微电阻率扫描成像测井及其应用-fmi

1、地层微电阻率扫描测井及应用地层微电阻率扫描测井及应用 孙孙 建建 孟孟 石油大学（华东）地球资源与信息学院石油大学（华东）地球资源与信息学院FMI是斯仑贝谢（是斯仑贝谢（Schlumberger）MAXIS 500C成象测井成象测井系列中的电阻率成象测井仪。系列中的电阻率成象测井仪。它由四个主极板和四个负极板组成，每个极板上有两排它由四个主极板和四个负极板组成，每个极板上有两排电极，每排有电极，每排有12个电极，上下两排电极之间距离个电极，上下两排电极之间距离0.3英寸，英寸，电极之间的横向间隔电极之间的横向间隔0.1英寸，主极板和副极板之间的垂英寸，主极板和副极板之间的垂向距离为向距离为5.

2、7英寸。英寸。 测井采样间距为测井采样间距为0.1英寸，纵向分辨率为英寸，纵向分辨率为0.2英寸。共计英寸。共计有有42212=192个测量钮扣电极。直接记录每个电极个测量钮扣电极。直接记录每个电极的电流强度及所施加的电压，再由仪器系数换算出反映的电流强度及所施加的电压，再由仪器系数换算出反映井壁四周的地层微电阻率。井壁四周的地层微电阻率。FMI传感器测量的电流有三传感器测量的电流有三个分量，个分量，高频分量反映微电阻率、低频分量探测深度与高频分量反映微电阻率、低频分量探测深度与浅侧向相当，直流分量被滤掉。浅侧向相当，直流分量被滤掉。 早期的早期的FMS分别是由两极板分别是由两极板54个电极、

3、四极板个电极、四极板96个电个电极组成。在极组成。在8.5英寸井眼中得出的微电阻率成像图，其井英寸井眼中得出的微电阻率成像图，其井眼覆盖率分别为眼覆盖率分别为20%和和40%。FMI的井眼覆盖率则接近的井眼覆盖率则接近80%。它有三种工作方式，分别是全井眼方式、四极板方式和它有三种工作方式，分别是全井眼方式、四极板方式和倾角方式：倾角方式： 1）全井眼方式下，）全井眼方式下，192个电极全部工作，可测得个电极全部工作，可测得192条微条微电阻率曲线，电阻率曲线，1-3极板和极板和2-4极板井径曲线，井斜角和井眼极板井径曲线，井斜角和井眼倾斜方位曲线，倾斜方位曲线，1号极板方位角和相对方位角曲线

4、，自然号极板方位角和相对方位角曲线，自然伽马曲线，仪器加速度曲线等。伽马曲线，仪器加速度曲线等。2）四极板方式下，）四极板方式下，4个主极板工作，个主极板工作，4个副极板不工作，个副极板不工作，与早期的与早期的FMS类似。类似。3）倾角方式下，只采用）倾角方式下，只采用8个钮扣电极工作，形成失量图个钮扣电极工作，形成失量图与与SHDT类似。类似。 192条微电阻率曲线经过主副极板上四排电极的深度对齐、平衡条微电阻率曲线经过主副极板上四排电极的深度对齐、平衡处理、加速度校正、标准化、坏电极处理、图象生成等一系列步骤处理、加速度校正、标准化、坏电极处理、图象生成等一系列步骤得到得到FMI图象。通常

5、首先计算出微电阻率资料的频率直方图，然后图象。通常首先计算出微电阻率资料的频率直方图，然后把它们分成把它们分成42个等级，每个等级具有相同的数据点（这使得每种颜个等级，每个等级具有相同的数据点（这使得每种颜色在最终图象上具有相同的面积），色在最终图象上具有相同的面积），42个等级对应着个等级对应着42种颜色等级，种颜色等级，从白色（高电阻）到黄色，一直到黑色（低电阻）。或者由灰色变从白色（高电阻）到黄色，一直到黑色（低电阻）。或者由灰色变化到褐色。化到褐色。FMI处理可提供三种图象：处理可提供三种图象： 1）静态平衡图象，该类图象全井段统一配色，每种颜色代表着）静态平衡图象，该类图象全井段统一

6、配色，每种颜色代表着固定的电阻率范围，因此反映了整个测量井段的相对电阻率变化。固定的电阻率范围，因此反映了整个测量井段的相对电阻率变化。 2）标定到浅侧向的静态图象，它是专门为了计算裂缝宽度等参）标定到浅侧向的静态图象，它是专门为了计算裂缝宽度等参数设计的，标定后的静态图象不仅反映井段微电阻率变化（不是相数设计的，标定后的静态图象不仅反映井段微电阻率变化（不是相对变化），而且与浅侧向测井值对应，可用于岩相分析和地层划分。对变化），而且与浅侧向测井值对应，可用于岩相分析和地层划分。 3）动态加强图象，它是一种在用户选定的滑动深度窗口内（通）动态加强图象，它是一种在用户选定的滑动深度窗口内（通常不

7、超过常不超过3英尺），重新进行颜色刻度，突出局部井段电阻率变化，英尺），重新进行颜色刻度，突出局部井段电阻率变化，使得图象显示更详细的局部静态（全井段内动态）的图象显示方法。使得图象显示更详细的局部静态（全井段内动态）的图象显示方法。此时颜色更能揭示各种地质事件，如结构、构造、裂缝、结核、粒此时颜色更能揭示各种地质事件，如结构、构造、裂缝、结核、粒序变化、层理等，但此时颜色不再与电阻率具有一一对应关系，解序变化、层理等，但此时颜色不再与电阻率具有一一对应关系，解释时需特别注意。释时需特别注意。 1、识别岩性（泥岩、砂岩、砾岩、火山碎屑岩、碳酸盐岩、侵、识别岩性（泥岩、砂岩、砾岩、火山碎屑岩、碳

8、酸盐岩、侵入岩和喷出岩等，确定储集层的位置、厚度和方位等）入岩和喷出岩等，确定储集层的位置、厚度和方位等）2、识别沉积构造，、识别沉积构造， 1）断裂构造，如断层、裂缝（包括开启裂缝、）断裂构造，如断层、裂缝（包括开启裂缝、闭合裂缝、收缩裂缝和钻井诱生裂缝）；闭合裂缝、收缩裂缝和钻井诱生裂缝）；2）层理构造，如水平）层理构造，如水平层理、交错层理、波状层理等等；层理、交错层理、波状层理等等；3）层面构造，如波痕、冲刷）层面构造，如波痕、冲刷面等；变形构造，如褶皱、包卷层理、滑塌等；面等；变形构造，如褶皱、包卷层理、滑塌等； 4）生物成因构）生物成因构造；造；5）化学成因构造等等。）化学成因构造

9、等等。3、精细描述裂缝，识别天然裂缝与钻井诱生裂缝，描述裂缝产、精细描述裂缝，识别天然裂缝与钻井诱生裂缝，描述裂缝产状、裂缝开度、裂缝孔隙度、裂缝有效性等，应用裂缝和其它构状、裂缝开度、裂缝孔隙度、裂缝有效性等，应用裂缝和其它构造特征来分析现今和古应力场。造特征来分析现今和古应力场。4、储集层综合评价（性质、成分、结构、沉积环境、区域展布）、储集层综合评价（性质、成分、结构、沉积环境、区域展布）5、沉积环境分析；、沉积环境分析；6、评价薄层、评价薄层FMI主要应用主要应用FMI识别岩性应用实例识别岩性应用实例泥岩、砂岩泥岩、砂岩FMI识别岩性应用实例识别岩性应用实例砾岩砾岩FMI识别岩性应用实

10、例识别岩性应用实例火山角砾岩火山角砾岩FMI识别岩性应用实例识别岩性应用实例白云岩白云岩FMI识别岩性应用实例识别岩性应用实例角砾状灰岩角砾状灰岩FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例开启缝与收缩说缝开启缝与收缩说缝FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例缝合线缝合线FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例局部切割井眼的开启缝局部切割井眼的开启缝FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例与缝合线相交的垂直缝与缝合线相交的垂直缝FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例闭合缝（浅色正弦线）闭合缝（浅色正弦线）FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例高角度闭合缝（出现光晕的正弦线）高角度闭合缝（出现光晕的正弦线

11、）FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例钻井诱生缝（黑色钻井诱生缝（黑色180度对称分布）度对称分布）FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例断层断层FMI识别裂缝应用实例识别裂缝应用实例断层带断层带FMI识别层理应用实例识别层理应用实例水平层理、包卷层理水平层理、包卷层理FMI识别层理应用实例识别层理应用实例交错层理交错层理FMI识别层理应用实例识别层理应用实例透镜层理透镜层理FMI识别层理应用实例识别层理应用实例波状层理波状层理FMI识别层面构造应用实例识别层面构造应用实例浪成波痕浪成波痕FMI识别层面构造应用实例识别层面构造应用实例冲刷面冲刷面FMI识别层面构造应用实例识别层面构造应用实例

12、冲刷面冲刷面FMI识别变形构造应用实例识别变形构造应用实例负载构造负载构造FMI识别变形构造应用实例识别变形构造应用实例包卷层理包卷层理FMI识别层面构造应用实例识别层面构造应用实例滑塌构造滑塌构造FMI识别化学成因构造应用实例识别化学成因构造应用实例成岩结核成岩结核FMI识别化学成因构造应用实例识别化学成因构造应用实例同生结核同生结核FMI识别识别l裂缝发育方位裂缝发育方位蝌蚪图蝌蚪图FMI多井识别裂缝发育方向分布图多井识别裂缝发育方向分布图主要认识： 1）一套滨浅湖沼泽相沉积。 2）一套多期爆发相火山角砾岩为主的沉积序列， 3）三套火山溢流相的流纹岩。第一套为风化变异流纹岩，第二套流纹面清

13、晰，第三套流纹面倾角较高，成像图上有“似结核”状流动构造显示，气孔，杏仁构造发育，局部具风化变异特征。 4）一套冲积扇、辫状河流相沉积的砂泥岩、砂砾岩。 本井裂缝、气孔主要集中在流纹岩和凝灰岩中，而火山角砾岩、砂砾岩井段则不发育裂缝。裂缝性质以一条贯穿整个井壁的高角度垂直裂缝为主，在这条主裂缝的两侧伴有同生的小的垂直裂缝和斜交裂缝，部分井段呈网状交织在一起，主裂缝面不规则，锋内部充填的阻凝灰和泥质，主裂缝缝面倾角达80度以上，缝宽大小不均。气孔较发育，具有一定方向性，大小不均，分布具一定规律，多发育在3521.03625.0m流纹面较高的流纹岩中。FMI识别岩性与沉积相主要认识： 经成像测井分析，洋渡3井栖二地层（井深4875m）以上的地层倾角总体上为北西