电阻率测井是储层评价的关键手段,在岩性识别、饱和度计算和流体识别中发挥着重要作用。但在钻井过程中,钻井液柱压力与地层压力的不平衡会导致钻井泥浆侵入渗透性地层,使地层形成冲洗带、过渡带和原状地层三个区域,导致实测电阻率无法准确反映地层真实电阻率。传统电阻率校正方法依赖校正图版,局限性强,无法满足复杂侵入条件下的精准校正。围绕这一问题,团队明确了完整研究思路,首先构建包含冲洗带电阻率Rxo、原状地层电阻率Rt、模型系数c和n及径向深度r的五参数地层电阻率模型,可自适应模拟阶跃型、过渡型、环状型等不同侵入剖面。在次基础上提出一种混合反演算法进行原状地层电阻率的求取,先用Metropolis-Hastings MCMC算法采样获取模型参数初始值,解决单一算法对初始值敏感的问题,再以该初始值为起点,通过Levenberg-Marquardt求解非线性最小二乘目标函数优化参数,最终实现原状地层电阻率的反演。

图1.不同类型的侵入剖面总结(a)阶跃型剖面;(b)指数过渡型剖面;(c)倒数过渡型剖面;(d)环状型剖面

图2.原状地层电阻率混合反演流程图
研究团队通过数值模拟开展了不同泥浆电阻率、不同地层电阻率和不同信噪比条件下 的算法稳定性研究,再结合实际测井数据对反演算法进行了现场应用评价,在流体识别和储层评价中取得了良好的应用效果。

图3实测井原状地层电阻率测井反效果对比
研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊Computers & Geosciences。该研究得到国家自然科学基金(42174142)、中国石油天然气集团公司科技创新基金(2021DQ02-0402)及中国石油天然气集团公司科技开发项目(2021DJ3804)的资助。论文第一作者和通讯作者为太阳成tyc7111cc葛新民教授,合作者包括为太阳成tyc7111cc的Mohmmed Ishag博士,中油测井有限公司天津分公司的李海燕、刘俊东等。
论文信息:X. Ge, M. Ishag, H. Li, et al. A hybrid inversion algorithm to obtain the resistivity of the uninvaded zone based on the array induction log [J]. Computers & Geosciences, 2025, 194: 105766.https://doi.org/10.1016/j.cageo.2024.105766