用测井资料识别裂缝方法-第十四章-裂缝识别

第十四章用测井资料识别裂缝方法第一节裂缝性储集层的特点一、一般概念裂缝：断裂、层间缝、裂隙、破裂。按成因划分：天然裂缝（张开缝、填充缝）人工裂缝（钻井诱导缝、人工压裂缝）天然裂缝通常由构造应力产生。天然裂缝具有一定的方向性，沿最大水平主应力方向。裂缝参数：裂缝倾角；裂缝走向；裂缝张开度；裂缝线密度；裂缝孔隙度。二、裂缝性储层分类2、裂缝型储集层特点：基块孔隙度小，储集空间和渗滤通道主要由裂缝承担。常见泥灰岩、含燧石石灰岩地层。

1）、高角度裂缝储集层

2）、低角度裂缝储集层

3）、网状裂缝储集层1、孔隙型储集层特点：灰岩或白云岩，储集空间和渗滤通道以孔隙为主，裂缝的作用非常小；具有明显的非均匀性。3、裂缝——孔隙型储集层特点：主要储集空间为基块孔隙，主要渗滤通道为裂缝。4、裂缝——洞穴型储集层特点：基块孔隙度小，孔径小。储渗作用主要靠裂缝和溶洞。洞穴为主要的储集空间，裂缝为主要的渗滤通道。三、泥浆侵入特征

1、泥浆滤液驱油特点泥浆滤液侵入裂缝和溶洞储集层时，其驱油率与裂缝位置、裂缝张开度、泥浆滤液的流动速度等因素有关。具体表现为以下三点：1）、自垂直裂缝“从下往上”驱油时，驱油率可达90－100％。2）、自垂直裂缝“从上往下”驱油时，驱油率与泥浆滤液的流动速度有关。从80米/天开始随流体流动速度的增加，驱油率呈线性增加。3）、从水平裂缝中排出石油时，不仅与流体流动速度有关，而且与裂缝的张开度有关。2、泥浆侵入特点泥浆侵入深度比较大，一般超过仪器的探测范围，使得应用测井资料评价裂缝性储层的含油性比较困难。泥浆侵入特征与泥浆特性、地层温度、裂缝宽度的关系如图14－2、14－3、14－3、14－4所示。图14－2通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系静态渗透1－T＝100°Ｃ2－T＝20°Ｃ裂缝宽度1、裂缝宽度越大，通过的泥浆越多；2、开始时，泥浆渗透量大。3、裂缝宽度越宽，形成的泥饼深度越深。图14－3通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系动态渗透50微米100微米150微米压差△P1、侵入裂缝的泥浆体积与压差有关，压差越大，侵入的体积越大。2、开始时，泥浆侵入体积较大。与静态比，其到达稳态的时间短。图14－4通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系可变泵送压力状态1、压差增大，通过裂缝的泥浆滤液体积稍有增大。2、趋势与前两种情况类似。裂缝宽度图14－41、裂缝宽度越小，泥浆侵入深度越大；2、温度越高，泥浆侵入深度越深；3、同等条件下，纯裂缝性地层的泥浆侵入深度深。第二节识别储集层裂缝的方法一、地层倾角测井裂缝性地层的地层倾角曲线特点高倾角裂缝通常在一个或相对的两个极板的为电阻率曲线上显示一定长度的异常。如图14－5所示。裂缝发育图14－5、高角度裂缝地层倾角测井曲线1、裂缝识别测井（FIL）方法：将四条电导率曲线两两重叠（1－2、3－4、2－3、1－4）。裂缝表现：

1）、水平裂缝在四条曲线上均有较短的异常。

2）、垂直裂缝在曲线上由较长井段的异常。见P241图14－5

2、电导率异常检测(DCA)方法：求出各极板与相邻两个极板的电导率读数的最小正差异，把这个最小正差异叠加在该极板的方位曲线上，作为识别裂缝的标志。优点：1）排除了地层层理等引起的电导率异常，突出了与裂缝有关的电导率异常。

2）、直接显示裂缝的方位。

3）、探测高角度裂缝。参见P242图14－63、定向微电阻率（OMRL)

将四条微电阻率曲线重合，当出现低阻与高阻曲线的明显分离且垂直方向有一定延续长度的异常时，可作为有裂缝的标志。裂缝方位由相应的低阻极板方位求得。4、利用SHDT测井资料的并列电极对比深度探测垂直裂缝充填泥浆的裂缝表现为高电导率（低电阻率）。垂直裂缝：电导率尖峰只出在成对的并列电极的一条曲线上。水平裂缝：电导率尖峰在两条曲线上同时出现。5、双井径曲线当裂缝走向与最大水平主应力的方向一致时，裂缝有效性好。见图14－6。

垂直裂缝在与形成区域性裂缝的最小应力方向（相当于裂缝走向）相平行的方向上产生定向扩径。P240图14－4图14－6裂缝区域有效性判别图二、地层微电阻率扫描测井裂缝裂缝图14－7微电阻率扫描测井井壁图象图14－8高电阻率裂缝高电阻率裂缝特点亮色条带图14－9电导率裂缝层理裂缝裂缝与其它地质现象

裂缝与断层断层裂缝裂缝与泥质条带泥岩条带裂缝三、深、浅双侧向测井

裂缝对电阻率的影响取决于裂缝的方向（垂直缝或水平缝），以及所含流体性质。感应测井不能反映高角度裂缝。高阻剖面含泥浆滤液或地层水的水平裂缝，在双感应－聚焦测井组合曲线上，显示为低电阻率。双侧向测井：在高阻剖面的裂缝发育段，曲线读数低。见图14－10。高角度裂缝，双侧向曲线呈现正差异，见图14－11、14－12、14－13。低角度裂缝，呈现低阻尖峰或负差异。见图14－14、14－15。图14－10裂缝倾斜度与双侧向曲线特征的模型实验结果图14－11高角度裂缝的双侧向曲线特征

裂缝发育层段双侧向曲线呈现正差异图14－12高角度裂缝的双侧向曲线特征裂缝发育层段图14－13高角度裂缝的双侧向曲线特征低阻尖峰四个极板出现高电导率的深度相同图14－14低角度裂缝的双侧向曲线特征图14－15低角度裂缝的双侧向曲线特征低角度裂缝双侧向呈现负差异1、利用深浅双侧向判别裂缝倾角按照裂缝倾角大小可划分为3个集合,

准垂直缝(70～90°);

中间角度缝(50～70°);

准水平缝(0～50°)。RLLD

、RLLS

分别为深、浅侧向电阻率,Ω·m。当Y>0.1,为准垂直裂缝;0<Y<0.1,为中间角度缝;Y<0,为准水平缝。因为裂缝倾角的大小与深、浅侧向电阻率的差值有关,所以采用双侧向法对裂缝倾角集合进行判别,其参数Y的数学模型为:Y=(RLLD

-RLLS)/(RLLD

×RLLS)0.5(14-1)假设:

双侧向测井探测的裂缝与非裂缝性地层组成并联的导电系统.

仅裂缝有侵入,基块无侵入.

泥浆侵入使得RLLS仅反映冲洗带电阻率;而RLLD反映原状地层电阻率.

未侵入部分的含水饱和度几乎为零.

受侵入的裂缝系统的泥浆滤液饱和度为100%.2、根据双侧向曲线求裂缝孔隙度在上述假设成立的前提下,有下列不等式Nfr---裂缝饱和度指数;mfr----裂缝孔隙度指数,1.3---1.5.(14-2)(14-3)(14-4)也可以根据裂缝倾角大小，由下列各式计算裂缝孔隙度。Φf=(8.5225Cs–8.2428Cd+7.1236×10-4）×Rf准垂直缝模型:(14-5)中间角度缝模型Φf=(20.2645Cs-17.6332Cd+913177×10-4）×Rf(14-6)准水平缝模型:Φf=(1.9725Cd-0.9924Cs+3.1829×10-4)×Rf(14-7)

式中Cd———深侧向电导率,S/m;

Cs———浅侧向电导率,S/m;

Rf———泥浆滤液电阻率,Ω·m;

Φf———裂缝孔隙度,f。3、裂缝地层基质孔隙度的计算骨架时差计算方程:式中：Δtma———骨架声波时差,μs/ft;Vd

、VL———白云石、方解石含量,f。(14-8)基质孔隙度解释方程(14-9)式中Φb———基质孔隙度,f;

Δtp

———声波时差读值,μs/ft。4、裂缝性地层含油饱和度的计算(14-10)式中So———含油饱和度,f;Sob———基质含油饱和度,f;

Sof———裂缝含油饱和度,f。基质含油饱和度采用阿尔奇公式计算(14-11)式中a、b、m、n———岩电系数;

Rt———地层电阻率,Ω·m;

Rw———地层水电阻率,Ω·m。当裂缝张开度大于10μm时,束缚水饱和度趋于零,所以裂缝含油饱和度约为100%。3、确定裂缝的张开度利用双侧向确定垂直裂缝的张开度(14-12)利用双侧向确定水平裂缝宽度斯仑贝谢公司采用下式计算水平裂缝