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高阶煤煤层气储层裂缝发育程度及渗透性定量评价DU Jingguo;JIANG Jianxun;HUO Zhengguang;SHEN Yunbo【摘要】Through SEM indoor experiments of coal-rock, this paper quantitatively describes the parameters of fractures such as length, width, height, density of fractures, establishes quantitative evaluation parameter for fracture permeability, and its influencing factors are studied. The results show that the advantage fracture direction is NE, while the EW direction or NW direction fractures develop in local structural complex area. And the fracture groups are mainly parallel with each other and lie in NW direction, occasional oblique in NW direction. And cross or winding fractures develop in local areas and some fractures are filled with clay mineral and calcite. The length and height of main and secondary fractures of coal rock are similar, and the width and density of secondary fractures are obviously lower than that of main fractures. The fracture permeability index proposed in this paper can effectively characterize the permeability of fractures, and the permeability increases with the increase of the fracture permeability index. When the fracture permeability index is greater than 150, it is a favorable area for CBM development. When the fracture permeability index is less than 100, it is necessary to adopt horizontal well fracturing technology to improve the development effect.%通过煤岩样品扫描电镜室内实验,描述了研究区域煤岩裂缝发育形态并定量描述了裂缝长度、宽度、高度、密度等参数,建立了裂缝渗透性定量评价指标并研究了其影响因素.结果表明,该区优势裂缝方向为NE向,但局部构造复杂区发育NW向或近EW向裂缝,裂缝组以NE向平行裂缝为主,偶见NW向斜交裂缝,局部发育交叉裂缝和曲折裂缝,裂缝局部被黏土矿物或方解石填充;煤岩主、次裂缝长度和高度基本相似,次裂缝宽度和密度值明显低于主裂缝;提出的裂缝渗透指数能够有效表征裂缝渗透性,渗透率随裂缝渗透指数增加而增加.当裂缝渗透指数大于150时,为煤层气开发有利区;当裂缝渗透指数小于100时,需要采用水平井分段压裂工艺改善开发效果.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2019(050)006【总页数】4页(P181-184)【关键词】煤层气;裂缝;裂缝渗透指数;定量评价;扫描电镜【作者】DU Jingguo;JIANG Jianxun;HUO Zhengguang;SHEN Yunbo【作者单位】College of Mining Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China;College of Oil and Natural Gas Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China;College of Oil and Natural Gas Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China;CNPC Changqing Oil field Company No. 2 Oil Production Plant, Qingyang 745199, China;Gas Field Development Department, Petro China Changqing Oil Field Company, Xi’an 710018, China【正文语种】中文【中图分类】TD713煤储层基质渗透率极低[1]，但割理、裂缝发育，非均质性强，对煤层气井压裂、排采均有重要的影响。
川西地区须五段储层裂缝特征及分布评价姚勇;刘义;张城玮;徐浩【摘要】四川盆地西部地区须五段是新的勘探开发层位,储层岩性主要为致密砂岩和泥页岩,天然裂缝的存在大大提高了其储集能力和渗透特征.通过岩心观察和薄片鉴定须五段裂缝,总结出须五段裂缝以构造成因类型为主,剪切缝主要发育在砂岩中,张性缝主要发育在泥页岩中,产状类型以斜交缝为主,有效程度较高;运用多元判别概率法和分形分维数值计算法并结合测井响应特征分别对砂岩和泥页岩地层建立裂缝识别标准.最后综合考虑岩性、构造、断层等地质因素建立了裂缝评价模型,评价结果认为裂缝发育区和较发育区主要位于区域内构造高点位置以及东部断裂带附近.【期刊名称】《石油地质与工程》【年(卷),期】2016(030)001【总页数】4页(P76-79)【关键词】四川盆地;须五段;裂缝特征;裂缝评价;致密砂岩;泥页岩【作者】姚勇;刘义;张城玮;徐浩【作者单位】成都理工大学能源学院,四川成都610059;成都理工大学能源学院,四川成都610059;成都理工大学能源学院,四川成都610059;成都理工大学能源学院,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】TE112.23川西地区即四川盆地西部，位于鸭子河-孝泉-新场-合兴场-丰谷东东向构造带中段，东接东泰、合兴场构造，西邻鸭子河构造，北至梓潼凹陷，南到彭州-德阳向斜。
区内经历了多期构造运动，断层发育[1-3]。
须五段可分为上、中、下三个亚段，主要发育滨浅湖相沉积，岩性以黑色泥页岩、黑色碳质泥页岩、细砂岩、灰色细砂岩及粉砂岩为主，在纵向上表现为泥页岩与粉细砂岩互层，岩性较为复杂，泥页岩厚度较大，局部夹黑色煤线。
该区地层岩性致密，天然裂缝为油气在地层中渗流提供了有利通道。
多年的勘探开发实践表明，裂缝往往与高产密切相关，因此，对须五段天然裂缝的研究正是当前急需解决的问题[4-5]。
1.1 岩心裂缝特征通过对研究区5口取心井共165条岩心裂缝的观察与统计，须五段裂缝主要为构造成因类裂缝，以斜交缝为主，平均倾角为35.97°，整体上水平缝和垂直缝不发育。
致密气藏地层评价中的矿物学、裂缝及构造分析摘要致密气藏通常被定义为渗透率低于0.1毫达西，需要水力压裂以实现商业性生产。
复杂的成岩历史过程中压实和矿物成长减小了孔隙和孔喉尺寸，从而造成低渗透率。
致密含气砂岩也通常深埋地下，承受巨大的压力。
一次这种储层的地层评价过程包含5个部分：岩性（矿物学）、纹理、沉积环境、现在压力和构造历史（裂缝类型和方位）。
有必要成功结合这些地质、岩石物理、地质力学等学科评价这类储层。
由于它们的矿物及纹理的非均质性和低孔隙度，与那些常规储层相比致密气藏的流体和储层特性评价更为困难。
早期储层评价的目标—完井前进行---在致密气层也不同；优先考虑确定那些需要水力裂缝压裂的地区而不是静态储层评价（孔隙度、饱和度）。
操作人员通常这样描述致密气藏评价的策略：（1）确定烃的位置（2）确定流动性以及（3）进行储层表征（孔隙度，饱和度）（参考文献1）。
其他人这样描述他们所担心的“在没有气体显示的情况下水力裂缝的策略又是什么？”很明显，致密气层烃的体积以及储层生产力的评价需要针对性的测量和评价方法来定位并且量化油气，并在水力裂缝压力之前和之后确定储层生产力。
在这里我们提出几种致密气层砂岩的评价的概念和方法，我们并非描述地质力学的方法或者地层测试和取样，我们也不详谈由于低孔隙度和可能的坏井眼条件带来的评价的不确定性。
矿物学致密砂岩储层的矿物学组成可能会很复杂。
尽管矿物学复杂性是纹理复杂性的一个特征，致密砂岩的矿物学可能很简单，但是仍然体现出复杂的纹理和相对应的低渗透率。
南非的低渗透率储层证实了这一点（图1）。
尽管不同的矿物组成和孔隙度，这2种砂岩显示出相似的低渗透率，同时两个都需要水力裂缝压裂已达到商业性开采。
·哈姆拉石英岩地层（阿尔及利亚，奥陶系时期）含有98%的石英颗粒和石英附晶生长，颗粒密度达到2.65。
在大概3500m处平均孔隙度低于5%，渗透率0.1~2毫达西。
·阿卡库斯地层（突尼斯，志留纪时期）的岩性复杂，包括石英、颗粒连接线中的绿泥石、菱铁矿胶结，颗粒密度2.82。
潜山裂缝性储层评价方法刘坤; 马英文; 张志虎; 李鸿儒【期刊名称】《《石油钻采工艺》》【年(卷),期】2018(040)0z1【总页数】4页(P58-61)【关键词】录井工程; 裂缝储层; 功指数; 岩石力学; 模糊数学【作者】刘坤; 马英文; 张志虎; 李鸿儒【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司; 中海石油(中国)有限公司天津分公司【正文语种】中文【中图分类】TE142渤中M构造储层主要为变质花岗岩裂缝储层，受岩性、构造应力、成岩作用、风化作用等影响，普遍具有储集空间复杂、非均质性强的特点，给储层的快速评价带来极大挑战。
为解决此类问题，以常规录井、测井参数为基础，分别建立了录井评价模型及测井评价模型实现对储层裂缝发育程度的随钻评价。
通过深入分析各类评价模型的原理及应用特点，引入模糊数学计算方法，将测井、录井评价参数有机结合，建立了测录综合评价模型，最大程度地消除了各类评价方法的影响因素，明显提高了评价的准确性［1-4］。
1 录井评价模型钻头钻进过程实际为其做功的过程，不同强度的地层其做功也有不同。
要计算钻头每破碎单位体积岩石所做的功十分困难，目前国内外尚无较好的计算方法，因此需要引入经过变形简化后的计算模型，即“功指数模型”，功指数与钻头做功大小呈正相关性，从而可以侧面反映钻头的做功情况。
“功指数模型”数学表达式为［5-7］式中，a为区域地层经验数据，kN；b为区域地层经验数据，r/min；c为实验数据，无量纲；YJ为静钻压，kN； R为转速，r/min；Z为钻时，min/m；D为钻头直径，m；N为扭矩，kN·m。
“功指数模型”在M-1井的录井阶段对的潜山储层进行随钻识别，经后期验证对储层识别率为73.4%，能够起到储层现场快速判别的作用。
2 测井评价模型岩石强度主要是通过岩石弹性力学参数来表征，其主要包括岩石泊松比、弹性模量、体积模量、剪切模量等。
岩石强度可以揭示历史时期储层形成的力学机理，能一定程度上反应储层发育程度［8-10］。
微地震方法的裂缝监测与储层评价李政;常旭;姚振兴;王一博【摘要】在油田水力压裂微地震事件定位结果的基础上,结合有效微地震事件的时空分布、震级大小、地震矩、震源半径、应力降和b值等地震学参数进行综合研究,并结合研究区域的地质背景和测井资料对水力压裂诱发的裂缝网络进行几何形态分析和应力解释.本文提出的微地震综合分析解释方法可对压裂后储层物性进行综合评价,有利于对储层改造效果进行预测,对油田的水力压裂施工具有指导意义.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2019(062)002【总页数】13页(P707-719)【关键词】微地震;震源参数;b值;裂缝解释;储层评价【作者】李政;常旭;姚振兴;王一博【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言页岩油气资源开发的核心技术是水平井以及水压致裂技术，其中采用微地震监测手段识别水力压裂裂缝的分布和发育尤为重要.然而，在实际生产中，微地震技术的应用并不完善，利用微地震所能获取的各种信息对压裂裂缝的识别以及对压裂后的储层评价也一直是一个需要研究的问题.20世纪80年代，Thill(1972)研究了脆性岩石微破裂诱发的地震信号，Schuster(1978)将水力压裂微地震监测技术引入了石油领域，随即被迅速应用于非常规油气的压裂效果监测中(Maxwell and Urbancic, 2001; Shapiro et al., 2002).近年来，微地震监测的理论方法研究得到了快速发展，在众多的方法研究中，与压裂裂缝解释密切相关的是震源定位和震源机制反演.在震源定位方法的研究中，地震波的干涉原理和衰减特性得到了利用(王璐琛等, 2016; 常旭等, 2018)，另一方面，通过微地震和地面观测数据的联合反演也提高了震源定位的精度(刁瑞等, 2017)，震源定位精度的提高直接影响储层压裂裂缝的解释.目前在微地震反演的实际应用研究中，震源位置数据得到普遍的应用(Eisner et al., 2010;Maxwell,2010)，而对震源机制以及与震源机制相关的地震学数据的应用尚不充分.事实上，微地震的震源机制与储层介质的特性、裂缝发育的产状、地层应力的方向有直接关系(翟鸿宇等, 2016;李晗和姚振兴, 2018， Chen et al.,2018)，利用微地震反演获得的地震学参数对压裂效果进行评价和解释至关重要.传统的反射地震资料解释主要根据地震波的传播规律和地质特征，把各种地震波信息转变为构造、地层岩性等信息，将地震剖面转变为地质剖面进行解释.对于非常规油气的勘探开发，需要实施储层压裂改造后的裂缝解释与评价，压裂施工中的微地震监测资料提供了不同于反射地震资料的储层评价信息.微地震数据利用地震学的研究方法得到震源的时间空间位置、震源机制等信息，利用这些信息同样可以对储层的物理性质进行分析和解释.因此，本文研究了微地震资料的储层解释方法，以某油田实际资料为基础，提出了微地震数据的分析方法和流程，在压裂区微地震事件定位的基础上，对有效微地震事件的时空分布、震级、地震矩、震源半径、应力降和地震b值等地震学参数进行综合研究，并结合研究区域的地质背景、测井等资料，对压裂区的水力压裂裂缝进行了分析，对研究区的储层性质与水力压裂效果进行了评价.1 研究区域的地质背景及微地震监测数据本文的研究区域位于鄂尔多斯盆地南部，按地层的分布形态划分为：北部伊盟隆起、南部渭北隆起、西部西缘断褶带和天环坳陷(天环向斜)、东部晋西挠褶带以及中部的陕北斜坡(西倾单斜构造)等五个一级构造单元.盆地内致密油层的主要特征为：(1)致密油藏源储互层共生，平面上主要分布在湖盆中部有利砂体中.主力层段受多级坡折带影响，重力流发育，指示了储层的非均一性特征；(2)储层孔喉结构复杂，实验室可见孔隙含量低，以微(纳米)孔隙类型为主，指示了储层的致密特征；(3)储层致密砂岩天然微裂缝发育(每10 m发育天然裂缝约2～3条)，水平两向应力差4～7MPa，有利于在水力压裂作用下形成复杂裂缝网络(杨华等, 2015).研究区内压裂井与监测井井位如图1所示.该井有效储层纵、横向变化较大，非均质性强，埋藏深度为1640 m，平均油层厚度为11.9 m，平均孔隙度为9.7%，填隙物含量为14.7%，是典型的致密储层.通过对岩心裂缝的测量统计和测井资料的构造裂缝发育的研究可知，水平压裂井所在地区裂缝密度较大(牛小兵等, 2014).图1 压裂井和监测井井位(a)俯视图； (b) 侧视图.Fig.1 Horizontal well and monitoring well location(a) Plan view; (b) Side view.施工单位在本文研究区域内展开了“水力喷砂分段多簇混合水力压裂”储层改造实验.实验中，压裂井垂深1588 m，水平段长度为1205 m，改造段数为14段，每段各有两个射孔.施工排量为6 m3·min-1(油套同注)，平均套管迫压为20.7 MPa，单级入地液量为800 m3，施工入地总液量为11200 m3，支撑剂总砂量为600 m3，单级砂量为43 m3，其中喷射用20/40目石英砂为3 m3，压裂用100目粉陶为1.5 m3，40/70目覆膜砂为30 m3，20/40目覆膜砂为12 m3，最高砂比28%，平均砂比7.2%.微地震监测井共设置12个三分量检波器，对水力压裂过程中形成的微地震事件进行记录.技术人员对采集到的14段压裂中的微地震事件进行了识别和预处理，提供了5832个具有企业标准的微地震事件的信息.图2 采用的微震事件数量与震级Fig.2 The number of Micro-seismic events and its magnitude2 微地震数据对压裂裂缝的几何解释2.1 微震事件的时空分布与裂缝的关系对这些微地震数据的各项参数进行了再分析，对水力压裂储层改造的效果进行了评价.图2为微地震事件按照震级大小统计的全压裂井段微地震事件柱状图.由图2可知，绝大多数的微地震事件震级集中在-2.8级至-2级之间.图3是用不同颜色表示的14个压裂段微震事件的空间位置在水平面的投影，图中由蓝色到红色的每一种颜色代表一个压裂段.本文对14段中已完成定位的5832个微地震事件进行了综合分析，根据微地震事件的时空信息、震级大小、震源半径、地震矩、应力降、b值等地震学参数进行了研究，并结合研究区的地质资料对研究区压裂裂缝的分布和发育进行了半定量分析与定性解释.微地震事件的空间分布可以提供裂缝的空间位置.由图3可知，各压裂段监测到的微地震事件沿水平井两侧分布，且分布半径约400 m，预示压裂形成的裂缝分布在以水平井为轴线，半径约400 m的椭圆柱形空间范围内.根据色标可知，深蓝色为第1段压裂段，深红色为第14段压裂段.由图3可知，每一段压裂的微震事件可能出现在相邻段内，这表明在对储层进行压裂改造的过程中可能激活了相邻未压裂段的原生裂缝，使得在相邻压裂段中产生了微地震事件，因此，根据微地震事件的时空分布可以定性分析压裂裂缝的变化.图3表现出的微地震事件时空分布说明该井的压裂对储层产生复杂联通的裂缝网络有利.在全部压裂段中，第六压裂段微地震事件分布表现出明显的异常.本文看到除了主裂缝(图3中蓝线所示)以外，还产生了一条与主裂缝相交的次生裂缝(图3中红线所示).在对压裂事件生长过程的研究中，本文发现第五段压裂过程中，尚未实施压裂的第六段区域在沿着不同于主裂缝的方向上产生了数个震级较大的微地震事件(例如图3子图中红色箭头所示).在第五段压裂结束后，第六段压裂首先沿着之前产生过大微震事件的方向(图4)开始破裂，然后再沿主裂缝方向上产生大量微地震事件.图4是第5段压裂微地震事件按照时间顺序排列的分布图，色标右侧为压裂时间，色标左侧为产生的微地震事件个数.由图4可以看出，第六段压裂共产生微地震事件694个，其中有近300个微地震事件在22 min左右产生且分布位置基本沿着次生裂缝的方向，剩下近400个微地震事件在约3 h之内产生且基本沿着主裂缝方向分布.第六段微震事件的时空分布特征说明了第六段区域存在着与主裂缝走向不一致的原生裂缝，此裂缝极有可能在第五段的压裂过程中被提前激活，从而产生了交叉的裂缝网络.2.2 微震事件震级大小与裂缝的关系为了分析微地震事件与水力压裂缝之间的关系，本文将所有微地震事件按照震级的大小进行排列.图5是全压裂段微地震事件震级大小及空间位置分布，从蓝色到红色分别表示了微地震震级从小到大的趋势.根据图5可知，微地震事件的震级从-3.2至-1.2之间不等，大部分微震事件的震级集中在-2.8至-2之间.从微地震事件的整体分布上可以看出，压裂区域中部震级相对较小且分布非常集中，两侧压裂段的微震事件震级相对中部较大且分布相对分散.根据研究区储层具有较强非均匀性的特点，可定性解释为压裂区储层中部岩性泥质含量较高，脆性较差，不易破裂，而两侧储层岩性泥质含量较低，脆性较好，较易破裂.图3 各压裂段微震事件时间空间分布Fig.3 Spatial and temporal distribution of micro-seismic events in fracturing segments图4 第六段压裂事件时间空间分布图(按微震事件发生顺序排列)Fig.4 Spatial and temporal distribution belonging to the sixth section micro-seismic events (in order of micro-seismic events)2.3 裂缝走向及破裂面产状根据各压裂段微地震事件的空间位置，对每个压裂段的微地震事件进行了三维空间直线拟合与裂缝走向分析，同时根据主裂缝的长度和方位角拟合出每个压裂段的破裂面(图6).表1为各段裂缝的长度、方位、角度、破裂面的面积以及方位、角度.由此，本文可以得到，除了第六段，其余压裂段的破裂面近似为铅锤面，而第六段的破裂面近似为水平面.根据破裂面产状的差异以及该区域储层裂缝发育的特点可以推测，第六段的破裂面与其他各段破裂面的形成机制不同，其他各段的破裂主要由压裂形成，而第六段的破裂可能与原生构造相关，如果第六段所在的储层存在原生裂缝，则可能在实施第五段压裂时被激活.这一推测与图3的微地震发震时间的分布吻合，即尚未实施第六段压裂时，第六段上的储层岩石已经发生破裂并产生了大震级的微地震事件.图5 全压裂段微震事件的震级与空间位置分布Fig.5 Magnitude and spatial distribution of micro-seismic events in full fracturing图6 各压裂段裂缝主破裂面Fig.6 Main fracture surface of fracturing sections 所以图6可以解释为第五段的压裂过程提前激活了第六段的原生裂缝，进而导致两个相邻压裂段的裂缝形成了新的交错网络，两段裂缝主破裂面连通后形成了一个近乎水平的破裂面.2.4 压裂体积估算所谓压裂体积又称改造体积，是指在水力压裂过程中，脆性岩石产生剪切滑移诱使天然裂缝不断扩张，继而形成裂缝网络，增加改造体积，提高产量和最终采收率.对每个压裂段的微地震事件，将其点集所构成的三维凸包作为该压裂段的改造体，将三维凸包的体积作为压裂体积；将三维点集用最小二乘法拟合得到的平面作为主破裂面，主破裂面与三维凸包的截面作为主破裂面面积；将三维点集用最小二乘拟合得到的直线作为主破裂线，主破裂线被主破裂面截断的长度作为主裂缝的破裂长度.对每段压裂的有效微地震三维数据体构建了多面体包络面，从而得到了压裂井每段的压裂体积(图7)，具体数值见表1.表1 各压裂段裂缝参数裂统计Table 1 Statistics of fracturing results in 14 fracturing sections压裂段改造体积(106m3)破裂面积(105m2)破裂面走向(°)破裂面倾角(°)主裂缝长度(m)主裂缝走向(°)主裂缝倾角(°)18.20051.976283.072472.7558753.8282.91790.648026.57661.556981.399 381.528813.6581.71993.152936.37421.934179.631984.4782844.3579.67771 .161445.47271.506878.997577.5754788.0779.16300.512655.86641.599778. 23285.5345927.6478.38720.37863.49591.212884.19246.6331939.4978.5228 0.75926-10.36800.289784.19246.6331385.85103.20460.715473.63061.305878.69818 1.6197879.7678.37020.321484.11121.206477.810975.6734738.02101.46962 .867993.59691.114679.416770.7342718.2678.95071.3916104.96021.566874 .710578.5051765.33105.12011.0948112.3920.876073.660988.7193689.1073 .83711.3046123.92791.213174.485973.8945759.5775.26922.5781132.02310 .878777.492088.1805659.3777.46200.3995143.96901.228076.660282.49647 73.7276.83360.6338图7 各压裂段压裂体积分布Fig.7 Fracturing volume distribution of 14fracturing sections3 微地震裂缝的应力解释微地震裂缝的应力解释指在完成研究区域水平压裂段微地震事件定位工作的基础上，利用微地震事件的地震矩、应力降、震源半径、b值等地震学参数进行综合研究，对储层的力学性质进行解释.3.1 地震矩、应力降与震源半径及其应力解释地震矩(M0)是地震释放能量大小的直接度量(Kanamori,1977)，其由震源位错理论给出定义：其中μ为剪切模量，s为断裂面积，为平均位错量.由虎克定律给出应力降(Δσ)与应变(Δe)之间的关系：其次，利用布龙(Brune)圆盘形位错模式，震源等效圆位错半径(r)和拐角频率(f0)的关系为β是S波波速(Brune, 1970; Svanes, 1971).将研究区的全部微地震事件的地震矩，即三维空间分布的能量点集，进行了三次样条插值处理，然后沿水平井所在的水平面做三维数据体的截面，得到该区地震矩的分布图(图8).假设在本次压裂实验中，地下储层空间得到了充分的水力压裂，则图8所示的结果即表示该研究区可能释放能量的整体分布情况.由此可以发现储层空间中部释放能量较少，而其周围释放能量较多.与微地震震级分布(图5)、压裂缝长度和破裂面面积(图6)的分析结果比较，地震矩的三维空间分析(图8)能更好地评价储层空间的三维连续性变化.与表示地震释放能量的参数地震矩相比，地震应力降评价的则是地震断层机制和地下块体释放能量的行为.微地震事件中的应力降应特指岩石受到应力急剧变化时破裂所造成的应力降低的行为，水力压裂过程中发生的微地震事件的应力降则多在2000～10000 Pa之间.在常温高压下，岩石破裂应力降越大，岩石破裂强度也越高(臧绍先, 1984) .本文对研究区内14个压裂段的微地震应力降数据同样进行了三维空间的数据插值处理，得到了水平井所在水平面上的三维数据体横截面(图9).结果显示，研究区中部应力降较小，而其周围的应力降反而较大.这与图8中显示的地震矩分布图情况类似，然而应力降中心的低值区域更为集中.其是否能对破裂区的范围有更好的指示意义还需进一步研究.本文同时也对震源半径进行了和地震矩、应力降两个参数相同的插值处理，图10是震源半径所得到的结果.与图8和图9相同，图10中间除了极个别大震级的微地震事件是高值以外，研究区域整体中间为低值，两侧为高值区.3.2 b值及其应力解释1941年Gutenberg和Richter通过对大量地震资料研究发现：地震震级M与大于等于震级M的地震数目N之间存在如下公式所示的幂律分布关系(Gutenberg and Richter, 1942)，即G-R关系：logN=a-bM式中，a，b为常数，是描述地震带内地震震级频度分布特征的重要参数，可以根据地震资料通过公式计算获得.其中，a反映平均地震活动水平；b反映大小地震的比例关系.在地震预报领域中，研究发现：大震前震源及附近区域经常会出现某些震级档内的地震增多或减小，导致出现大小地震比例失调，b值减小的异常现象，此外，区域应力积累水平升高是大地震发生的必要条件，因此认为，b值反映了地应力状态，二者呈反比关系，且b值的高低与岩石介质的特性有关，比如岩石的脆性、弹性、塑性、破裂程度等(韩骏和姚令侃, 2015).岩石学实验中，声发射活动与地震活动的机制最为接近，在统计参数上与地震活动性的可对比性也最强.Scholz通过岩石破裂实验发现，岩石随着应力的增加，b值出现明显下降(Scholz, 1968).通过对5种岩石测量记录曲线和数据进行分析处理，得到与Scholz实验类似的结果，在岩石达到破裂应力之前b值下降较快.Wyss等(2000)研究矿山岩石的破裂行为发现：岩体内构造应力的大小与b值图8 研究区地震矩Fig.8 Seismic moment in study area图9 研究区应力降Fig.9 Stress drop in study area图10 研究区微地震事件震源半径Fig.10 Source radius of the micro-seismic events in study area成反比，低b值区往往具有更高的应力积累.本文对研究区域的14个水平压裂段进行了b值的计算.首先将每段的水平压裂的微地震事件个数按照震级大小进行分段统计.根据最小二乘法，分别算出每段的b 值.图11为14个压裂段分别统计的b值.其中，位于整个压裂段中部的第7、8、9段的b值分别为2.59、2.36、2.56，明显大于两侧压裂段的b值(两侧b值平均值为1.95).根据岩石构造与b值的关系，本文推测，整个压裂段中部b值较高的区域对应的应力较小，这一推测与研究区中心部位微震事件的震级小于周边区域的现象可相互印证.图12为全压裂段微地震事件的b值，为2.44，相对两侧压裂段b 值较大.图11 各压裂段b值(1-8段)Fig.11 b-value of 1-8 fracturing sections图11 (续) 各压裂段b值(9-14段)Fig.11 (continued) b-value of 9-14 fracturing sections图12 全部微地震事件b值Fig.12 b-value from all micro-seismic events研究区划分为20 m×20 m的网格点，对每个网格点四周50 m×70 m的区域内的微震事件进行统计并计算b值，计算结果作为该格点处的地震b值，然后对所有格点的b值进行插值处理.为保证统计计算中有足够的样本量使计算结果稳定且可靠，每个单元格内的微地震数量最少为15个.由此，本文得到了研究区域的b 值分布图(图13).根据b值分布图以及图11各段b值分析，本文认为b值小于2.3的区域应力降较大，属于潜在破裂区.由图13可知，通过b值扫描，本文将分散的微震事件的分布转换成了储层连续受力情况的分布，这对储层裂缝的区域连通性有非常好的指示意义并对压裂施工有着重要的指导意义.图13 研究区b值分布Fig.13 b-value in study area图14 研究区水力压裂与测井资料联合解释(a) 测井解释，油田提供； (b) 微地震监测.Fig.14 Joint interpretation of hydraulic fracturing and logging data in the research area(a) Logging data interpretation, provided by oil field; (b) Micro-seismic monitoring interpretation.4 微地震与测井资料的综合解释将微地震裂缝的定性与定量分析图件和测井解释图件结合(图14)，本文可以对储层的岩性与裂缝分布有更好的约束和指示.压裂区域中部微地震事件震级相对较小且分布紧凑，两侧压裂段震级偏大且分布相对分散.根据声波(AC)以及自然伽马(GR)测井曲线可以得出压裂井段中部储层岩石泥质含量高，脆性较差，孔隙度较小，通过含烃曲线可以看出该部分含油气少，储层较差，而压裂井段两侧岩石泥质含量低，脆性较好，孔隙度较大，油气含量大，储层性质较好.5 结论本文提出了利用微地震事件的地震学信息进行储层评价与解释的方法：(1)微地震事件的时间-空间分布可以定性分析压裂裂缝的时间-空间分布，还可以定量计算压裂裂缝的长度、方位角、破裂面的面积和储层的改造的体积.对事件时空分布的异常点进行重点研究，可以进一步推测储层中原生裂缝与压裂裂缝的关系；(2)微地震事件的震级、震级大小的分布可以指示储层岩性的非均一性，对储层岩性和脆性作出定性分析；(3)微地震的地震矩、应力降、震源半径的研究可以分析储层压裂后岩石破裂程度以及能量传播的方向；(4)微地震b值可以对地应力状态进行研究，b值扫描可以对储层潜在的破裂区进行预测，可以将分散的微震事件的分布转换成储层连续受力情况的分布，这对储层裂缝的连通性以及水力压裂方案的设计有重要的指导意义.本文提出的研究方法用于水力压裂微地震监测实际资料的解释，得出的结果不仅与测井资料给出的岩性信息吻合，而且给出了储层裂缝发育和应力分布的新的认识，获得了储层裂缝的几何形态、原生裂缝与压裂裂缝的关系、储层改造体积、应力状态的分布以及潜在的破裂区域.致谢感谢长庆油田对本文的研究提供的帮助和支持.References【相关文献】Brune J N. 1970. 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碳酸盐岩储层裂缝评价方法探讨王昌雄1徐剑波2（1.中国石油天然气勘探开发公司，北京100102；2.中国石油测井技术服务有限责任公司，北京100043）摘要对于碳酸盐岩储层，裂缝是非常常见的一种储集空间类型，因此，裂缝以及裂缝类型的识别显得尤其重要。
通常认为，识别裂缝最有效的方法是利用成像测井进行直观解释，不足之处就是测井成本较高，尤其对于已开发油气田来说。
因此如何利用低测井成本方法识别裂缝，是能否提高碳酸盐岩油田开发能力的重要途径。
以中东某油气田大量的常规以及成像资料为基础，以成像测井刻度常规测井，运用交会图技术建立了以常规测井为基础的裂缝以及裂缝类型识别方法，并在TAB油田取得很好的应用效果。
关键词碳酸盐岩裂缝裂缝类型成像测井常规测井测井成本交会图1 存在问题通常认为，识别裂缝最好最有效的方法是利用成像测井（声电成像）进行直观解释，另一种方法是利用双侧向测井模型来判断裂缝［1］。
这2种方法均有其优点，同时也有不足。
成像测井能直观解释裂缝，并能识别裂缝类型，裂缝产状，不足之处就是测井成本较高，双侧向测井成本较低，但裂缝识别的精度较低，尤其是不能判别裂缝类型，无法识别自然裂缝和诱导裂缝。
因此利用低成本方法识别裂缝，是提高碳酸盐岩油田开发能力的重要途径。
＊以中东某油气田大量的常规以及成像资料为基础，以成像测井刻度常规测井。
首先利用成像测井识别不同的裂缝类型、裂缝产状；然后，寻找不同类型裂缝在常规测井中的测井响应特征；最后以这些不同的测井响应特征为基础，运用交会图技术建立以常规测井为基础的裂缝以及裂缝类型识别方法。
2 裂缝评价裂缝评价分2步：第一步是裂缝（包括所有裂缝）与非裂缝层段的识别，第二步是裂缝类型的识别。
裂缝识别以成像测井和常规测井为基础，利用成像测井刻度常规测井，建立各种裂缝与常规测井之间的对应关系，定性地识别各种裂缝储集层段。
TAB油气田为中东地区的一大型气田，截至2004年12月，共完钻17口井，常规完井测井34次，电成像EMI共17井次。
