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

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.

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

2. 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.

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

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

5. 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.

6. 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.

7. 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.

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

9. 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.

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

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

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

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. 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.

28. 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.

29. 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.

30. 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.

31. 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.

32. 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.