国内以页岩油储层为代表的非常规储层储量丰富，正逐渐成为常规油气的重要战略能源接替，具有广阔的资源前景。受沉积环境与定向裂缝发育影响，该类储层电阻率呈现显著各向异性，实现电阻率参数的高效精准提取，一直是油气测井领域的重点研究课题。为提升页岩油储层勘探开发效率，现场多采用水平井钻井模式。国外普遍依托随钻电磁波电阻率测井技术实时获取地层参数；国内受成本条件制约，主要采用钻后测井技术，以双侧向、双感应及阵列感应测井为主流手段。其中，阵列感应测井可获取固定分辨率、不同探测深度的视电阻率信号，包含丰富的地层信息，在非常规储层精细评价中具有独特技术优势。但是，其核心软聚焦算法仅适配直井轴对称地层，水平井中其易出现信号非线性畸变与异常犄角。同时，水平井测井受井斜、层厚、各向异性等耦合作用，导致实测曲线失真，严重降低了储层评价精度。此外，国内外各公司阵列感应仪器的软聚焦合成滤波库各不相同，且具体算法并不公开，进一步加大了响应正演模拟与资料实时处理难度，制约了页岩油储层的高效勘探开发。
针对上述难题，团队围绕水平井阵列感应测井响应聚焦机理与各向异性高效校正开展系统研究，提出了一套适用于页岩储层水平井的阵列感应测井电阻率各向异性校正新方法。新方法的核心亮点在于将水平井中传统二维软聚焦算法简化为一维软聚焦算法，并实现了电阻率各向异性与层厚影响的近似解耦。首先，通过分析水平井中阵列感应测井软聚焦前后响应，明确了二维软件聚焦算法在水平井中的适用范围，并证明了水平井条件下响应纵向聚焦的非必要性；随后，通过简化传统二维软聚焦算法，建立了仅沿径向聚焦的一维软聚焦算法，避免了传统二维软聚焦算法“黑匣子”，且可适配不同型号阵列感应仪器（如图1所示）。
图1 某水平井中实测阵列感应测井响应一维软聚焦与二维软聚焦合成效果对比
在此基础上，通过对比分析均匀与层状地层中阵列感应测井响应对电阻率各向异性的敏感性，实现了各向异性与层厚影响解耦；最后，基于Levenberg-Marquardt算法构建了高效各向异性校正流程，实现了页岩油储层水平井阵列感应测井资料的快速精准校正。实测数据结果表明，该方法可有效消除各向异性影响，准确获取水平井页岩地层的水平电阻率；与商业化软件LogXDTM反演结果对比（如图2所示），相对误差小于3%，速度可提升50倍以上，为水平井页岩储层测井解释与评价奠定了坚实基础。
图2 某水平井中阵列感应测井资料各向异性校正效果对比
研究成果近期发表在油气地学领域权威国际期刊Petroleum Science。论文第一作者为tyc7111cc太阳成集团的王磊教授，通讯作者为中国石油勘探开发研究院的刘英明高工，合作者包括tyc7111cc太阳成集团的吴康康博士、邓少贵教授、乔平博士，中石化经纬有限公司的许孝凯教授级高工。该研究得到油气重大专项、国家自然科学基金面上项目及联合重点项目、山东省自然科学基金面上项目和中石油创新基金等联合资助。
论文信息：Lei Wang, Kangkang Wu, Yingming Liu*, Xiaokai Xu, Shaogui Deng, Ping Qiao. Focusing mechanism and anisotropy correction of array induction logging responses for shale reservoirs in horizontal wells[J]. Petroleum Science, 2025, 22(12): 4992-5004. DOI: 10.1016/j.petsci.2025.08.009.
