页岩气储层井地电阻率法正演研究

【摘要】在社会经济高速发展的今天，石油天然气资源的供求矛盾已经成为制约全球经济可持续发展的重要瓶颈。页岩气在美国的工业化开采，使其成为全球油气资源勘探开发的新焦点。我国页岩气资源储量丰富，主要分布在南方地区的海相页岩占页岩气资源总量的四分之三，而南方复杂地表条件导致常规地震勘探方法受到严重限制。电阻率是储层评价的重要参数之一，电法勘探方法正是基于地层电阻率差异的一种地球物理方法，在油气资源勘探中发挥着重要的作用。井地电阻率法是一种井中激发、地面接收的电法勘探方法，该方法在地表测量电阻率异常引起的电位分布，利用正演模拟和反演成像技术来研究井周储层电阻率分布，进一步了解储层页岩气分布特征。本文简要介绍了井地电阻率法的基本原理及其发展研究现状，推导出了求解点源三维地电场的方程组。采用有限差分法解决点源三维地电场的正演问题，推导了不同网格节点的连接系数计算公式，并基于Matlab语言编写了点源井地电阻率法三维正演数值模拟程序。在程序编写中，为了节省计算机内存，提高程序运行效率，采用了不完全Cholesky共轭梯度算法；同时根据系数矩阵稀疏对称性的特点，采用按行压缩存储法，进一步提高了程序运行效率。在验证程序可靠性的基础上，建立了低阻异常体模型，分别分析了异常体存在、异常体与点源相对位置、异常体规模大小所引起的电位异常，结果表明井地电阻率法能有效识别低阻异常体，且当点源位于异常体中时对异常体边界的识别效果最好。最后，本文针对四川筠连地区页岩储层的特点，建立了含有五层电性层，发育两套低阻页岩层的页岩储层模型，正演结果表明：井地电阻率法对低阻页岩薄层有较强的识别能力，但对多套页岩储层的识别能力有限。
【作者】刘东明；
【导师】邹长春；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），石油与天然气工程，2014，硕士
【关键词】页岩气储层；井地电阻率法；三维有限差分；ICCG；

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