随钻电磁波电阻率探边分析与实时反演方法研究

艾维平; 谢夏; 毛为民; 王鹏; 张邈

doi:10.12473/CPM.202603072

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随钻电磁波电阻率探边分析与实时反演方法研究

钻井技术与装备 | 更新时间：2026-10-15

- 随钻电磁波电阻率探边分析与实时反演方法研究
- A Real-Time Boundary-Detection Inversion Method Based on LWD Electromagnetic Wave Resistivity
- 石油机械 2026年54卷第9期页码：63-71
- 作者机构：
  
  1.中国石油集团工程技术研究院有限公司
  2.大庆油田有限责任公司第二采油厂第六作业区
- 作者简介：
  
  艾维平，高级工程师，生于1977年，2007年毕业于兰州理工大学应用材料加工工程专业，获硕士学位，现从事随钻信息测量与导向控制方面的研发工作。地址：（102206）北京市昌平区。电话：（010）80162173。email：awpdri@cnpc.com.cn。
  谢夏，工程师。email： xiexiadr@cnpc.com.cn。
- 基金信息：
- DOI：10.12473/CPM.202603072
  中图分类号： TE142/TE227/P631
- 收稿：2026-03-25，
  
  修回：2026-03-09，
  
  录用：2026-06-14，
  
  纸质出版：2026-09-25
- 稿件说明：
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艾维平，谢夏，毛为民，等.随钻电磁波电阻率探边分析与实时反演方法研究［J］.石油机械，2026，54（9）：63-71.

Ai Weiping，Xie Xia，Mao Weimin，et al.A real-time boundary-detection inversion method based on LWD electromagnetic wave resistivity［J］.China Petroleum Machinery，2026，54（9）：63-71.
艾维平，谢夏，毛为民，等.随钻电磁波电阻率探边分析与实时反演方法研究［J］.石油机械，2026，54（9）：63-71. DOI： 10.12473/CPM.202603072.

Ai Weiping，Xie Xia，Mao Weimin，et al.A real-time boundary-detection inversion method based on LWD electromagnetic wave resistivity［J］.China Petroleum Machinery，2026，54（9）：63-71. DOI： 10.12473/CPM.202603072.

摘要

水平井钻井中，随钻电磁波电阻率测井作为地质导向的核心技术，其对井眼轨迹精准控制及储层边界实时识别的能力直接影响油气开发效益。该技术测量的幅度比、相位差视电阻率信号，传统上仅用于表征地层电阻率，而这两类信号在邻近地层界面时呈现的“犄角”特征中还蕴含着界面距离信息。现有研究尚未充分挖掘这两类信号的探边能力，为弥补该研究空白，开展水平井随钻电磁波电阻率测井视电阻率信号的探边反演方法研究。基于电阻率测量原理定义视电阻率信号的探边能力，构建不同单界面模型中的电阻率信号探边Picasso图版；在此基础上，建立单界面反演模型，分析模型初值迭代规律并验证反演准确性；通过不同层厚模型的反演结果验证电阻率探边反演的适用性，并将其应用于实际水平井资料解释中。反演验证结果表明：重构响应与实测曲线符合度良好，在有效探边距离内参数精度满足需求；该方法在层厚1 m以上的地层中反演效果优异，结合实际井应用案例，证实方法的可行性与稳定性；所提出的电阻率信号探边反演方法，实现了厚层中地层电阻率与界面距离的快速、准确提取，结合先验信息，在无方位信号条件下可提供准确的界面位置。研究结果可为水平井地质导向提供可靠的技术手段，具有显著的工程应用价值。

Abstract

In horizontal drilling， electromagnetic wave resistivity logging-while-drilling （LWD） serves as a core technology for geosteering. Its efficacy in precise wellbore trajectory control and real-time reservoir boundary detection can directly affect the benefits of petroleum development. Traditionally， amplitude ratio and phase difference signals of apparent resistivity were measured with instruments to represent formation resistivity. However， the distinct "horn" anomalies proximate to bed boundaries encapsulate critical information about boundary distance. The boundary-detection potential inherent in these signals remains inadequately harnessed. To bridge this gap， this study introduces a real-time boundary-detection inversion method based on apparent resistivity signals derived from electromagnetic wave resistivity LWD in horizontal well. Firstly， the boundary-detection potential of apparent resistivity signals was defined in accordance with fundamental resistivity measurement principles， and the Picasso charts for resistivity signal-based boundary detection were prepared for diverse single-boundary models. Subsequently， a single-boundary inversion model for resistivity signal-based boundary detection was established， the iteration behaviors of model’ initial values were analyzed， and the inversion fidelity was rigorously validated. Finally， the robustness of the proposed method was validated across stratigraphic models of varying thicknesses and further corroborated through field data interpretation. Validation results demonstrate a high-fidelity reconstruction of measured signals， confirming that parameter accuracy satisfies operational requirements within the effective detection range. Applicability analysis reveals superior performance in formations exceeding 1 m in thickness. Field case studies substantiate both the feasibility and stability of the method. Crucially， the proposed method facilitates the rapid and precise extraction of formation resistivity and boundary distances in thick formations. By integrating prior geological information， it delivers accurate boundary positioning even in the absence of azimuthal measurements. This research provides a robust technical solution for geosteering operations in horizontal wells， demonstrating significant engineering utility.

关键词

Keywords

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