地层倾角(胜利油田测井公司)

地层倾角测井技术朱留方中石化胜利测井公司2003年2月地层倾角测井技术概况1013地层倾角测井仪（1978年）1016地层倾角测井仪（1988年）HDT地层倾角测井仪（90年前）SHDT地层倾角测井仪（90年后）SED地层倾角测井仪（1993年）阿特拉斯斯伦贝谢哈里伯顿1013地层倾角测井仪（1978年）1016地层倾角测井仪（1988年）HDT地层倾角测井仪（90年前）SHDT地层倾角测井仪（90年后）SED地层倾角测井仪（1993年）曲线图1、应用重力加速度计测量系统来测量井眼方位、井斜角等数据，较以前的陀螺系统提高了测量精度。2、在井下仪上安装了加速度计测量系统，从而为遇卡井段的速度校正提供了条件。主力倾角测井仪技术优势1、倾角矢量图2、杆状图3、圆柱面坐标图4、线性极坐标图

地层倾角矢量成果图地层倾角成果图件计算原理利用仪器所测的4条或8条微电导率曲线，采用相关对比的数学计算方法。在每对曲线之间采用合适的对比长度和探索长度进行相关对比，计算出所有相关系数，从中找出最大相关系数，得到最佳曲线匹配位置，从而计算出两条微电导率之间的高程差。把每条微电导率曲线都与其它各曲线对比，总共得到6组或28组高程差。每三个高程差可以确定一个地层面，计算出其法向量，在所有按以上方法确定的地层面中，用最小二乘法找出一个最佳的地层面（和方差最小者），认为该平面就是这一位置的地层层面。最后按其法向量（进行坐标系转换后）得到该位置地层的倾角和倾斜方位。地层倾角计算机处理原理简介利用地层倾角测井资料中的垂直双井径C13和C24以及1号极板方位曲线P1AZ。首先消除大井眼的影响，公式为|min{C13，C24}-BS|<a，不满足该条件的采样点为大井眼所造成，予以排除，然后检查是否满足椭圆井眼的条件（C13-C24）>b或（C24-C13）>b，满足时为椭圆井眼。(C13-C24)>b时，椭圆井眼方位就是该点P1AZ值；(C24-C13)>b时，椭圆井眼方位为（P1AZ+90°）或（P1AZ-90°）。地层最大水平应力方向与椭圆井眼方向垂直。地应力方位提取原理简介高分辨率地层倾角测井仪，是由彼此相差90度的四个极板所组成，可以同时测出四条微电导率曲线。在碳酸盐岩、花岗片麻岩等硬地层中，当倾角仪器的一个极板碰到裂缝时，由于裂缝中充满泥浆的缘故，因此所测电导率数值明显偏高。与此同时，没有碰到裂缝的极板，测到的电导率数值明显偏低，二者相对比较之下，就会有明显的差异。通过相邻极板曲线的互相比较，可以把裂缝信息确定出来。不难理解，当确定出某一个极板碰到裂缝面时，响应的裂缝面的延伸方向，就是该极板的方位。把裂缝信息分别显示在四条极板方位曲线上，叫做裂缝识别图。而且裂缝识别程序能够按照给定的井段，做成裂缝发育方位频率图。裂缝识别基本原理解释模式及步骤地层倾角基本解释模式红模式—在矢量图上，倾向大体一致，倾角随深度增加而增大的一组矢量，红模式可指示断层、褶皱、砂坝以及河床沉积和岩礁的存在。蓝模式—在矢量图上，倾向大体一致，倾角随深度增加而逐渐减小的一组矢量。蓝模式可指示不整合面下的滑动沉积、断层或大型水流交错层理的存在。乱模式—在矢量图上，其倾向和倾角变化很大的杂乱倾角。可指示断层、不整合面处风化壳的存在，有时与岩性粗（如砾岩层）有关。地层倾角模式的意义1、当构造倾角和倾向都不变的情况；2、构造倾角变化、倾向不变的情况；3、构造倾角、倾向都变的情况；地层倾角解释步骤1地层倾角矢量分类：1）倾向发生变化2）矢量点断开或连续3）倾角增大或减小4）零乱的倾角地层倾角解释步骤2各种倾角测井模式的分析地层倾角解释步骤3断层构造在地层倾角矢量图上的显示

（一）断裂面没有变形的断层正断层逆断层

（二）有断裂破碎带的断层断层构造在地层倾角矢量图上的显示（三）旋转断层断层构造在地层倾角矢量图上的显示1、断面和层面倾向相同的正断层ABCD（四）有牵引现象的断层断层构造在地层倾角矢量图上的显示（四）有牵引现象的断层2、断面和层面倾向相反的正断层断层构造在地层倾角矢量图上的显示

（四）有牵引现象的断层3、断面和层面倾向相同的逆断层断层构造在地层倾角矢量图上的显示

（四）有牵引现象的断层4、断面和层面倾向相反的逆断层断层构造在地层倾角矢量图上的显示1、绿-红-蓝-绿

对于此模式，根据地层对比或区域地质资料可以确定正或逆断层。如果为正断层，则地层倾向和断层倾向相同，红模式底部为断点深度。如果为逆断层，则地层倾向与断层倾向相反。2、绿-蓝-红（反）-蓝（反）-红-绿对于此模式，如果为正断层，则最大倾角处的深度为断点深度，其倾角和方位接近断层面的倾角和方位。如果为逆断层，则最大倾角处的深度为断点深度，但断层产状不确定。地层倾角构造模式组合（五）滚动断层1、断面和层面倾向相反的滚动断层2、断面和层面倾向相同的滚动断层断层构造在地层倾角矢量图上的显示地层倾角资料的应用1、地质构造解释反映地层的宏观特征。确定地层产状、识别断层、不整合、牵引等。2、沉积学解释反映微观地质特征。识别微细层理构造、判断古水流方向、砂体加厚方向等。3、裂缝识别识别裂缝、确定裂缝类型、裂缝发育方向、划分裂缝段，进行裂缝性储层评价4、地应力方向确定根据井眼的崩落方向，确定现今水平主应力方向1）长窗长地层倾角成果图2）短窗长地层倾角成果图3）裂缝识别成果图4）地应力方向成果图地层倾角成果图件水平层理波状层理直线斜层理波状斜层理直线交错层理板状交错层理槽状交错层理层理的倾角模式岩心描述层理与成象解释层理的对比分流河道不同部位的倾角显示特征实例分析电导率异常（地层倾角资料）研究裂缝发育规律

DCA程序处理裂缝识别图，包括裂缝显示，裂缝发育方位及裂缝层位，是研究裂缝性地层的重要资料。地层倾角资料经电导异常检测程序处理后，得到裂缝识别成果图。将裂缝的电导异常数目按方位累计，得到电导异常频率图（施密特图）。图上出现对称电导异常频率最高的方向代表主裂缝的发育方向。在高角度（大于60度）裂缝发育段，易形成椭圆井眼，使受电缆张力作用均匀旋转的极板变为沿椭圆长轴滑动，增加了电导异常反映裂缝的机会。即使没有椭圆井眼，极板在裂缝延伸方向碰到裂缝的机会也多于其它方向。显然沿裂缝延伸方向的井壁上裂缝密度最大，垂直于这个方向的井壁上裂缝密度最小，因此，电导异常在裂缝延伸方向上的统计频率最高。垂直裂缝高角度裂缝低角度裂缝网状裂缝裂缝类型

1、成像测井资料直观反映裂缝，而地层倾角和常规测井资料识别裂缝有很多人为因素的影响。成像测井资料更能反映地下地层的实际情况。2、分辨率的影响对于细微的裂缝，地层倾角难以有效识别，而常规测井资料只是某一长度范围的综合响应。对于很细微的裂缝难以做到真正识别。3、井眼覆盖面积的影响。成像测井仪有192个纽扣电极，其对井眼的覆盖面积可达到80%（8.5英寸井眼），而地层倾角测井仪只有4个电极。当地层裂缝发育程度较差时，地层倾角的电极接触裂缝的机会就大大低于成像测井。只有当倾角的电极接触到裂缝时，才会有所显示。因此对比只能在裂缝发育的井段进行。倾角资料研究裂缝的影响因素

利用储层沉积倾角矢量，分析沉积时的水动力条件，把层理倾角大于20°的沉积环境划分为高能沉积环境，在10－20°之间的沉积环境划分为中等沉积环境，在10°以下的沉积环境划分为低能沉积环境。沉积水动力条件研究倾角测井仪探测井眼崩落的原理A）井眼崩落井段必须超过一定长度；B）两条井径中，其中较小的井径数值必须接近钻井的钻头尺寸；C）倾角仪器向上测量时，仪器没有旋转。D）斜井时，扩径的长轴方向不能与井眼的高边方位一致。E）椭圆井眼的（长轴）较大井径的方向不能与井斜的方位一致。F）明显的电阻率变化应在四个极板上均有显示。确定崩落椭圆的准则地应力处理成果图实例分析根据桩古13井倾角资料解释，发现潜山内部大型逆掩断层-平卧褶曲构造实例分析车47－1井断层的确定断点车47－1井解释结果实例分析根据倾角倾角资料解释，重新确定坨89断块构造，发现一批高产井根据倾角倾角资料解释，确定梁31断块构造高部位，获得高产工业油流梁31断块早期被认为是西倾的单斜构造，但构造高部位的梁31井，沙三中油层顶界深度比梁22井反而低了19米，试油结果为水层：每日产水22.4方，出现了矛盾。为此，在梁31井加测地层倾角测井，根据倾角解释结果，构造高点应在梁31井的北北东方向，因此布了梁35井。梁35井比梁31井高了41米，经测井解释油层10.9米，油水同层11.4米，试油结果为日产原油150吨，完全证实了地层倾角测井的解释结果。这样在梁35井附近找到了一块面积为3平方公里的含油面积，储量为400多万吨。根据地层倾角资料解释，确定孤岛油田中二区古水流方向，为井网部署提供依据

孤岛油田上馆陶组油层为河流相沉积，区域资料显示古水流方向为东西向，但究竟如何一直很难确定。为此在中二区的中26-34、中30-30、中2--28井进行了地层倾角测井。解释结果显示孤岛油田上馆陶组油层古水流方向自东向西。这一结论为孤岛油田开发注水井的调整，提供了依据。实例分析根据地层倾角资料研究桩西潜山裂缝分布规律合理布署压裂注采井网的原理在低渗透油田中，假若最大水平主应力方向SHmax为东西方向，油水井各成一排，这种开发井网是合理的。因为（生产井）在这个井网中生产井和注水井经水力压裂作用后所产生的张裂缝不会相互连通，而注入的水也会沿垂直于压开缝的延伸方向向地层中大面积渗透，所产生的水淹体积最大，达到保持生产井地层压力和原油产量的目的。实例分析营11沙三油藏开发井位图实例分析营11沙三油藏综合调整井位部署图实例分析牛20断块开发井位图实例分析

根据地应力方向、古水流方向、地层产状为为注采井网的部署提供参考地层倾角测井技术的应用与研究体现了测井、地质、地震多学科的相互渗透，并应用到各油田的勘探开发中，该测井方法拓宽了测井资料，跳出了地质应用中的“一孔之见”的重要工具，实现微观和宏观两方面的应用价值，也促进了测井地质学、测井地层学的发展，表现在：结束语1、解决地质构造难题上，具有较大优势：（1）识别断层，确定断层走向和区域断裂系统；（2）确定各种不整合类型；（3）识别和解决古潜山地质构造内幕；（4）具构造形态、地层产状分析，修改和完善构造图；（5）确定局部构造高点，为新井网布署提供依据。2、地层倾