基于岩心、成像测井的裂缝定量描述技术

曾海洋(陕西延长石油(集团)有限责任公司油气勘探公司内蒙古勘探开发指挥部, 陕西 延安 716000)

基于岩心、成像测井的裂缝定量描述技术

曾海洋(陕西延长石油(集团)有限责任公司油气勘探公司内蒙古勘探开发指挥部, 陕西 延安 716000)

在石油地质条件均有利的条件下，裂缝发育程度决定了单井产能高低。本文运用刻度放大镜、网格法等手段对岩心、成像测井上的天然裂缝进行准确的定量描述，应用表明该方法可靠。

岩心；裂缝；成像测井；定量描述

无论是碎屑岩、碳酸盐岩油气藏，裂缝均是影响油气产出的重要因素。关于裂缝的描述、预测、建模等研究一直在不断深化，越来越多的新技术被应用到裂缝研究之中。针对裂缝油气藏的建模的研究，一是“双重孔隙模型”；二是“离散裂缝网络模型”。但是，裂缝预测及建模都是基于对裂缝的描述，尤其对露头、岩心、薄片等第一手地质资料上裂缝的准确识别、定量描述是重要的研究基础。近年来，成像测井资料在岩性岩相解释、孔、洞、缝等储集空间识别等研究方面，取得了重要的进展。将上述两种资料结合研究，则可对单井全井段裂缝特征取得较好的认识。本文通过刻度放大镜、直尺等工具对岩心上的裂缝进行准确的读取，该方法简单、真实可靠，可人为剔除“假裂缝”的影响。笔者结合实际研究应用的良好效果，探讨裂缝定量描述的方法。

1 裂缝参数类型

裂缝参数主要包括：类型、长度、开度、条数、线/面密度、面缝率(原始和有效)、充填程度(充填率)、产状等。本次对X地区目的层裂缝进行描述，其主要类型为构造缝，溶蚀缝少量。裂缝长度指通过岩心、测井资料所看到的视长度，宽度指缝面垂直距离，线密度指裂缝条数和统计裂缝长度之比。面缝率指裂缝表面积与统计岩心表面积的比值，有效面缝率指的是未被充填裂缝的表面积与岩心表面积之比。充填程度(充填率)指的是裂缝充填部分表面积与统计的之比，也就是原始面缝率和有效面缝率之差。

2 统计方法

岩心资料统计裂缝时，相关裂缝参数可直接看到，裂缝开度可借用放大镜进行读取，目前常使用网格法对面缝率进行统计。具体操作方法为将具有刻度的透明纸覆盖在岩心的表面，然后对裂缝纵、横向具体长度进行读取，如图1，一般情况下按照每间隔1cm读取一个数值，然后在用其和值与总裂缝长度相比，从而定量得到裂缝面缝率。

图1 网格法裂缝统计示意图

很显然，岩心观察裂缝具有一定的局限性，它可以清楚的看到裂缝的发育情况，但其代表性不强，实际操作中往往需要借用测井资料(常规或成像)进行读取，而成像测井资料最形象。成像测井主要测量地层的微电阻率，并将测量的微电阻率进行校正和处理，得到直观的裂缝图像。成像测井图的宽度的实际长度代表井壁周长，在成像测井图上可识别岩性、层理、构造、沉积、裂缝、孔洞等地质信息。因此，基于成像测井图采用网格法对未取芯井段裂缝进行统计，是可靠的方法。当然成像测井资料本身受诸多因素的控制，因此需要对所得到的裂缝参数利用岩心刻度，从而得到更准确的裂缝参数。相应做法为在取心的深度范围内，将成像测井与岩心的定量统计结果进行对比，可以得出参数的一个经验差值ΔX，然后用这一数值校正该井未取芯段的裂缝参数。

ΔX=Xq—XFq； XW=XFw+ΔX

式中：ΔX为单井某参数的经验差值；Xq为取芯深度内岩芯上的参数统计值；XFq为取芯深度内成像测井上的参数统计值；XW为未取芯段的参数统计值。

具体的识别过程中，往往需要使用成像测井的动态图像。裂缝参数如倾角、倾向、视长度等参数，成像测井上可以准确识别，不需要校正，而裂缝条数、张开度、面缝率则需要岩芯统计结果的校正。此方法对单井目的层的全部深度范围内的裂缝参数统计，有较好的效果。另外，由于在成像测井图像上对有效缝的识别，仍难以达到较好的准确度，因此，不对成像测井资料的有效面缝率进行统计，只统计原始面缝率。

3 应用实例

采用上述方法，对X地区各单井的岩芯、成像测井的裂缝特征参数进行了定量统计，并建立了数据库。研究认为，X地区裂缝类型以构造裂缝为主，局部可见溶蚀缝。裂缝倾角主要为高角度缝或垂直缝，可见网状缝。裂缝充填物类型多样，有石膏、硬石膏、方解石、沥青、泥质、硅质等。裂缝视长度多大于50mm，裂缝张开度大小分布在0.1mm～5mm之间，集中在1mm～3mm范围内，占64.18%；各单井裂缝密度分布在1条/m～1.5条/m之间；各单井岩芯上裂缝面缝率差异较大，分布在0.5%～5%，但是多数集中在0.5%～3%范围内。

依据统计结果，对裂缝参数进行平面成图。裂缝密度位于局部构造高点，密度大；而构造高点的翼部的裂缝张开度相对较大。平面上裂缝参数受构造高低及断裂控制明显，由断背斜核部向翼部逐渐减小。

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[2]赵军龙，朱广社，马永宁,等.基于多信息的鄂尔多斯盆地A区天然裂缝综合判识研究[J].测井技术，2011,35(6)：544-549.

[3]琚岩，孙雄伟，张承森,等.塔中奥陶系碳酸盐岩裂缝的多方法表征及分布规律[J].新疆石油地质,2011,32(3)：262-266.

曾海洋(1986- )，男(汉族)，助理工程师，主要从事野外地质勘探工作。