利用测井技术识别和探测裂缝

2013-12-13赵辉孙胜利中海油田服务股份有限公司

化工管理 2013年18期

赵辉孙胜利（中海油田服务股份有限公司）

前言

在油气资源储存地区，致密地层的裂缝是决定油气藏是否有经济开采价值的关键因素。对于油气藏勘测来说，识别和探测裂缝，及研究裂缝的分布规律和发育程度，是日常工作的重要内容。近年来，由于电子技术的发展和新型电子器件的应用，测井技术水平得到的迅速的提升，被广泛应用于裂缝的识别的探测。利用测井技术识别和探测裂缝就是利用地层微电阻扫描成像技术、声波成像技术和方位侧成像等成像测井技术，识别裂缝、计算裂缝的几何参数。以及给出裂缝的有效性、发育程度等参数，进一步分析裂缝的网络横向展布情况。本文从技术层面，分析了裂缝识别的测井技术响应特征，详细介绍了裂缝识别的常规测井技术和新型测井技术的发展。并结合实际例子，举出了测井技术在裂缝识别和探测中的具体应用，有一定的参考意义。

1、裂缝识别和探测的常规测井技术

2.1、电阻率的测井技术

常采用的电阻率测井技术有双感应-八侧向测井和深浅双侧向-微球聚焦测井探测裂缝。在探测过程中，电阻曲线为高低间互、起伏不定的多尖峰曲线，其中峰值较低时表示电阻值越小，裂缝发育越成熟。基于电阻率测井技术的诊断模型比较成熟，应用较广，衡量裂缝好坏的参数一般有裂缝长度、开口方向、角度、孔隙大小等等。

2.2、声波测井技术

裂缝能形成声波阻抗面，从而减弱声波的传播速度和幅度。在声波对裂缝进行识别和探测时，可以利用声波时差、全波波形和长源距声波来识别和评估裂缝的好坏。另外，还可以通过计算纵、横波幅值比和速度比来识别裂缝。在波形显示图上，图上出现的干涉条纹，可以确定裂缝位置和解释低角度缝，此方法对水平缝显示的效果较好。

2.3、地层倾角测井技术

地层倾角测井和地层倾角仪都是通过贴井壁极板上的微聚焦电极接触裂缝时而产生的电导率来检测出裂缝的,并识别裂缝产状和走向。但存在一些缺点，测量结果容易受到环境因素和测量条件的影响，如井口位置和大小、地层物质、裂纹角度和长度等等。地层倾角测井技术一般又分电导率异常检测DCA 和裂缝识别测井FIL。 DCA 处理方法可以通过检测和比较开启裂缝，从电导率差异来识别斜角度和高角度，确定裂缝的走向。充分研究DCA 资料，能有效预测油气储藏的分布规律。

2.4、其他常规的测井方法

其他常用的测井方法还有岩层密度测试法、电磁波测井技术和密度校正值测井方法等。岩性密度测井技术中，测试光电吸收的截面指数Pe 可以预测裂缝带，通过对地层发射电磁波，测量电磁波的衰减指数也可以有效预测裂缝的大小和走向。

3、裂缝识别和探测的测井新技术

3.1、地层电阻率扫描成像技术

地层电阻率扫描成像技术是一种井壁成像方法，可以通过扫描地层，显示井眼周围一定深度的三维图像和井壁二位图像。电成像技术在对裂纹进行识别和探测时有如下几种功能：

（1）识别裂纹的生成原因。识别真假裂纹，如断层面、层界面、黄铁矿带及其他和裂缝相似的地质情况。常见的诱导缝有重泥浆的压裂缝、机械振动裂缝、压力释放裂缝等等。在成像图上，可以根据电阻率的不同绘制不同颜色的曲线区别真假裂缝。

（2）解释裂缝的参数。裂缝参数主要有裂缝密度、裂缝开口、裂缝长度和裂缝面积等。利用FMI 图形能直观解释评判指标的计算过程。并通过光学扫描成像分析上述数据，预判裂缝的发育程度和存储质量。

3.2、方位侧向成像测井技术

方位侧向成像测井技术是在侧向测井技术上发展而来，能探测井壁较远区域的介质电阻率，为地层不均匀性研究提供重要方法。目前常用的电阻率成像测井仪有ARI，径向探测深度为2m，是预测裂缝有效性和井旁构造形态的有效手段。由ARI 和FMI 结合的探测技术，能有效排除干扰，探测裂缝，并预探井旁的不整合和地层构造特点。

3.3、声波测井技术

当前声波测井技术发展迅速，开发出了各种声波探测仪，如多级电子声波测井仪、超声波电视成像测井仪和井旁声波反射成像仪等。多级电子声波测试能提高高质量的纵、横声波和斯通利波，提供反射波具体参数，用来评价裂缝的状况。超声波电视成像仪记录声波反射波幅和传播时间，提供井眼内全视角的显示图。

4、应用实例分析

图1 中为某油田井旁声波反射测井（BARS）的处理结果。从图中可以看出，在井旁12m 范围内没有明显的反射界面，声阻阻抗界面倾角约为40°左右，表示裂纹主要为中低角度裂缝。结合FMI 图形可以发现，在4115-4125m 和4197-4205m 地层界面发育不够好，但有较强的转换波反射，据此分析这些裂纹应是有效裂缝。