1、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
2、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
3、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。 (3)工程参数异常:裂缝的存在使得地下岩石结构均衡性受到破坏,在钻井中常会出现一系列工程参数异常变化,主要表现为:扭矩突
4、然波动、井涌(井漏) 、钻井液体积变化(增、减)等。 (4) 岩屑成分变化:如地层中存在裂缝并被后期的泥质、方解石晶体等充填,可能在地面返出的岩屑中发现不同于该段地层的特殊物质,如方解石晶体,从返出异常物质的数量、晶形等方面并结合气测资料,可初步判断裂缝的发育程度。 (5) 岩心录井直接观察裂缝:通过岩心,可直观观察裂缝的长度、宽度、产状、充填情况、含气性、缝密度及闭合度,也可对构造进行分析,是最直观观察裂缝的方式。 (6)薄片分析识别裂缝:薄片分析是将岩石磨制成薄片,在镜下进行观察、分析的技术。通过镜下薄片,可观察岩石微观孔隙发育情况,尤其是微裂缝的发育情况。 2.2 裂缝在测井中的响应特征
5、和识别 2.2.1 常规测井曲线裂缝响应特征 (1)双侧向-微球形聚焦测井系列:对高角度裂缝,深、浅侧向曲线平缓,深侧向电阻率 浅侧向电阻率,呈“正差异” 。在水平裂缝发育段,深、浅侧向曲线尖锐,深侧向电阻率 浅侧向电阻率,呈较小 “负差异” 。对于倾斜缝或网状裂缝,深、浅侧向曲线起伏较大,为中等值,深、浅电阻率几乎“无差异” 。 (2)声波测井曲线:裂缝较发育时,声波穿过裂缝使其幅度受到很大衰减,表现为声波时差增大,即“周波跳跃” 。 (3)密度测井曲线: 密度测井测量的是岩石的体积密度,主要反映地层的总孔隙度。当遇天然裂缝时,由于泥浆的侵入会引起密度值减小。 (4)井径测井: 对基质孔隙较
6、小的致密砂岩,钻井使裂缝带易破碎,裂缝相交处的岩块塌落,可造成井眼的不规则及井径的增大。因此,可根据井眼的突然变化来预测裂缝的存在。 (5)自然伽玛能谱测井:正常沉积环境 U 元素含量低于或接近泥质体(钍+钾)的值,当有裂缝存在时,铀含量比泥质体大。 (6)感应测井曲线:钻井液侵入裂缝会使感应测井曲线有明显降低。 2.2.2 FMI 成像测井裂缝识别 FMI 成像测井可识别出高导缝、高阻缝、诱导缝和缝合线等裂缝类型,其中有效裂缝是高导缝。 高导缝在图像上往往表现为连续的褐黑色正弦曲线, 表明裂缝未被方解石等高阻 矿物充填,但不排除被低阻泥质充填的可能性(如图 1) 。 高阻缝在图像上往往表现为
7、晕圈状的亮黄一白色正弦曲线,反映裂缝被方解石等高阻矿物充填,属于无效缝。 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,在图像上往往表现为两组羽状排列或两条近于直立的暗色线条(如图 2) 。 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。 3 结束语 仅凭单一的录井资料或测井资料,对裂缝的识别与评价都是不完全的。受各项条件制约,录井资料往往难以对裂缝的形态、展布、充填状况进行全面的识别与评价;同样,测井资料由于其多解性,也需借助录井资料对裂缝进行准确识别、评价与验证,二者互为补充,缺一不可。 因此,对裂缝的识别和评价,首先应在测井资料基础上,对裂缝发育的井段进行分析,提出初步解释层段;其次,结合该段的录井资料,分析、验证裂缝的有效性、可靠性,并得出最终结论。 参考文献 1 贾文玉,田素月,孙耀庭,等.成像测井技术与应用M.北京:石油工业出版社,2000. 2 吴文圣.地层微电阻率成像测井的地质应用J.中国海上油气(地质) ,2000,14(6):438441.