利用测井方法综合评价砂砾岩储层裂缝有效性

翟 艇

(辽河油田公司 勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010)

随着近年来勘探程度的逐渐深入，勘探对象也从常规储层逐渐向非常规储层转变，低孔低渗的砂砾岩储层等非常规储层成为了炙手可热的增储目标[1]。辽河油田砂砾岩储层分布范围广，规模大，近五年来累计上报控制、预测两级储量上亿吨，储量占比平均79%，是近年来的重点勘探目标。砂砾岩储层具有沉积厚度大、相带变化快、岩性复杂、低孔低渗、非均质性强等特点[2]；其储集空间类型多样，既有孔隙也有裂缝，通常以裂缝-孔隙型为主。辽河油田兴隆台潜山带中生界砾岩储层的主要储集岩为花岗质砾岩(陈**井，3 761.70 m)和砂质砾岩两类(兴**井，2 471.31 m)，主要储集空间为构造成因的裂缝、破碎粒间孔(陈**井，3 761.70 m)及溶蚀改造作用形成的溶孔、溶蚀缝(兴**井，2 471.31 m)。根据本区中生界314块岩心分析物性统计结果，砂质砾岩岩心分析孔隙度主要分布在2.7%～9.1%，平均6.4%，渗透率主要分布在0.024～1.5 mD，平均0.68 mD，属于特低孔-特低渗储层。对于低孔低渗的这一类砂砾岩储层，裂缝是渗流通道，可以改善储层渗流能力，有效裂缝的存在很大程度上提高了储层的储集性，因此有效裂缝的识别是裂缝评价中的首要内容。目前用于裂缝识别的测井方法包括常规测井识别法以及特殊测井识别法。前者主要是借助对裂缝反应敏感的常规测井曲线[3]，这种常规曲线识别法容易受到区域电阻率背景值、裂缝发育程度、产状等因素控制，因此，在有特殊测井系列的地区首选特殊测井识别法。本文借助Techlog测井解释软件中的声电成像解释模块，利用综合性的方法来判别储层裂缝的有效性。

1 原理简介

1.1 电成像测井裂缝识别

目前国际上较为成熟的微电阻率成像测井仪包括斯伦贝谢的FMI、哈里伯顿的EMI、贝克的STAR等，这些仪器的测量原理基本相同，只是仪器的结构不同。在测井过程中，仪器借助液压系统，使极板紧贴井壁，极板和测量电极向地层发射同极性电流，使极板对测量电极的电极起着聚焦作用。电流通过井筒内钻井液和地层构成的回路回到仪器上部的回路电极，由于极板测量电极电位是恒定的，回路电极离供电电极较近，所以测量电极的电流大小反映井璧附近地层的电阻率大小。当地层中岩性、物性、含油性发生变化引起电阻率发生变化时，测量电极的电流也随之变化。以FMI为例，通过扫描测量192个测量电极电流的变化，然后进行特殊的图像处理，就可以把井壁附近各点之间电阻率变化转变成反映井壁电阻率变化的黑白或彩色图像。借助Techlog测井解释软件中的电成像处理模块，根据不同裂缝的图像特征，通过人机交互可以完成有效裂缝的拾取[4]。以研究区陈**井为例，高导缝由于被低阻钻井液填充而在FMI图像上呈现深色的正旋曲线特征，高阻缝由于被高阻物质填充而呈浅色正旋曲线形态，而在钻井过程中由于应力释放产生的钻井诱导缝沿井壁以对称的方式呈羽状排列(见图1)。

1.2 斯通利波裂缝识别

斯通利波是一种低频的制导波，沿着井壁以类似于“活塞”运动的形式传播，裂缝的存在会使得斯通利波的速度降低，能量产生衰减，同时在裂缝处会产生上、下行反射波而出现“人”字型反射特征。通过Techlog软件的斯通利波处理模块，可以对声波全波列中的斯通利波进行提取，通过软件内置模型计算出反射系数以及衰减系数，从而进行有效裂缝识别[5]。以马**井为例(见图2)，该井在3 950～3 960 m 处斯通利波时差出现升高，由模型拟合的反射系数低于实际测量系数(排除了由层界面及扩径造成的衰减)，同时出现“人”字型反射形态，对应衰减系数升高，由此可以判定在该层段内存在有效高导缝。

1.3 交叉偶极声波裂缝识别

斯伦贝谢公司的偶极横波成像测井仪(DSI)是最早的交叉偶极阵列声波测井仪，仪器主要由发射器、隔声体、接收器以及数据采集电路四部分组成，仪器包含六种工作方式，实际测井时往往选择纵、横波模式、斯通利波模式以及一种偶极模式。当地层存在各向异性时，横波会分裂成快、慢横波而被仪器接收到。地应力、裂缝、页岩地层都会造成地层的各向异性，此时需要借助快、慢横波频散图，当快、慢横波交叉时，可以断定是应力造成的各向异性，而当快、慢横波平行时，还需要借助微电阻率成像资料进行裂缝的判定。Techlog软件内置的横波各向异性分析模块可以提供多个表征各向异性的参数，包括横波最大最小能量差、时差、时间各项异性曲线。以马**井为例(见图3)，该井在3 590～3 610 m处出现明显的最大最小能量差值，并且横波时差、时间各项异性曲线高值明显，证实此段内各向异性明显，并且根据电成像结果，此处发育有多条高导缝，因此断定此层段内确实发育有有效天然裂缝。

2 综合方法判别裂缝

根据上述分析可知，利用单独方法识别裂缝都存在一定的局限性，因此本文提出在多种测井方法基础之上利用综合性的方法来判别储层裂缝的有效性，即综合考虑多种特殊测井资料结果，形成有效裂缝综合判别标准，如表1所示。以研究区的马**井为例进行说明，从斯通利波处理结果来看，该井在3 985～3 990 m处出现斯通利波速度降低、反射系数升高、出现“人”字型反射形态，偶极声波测井资料也显示明显的横波最大最小能量差值、时差以及时间各项异性曲线高值，证实此段内各向异性明显(见图4)。根据快慢横波频散图上两条横波曲线的平行分布特征证实了此段的各向异性不是由应力造成的(见图5)，此外根据电成像处理结果，此处发育有多条高导缝(见图6)，因此综合上述分析可以断定此层段内确实发育有有效天然裂缝。该井在3 974～4 033 m(59 m/5层)层段内进行试油，压后日产油11.83 m3，累产油38.85 m3，试油结论为油层。

表1 有效裂缝综合判别标准

3 应用效果

根据有效裂缝综合判别标准，对研究区内有特殊测井系列数据的井进行了有效裂缝层段的划分，并在此基础上综合其他分析结果进行了试油层段的选取建议，从试油结果来看，已经提出的5口井已试油层段均见工业油流。