第五章-成像测井(井壁电成像)

第五章成像测井

（FMI、EMI、STAR-Ⅱ

）刘之的西安科技大学资源勘查系各服务公司仪器简介

成像测井仪器是在地层倾角测井仪基础上发展起来的。

1985年，斯仑贝谢第一代井眼微电阻率扫描仪FMS(FormationMicroScanner)投入现场应用。先后有两个版本，第一版本为两臂FMS，每臂由27个圆形电极组成；第二版本为四臂FMS，每臂由16个电极组成。

1992年，斯仑贝谢公司在FMS基础上，在极板构成等多方面进行了较大的改进，推出了第二代四臂八极板(四个主极板，四个辅极板)井眼微电阻率扫描成象仪FMI(FullboreMicroscannerImager)。

1994年，哈里伯顿公司推出了六臂井眼微电阻率扫描成象仪

EMI(ElectricalMicroscannerImager)1995年，阿特拉斯公司推出微电阻率扫描成象测井仪STAR-II。

我国研制出了ERA-2000成像测井仪。第一节成像测井系统成像测井系统及仪器测井新技术设备一览表系统名称MAXIS-500ECLIPS-5700EXCELL-2000地面装备三台以太网连接的MicroVaxIII+cpi3000阵列处理器计算机测井系统。三台以太网连接的HP730工作站计算机测井系统。二台IBMRS6000工作站计算机测井系统。实时多任务；实时多任务；实时多任务；智能接口；智能接口；智能接口；全冗余系统；全CPU冗余系统；全冗余系统；电缆遥测500kb/s230kb/s217.6kb/s传输速率可选传输速率可选传输速率可选兼容CTS井下配套仪器地层微电阻率成像，FMI高分辨率微电阻率成像，STAR井周微电阻率成像，EMI超声波成像，USI井周声波成像，CBIL超声波扫描成像，CAST偶极声波成像，DSI多极子阵列声波，XMAC-II偶极声波成像，WAVESONIC阵列感应测井仪，AIT高分辨率阵列感应，HDIL高分辨率阵列感应，HRAI核磁共振测井仪，CMR核磁共振成像仪，MRIL核磁共振测井仪，MRIL_P模块式地层动态测试仪，MDT双向量感应，DPIL选择式地层测试器，SFT方位电阻率成像仪,ARI高分辨率六臂倾角，HDIP六臂倾角,SEDT工作站GeoFrameeXpressDPP

FMI的测量原理

EMI的测量原理

STAR-II电阻率成像仪测量原理

电阻率成像测井的技术指标测量原理第二节微电阻率扫描成像测井微电阻率成像测井的测量原理目前，微电阻率成像共有三种测井系列，它们分别是斯仑贝谢的FMI、哈里伯顿的EMI、阿特拉斯的STAR-Ⅱ。其测量原理相同，只是电极个数有差异，对井眼的覆盖率有所不同。FMI的发展80年代初－地层倾角测井80年代中－地层微电阻率扫描测井FMS90年代初－FMI (Shlumberger) -StarImager

西方阿特拉斯

-EMI 哈里伯顿FMI仪器外形4臂、8极板192个电极仪器分辨率为5mm。定量计算裂缝的产状、长度、密度、孔隙度和裂缝宽度定量分析孔洞的面孔率和孔洞直径提供地层倾角、倾向等参数成象原理地层中不同的岩石（泥岩、砂岩、石灰岩）、流体，其电阻率是不一样的，通过测量井壁各点的电阻率值，然后把电阻率值的相对高低用灰度（黑白图）或色度（彩色图）来表示，那么，井壁就可表示成一张黑白图象或彩色图象。高阻低阻FMI成象原理示意图泥岩(低电阻)硬石膏(高电阻)砂岩(中等电阻)石灰岩(高电阻)溶洞(低电阻)在8.5英寸的井眼中，井眼覆盖率约为80%。

EMI仪器结构

EMI有六个极板，每个极板上有25个钮扣电极，共150个电极。每个电极阵列包括两排电极，上排12个，下排13个，两排相距0.3英寸，相错0.1英寸。每个电极都是有直径0.16英寸的金属钮扣和0.24英寸的绝缘环组成，每个电极的绝缘环有益于信号聚焦，电扣达到0.2英寸的分辨率。

EMI仪工作在水基泥浆井中，可用于6.25-21英寸的井眼中，对8英寸井眼，图像覆盖率约为60%。

微电阻率成像测井的测量原理

STAR-II为声波、电阻率成像组合测量的仪器。电阻率成像仪有六个相互独立的测量臂，可测六条井径。六个极板每个极板上有24个钮扣式电极，共有144个测量电极。

电极分上下两排排列，横向间距为0.1英寸,垂向间距为0.3英寸，电极直径为0.16英寸。在8.5英寸的井眼中，井眼覆盖率约为60%。微电阻率成像测井的测量原理STAR-II微电阻率成像仪结构微电阻率成像测井的技术指标测量原理相同，电极个数不同，对井眼覆盖率有所差异。

经过相同的处理步骤，EMI、STAR—II反映地质信息的能力与FMI基本相同，唯一不同的是FMI的覆盖率较高。

无论是STAR—II或是EMI反映地层地质信息的能力与FMI基本相同，诸如层面、裂缝及颗粒大小和结构等地质信息都能清晰的反映出来。井壁成像测井处理技术各家公司测量结果FMI-EMI对比图FMI、EMI透镜体清晰地反映出来FMI-EMI对比图FMI与STAR-II对比图FMI、STAR-II：裂缝形态、产状发育程度反映是相同的内容各服务公司仪器简介测量原理资料处理技术地质及工程应用资料处理技术深度及速度校正数据归一化发射电压校正死电极校正数据刻度图像加强假象识别：测井采集假象、井壁假象、处理假象、衍生假象井壁成像测井资料处理技术电成像声成像深度及速度校正数据归一化发射电压校正死电极校正数据刻度图像加强拾取层理、裂缝、裂缝参数计算（FMI）FMI、EMI、STAR—II数据加载CAST、CBIL数据加载深度及速度校正数据规一化深度及速度校正

深度及速度校正是井眼微电阻率成像资料处理的重要组成部分，目的是使每一个电极的测量值都具有准确的深度值。由于FMI测井资料的采样间隔仅为0.1英寸，其分辨率为0.2英寸。因此，必须确保测量深度的准确无误。对于某一确定时间，FMI的两排电极在不同深度上；对于同一地层界面，两排电极通过它的时间是不同的。如果仪器以一恒定的速度上提，每一行电极进行简单的常数深度移动就可以校准所有的数据。事实上，电缆上提的过程中一般不可能是匀速的，由于电缆的伸、缩、晃动、仪器与井壁的碰撞，仪器或多或少的存在加速度。在这种情况下，在图像上出现不规则的锯齿状。井壁成像测井处理技术（a）由于不同排的纽扣电极在极板上的垂直位置不同，使电极响应存在深度差，数据处理时应进行深度对齐。速度校正就是要恢复采样数据对应的真深度，消除仪器非匀速运动引起的曲线畸变。深度及速度校正井壁成像测井处理技术数据归一化FM1192个电极:在测量过程中，各个极板与井壁的接触程度不可能是完全相同，每个电极对同一地层的测井响应存在差异，导致图像上各电极之间无相同的背景色。数据归一化的方法：数据标准化、数据正规化、极大值规格化、均值规格化、标准规一化、中心化等。斯仑贝谢采用限制统计的数据标准化方法进行FMI的规一化处理，处理过程中采用了窗口技术。消除电极测量过程中某些因素引起的异常高阻和低阻对统计结果的影响，以确保统计结果真正地反映地层特性。井壁成像测井处理技术发射电压校正为了确保仪器采样工作在线性范围内，仪器在不断地调整电极电压。当记录电流过大时，将调低发射电压；相反，当仪器电流过小时，将调高发射电压。因此，不进行电压校正FMI的记录数据不能准确地反映所测地层的电阻率。为了确保FMI测量数据与地层电阻率之间的正比关系，需对发射电压的变化进行校正。校正方法比较简单，将每个电极的测量电流I除以发射电压V即可得到每个电极的视电阻率。井壁成像测井处理技术死电极校正很多原因可引起电极不能正常工作，使电极出现短路或断路现象，其测量结果在图像上引起垂直的黑色或白色条带。处理死电极一般采用内插的方法。井壁成像测井处理技术数据刻度

FMI可以准确地反映所测剖面微电阻率的变化程度，但不能准确地反映所测剖面微电阻率数值。裂缝的定量评价需要准确的微电阻率曲线。浅侧向：反映的是所测的环形剖面电阻率的平均值，是低频信号，FMI电极所测的是微电阻率的变化值，它是一种高频信号。两种信号相加即可得到能反映环形剖面局部电阻率数值的微电阻率曲线。井壁成像测井处理技术图像加强井壁成像测井处理技术图像加强的目的是用有限的色标来更加精细地表现图像，提高图像的对比度，加强视觉效果。

一般采用窗口直方图规一化的图像加强方法。要把微电阻率测量数值转换成图像，首先要对微电阻率测量值进行分级，每一级对应于一定的色标。若采用电阻率值线性分级的方法，有限的色标可能大多用于低阻或高阻的异常尖峰数据点，而多数数据则仅用少量的色标显示，使大多数数据在图像上处于同一色标，使得整个图像对比度较差。窗口直方图加强技术，使得每一数据分级内测量点数相同，这样就充分利用了有限的色标，使得图像的对比度大大地加强。图像加强技术按窗长的大小可分为：静态加强和动态加强两种方式。静态加强：窗长为整个处理井段。在整个处理井段或目的层段作一次频率统计，按色标占相等频数的原则进行色标标定。这样，既能保持井段内电导率的整体变化特征，也能在一定程度上反映电导率的微细变化。此方法适合用于地层电导率的宏观变化，易于进行地层对比。

动态加强：当测量地层电导率值变化范围很大时，为了使小的电导率反差能在图像中清楚地显示出来，要采用动态加强，即在一小段深度内，根据用户的要求，对滑动窗口（通常小于3英尺）做一次静态色标标定。更详细地突出了电导率的局部变化特征。图像加强井壁成像测井处理技术根据电流大小分布（直方图），赋予不同的颜色（42种颜色）。

White

Orange

Yellow

Black

地层电阻率图像加强图像显示(正弦图像）ESWN....NESWN090180270360图像加强假象识别采集假象：由仪器遇卡、仪器过度旋转和电极失效所引起的。井壁假象：泥饼产生的井壁构造造成的。处理假象：残余速度校正和各极板间电极深度不匹配所引起的。衍生假象：肉眼观察岩心不能看到的FMI图像。内容各服务公司仪器简介测量原理资料处理技术地质及工程应用层次1图像直接解释层次2常规测井约束解释层次3岩心约束解释层次4图像综合解释解释层次区域地质背景地质概念模式常规测井解释岩心观察描述岩屑录井资料构造研究沉积学研究储层研究取心井段图像标定岩性—图像关系模式建立未取心井段图像外推解释地层精细划分岩性解释孔洞发育带假象图像剔除典型地质现象初步解释约束条件解释目标井壁成像资料评价方法评价方法成像测井地质解释的研究思路

无论是井壁扫描成像还是井周阵列成像都是某种物理量(如电阻率、波阻抗）沿井壁或井周的二维分布图象，因此都是间接地反映地层的非均质性。正基于此，所有的成像测井都必须在地层时代、岩性序列、基本储层特征确定的前提下，以岩心取样为第一参照标准，

首先针对岩心和成像测井图兼有良好反映的典型层段,进行岩心刻度解释，建立地区性的解释图版和半定量和定量的解释参数；

然后在Geoforame平台的成像测井工作FLIP/FRACVIEW上和自行研制的成像测井交互解释系统上，进行各种基础地质现象的解释和评价。微电阻率成像测井资料的地质应用1、图像与岩心资料归位2、岩性识别3、利用成像资料进行地层倾角计算4、成像测井资料在裂缝评价中应用裂缝类型；裂缝评价方法；裂缝评价的实例5、利用井壁成像测井识别溶洞6、成像测井资料在现地应力方向研究中的应用地应力的判别方法；应力与裂缝的关系7、成像测井资料在构造解释中的应用层理识别；断层识别8、成像测井资料在岩相分析中的应用

火山岩岩相；沉积岩岩相分析1、岩心扫描资料和成像资料的归位A、充分利用地层岩性变化、粒序、砾石排列等特征进行岩心归位。B、利用地层界面、层理面、孔洞及一些特殊构造特征进行岩心归位。C、根据裂缝的形态、角度的大小等特征对岩心的归位（方位和深度）。岩性界面粗砂岩细砾岩砂岩砂砾岩A、充分利用地层岩性变化、粒序、砾石排列等进行岩心归位。砾岩泥岩利用冲刷面进行归位砂岩砾岩岩性界面A、充分利用地层岩性变化、粒序、砾石排列等特征进行岩心归位。中粗砂岩包卷层理归位玄武岩中的溶孔、气孔归位B、利用地层界面、层理面、孔洞及一些特殊构造特征进行岩心归位。斜层理归位中砂岩低角度斜交缝进行岩心归位C、根据裂缝的形态、角度的大小等特征对岩心的归位（方位和深度）。粗砾岩颗粒直径在100-1000mm为粗砾岩。岩性识别图版（沉积岩）中砾岩颗粒直径在10-100mm为中砾岩。中砾岩2、岩性识别巨砾岩中砾岩细砾岩颗粒直径在1-10mm为细砾岩。岩性识别图版（沉积岩）砂砾岩砾和砂的含量均不超过50%，砂含量少于砾的含量。不等砾小砾岩砂砾岩岩性识别图版（沉积岩）中砂岩颗粒直径在0.25-0.5mm为中砂岩细砂岩岩性识别图版（沉积岩）颗粒直径在0.1-0.25mm为细砂岩细砾岩泥质砂岩火山角砾岩火山岩岩性识别火山角砾岩：由大小不等的熔岩角砾组成，分选差，不具层理，由火山灰充填。暗色是火山灰，发白的为角砾岩，大小不等。火山角砾熔岩：由火山碎屑岩向熔岩过渡的一种岩石，不具层理。发白的为角砾岩，大小不等。角砾熔岩熔岩：是火山喷逸的岩浆冷却凝结的产物，高电阻、高密度、低时差，低中子、低伽玛，裂缝节理、流线发育。

凝灰岩：小于2mm的火山碎屑组成。利用成像解释图版进行岩性解释3、利用成像资料进行倾角计算利用成像测井资料可进行构造倾角和沉积倾角计算。振幅为A，井眼直径为D：

倾角=tg-1A/D=53

FMI图像：井眼沿正北方向展开的微电阻率扫描图像。各种地质现象(地层、断层面、裂缝)与井眼相交的轨迹都是以正弦曲线的方式展现在图像上。准确地拟合出这些正弦曲线，就可以确定各种地质现象的倾角及方位。

井壁成像资料地质应用实际工作中，一般采用最小二乘法的拟合方法来拟合这些正弦曲线。拟合的点数最少应在三点以上(三点确定一个平面)。这一工作在SUN工作站上完成。井壁成像资料地质应用3、利用成像资料进行倾角计算4、成像测井在裂缝评价中应用裂缝评价的主要内容为：裂缝的识别裂缝的发育规律研究裂缝的定量描述裂缝与油气分布规律的关系研究井壁成像资料地质应用裂缝评价是裂缝性油气藏、裂缝一孔隙性油气藏储层描述重要的基础工作之一。成像资料解释裂缝原理裂缝是岩石结构中应力释放所产生的结果，它是岩石发生破裂的直接产物，一般发育于有利构造部位的脆性地层中。单一的裂缝在成像图上通常以正弦曲线的方式展布在图象上，它与层面或层理面的主要区别是正弦曲线两侧的岩性连续，而层面则表现为正弦曲线两侧的岩性突变。裂缝面通常与层面，层理面相交成一定的角度。井壁成像资料地质应用裂缝的理想图象特征

当井筒穿过裂缝时（斜交），裂缝与井壁的交线为一个椭圆（右图）。将井壁FMI（CBIL）图像延着正北方向展开，裂缝在FMI（CBIL）图像上表现为一个正弦波。最低点的方位指示裂缝的倾斜方位，倾角等于正弦波振幅除以井孔直径(d)的反正弦，即θ=arctg(l/d),l代表振幅。因此，裂缝在成像图上的基本特征为线状或线状组合。井眼裂缝图象特征展开示意图成像测井裂缝解释的解释思路：

1)首先在岩心资料上确定各种主要裂缝特征及其区别于其他的特征，然后在相应的成像测井图象上区分出真正的裂缝；

2)在裂缝中鉴别出天然裂缝和人工诱导缝；

3)对各类裂缝分别用图象与岩心资料建立解释图版(分地区、分层系)，最后针对不同地区和层系用各种测井方法结合起来综合评价裂缝的有效性，即它对储层和产量有无贡献，贡献多大。裂缝综合分类

钻具诱导缝诱导缝泥浆与地应力压裂缝

应力释放缝

裂缝高阻（高密度）缝

天然裂缝高角度缝（α>75°）

低阻（低密度）缝

斜交缝（30°<α<75°）

低角度缝（5°<α<30°）

水平裂缝（α<5°）

网状裂缝裂缝的分类目前，裂缝的分类方法很多，各种分类方法都有其针对性。根据裂缝倾角的大小，可将裂缝分为：直劈缝、高角度缝、低角度缝、网状缝（不规则缝）。根据裂缝的充填情况可分为：开口缝和充填缝。按照裂缝的形成机制，可以分为：天然缝和诱导缝。实际上，对储层产液有直接贡献的是直劈缝、高角度缝、低角度缝和网状缝（不规则缝）。井壁成像资料地质应用成像测井裂缝评价方法井下真假裂缝彼此混杂，天然和机械缝相互掺合，张开的有效缝与其它多种无效缝同时出现。经岩心裂缝刻度标定后，高分辨率微电阻率扫描成像测井，识别岩层张开有效裂缝的符合率很高。有效裂缝与地层界面及低阻岩性条带有明显的区别。地层界面：在FMI图像的标志为多组彼此平行的极薄的低阻，异常窄而均匀；凝灰岩、泥质条带：也是较规律的低阻异常，但是都具有一定厚度，又都平行于层界面；低角度的有效裂缝：同样是低阻异常，可是宽度变化大，相邻两个异常，互不平行，多数随机变化，有时呈串珠状排列，它们多数与断层活动和地下水溶蚀相伴生，与凝灰岩、泥质条带截然不同。井壁成像资料地质应用层界面与裂缝的区别缝合线灰岩裂缝与层界面、缝合线的鉴别高角度断层泥质条带灰岩裂缝与断层、泥质条带的鉴别裂缝图像模式裂缝识别的主要目的是划分出各种裂缝及其发育层段，识别各种类型的裂缝，进而确定出物性较好的储层段，结合其它测井资料、地质录井资料，综合判断油气水层。

在绝大多数情况下，对有经验的解释人员而言，裂缝的识别是容易的，但在某些情况下，裂缝识别需要岩芯资料的标定。

井壁成像资料地质应用成像裂缝解释图版直劈缝图像与岩心照片标定的对比图。图像上见一条直劈缝,开度上大下小,与岩心可进行很好的对照。直劈缝井壁成像资料地质应用直劈缝形不成正弦曲线，在图像上显示为近似垂直的黑色线条。井壁成像资料地质应用裂缝高角度裂缝岩心标定高角度裂缝与岩心照片标定的对比图。在图像上可见一条高角度斜交缝，裂缝张度大，砂质充填。与岩心有很好的对照性。井壁成像资料地质应用

高角度裂缝岩心标定沙75井高角度裂缝与岩心照片对比图。在图像上有不规则高角度裂缝，与岩心裂缝有很好的对应关系。井壁成像资料地质应用高角度缝在图像上显示为幅度较高的黑色正弦曲线井壁成像资料地质应用倾角倾向低角度缝低角度斜交缝在图像上的显示形态与高角度斜交缝同样为正弦曲线，只是正弦曲线的幅度相对较低。井壁成像资料地质应用水平缝水平缝一般指倾角小于10°的低角度缝，在图像上显示为近似水平的黑色线条仅从图像上识别比较困难，易与层理面相混淆。判别水平缝首先要了解地层岩性及沉积环境，排除层理的可能性才能确定。井壁成像资料地质应用不规则缝裂缝在形成时或形成后，受不同方向应力及构造运动影响，裂缝面发生变形或破坏，形成不定形态的裂缝面，在图像上显示为多组组合难以用正弦曲线描述的黑色线条。井壁成像资料地质应用充填缝充填缝在图像上完全具有开口缝的形态，只是裂缝空隙被固体介质充填，一般多为方解石等高阻介质，图像上裂缝面显示为白色正弦曲线。

在微电阻率图像上：对于天然缝和诱导缝的识别以及导性矿物(如泥质和黄铁矿)充填的裂缝与天然缝判别，通常都是极困难或无法直接识别；其识别的准确与否又严重影响着评价储层的准确性，所以在不确定的情况下，切忌匆忙未进行充分研究过早下结论。利用岩芯资料进行标定是直接的手段，但岩芯资料毕竟是有限的。

目前，能有效解决这一难题的只有综合利用声、电成像测井资料。因为声成像对诱导缝及导性充填的裂缝反应不敏感，所以根据电成像图上显示的裂缝形态及特征，结合声成像图上相应的响应特征就能快速、直观地判断出诱导缝及导性矿物充填的裂缝。将电成像与声成像有机地结合在一起，综合分析，互补单一成像解释的不足，才能使解释结果更大程度的准确反映地层的裂缝信息。诱导缝井壁成像资料地质应用诱导缝的特点尽管天然缝和诱导缝在电阻率成像图中较难区别，但是总结以往解释经验，它们还是有一定的规律性，其特征有所不同。诱导缝与天然开口裂缝相比具有以下特点：平行于井轴；走向与最大水平主应力方向一致；发育较短，呈小“八”字型；终止于软地层界面；轨迹垂直穿过层面；无岩性错位；具有低电阻特性，无充填现象；不穿过井眼，形不成正弦曲线。井壁成像资料地质应用诱导缝八字形诱导缝诱导缝识别井壁成像资料地质应用溶蚀缝经溶蚀改造的裂缝大多宽窄不一，灰度不均一，通常伴有不规则短线状、串珠状、斑点状高导显示，它们是被溶蚀作用重新开启和扩大了的裂缝空间。未经溶蚀改造的缝则灰度均一。酸化压裂前后EMI图像对比图

酸化压裂前酸化压裂后钻井诱导缝储层测井响应天然裂缝与人工裂缝的鉴别钻井诱导缝压裂缝无效裂缝储层的综合识别特征

TZ24井未充填高角度直劈缝的FMI、DSI、ARI响应DSIARIARIFMICORETZ161井部分充填高角度裂缝FMI响应实例FMICOREARI图像FMI图像DSI图像

高角度裂缝在三“I”上的表现特征(TZ24井4470-4505m)X井碎屑岩地层直劈高角度裂缝CBIL响应CBIL图象特征高角度相交裂缝中-低角度张裂缝侯101井低阻斜交缝、高角度缝、网状缝的CBIL响应CBIL图象地质界面岩心照片高角度缝高角度缝高角度半充填缝

低角度裂缝低角度充填缝测井响应ARI图像FMI图像DSI图像低角度充填缝测井响应岩芯照片常规测井：双侧向曲线无差异，井径、声波、中子、密度曲线近似直线。成像测井：FMI显示高阻亮色正弦曲线，倾角30-50，倾向245-260；ARI也显示为高阻亮白正弦曲线；DSI图像似“铁板”，斯通利波未见能量衰减，表明裂缝无渗透性。取芯观察：岩芯收获率较高，无效裂缝较发育，多被方解石充填、半充填，倾角25-60，与成像测井对应较好。X井高导缝定量计算成果图X井FMI成像测井裂缝特征描述及定量解释成果表FMI资料预处理裂缝产状描述计算裂缝密度计算裂缝孔隙度计算裂缝长度计算裂缝宽度裂缝参数计算框图评价裂缝发育程度的其它参数裂缝长度裂缝密度视裂缝孔隙度R为井眼半径(m)；C为FMI井眼覆盖率；Li为第i条裂缝的长度；H为评价井段长度(m)；裂缝发育模式及裂缝系统按成因该段裂缝分为三类:第一类为收缩缝：在风城组沉积时，本区位于水下环境，并伴有强烈的火山活动。火山喷发时，岩浆溢流至本区，与水体接触强烈收缩使岩体破裂形成走向平行于岩浆等温线方向的柱状节理。此种裂缝宽度较小，以微细裂缝为主。第二类为构造应力缝：本段玄武岩成岩后，本区构造抬升，在构造应力释放带上形成大型的张性和剪性开口缝。此种裂缝以高角度缝为主，走向近东西，此种裂缝数量不多，但在对储层渗透性的贡献方面起主导地位，是该段最为主要的裂缝系统。第三类为风化剥蚀缝：由于构造的抬升，本段玄武岩地层出露地面，遭受风化剥蚀，在地层的顶部形成了风化剥蚀缝。这三种类型的裂缝在地层中交替出现、相互沟通、交互成网状，形成了极为有利的、复杂的裂缝网络。二一三X井玄武岩地层裂缝产状统计图第一道：拾取裂缝倾角。第二道：裂缝产状综合分析图。第三道：上部为倾角方位综合图，下部为FMI裂缝发育模式图。图中可以看出：这一复杂的裂缝网络可分两个裂缝系统，近东西走向北倾的裂缝系统和近东西走向南倾的裂缝系统。井壁成像资料地质应用溶洞在图像上呈不规则长条状到近等轴状暗色高导斑块或斑点显示，多成群成带分布，其大小和数目不等，形态不一，随机排列；亦可呈孤立状出现。

左图：溶洞呈星点或串珠状分布，并伴有裂缝的发育。井壁成像资料地质应用5、利用井壁成像测井识别溶洞abcd溶洞识别不规则状泥质团块或泥砾，黄铁矿结核、胶结斑块或条带，以及井眼垮塌等在图像上均可呈现出与溶洞类似的暗色高导斑块或斑点状显示。

因此，要准确地判断图像上暗色斑块或斑点是否为溶洞的显示，还必须结合其它包括常规测井在内的资料或经岩心标定进行综合分析。通常在钻遇溶洞带时，会出现钻时加快、钻具放空、井径扩径、侧向电阻率降低、中子孔隙度增大、岩石密度降低等特征。

左图：溶洞成群成带或串珠状分布，右图：反映溶洞呈孤立分布，部分被充填。井壁成像资料地质应用现代应力场的研究是确定现代水平主应力的方向，对开发井网的设计提供帮助。合理选择压裂部位、提高压裂作业的成功率，是试油的一项重大决策。地层压裂裂缝的方向由地层现代主应力方向确定，因此，搞清现代水平主应力的方向对生产具有重要的指导意义。6、地应力分析井壁成像资料地质应用现代水平主应力的确定

井壁成像资料地质应用第一种方法：使用双井径曲线确定垮塌井眼的长轴方向。根据井眼垮塌原理，椭圆井眼的长轴方向代表最小主应力方向，最大主应力方向与最小主应力方向是垂直的；第二种方法：利用诱导缝的走向确定最大水平应力的方向。一般情况下，诱导缝的走向与最大水平应力的方向平行；显示椭圆井眼的长轴方向为近南北，FMI确定诱导缝的走向近东西。第三种方法：利用DSI或XMAC资料处理得到快横波方位，快横波方向代表现代水平主应力的方向。一般情况下，诱导缝的走向与最大水平应力的方向平行；第四种方法：根据FMI图像，若井眼垮塌不严重，在FMI图像上有时出现两道相差180

的模糊图像，这就是水平最小主应力方向。井壁成像资料地质应用现代水平主应力的确定

在确定现代水平主应力的方法中，井眼垮塌法是确定地层主应力方向行之有效的方法。井眼垮塌方向与主应力方向基本垂直。产生椭圆井眼的必要条件是井眼附近地层受两个方向应力之差大于地层抗张强度，地层产生剪切破碎，形成椭圆井眼。根据FMI测得的双井径曲线，以及1号极板的方位曲线，可得到每口井的井眼垮塌方向。石西1井、石西2井、石005井的井眼基本为圆形，这主要是由于南北走向的断层减缓了现代主应力的作用。即在石西1井、石西2井、石004井、石005井附近地层所受两个方向的应力大小基本相等，是一个应力平衡区域。除石013井的井眼垮塌方向为东西向，其它各井的井眼垮塌的方向基本为南北向。因而得到现代主应力的方向是东西向。确定现代水平主应力井壁成像资料地质应用现代主应力和裂缝的关系探区内两条主断层是南北向挤压应力的产物，在形成断层之前，地层产生隆起，产生的裂缝走向为东西向或近东西向，但石001井和石003井的裂缝走向主要为南北向。石004井也存在有南北走向的裂缝，在石001井和石003井附近存在南北向断层，即它是受东西向挤压应力的作用，就是说南北向挤压应力产生两条主断层，消减了南北向挤压应力对探区的作用，使主应力方向发生改变，则东西向的应力成为主应力。因此，石西地区受两期古主应力的作用，先是南北向主应力，然后是东西向主应力。井壁成像资料地质应用7、成像测井资料在构造解释中的应用成像测井为用测井方法进行构造分析提供了极为有效的手段，它除了可以提供精细的井壁图像外，还可以提供多种地层倾角处理成果，它有地层倾角测井的所有优势。应用成像测井资料，我们不仅可以识别出大型断层，而且可以识别出极微小的断层及层理。井壁成像资料地质应用平行斜层理槽状交错层理层理识别层理是岩石性质沿垂向变化的层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变和渐变而显现出来。高分辨率的电成像资料能够很好的反映矿物成分、结构的变化。井壁成像资料地质应用包卷层理平行层理平行层理：由平行而又几乎水平的纹层状砂组成。包卷层理：指一个岩层内所发生的纹层盘回和扭曲现象。可能是由沉积物的液化作用形成的。井壁成像资料地质应用层理识别波状层理：纹层呈对称和不对称的波状，总的方向平行于层面。由沉积介质的波浪震荡运动或单向水流前进运动造成的。交错层理：由一系列斜交于层系界面的纹层组成，斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合。它是沉积介质（水流和风）的流动造成的。层理识别井壁成像资料地质应用断层识别断层：图像特征与裂缝相似。所不同的是，被裂缝所切割的地层层面连续完整，在各极板上可以连续追踪，而断层面两侧地层则有不同程度的错位。根据图像特征可以分析断层的产状（倾向、倾角）、断距、性质（正断层和逆断层）、有无牵引或拖曳现象，断面特征及断面充填情况等。井壁成像资料地质应用井筒所见充填张性断层(TAI2井)Ma52476逆断层Fractureorfault?Normalfaultorreversefault?层序分析T2井FMI成像图上一个典型的曲流河垂向序列井深FMI图象特征岩性沉积构造序列成像解释微相相曲流河相堤岸点砂坝岩性照片刻度FMI图像，岩性照片显示的中砾岩与图像一致TZ26井薄层状灰岩FMI成像图

（4390--4402m)薄层分析河流相图像模式

河流相沉积：一般具二元结构，下部河床亚相为侧向加积的粗碎屑沉积；上部堤岸亚相和河漫亚相为垂向加积的细粒沉积。其主要沉积特征为正旋回粒序沉积、发育多种层理组合。成像测井资料研究河流相沉积的主要内容就是识别层理组合，描述沉积的粒序变化，进而划分沉积亚相。井壁成像资料地质应用8、成像测井资料在沉积相、岩相分析中的应用河床亚相底部

特征：槽状交错层理发育，反映河流的流速快慢不匀；河水流向不定，主流线左、右往返摆动迁移(0

—180

)；受急流冲刷作用，河床底部位置不断迁移；岩性：较粗(小砾、中、细砂岩)，厚度经常变化。井壁成像资料地质应用河床亚相中部

特征：平行斜层理发育，是侧向加积作用的结果。井壁成像资料地质应用堤岸亚相

特征：主要为天然堤和决口扇，沉积过程中，当有足够的物源和丰富的悬浮泥砂供给时，水流或波浪将它们向前推移的同时，又将其向上堆叠，形成波状交错层理。

岩性：以砂岩、粉砂岩和泥岩为主，形成砂泥互层，颗粒较细，物性较差。图像模式：波状交错层理发育。井壁成像资料地质应用河漫亚相

特征：位于天然堤的外侧，是洪水泛滥期间沉积物垂向加积的结果。

岩性：主要为粉砂岩和泥岩，颗粒是河流沉积中最细的；

层理：主要是水平层理，在水动力条件较稳定，水体内又无强扰动的环境中，微粒悬浮物、溶解物发生沉淀从而形成平行层理。

河漫相沉积图像模式：岩石颗粒细，水