综合利用测井技术识别测量裂缝.doc

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1、利用测井技术识别和探测裂缝摘要：裂缝性地层裂缝的测井解释主要包括裂缝带的识别和储层裂缝参数的定量计算两个方面。用测井方法识别储层中的裂缝是目前最常用、最有效的方法，其中裂缝是否有效一直是测井解释的一个难点。在测井方法中，常规的测井方法可以识别裂缝,只是精度不高，成像测井仍是目前最为可靠的裂缝识别依据，而双侧向测井方法可快速、便捷地确定裂缝的有效性。1.绪论裂缝，是岩石中由于构造变形或物理成岩作用形成的面状不连续体，在碳酸盐岩、火成岩和泥岩中均有发育，少量见于潜山变质岩中。裂缝不仅是流体的储集空间,还是重要的流体渗滤通道.在致密的砂岩油气

2、藏中,裂缝主要作为渗流通道存在,大大改善了低孔低渗透储层的生产能力；在碳酸盐岩地层中,裂缝还控制着溶孔、溶洞的发育,影响着地层中原始流体的分布状况和泥浆侵入特性；在火成岩地层中,裂缝是地层产能的最重要、最直接的影响因素.中深部储层由于压实作用多已致密化,天然气的聚集及产出主要依赖于裂缝系统,裂缝的存在势必会对储层的渗透性起到改善作用,形成有开发价值的产层.因此,研究地下裂缝的发育及其分布规律就显得尤为重要.岩心是最为直接的裂缝资料,但往往存在取心数量有限、收获率低和岩心不定向等三个方面的局限。用测井方法识别裂缝,具有成本低、识别力强和经

3、济效益高等优点,已成为勘探裂缝性油气藏的主要手段.2.裂缝按成因分为两种:①天然裂缝,一般是成岩收缩或构造运动形成的；②钻井诱导,一般是在钻井过程中因频繁起、下钻的震动和地应力场的不均衡造成井壁有规律的开裂。根据裂缝的形成原因,天然裂缝又分为非构造裂缝和构造裂缝两类，非构造裂缝主要是由于岩石失水体积收缩或岩浆冷却过程中体积收缩而形成的收缩裂缝以及压溶作用形成的缝合线。构造裂缝是指在地壳运动过程中,岩石受构造作用力而产生的裂缝,这种裂缝是最广泛存在的裂缝，包括开启裂缝、闭合裂缝2种。开启裂缝是没有充填其它物质的裂缝。在水基泥浆中,裂缝中充

4、填有导电的泥浆,这样裂缝的电阻率就比岩石的电阻率低很多,所以,可以根据电阻率的异常来识别开启裂缝。闭合裂缝是充填有其它矿物的裂缝,它示出由构造应力产生的开启裂缝后来被富含盐的流体循环胶结,因此电阻率较高。钻井诱生裂缝由于钻开地层后,原始地层应力释放,挤压井眼周围的地层,在井壁上产生了钻井诱生裂缝，常见的有3种:钻具振动形成的裂缝、重泥浆压裂缝和应力释放裂缝。按产状分,裂缝的产状一般表征分为裂缝面与水平面的夹角和裂缝面的倾向。其分类主要根据裂缝面倾角、倾向相互间的组合以及相关的地质资料,目前分为五大类:低角度裂缝、倾斜裂缝、高角度裂缝、低

5、角度网状裂缝及高角度网状裂缝.图1裂缝类型3.　裂缝的测井识别方法根据不同测井序列对裂缝的响应程度,一般用于裂缝识别的常规测井资料有孔隙度、电阻率、声波时差、变密度资料等,其成本低、资料全,利用其识别裂缝是可行的。裂缝在常规测井资料上的响应主要有:①自然电位具明显负异常；②声波时差有跳波现象,整体时差值较高；③深浅测向振幅差明显,中值高；曲线形态整体较圆滑.3.1放射性测井法放射性测井是在钻孔中测量放射性的测井方法，以自然伽马测井为主。自然伽玛测井主要测量地层中的不稳定元素如铀（238U）、钍（282Th）、钾（40K）发出的伽马射线。

6、含钾的硅酸盐矿物易于被风化分解，岩石风化后钾析出并被水流带走，含钾的化合物也以机械搬运和水溶两种形式迁移和再分配。难溶于水的钍化合物则残留在原地，在表生条件下，钍以机械分化迁移为主，被搬运到别处沉积下来，小部分钍则在有利条件下形成络合物或有机络合物，或以胶体的形式迁移。这两种含量的矿物相对比较稳定。而铀在自然界呈两种稳定的化合价状态存在，＋４价铀的化合物不溶于水，而＋６价铀盐可溶，以铀酰离子的形式随地下水迁移，在物理化学条件比较合适的区域转变为＋４价的化合物沉淀下来。正常情况下，泥岩具有较高的放射性数值，伽马为高值，其主要是由富含钾的粘

7、土矿物以及残留的钍元素富集，加上粘土矿物对铀元素的吸收等造成的；对于钾和钍含量较低的地层，铀元素的富集往往指示裂缝的存在，因此可以通过元素铀含量与钍钾含量的差值进行裂缝的识别。3.2三孔隙度测井法三孔隙度测井，即声波，密度和补偿中子测井。裂缝及其所含流体在岩石中形成的声阻抗界面影响了声波传播,声波测井中有声波时差、长源距声波和全波波形测井用于裂缝探测。声波时差以周波跳跃反映水平缝、低角度缝的存在或者是含气层的显示。长源距声波测井除直接应用时差曲线外,还可以通过计算纵、横波幅度比或速度比值来体现裂缝的存在。在全波波形和变密度显示图上,裂缝

8、层段出现纵、横波能量衰减的“V’,字型干涉条纹,可用于确定裂缝的位置并定性解释低角度缝和网状缝,该方法对水平缝显示较好。密度测井主要反映岩石的总孔隙度,与测井仪器极板是否靠上裂缝关系极大。若极板靠上裂缝,曲