利用常规测井曲线进行裂缝识别
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所谓裂缝识别,主要包含四个含义,即裂缝的真实性、裂缝的有效性、裂缝填充物的性质(即含油气性)、裂缝产状的计算。
裂缝综合分类如下:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧︒<︒<<︒︒<<︒︒>应力释放缝钻井液与地应力压裂缝钻具诱导缝诱导缝网状裂缝)水平缝()低角度缝()斜交缝()高角度缝(低阻(低密度)缝高阻(高密度)缝天然裂缝裂缝5305753075αααα常规测井曲线对裂缝的响应1、微侧向测井微侧向测井采用贴井壁测量。
由于其电极系尺寸小,测量范围小,所以,其测量结果反映了井壁附近的地层情况,对裂缝的发育情况十分敏感。
在裂缝发育段,电阻率出现低阻异常,往往表现为以深侧向为背景的针刺状低阻突跳。
2、双侧向测井从宏观上看,深、浅侧向,尤其是深侧向能反映出井眼周围较大范围内地层总的电性变化,由于探测深度有较大差别,往往出现深、浅侧向值的大小不同,表现为电阻率的“差异”。
影响双侧向差异性质及大小的因素较多,但主要是裂缝发育程度、裂缝角度、流体性质因素的影响。
(1) 裂缝发育程度的影响经验表明,裂缝越发育的地方,双侧向的正差异一般也越大。
(2) 裂缝角度的影响高角度、垂直裂缝的双侧向为正差异。
斜交缝的双侧向不明显。
低角度缝、水平缝的双侧向为低阻尖峰。
(3) 流体性质的影响在淡水钻井液作用下,当地层中的流体为油气时,侵入带的电阻率低于原状地层的电阻率,双侧向出现正差异。
如果地层中油裂缝发育,钻井液滤液沿着较大的裂缝侵入较深,但微缝中的油气缺少被驱替;离开井筒越远,地层中的油气呗驱替越少,从而一般仍出现双侧向的正差异。
当地层中的流体为水时双侧向差异减小。
(4) 地应力集中的影响在地应力集中段,岩石变致密,地层电阻率急剧上升,高达上万欧姆米,大大超过一般致密层的电阻率。
在钻井过程中,地应力通过井眼释放,造成该井段井壁沿最小主应力方向定向坍塌,使浅侧向值显著降低,从而出现深、浅侧向的正差异。
测井裂缝识别方法有哪些
1.测井曲线解释法:通过对不同类型的测井曲线进行解释,识别地层中的裂缝。
常用的测井曲线包括自然电位曲线、电阻率曲线、声波时差曲线等。
裂缝通常表现为曲线的异常变化或交叉现象。
2.测井参数综合解释法:利用测井曲线的多个参数之间的关系,综合分析地层中的裂缝特征。
例如,根据电阻率和声波时差曲线之间的关系,可以判断裂缝是否存在。
3.滤波法:通过对测井曲线进行滤波处理,突出裂缝的响应特征。
常用的滤波方法包括互相关滤波、小波分析等。
滤波后的曲线可以更清晰地显示裂缝的位置和分布。
4.井壁气体法:通过测量井壁气体的分布情况,判断裂缝的存在。
在存在裂缝的地层中,井壁气体的含量通常较高。
5.矿物光谱法:利用测井数据中的光谱信息,分析地层中矿物的组成和含量,识别出含裂缝的地层。
裂缝通常与一些特定矿物的组合相对应。
6.岩芯分析法:通过对岩芯样品进行物理性质和组成分析,获得裂缝的存在证据。
岩芯中的裂缝通常表现为破碎和破裂现象。
7.地震数据解释法:通过对地震数据的解释,识别出地层中的裂缝特征。
地震数据常包括地震剖面和地震速度模型。
裂缝通常会影响地震波的传播和反射。
8.数学模型法:利用数学模型来描述和解释地下裂缝的性质和分布。
常用的数学模型包括断裂力学模型、流体渗流模型等。
总结起来,测井裂缝识别方法包括测井曲线解释法、测井参数综合解释法、滤波法、井壁气体法、矿物光谱法、岩芯分析法、地震数据解释法和数学模型法等。
每种方法都有其特定的适用场景和优缺点,需要根据实际情况选择合适的方法进行裂缝识别。
普通测井曲线探测岩层裂缝摘要:地层中裂缝的勘探一直是生产开发的难点,但是随着新兴技术的应用和知识的累积,裂缝逐渐有了可探性和可预见性。
本文从课堂讲解开始,通过援引资料,将课堂点知识发散到面,具体讲述通过测井曲线来识别储集层,预测储集层以及裂缝地层划分气水的分析。
关键词:裂缝识别,裂缝预测,气水划分。
一、储层裂缝的识别裂缝识别是指根据其在地质、地球物理等资料上的响应,认识并描述裂缝。
主要内容包括:识别裂缝发育层段、识别裂缝发育地区、测量统计裂缝参数、确定裂缝的类型、分析裂缝的成因、影响因素和形成时期。
^建立裂缝参数与孔隙度、渗透率和含油饱和度的定量关系。
1.4地球物理学方法 1.4. 1测井方法⑷利用测井资料探测裂缝及其分布规律的主要依据是裂缝与基质岩块具有不同的地质、地球物理特征,故在多数测井曲线上都有相应的显示@】。
当前利用测井识别评价裂缝的方法主要有:电测井、核测井、声波测井、成像测井以及地层倾角测井资料裂缝识别(。
(:人)等〃1】。
由于裂缝发育的随机性,以及层理、岩性等因素的影响,导致了测井响应的多解性,在一定程度上影响了用测井资料探测裂缝的成功率,因此近年来强调多种测井方法的综合利用。
1.4. 1.1电测井方法(!)双侧向测井:像这种具有极板的仪器强烈地受到裂缝的影响,因为裂缝网络构成低电阻率通道,这种通道具有分流电阻作用。
在与钻井轴成亚平行的裂缝系统中,如果钻井液比存在于裂缝中的导电流体导电性更强,则1X5比1X0低,曲线呈现双轨;而在致密带内,孔隙少,无裂缝,1X8 与1X0读出的电阻率值相同,两条曲线重合。
〈2〉微侧向测井:与双侧向相同,应用电阻率的异常来确定裂缝带,侧向测井受垂向电阻率变化的影响,由于它们具有极板,因此面向极板的裂缝能观测到。
但是,一般说来由于钻孔在裂缝附近易破碎,井眼成椭圆形,而极板有沿着长轴定向的趋势。
微侧向测井仪器探测的深度很浅,裂缝系统的存在将大大影响这些仪器的响应。
各条测井曲线的原理及应用引言测井是地质勘探中不可或缺的技术手段之一。
随着勘探深度的增加和技术的进步,测井曲线的种类也逐渐增多。
本文将介绍几种常见的测井曲线,包括电阻率曲线、自然伽马曲线、声波曲线和中子曲线的原理及应用。
1. 电阻率曲线电阻率曲线是测井中最常见的曲线之一,用于反映地层的电阻率特性。
在测井时,通过测量地层对射入电流的电阻来得到电阻率曲线。
电阻率曲线的应用包括:- 地层分类:根据电阻率曲线的特征,可以将地层分为不同类型,如油层、水层和盐层等。
- 识别流体类型:通过电阻率曲线的变化,可以判断地层中的流体类型,如水、油或气体等。
- 沉积环境分析:电阻率曲线对地层的沉积环境也有一定的指示作用,如高电阻率的地层可能是砂岩,低电阻率的地层可能是页岩等。
2. 自然伽马曲线自然伽马曲线是记录地层自然伽马辐射强度的曲线,用来确定地层的物理性质和放射性岩石的含量。
自然伽马曲线的应用包括: - 确定放射性岩层:通过自然伽马曲线的变化,可以定量地确定地层中放射性岩石的含量。
- 钻井定位:自然伽马曲线常用于钻井中的测井工作,通过分析伽马辐射来确定钻头所处的位置和地层的特征。
- 地层对比:自然伽马曲线可以用于地层的对比,从而帮助地质学家更好地理解地层的时空分布。
3. 声波曲线声波曲线记录了地层中声波的传播速度和衰减特性,用于刻画地层的物理性质和孔隙度。
声波曲线的应用包括: - 地层属性分析:通过分析声波曲线的特征,可以确定地层的孔隙度、渗透率和饱和度等物理属性。
- 油气识别:声波曲线可以帮助判断地层中的油气类型和含量,对于油气勘探具有重要意义。
- 工程设计:声波曲线在工程设计中也有一定的应用,如在隧道掘进中可以通过声波曲线判断地层的稳定性。
4. 中子曲线中子曲线是记录测井装置发射的中子数与到达探测器的中子数之比的曲线。
中子曲线的应用包括: - 流体识别:通过中子曲线可以识别地层中不同类型的流体,如水、油和气体等。
利用测录井资料综合识别裂缝技术在川东北地区的应用摘要:川东北地区缝洞型储层非均质性及各向异性强,裂缝是储集空间的主要类型。
单一的常规测、录井手段在实际应用中表现出了越来越多的局限性。
FMI 成像测井等新型测井技术在近年来得到了越来越广泛的应用,薄片鉴定技术作为新的录井手段,在川东北工区的勘探中也发挥了重要作用。
只有综合利用各项测井、录井资料,才能对储层的裂缝进行有效评价。
本文将结合测井、录井资料及勘探实例,对裂缝识别技术进行简述。
关键词:裂缝综合识别与评价、川东北、测井、录井0 前言川东北地区已成为我国我国西气东输的重要气源供给区,多年来勘探实践表明,裂缝发育程度都是储集层评价一项极为重要的指标。
通过分析现场录井资料,并结合后期测井资料对裂缝进行综合识别与评价,进而为优选试气层位、后续研究都具有极为重要的意义。
本文将结合录井、测井资料,对储集层裂缝的识别与评价进行简述。
1 川东北地区地下岩石裂缝类型川东北地区地下岩石裂缝有四种:高导缝、高阻缝、诱导缝、缝合线。
高导缝是指裂缝未被方解石等高阻矿物充填,具备极好连通性的原生裂缝;高阻缝被方解石等高阻矿物充填,属无效缝。
诱导缝属钻井过程中产生的人工缝,是由钻具震动、应力释放和钻井液压裂等因素诱导形成的,对储层原始储渗空间没有贡献。
缝合线为一种特殊类型的裂缝,系由压溶作用所致,多数倾角较小,与地层界面近于平行。
理论上,缝合线往往被不溶残余粘土所充填,储渗意义不大。
2 利用测录井资料综合识别与评价裂缝技术2.1 利用录井资料识别与评价裂缝如地层中裂缝发育程度较好,常会在录井资料上表现出一定的表象特征(指能被录井实际监测到的特征),主要表现在以下几方面:(1)钻时异常:钻时是指钻穿一定厚度岩石所用的时间。
如果地层存在裂缝且裂缝未被全充填,则在钻时曲线上,往往会表现为突然减小。
(2)气测值变化:如裂缝未被完全充填且储集有气体,地层压力大于钻井液柱压力,在钻开裂缝发育的地层后,气测值会显著上升。
利用常规测井曲线进行裂缝识别
崔健1,张星2
1. 中国矿业大学(北京),北京(100083)
2. 冀东油田勘探开发研究院,河北唐山(063004)
E-mail :cuijian68@
摘 要:本文针对碳酸盐岩储层的裂缝识别和预测,就如何利用常规测井曲线识别裂缝发育段,提出一种行之有效的判别裂缝存在的方法。
给出了计算裂缝参数的数学模型,利用获得的裂缝的相关参数对裂缝进行了定量的描述和预测。
并进一步探讨了改进裂缝预测的三种可行性方法。
关键词:裂缝识别,次生孔隙,常规测井,裂缝发育程度,裂缝指数
1. 裂缝研究的目的意义
裂缝性储层是石油勘探开发的重要领域[1] [2]。
大量的碳酸盐岩储层、各种类型的古潜山裂缝性储层、致密的砂砾岩储层都有裂缝的存在,是油气储积的有利场所。
然而裂缝性油藏勘探开发中如今还存在许多的难题,如裂缝预测技术、裂缝描述及表征、裂缝渗透性预测等问题。
原因主要表现在地质上的复杂性:储集空间多样化,且差异大、裂缝储层的非均质性极强、裂缝储层油、气、水分布复杂。
其次表现在裂缝成因的复杂性:化学、物理、成岩、构造多方面因素。
还有就是裂缝形成期次的复杂性。
裂缝性储层研究要解决的问题主要有两点:1)裂缝在哪儿?-裂缝分布预测;2)哪些裂缝能产油、能高产?-裂缝渗透性预测。
2. 裂缝研究方法
本文以***构造嘉陵江组气藏裂缝预测为例,探讨利用测井数据建立裂缝性油气藏测井解释模型与评价方法[3]。
本次研究的构造三维工区面积250 Km2,总井数11口。
主要目的层为嘉二、嘉四段。
研究目的是利用常规测井资料对裂缝进行识别和预测。
2.1 岩性识别
如表1所示,嘉二岩石的测井响应特征值可以归结为:白云岩具有较小的自然伽玛,较高的补偿中子,中-低电阻率,当孔隙度较高时有较高的声波时差;灰岩表现为高电阻率,中等自然伽玛,低且平直的补偿中子;石膏的测井响应值为极高电阻率,极低自然伽玛,极低且平直的补偿中子;泥岩表现为低-极低电阻率,高-极高自然伽玛,高-极高的声波时差和补偿中子。
表1 不同岩石典型的测井响应值 Tab.1 Typical log response for difference rock type in Jia2 Fields
自然伽马 (API) 声波时差 (us/m) 密度 (g/cm3) 中子
(P.U)
泥质 100-150 360-426 2.4-2.8 40-60
方解石 30-40 154-158 2.7-2.72 0.5-3
白云石 20-30 141-148 2.85-2.87 3-6
石膏 10-20 164-171 2.95-2.98 -2
地层水
0 620 1 100
如图1所示,利用不同岩石在测井曲线上对应不同的测井响应值,通过中子伽马交会图可以有效的识别出嘉二的不同岩石类型。
利用测井响应值准确识别不同的岩性是进行裂缝识别的基础。
图1 利用中子伽马交会图识别岩性
Fig1 Lithology identification for Jia2 field using Neutron-GR crossplot
2.2 裂缝解释模型之一 :电阻率和孔隙度识别裂缝
2.2.1 利用电阻率识别
机理:嘉陵江组致密灰岩、石膏电阻率2000-10000ohm.m 以上,有裂缝存在时由于泥浆侵入的影响其电阻率下降,裂缝越发育泥浆侵入越深,其电阻率下降越明显。
算法
min
max max lg lg lg lg R R R R Frd t −−= (1) Rmax :致密层电阻率2000-8000 ohm.m
Rmin :裂缝最发育电阻率30-50 ohm.m
2.2.2 利用孔隙度识别
机理:在碳酸盐岩地层,中子测井主要反映地层总孔隙度,声波测井主要反映地层原生孔隙度,次生孔隙度主要是由裂缝引起的
算法:
POR 次=POR 总-POR 声波 (2)
Fpor =POR 次 / POR 次max (3)
POR 次max :地层最大次生孔隙度(本地区取10%)
综之:裂缝发育程度 Frdc =(Frd +Fpor )/ 2
2.3 裂缝解释模型之二:声波时差响应特征识别裂缝
声波时差一般不反映垂直裂缝,但对水平裂缝、低角度裂缝及异常发育的高角度裂缝有较明显的响应,表现为声波时差异常增大,甚至为周波跳跃(图2)。
图2 利用声波时差响应特征识别裂缝
Fig2 Typical acoustic log response for the fracture in Jia2 Fields
**井自然伽玛与声波时差反映了声波时差随自然伽玛减小而增大,而裂缝发育段其数据点子位于趋势线的下部。
其它井都具有这种特征。
如图3所示,对所有井储层段回归GR同RT、DT关系:
GR_DT=0.3633352×10DT×0.011041 (4)
GR_RT=149.585052-39×log(RT) (5)
图3 利用自然伽马和声波时差交会图识别裂缝
Fig3 Fracture identification for Jia2 field using RT-GR and DT-GR crossplots 利用(4)、(5)式得到的参数计算裂缝发育指数:
GR<GR_DT,GR<GR_RT,且VSH<0.35
裂缝指数=0.6×(GR_RT-GR)+0.4×(GR_DT-GR) (6)
利用(6)式针对工区内的所有井计算裂缝发育指数,得到每口井的裂缝综合评价图(图4)。
图4 利用裂缝指数标识裂缝
Fig4 Fracture identification for Jia2 field using fracture factor
3.结论
利用常规测井资料可以探测到没有穿过井筒的天然裂缝,而成像测井却无法识别。
如果裂缝不是水平裂缝,反映到电阻率的测井响应会更加明显。
由于油田开发区块有成像测井资料的井十分有限。
而利用常规测井曲线可以建立全区的裂缝解释模型,并帮助选择新井的完井井段。
本文计算的裂缝识别参数,是一种利用常规测井资料识别裂缝的方法。
为使预测效果更好,可以采用以下三种方法:1)利用地震属性,与测井裂缝识别相结合,预测裂缝的平面分布。
2)利用常规测井资料和毛管压力模型识别和预测裂缝。
3)结合微电阻率等成像测井资料识别裂缝。
总之,利用常规测井资料计算裂缝参数是进行储层裂缝预测的基础,必须和其他方法结合才能取得令人满意的效果。
参考文献
•[1] 袁士义.裂缝性油藏开发技术【M】.北京:石油工业出版社 2004
•[2] 碳酸盐岩气田地质与勘探编委会.碳酸盐岩气田地质与勘探【M】.北京:石油工业出版社,1996.•[3] 谭廷栋.裂缝性油气藏测井解释模型与评价方法【M】.北京:石油工业出版社,1987
Fracture Identification with Conventional Well Logging
Cui Jian1, Zhang Xing2
1 China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing (100083)
2 Research Institute of Petroleum Exploration & Development of Jidong Oil Field, Tangshan,
Hebei (063004)
Abstract
With fracture identify and prediction in carbonate reservoir, This paper discussed how to identify fracture based on conventional log in reservoir and presented a kind of effective method to predict fracture。
The mathematic model of fracture parameter has been carried out for calculate. The systematic quantitative analysis has been practiced for fracture description and prediction with the fracture parameters which have been computed. Forth more, this paper also discussed three kinds of methods how to improve the fracture prediction practicable.
Keywords: fracture identify, secondary porosity, conventional logging, fracture developmental grade, fracture index.
作者简介:崔健,男(1968-),1990年毕业于黑龙江省大庆石油学院勘探系,获学士学位; 2000年毕业于中国石油勘探开发研究院研究生部,获硕士学位;2003年9月考入中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院攻读博士学位,专业为矿产普查与勘探,研究方向为石油地质。