Proceedings. – Cambridge, 2010. – P. 390–396.

Эпов М.И., Сухорукова К.В., Никитенко М.Н. Оценка параметров тонкослоистых коллекторов по данным высокочастотных электромагнитных зондирований в горизонтальных скважинах // Геология и геофизика. – 1998. – № 39 (11). – С. 1608–1614.

Epov M.I., Sukhorukova K.V., Nikitenko M.N. Estimation of parameters for thin-layered formations from high-frequency induction logging data in horizontal boreholes // Russian Geology and Geophysics. – 1998. – Vol. 39 (11). – P. 1608–1614.

Эпов М.И., Сухорукова К.В., Никитенко М.Н. Оценка электрической анизотропии по диаграммам ВИКИЗ // Каротажник. – 1999. – № 54. – С. 17–29.

Epov M.I., Sukhorukova K.V., Nikitenko M.N. Estimation of electrical anisotropy using VIKIZ diagrams // Karotazhnik. – 1999. – Vol. 54. – P. 17–29.

Эпов М.И., Никитенко М.Н., Сухорукова К.В., Глинских В.Н. Исследование возможностей электрического и электромагнитного каротажа в электрически макроанизотропных пластах, вскрытых наклонно-горизонтальными скважинами // Каротажник. – 2016. – № 2 (260). – С. 64–79.

Epov M.I., Nikitenko M.N., Sukhorukova K.V., Glinskikh V.N. Studies on capabilities of electric and electromagnetic logs in electrically macroanisotropic formations exposed by inclined horizontal boreholes // Karotazhnik. – 2016. – Vol. 2 (260). – P. 64–79.

Anderson B., Chang S. Synthetic induction logs by the finite element method // The Log Analyst. – 1982. – Vol. 23 (6). – P. 17–26.

Fedorov A.I., Epov M.I. A variable electromagnetic field in an obliquely anisotropic layered medium // Siberian Journal of Industrial Mathematics. – 2003. – Vol. 6 (4). – P. 119–131.

Anderson B., Barber T., Lüling M. The response of induction tools to dipping, anisotropic formations // SPWLA 36th Annual Logging Symposium. – Paris, 1995. – Paper SPWLA-1995-D. – 12 p.

Fedorov A.I., Epov M.I. Determination of the elements of the rocks electrical conductivity tensor based on electromagnetic logging data // Siberian Journal of Industrial Mathematics. – 2005. – Vol. 8 (1). – P. 143–152.

Graciet S., Shen L.C. Simulation of induction and MWD resistivity tools in anisotropic dipping beds // SPWLA 38th Annual Logging Symposium. – Houston, Texas, 1997. – Paper SPWLA-1997- M. – 14 p.

Hagiwara T. Anisotropic shale and induction log shoulder bed corrections for deviated boreholes // SPWLA 36th Annual Logging Symposium. – Paris, 1995. – Paper SPWLA-1995-Z. – 12 p.

Chang S., Anderson B. Simulation of induction logging by the finite element method // Geophysics. – 1984. – Vol. 49 (11). – P. 1943–1958, doi: 10.1190/1.1441606.

Hagiwara T. A new method to determine horizontal-resistivity in anisotropic formations without prior knowledge of relative dip // SPWLA 37th Annual Logging Symposium. – New Orleans, Louisiana, 1996. – Paper SPWLA-1996-Q. – 8 p.

Hagiwara T. Determination of dip and anisotropy from multi-frequency tri-axial induction measurements // PIERS Online. – 2010. – Vol. 6 (5). – P. 445–449, doi: 10.2529/PIERS091217080307.

Hill D.G. A laboratory investigation of electrical anisotropy in Precambrian rocks // Geophysics. – 1972. – Vol. 37 (6). – P. 1022–1038, doi: 10.1190/1.1440311.

Hagiwara T. Anisotropic shale and induction log shoulder bed corrections for deviated boreholes // SPWLA 36th Annual Logging Symposium. – Paris, 1995. – Paper SPWLA-1995-Z. – 12 p.

Hu Y., Wang G., Liang L., Abubakar A. Estimation of reservoir parameters from inversion of triaxial induction data constrained by mud-filtrate invasion modeling // IEEE Journal on Multiscale and Multiphysics Computational Techniques. – 2017. – Vol. 2. – P. 228–236, doi: 10.1109/JMMCT.2017.2787652.

Karinsky A.D. Electromagnetic field in models of an electrically anisotropic medium [in Russian]. – GEOS, Moscow, 2018. – 184 p.

Hagiwara T. Determination of dip and anisotropy from multi-frequency tri-axial induction measurements // PIERS Online. – 2010. – Vol. 6 (5). – P. 445–449, doi: 10.2529/PIERS091217080307.

Keller G.V., Frischknecht F.C. Electrical methods in geophysical prospecting. – Pergamon Press, Oxford, 1966. – 517 p.

Hill D.G. A laboratory investigation of electrical anisotropy in Precambrian rocks // Geophysics. – 1972. – Vol. 37 (6). – P. 1022–1038, doi: 10.1190/1.1440311.

Klein J.D., Martin P.R., Allen D.F. The petrophysics of electrically anisotropic reservoirs // SPWLA 36th Annual Logging Symposium. – Paris, 1995. – Paper SPWLA-1995-HH. – 12 p.

Kriegshaüser B., Fanini O., Forgang S., Itskovich G., Rabinovich M., Tabarovsky L., Yu L., Epov M., Gupta P., v. d. Horst J. A new multicomponent induction logging tool to resolve anisotropic formations // SPWLA 41st Annual Logging Symposium. – Dallas, Texas, 2000. – Paper SPWLA-2000-D. – 14 p.

Keller G.V., Frischknecht F.C. Electrical methods in geophysical prospecting. – Pergamon Press, Oxford, 1966. – 517 p.

Moran J.H., Gianzero S. Effects of formation anisotropy on resistivity‐logging measurements // Geophysics. – 1979. – Vol. 44 (7). – P. 1266–1286, doi: 10.1190/1.1441006.

Klein J.D., Martin P.R., Allen D.F. The petrophysics of electrically anisotropic reservoirs // SPWLA 36th Annual Logging Symposium. – Paris, 1995. – Paper SPWLA-1995-HH. – 12 p.

Moran J.H., Gianzero S. Electrical anisotropy: its effect on well logs // Developments in Geophysical Exploration Methods—3. – Springer, Dordrecht, 1982. – P. 195–238, doi: 10.1007/978-94-009-7349-7_6.

Nechaev O., Glinskikh V., Mikhaylov I., Moskaev I. Joint inversion of high-frequency induction and lateral logging sounding data in earth models with tilted principal axes of the electrical resistivity tensor // Journal of Inverse and Ill-Posed Problems. – 2021. – Vol. 29 (2). – P. 295–304, doi: 10.1515/jiip-2020-0120.

Moran J.H., Gianzero S. Effects of formation anisotropy on resistivity‐logging measurements // Geophysics. – 1979. – Vol. 44 (7). – P. 1266–1286, doi: 10.1190/1.1441006.

Page G.C., Fanini O.N., Kriegshäuser B.F., Mollison R.A., Yu L., Colley N. Field example demonstrating a significant increase in calculated gas-in-place: an enhanced shaly sand reservoir characterisation model utilizing 3DEX™ multicomponent induction data // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. – New Orleans, Louisiana, 2001. – Paper SPE-71724-MS. – 14 p., doi: 10.2118/71724-MS.

Rabinovich M., Bespalov A., Corley B., Merchant G., Wang T., Quint E., Morrison J. Effect of fractures on multi-component and multiarray induction logs // SPWLA 45th Annual Logging Symposium. – Noordwijk, 2004. – Paper SPWLA-2004-UU. – 16 p.

Rosthal R., Barber T., Bonner S., Chen K.-C., Davydycheva S., Hazen G., Homan D., Kibbe C., Minerbo G., Schlein R., Villegas L., Wang H., Zhou F. Field test results of an experimental fully-triaxial induction tool // SPWLA 44th Annual Logging Symposium. – Galveston, Texas, 2003. – Paper SPWLA-2003-QQ. – 14 p.

Shchetinina N.V., Gilmanov Ya. I., Paromov S.V., Mamyashev V.G. A study of the anisotropy of the geologic and geophysical parameters of the rocks for the purpose of the improvement of the well log interpretation technique for horizontal borehole intervals (East Siberia) // Karotazhnik. – 2020. – No. 1 (301). – P. 84–93.

Suhorukova K.V., Petrov A.M. Electrical anisotropy of terrigenous deposits: a brief overview of approaches to its determination from electrical logging data in vertical wells // Russian Journal of Geophysical Technologies. – 2021. – Vol. 3. – P. 41–66, doi: 10.18303/10.18303/2619-1563-2021-3-41.

Tabarovsky, L.A., Epov, M.I. Electromagnetic field of harmonic sources from the stratified anisotropic media // Russian Geology and Geophysics. – 1977. – Vol. 18 (1). – P. 101–109.

Wang H., Barber T., Morriss C., Rosthal R., Hayden R., Markley M. Determining anisotropic formation resistivity at any relative dip using a multiarray triaxial induction tool // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. – San Antonio, Texas, 2006. – Paper SPE-103113-MS, doi: 10.2118/103113-MS.

Zhang Z., Akinsamni O., Ha K.-T., Bourgeois T., Jock S., Blumhagen C., Stromberg S. Triaxial induction logging – an operator's perspective // SPWLA 48th Annual Logging Symposium. – Austin, Texas, 2007. – Paper SPWLA-2003-Y. – 16 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.