FMI裂缝参数计算
FMI裂缝参数说明
裂缝参数说明FCAH (IN) ：Cumulative Mean Hydraulic Aperture (from FVAH) in the uphole direction沿井轴方向的累积的平均水动力宽度FCAP(IN) ：Cumulative Mean Aperture （from FVA）in the uphole direction 沿井轴方向的累积的平均宽度FCNB：Cumulative number of fractures in the uphole direction沿井轴方向的累积的裂缝条数FVPA(V/V)：Apparent Electrical Fracture Porosity_Ratio of the apparent area of fractures seen on the borehole wall over the area of borehole for a given window height裂缝孔隙度（为所见到的裂缝在1m井壁上的视开口面积除以1m井段中FMI图像的覆盖面积，相当于（裂缝长度*裂缝宽度）/井壁面积FVAH(IN) ：Hydraulic Electrical Fracture Aperture_Cube root of the cube of the fracture trace aperture summed over a given window height裂缝水动力宽度，是对每个裂缝宽度立方相加再开立方，受小裂缝影响大，会降低平均数FVA(IN)：Electrical Fracture Aperture_Mean value of fracture trace aperture averaged over a given window height裂缝宽度, 是简单平均，把所有宽度相加后再平均FVTL(1/FT)：Areal Trace Length_Cumulated fracture trace length seen per unit area of borehole wall within a given window height裂缝长度，每平方米井壁里面的裂缝长度，是裂缝长度之和FVDA(1/FT)：Apparent Fractuer Density_Number of fracture per feet within a given window height裂缝发育密度，沿井轴方向计算出的每米有多少条裂缝FVDC(1/FT)：Corrected Fracture Density_Apparent Fracture Density (FVDA) 校正以后的裂缝发育密度，指沿裂缝的垂向法线方向每米有多少条裂缝。
裂缝计算.doc
8．2．2 裂缝宽度计算理论对于裂缝问题，尽管自20世纪30年代以来各国学者做了大量的研究工作，提出了多种计算理论，但至今对于裂缝宽度的计算理论并未取得一致的看法。
这些不同观点反映在各国关于裂缝宽度的计算公式有较大差别。
但我们可以从这些不同的观点中理解和体会影响裂缝宽度的各种因素，为我们有效地控制构件的裂缝宽度提供理论基础。
从目前的裂缝计算模式上看，计算理论大致可以分为四类：第一类是经典的粘结—滑移理论；第二类是无滑移理论；第三类是一般裂缝理论；第四类是试验统计模式。
目前我国《混凝土结构设计规范》（GB50010）采用的是以一般裂缝理论为指导，结合大量试验结果而形成的裂缝计算公式。
而《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023）结合影响裂缝宽度的各主要因素分析，采用的是以试验统计得到的计算公式。
◆粘结-滑移理论粘结—滑移理论是由R. Saligar于1936年根据钢筋混凝土拉杆试验提出的，一种最早的裂缝理论，直至60年代中期这个理论还一直被广泛的接受应用。
这一理论认为，裂缝的开展是由于钢筋与混凝土之间不再保持变形协调，出现相对滑移而产生的。
因此裂缝宽度等于裂缝间距范围内钢筋和混凝土的变形差。
而裂缝的间距取决于钢筋与混凝土间粘结应力的大小与分布。
粘结应力越大，混凝土拉应力沿构件纵向从零增大到其极限抗拉强度所需的粘结传递长度会越短，裂缝的间距也就越短，裂缝宽度越小，此时裂缝“密而多”；反之，裂缝“疏而稀”，裂缝宽度越大。
由粘结—滑移理论得到的两个基本公式如下（如何根据以上条件推导出来的？）(8-2)(8-3)式中lm --平均裂缝间距；Wm--平均裂缝宽度；d --纵向受拉钢筋直径；ρte--（=As/Ate ）按有效受拉混凝土面积计算的配筋率；,--平均裂缝间距内钢筋和混凝土的平均拉应变。
Ate--有效受拉区混凝土的截面面积，对受弯构件，取二分之一截面高度以下的面积。
对于矩形截面, Ate=0.5bh；倒T形截面，则Ate=0.5bh-(bf-b)hf 。
常规测井与FMI测井资料相结合研究储层裂缝
2001年9月断块油气田FAUL T2BLOCK OIL&G AS FIELD第8卷第5期常规测井与FM I测井资料相结合研究储层裂缝王越之 田 红(江汉石油学院石油工程系) 摘 要 简要介绍了应用FMI测井资料检测储层裂缝的原理与方法,给出了一口井的检测实例。
结合常规测井资料得出的裂缝孔隙度值,进一步得出了该地区横向上裂缝的分布规律,其检验结果得到了其他资料的验证,对指导该油区的开发工作具有重要意义。
关键词 裂缝性储集层 裂缝识别 FMI测井 常规测井引言据统计,我国已探明的低渗透油藏储量约占全国总探明储量的23%,其中87%为低渗透砂岩油藏,有裂缝发育的约占低渗透油藏总储量的40%。
因此,准确把握这些裂缝性储层的裂缝产状和分布规律,对于有针对性的高效开发这类油藏,有着极其重要的意义。
目前用于检测裂缝性储集层裂缝的方法有很多[1],主要有地质学定性分析法、岩心室内测定法、试井分析法、裂缝数理统计法和测井资料法。
在测井资料法中,比较准确和直观的方法是FM I 测井和地层倾角测井,但该测井费用高,油田资料较少。
该项研究将油田比较充足的常规测井资料与准确的FM I测井资料结合,综合分析了储层的裂缝产状和分布规律。
1 FM I测井检测裂缝的原理ΞFM I即全井眼地层微电阻率成象仪[2],其8个极板上装有192个微电极,每个电极直径为5.08mm,电极间距2.54mm。
测量时极板被推靠在井壁岩石上,由地面仪器车控制向地层中发射电流,每个电极所发射的电流强度随其贴靠的井壁岩石及井壁条件的不同而变化,因此记录到的每个电极的电流强度及所施加的电压便反映了井壁四周的微电阻率变化。
沿井壁每隔2.54 mm采一次样,便获得了全井段细微的电阻率变化。
这些密集的采样数据经过一系列校正处理(如深度校正、速度校正和平衡等处理)后,就可以很容易地形成电阻率图象。
用一种渐变的色板或灰度代表电阻率的数值刻度,将每个电极的每个采样点变成一个色元。
裂缝影响系数
裂缝影响系数一、引言裂缝是混凝土结构中常见的一种损伤形式，对结构的承载力和耐久性产生严重影响。
裂缝影响系数是用于描述裂缝对结构性能影响程度的参数，对于评估结构的健康状况、预测结构寿命以及制定有效的修复加固方案具有重要意义。
本研究将全面系统地阐述裂缝影响系数及其对混凝土结构性能的影响，旨在为相关工程实践提供参考。
二、裂缝影响系数的定义与计算裂缝影响系数是通过数学模型和数值方法计算得出的参数，用于评估裂缝对结构性能的影响程度。
其定义通常基于裂缝的尺寸、位置、形态以及结构材料的性能等因素。
计算裂缝影响系数的方法主要有理论分析、数值模拟和试验研究三种。
理论分析方法主要通过建立数学模型来描述裂缝对结构性能的影响。
根据裂缝的类型、分布和扩展规律，结合结构材料的力学性能，推导出裂缝影响系数的计算公式。
然而，由于混凝土结构的复杂性和裂缝的不确定性，理论分析方法在实际应用中受到一定限制。
数值模拟方法通过有限元分析、有限差分分析等数值计算方法，模拟混凝土结构的裂缝行为和性能退化过程。
该方法可以综合考虑各种复杂因素，如非线性、温度场、边界条件等，提供较为准确的裂缝影响系数值。
数值模拟方法已成为研究裂缝影响系数的常用手段。
试验研究方法通过试验获取实际混凝土结构的裂缝分布、形态及扩展规律，并通过测量结构性能参数（如承载力、刚度、损伤等）来评估裂缝的影响程度。
该方法直接反映实际情况，为理论分析和数值模拟提供了实验依据。
然而，试验研究方法的成本较高且操作难度较大。
三、裂缝对结构性能的影响裂缝对混凝土结构性能的影响主要体现在以下几个方面：1.刚度退化：裂缝的出现导致结构的有效截面减小，从而降低结构的刚度。
随着裂缝的扩展，结构的变形增大，刚度逐渐退化。
2.承载能力下降：裂缝导致结构受力截面的削弱，使结构在承受荷载时容易发生屈服破坏。
承载能力的下降程度与裂缝的尺寸、位置和数量有关。
3.耐久性降低：裂缝为有害介质（如水、氧气、化学物质等）进入结构内部提供了通道，加速了钢筋的锈蚀和混凝土的腐蚀，从而降低结构的耐久性。
裂缝计算
4,持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算按《公预规》的规定，最大裂缝宽度按下式计算：12330()0.2810ss fK S d W C C C E σρ+=+ 0()s f fA bh b b h ρ=- 式中：1C ：钢筋表面形状系数，取1C =1.0；2C ：作用长期效应影响系数，长期荷载作用时，2C =1+0.5l sN N ，l N 和s N 分别按作用长期效应组合和短期组合效应计算的内力值； 3C —与构件受力有关的系数，取3C =1.0；d —受拉钢筋的直径，若直径不同可用换算直径代替；ρ—纵向受拉钢筋的配筋率；S E —钢筋的弹性模量；f b —构件的翼缘宽度f h —构件的受拉翼缘厚度ss σ—受拉钢筋在使用荷载下的应力，按《公预规》公式计算：0.87S s S M A h σ= 式中：S M —按构件长期效应组合计算的弯矩值；S A —受拉钢筋纵向受拉钢筋截面面积； 由0()s f fA bh b b h ρ=-得到： 56800.1641801057(1600180)110ρ==⨯+-⨯ 根据前文计算，取1号梁的跨中弯矩效应进行组合212110.7 1.0(587.10.7579.8/1.31)896.9m n s GiK j QjK G Q K Q K i j M S S M M M kN mφ===+=++=+⨯=⋅∑∑长期效应组合：212110.40.4587.1(0.4579.8/1.31)765.5m n s GiK j QjK G Q K Q K i j M S S M M M kN mψ===+=++=+⨯=⋅∑∑受拉钢筋在短期效应组合作用下的应力为：60896.910171.70.87568010570.87S s S MPa M A h σ⨯==⨯⨯= 20.50.5765.511 1.43896.3s t N C N ⨯=+=+= 钢筋为HRB335，52.010s MPa E =⨯，代入12330()0.2810ss fK S d W C C C E σρ+=+后得： 5171.730311.0 1.43 1.0()0.20.28100.1642.010LK mm W +=⨯⨯⨯⨯<+⨯⨯ 满足《公预规》“在一般正常大气作用下，钢筋混凝土受弯构件不超过最大裂缝宽度”要求，还满足《公预规》规定“在梁腹高的两侧设置直径为φ6-φ8的纵向防裂钢筋，以防止裂缝的产生”本例中采用6φ8，则：'''301.8301.8,0.00141801200s S s A mm bh A μ====⨯，介于0.0012-0.002之间，可行。
裂缝识别
裂缝成因、力学性质、充填物等裂缝特征一般分成两大类八小类： 裂缝成因、力学性质、充填物等裂缝特征一般分成两大类八小类： 构造裂缝，包括方解石全充填的张性裂缝、 (1)构造裂缝，包括方解石全充填的张性裂缝、方解石半充填的张性 裂缝、泥质充填的压扭裂缝、末充填的微细裂缝、构造缝合线； 裂缝、泥质充填的压扭裂缝、末充填的微细裂缝、构造缝合线； 非构造裂缝，包括成岩收缩网状微裂缝、成岩缝合线、风化裂缝。 (2)非构造裂缝，包括成岩收缩网状微裂缝、成岩缝合线、风化裂缝。
一、常规测井曲线对裂缝的响应
1．SP（致密性的石灰岩、白云岩）明显异常。 ． （致密性的石灰岩、白云岩）明显异常。 2． CAL（（ 井径曲线 ） 在裂缝发育带 ， 有明显扩径现 ． （（井径曲线 （（ 井径曲线） 在裂缝发育带， 象。椭圆井眼，定向扩径。 椭圆井眼，定向扩径。 3．电阻率曲线R： ．电阻率曲线 ： （1）微侧向测井 ） 电极系尺寸小，测量范围小，贴井壁，对裂缝反映灵敏。 电极系尺寸小，测量范围小，贴井壁，对裂缝反映灵敏。 明显的微侧向低阻异常。 明显的微侧向低阻异常。
不同研究角度出发，将裂缝分类可划分为三类： 不同研究角度出发，将裂缝分类可划分为三类： 几何学分类，基于裂缝尺度、产状、形态、密度、 (1)几何学分类，基于裂缝尺度、产状、形态、密度、开度以及可测 量性。 量性。 地质分类，基于构造变形、应力状态、地层岩性、地层厚度、 (2)地质分类，基于构造变形、应力状态、地层岩性、地层厚度、地 质环境。 质环境。 成因分类，基于实验室的挤压、扩张、拉张试验所形成的剪裂缝、 (3)成因分类，基于实验室的挤压、扩张、拉张试验所形成的剪裂缝、 扩张裂缝、拉张裂缝。 扩张裂缝、拉张裂缝。
测井地质学-裂缝
建69井飞四、飞三段微电阻率扫描成像测井图
正弦波暗色条纹明显，条纹排列有规律，与天然裂缝特征较为相似，经与取 心资料对比分析，解释为深延伸诱导裂缝。
四、裂缝有效性的测井评价及参数计算
井下裂缝有效与否，取决于其张开程度、径向延伸情况 和连通情况三个因素。 1、裂缝张开度
1）充填缝和张开缝的区井用于裂缝解释注意问题： （1）在岩心资料上确定各种主要裂缝特征及其区别于 其它的特征，在响应的成像测井图上区分出真正裂缝； （2）在裂缝中识别出天然裂缝和人工诱导缝。
裂缝识别─垂直缝
超声波成像测井识别高角度裂缝
切割层面的 高角度裂缝
高角度裂缝
低角度裂缝
罗家2-1井在成像图上的低角度裂缝
5、成像测井曲线对裂缝 的响应 2）天然裂缝与人工诱导 裂缝区别： ①钻头振动形成的诱导缝
钻井过程中由于钻具的震动 形成的裂缝，它们十分微小 且径向延伸很短，虽然在 FMI图像上有高电导的异常， 但在ARI（方位电阻率成像） 图像上却没有异常，因而易 识别。
钻具振动形成的裂缝
5、成像测井曲线对裂缝的
②天然裂缝因常遭受溶蚀和褶皱的作用，裂缝面总 不太规则，且缝宽有较大的变化，而诱导裂缝的缝面形 状较规则且缝宽变化很小。
③诱导缝的径向延伸都不大，故深侧向测井电阻率 变化不很明显。
低角度 裂缝
高角 度裂 缝
垂直 裂缝
孔 洞 低角度裂缝
网状 裂缝
高角度裂缝
垂直裂缝
网状裂缝 缝
高阻裂缝 诱导“雁状”裂缝 诱导“对称”裂
四、裂缝有效性的测井评价及参数计算
2、从裂缝的径向延伸特征判断裂缝有效性
高角度裂缝的径向延伸情况对其有效性评价至关重要（结合深侧 向、浅侧向和ARI图像来综合判别）。
裂缝发育指数 -回复
裂缝发育指数-回复裂缝发育指数是用来评估地表裂缝发育程度的一种指标。
裂缝发育是地表在地壳运动作用下出现的一种地质现象。
它是由于地壳的水平拉伸、水平挤压、垂直拉伸或垂直挤压等力的作用下，引起的地表岩石破裂断裂而形成的。
裂缝发育指数能够帮助我们更好地了解裂缝发育的程度，并对相关地理灾害进行预测和预防。
裂缝发育指数的计算方法通常是根据裂缝发育的类型、长度、密度和分布情况来评估。
一般来说，裂缝发育类型包括直线型、弯曲型、扇形和网状等。
直线型裂缝是指裂缝以直线形式排列；弯曲型裂缝则是裂缝以曲线形式排列；扇形裂缝是指一条裂缝以固定点为中心朝四周扩散；网状裂缝则是由多条裂缝交错而成的形式。
裂缝发育指数的第一步是测量裂缝的长度。
测量裂缝长度可以通过全站仪、激光尺或是地面测量方法来进行。
在测量前，需要确定好测量的起点和终点，并保证测量的准确性。
当长度超过测量设备的测量范围时，需要进行分段测量，并将各段长度相加得出裂缝的总长度。
第二步是计算裂缝密度。
裂缝密度是指单位长度内裂缝的数量。
可以通过在裂缝的一侧或两侧画上等距离的线，然后统计线与裂缝的交点数量来计算。
裂缝密度的计算有助于了解裂缝在地表的分布情况，从而对地表的岩石破裂程度有一个直观的认识。
第三步是评估裂缝的类型。
通过观察裂缝的形态和排列方式，可以确定裂缝的类型。
直线型裂缝通常表明岩石受到了水平拉伸力的作用；弯曲型裂缝则可能是由水平挤压力导致的；扇形裂缝则是由于某一中心点受到垂直拉伸或挤压力的作用；网状裂缝则意味着多个力作用于岩石上。
最后一步是综合评估裂缝发育指数。
通过将裂缝类型、长度和密度等因素结合起来，可以得出具体的裂缝发育指数。
裂缝发育指数通常分为四个级别，分别是低度、中度、高度和极度发育。
低度发育指的是裂缝长度较短、裂缝密度较低的情况；中度发育则是裂缝长度适中、密度适中；高度发育表示裂缝长度较长、密度较高；而极度发育则指裂缝长度非常长、密度非常高。
裂缝发育指数的应用范围广泛。
裂缝计算
8.2 裂缝宽度计算——荷载引起的裂缝宽度 在工程遇到裂缝原因很多 （1）荷载引起的裂缝
（2）温度、收缩裂缝
（3）构造裂缝
（4）施工裂缝
裂缝控制等级分为 （1）一级
（2）二级
（3）三级
ä Ç Í ú Á Ñ · ì ô Ç ¼ Ð Á Ñ · ì ô Ç ¼ Ð Á Ñ · ì
(a) Ê ú Ï ò º É Ô Ø Ï Â µ Ä Á Ñ · ì
荷载引起的裂缝
N
轴心受拉构件
P
P
P
P
受弯构件
一、裂缝的出现、分布与开展
ª Á ¿ Ñ Î » Ö Ã
¹ À ¿ Ç ¿ ¶ È · Ö ² ¼ ft,min (a) Ö á Ï ò ¿ ¹ À Ç ¿ ¶ È · Ö ² ¼
ª Á ¿ Ñ Ç °Ë ² ¼ ä Ó ¦ ± ä ª Á ¿ Ñ Ç °Ó ¦ ± ä · Ö ² ¼ ¯ Ð µ Ô Ê Ü À Ó ¦ ± ä · Ö ² ¼
deq——钢筋等效直径（mm）。
三、平均裂缝宽度
c wm s lcr clcr s (1 )lcr s
c c (1 ) s
采用rte 后，裂缝间距可统一表示为，
工字形截面有效受拉面积
lcr k2ck 1
d
r te
根据试验资料统计分析，并考虑受力特征的影响，对于常用的 带肋钢筋，《规范》给出的平均裂缝间距lm的计算公式为，
d eq l ( 1 . 9 c 0 . 08 ) cr
r te
c——最外层纵向受拉钢筋外边缘到受拉区底边的距离（mm；
★如果两条裂缝的间距小于2 l，则由于粘结应力传递长度不够，混 凝土拉应力不可能达到ft，因此将不会出现新的裂缝，裂缝的间距最 终将稳定在（l ~ 2 l）之间，平均间距可取1.5 l。 ★从第一条（批）裂缝出现到裂缝全部出齐为裂缝出现阶段，该阶 段的荷载增量并不大，主要取决于混凝土强度的离散程度。 ★裂缝间距的计算公式即是以该阶段的受力分析建立的。 ★裂缝出齐后，随着荷载的继续增加，裂缝宽度不断开展。裂缝的 开展是由于混凝土的回缩，钢筋不断伸长，导致钢筋与混凝土之间 产生变形差，这是裂缝宽度计算的依据。 ★由于混凝土材料的不均匀性，裂缝的出现、分布和开展具有很大 的离散性，因此裂缝间距和宽度也是不均匀的。但大量的试验统计 资料分析表明，裂缝间距和宽度的平均值具有一定规律性，是钢筋 与混凝土之间粘结受力机理的反映。
第三章 第二节(FMS、FMI)资料应用
层界面
压裂缝特征：大致180度对 压裂缝特征：大致180度对 称出现； 称出现；双侧向曲线上特 殊双轨现象；井身垂直时， 殊双轨现象；井身垂直时， 以一条高角度张性裂缝为 主，两侧有两条羽毛状的 微小裂缝；井身倾斜时， 微小裂缝；井身倾斜时， 压裂缝全部变为同一方向， 压裂缝全部变为同一方向， 且彼此平行的倾斜缝。 且彼此平行的倾斜缝。
孔洞
溶洞型储层测井响应特征
（塔中44 井4879.02--4888.3）） --4888.3 塔中44 4879.02--4888.3）
4880
溶 洞 图 版
TZ45井 6100-TZ45井（6100--6105m) --6105m)
缝洞型储层测井响应
(TZ45井6067-(TZ45井6067--6100m) --6100m)
钻振缝
钻具振动缝 的特征： 的特征：它 们十分微小 且径向延伸 很浅， 很浅，在 FMI图象上 FMI图象上 有高电导率 异常， 异常，而在 ARI上没有 ARI上没有。 上没有。
应力释放缝缝的特征： 应力释放缝缝的特征：一 组接近平行的高角度裂缝， 组接近平行的高角度裂缝， 裂缝面十分规则； 裂缝面十分规则；无泥浆 侵入的痕迹；只有一组。 侵入的痕迹；只有一组。 (总结)诱导裂缝与天然裂 总结) 缝的区别： 缝的区别：诱导裂缝是就 地应力作用下即时产生的 裂缝，排列整齐， 裂缝，排列整齐，规律性 较强， 较强，天然裂缝的分布则 极不规则； 极不规则；诱导裂缝的缝 面形状较规则且缝宽较小， 面形状较规则且缝宽较小， 天然缝的缝面总不太规则， 天然缝的缝面总不太规则， 且缝宽有较大变化； 且缝宽有较大变化；诱导 缝的径向延伸都不大， 缝的径向延伸都不大，天 然缝则不一定。 然缝则不一定。
FMI-DSI常见参数说明
成像裂缝参数说明• FVDA : Apparent Fracture Density, in number of fractures by feet ofborehole. Number of fractures seen per feet, inside the window.裂缝视密度，单位1/m • FVDC : Corrected Fracture Density, in number of fractures by feet ofborehole. Number of fractures seen per feet, inside the window, corrected forthe orientation bias (i.e. angle between each planar fracture and the boreholeaxis). Each fracture is weighted by :where Dip is the fracture apparent dip, Window the interval height andBorehole Size the borehole diameter.校正裂缝密度，单位1/m• FVTL : Areal Trace Length, in feet of trace per feet by feet of borehole.Cumulated fracture trace length seen per feet on one square feet of boreholewall within the window.裂缝长度，单位1/m• FV A : Electrical Fracture Aperture. Mean value of frac ture trace apertureaveraged over the window.裂缝平均宽度，单位CM• FV AH : Hydraulic Electrical Fracture Aperture. Cubic mean value of fracturetrace aperture averaged over the window.水动力裂缝平均宽度，单位CM• FVPA : Apparent Electrical Fracture Porosity, in pu. Fracture po rositycomputed from fracture aperture. FVPA is the ratio of two areas : the area offracture as seen on the borehole wall, and the borehole wall.The channel used to be named PVPA due to a typographic error. The name isnow obsolete but remains available as an alias of FVPA for backwardFMI、DSI常用成果名称说明Vugs：溶孔洞孔隙度Pign：elanplus有效孔隙度，反映基质孔隙度，一般用声波和密度得到Sloani：正交偶极快慢横波能量（振幅）差，主要反映水平各向异性强度，越高可能意味着水平方位非均质性越强，可以是高角度裂缝，也可以是不均匀的溶蚀REFC：斯通利波反射系数，指示斜交井眼的界面，值越大，意味界面可靠程度越大，存在传播介质的变化，如裂缝面、层里面，BT8井主要反映发育的层里面，当层理不发育时，用来检测裂缝是一个参考DNST：斯通利波衰减，这是一个相对的量，主要相对刚性不渗透、无衰减的地层来说的，当地层具渗透性时，这个值会变大，但是在泥岩或井眼垮塌时，这个值也会增大，所以要具体分析QFM，ST_K：是同一条曲线，只是填充了。
测井地质学-裂缝
P Wi Li / LD
p
四、裂缝有效性的测井评价及参数计算
（二）裂缝参数计算
2、用双侧向测井信息估算裂缝参数
四、裂缝有效性的测井评价及参数计算
（二）裂缝参数计算
2、用双侧向测井信息估算裂缝参数
裂缝渗透率Kf
根据实验研究，不同裂缝类型的渗透率公式可以表示为： 单组系裂缝型
K f 8.5104 d 2 f （μm）
5、成像测井曲线对裂缝的响应 2）天然裂缝与人工诱导裂缝区别： ③应力释放裂缝
地应力释放产生的诱导缝
Q2-3井4692-4698m应力释放产生的诱导缝，呈雁行状排列
5、成像测井曲线对裂缝的响应 天然裂缝与人工诱导裂缝在形态上的主要区别有：
①诱导缝是地应力作用下产生的裂缝，因此只与地 应力有密切的关系，故排列整齐、规律性强；而天然裂 缝常为多期构造运动形成，因而分布极不规则。
108 层
Ⅰ
109
类 储
层
பைடு நூலகம்
电阻率中低值30-70Ω·m，正差异，薄层刺刀尖锋状低值变化。三孔隙度值增大。高角度缝十分发育，多为 半充填，裂缝宽度大，裂缝密度2-3条/米，裂缝面多不平整，部分裂缝相交，斯通利波能量衰减大，纵波、 横波幅度均有不同程度的衰减，反映裂缝有效性好，气测录井有油气显示。
四、碳酸盐岩裂缝储层的综合评价
地层与裂缝产状
深 度
静态图象
增强图象
油南1井
四、裂缝有效性的测井评价及参数计算
（一）裂缝有效性评价 1、裂缝张开度
1）有效张开缝的判别 完全被充填死的裂缝为无效裂缝，但张开缝并非完全为有效缝， 判别标准为： A. 非渗透性的细微裂缝，被束缚水充填，不具有渗透性能。如灰 岩中的薄层构造、眼球状构造（充填束缚水，电阻率低，伽玛值 值低，具有一定孔隙度响应，易误判为渗透层）。 B. 无效和有效人工诱导缝的判别 钻具形成的细微裂缝为无效缝。出现于致密砂岩层中的重泥浆压 裂缝是无效缝，如出现于渗透层，则可能与天然缝连通，成为有 效缝。 应力释放裂缝是无效缝（位于致密层段、地层钻开后裂缝才形成， 无效）。
(一)裂缝的基本参数
（一）裂缝的基本参数对于一个裂缝组系来说，裂缝的基本参数是指裂缝的宽度、大小、产状、间距、密度、充填性质等。
这些参数可在野外露头和岩心上直接测量，也可以利用测井资料间接求取。
1. 裂缝宽度（张开度）裂缝宽度，也叫张开度（或叫开度），是指裂缝壁之间的距离。
这个参数是定量描述裂缝的重要参数，它与裂缝孔隙度和渗透率，特别是渗透率的关系很大。
裂缝宽度可以在露头表面、岩心及铸体薄片上直接测得，也可以通过测井间接求取。
斯伦贝谢公司A. M. Sibbitt et al. （1985 ）仅对最简单的一条裂缝（水平或垂直）用二维有限元法进行了数值计算，得出双侧向测井解释方法。
他们没有考虑不同角度、多组裂缝的情况，得到了计算一条裂缝宽度的公式。
垂直裂缝：油气田开发地质学水平裂缝：油气田开发地质学式中：b ——裂缝宽度，mm ；C LLD，C LLS——深、浅双侧向电导率，S/m ；C m ——泥浆电导率，S/m ；C b ——基质电导率，S/m 。
周文（1998 ）提出了垂直（近垂直）裂缝的双侧向测井计算公式：油气田开发地质学式中：b ——裂缝宽度，μ m；g d，g s——深、浅双侧向几何因子；α——裂缝平均倾角，（°）；D d，D s——深、浅双侧向电极探测深度（根据测量仪系列选定），m ；r——井筒半径，m ；H ——侧向测井聚集电流层厚度，m ；R LLD，R LLS——深、浅双侧向电阻率，Ω· m ；R m ——泥浆电阻率，Ω·m 。
2. 裂缝的间距裂缝间距是指两条裂缝之间的距离。
对于岩石中同一组系的裂缝，应对其间距进行测量。
所谓同一组系裂缝，是指那些具有成因联系、产状相近的多条裂缝的组合。
裂缝间距变化较大，由几毫米可变化到几十米。
裂缝间距小于井径时，要在岩心上进行观测，并统计裂缝的间距。
观测过程中要注意不同岩性中裂缝间距的变化和裂缝间距的级别。
裂缝间距大于井径时，在岩心上是无法直接观测裂缝间距的，因而至今尚无一种较好的估算裂缝间距的方法。
混凝土裂缝宽度计算公式
混凝土裂缝宽度计算公式简介混凝土裂缝宽度是评估混凝土结构强度和稳定性的重要指标。
准确计算混凝土裂缝宽度可以帮助工程师提前发现潜在问题并采取相应的预防和修补措施。
本文档将介绍一种常用的混凝土裂缝宽度计算公式，供工程师参考使用。
计算公式根据国内外研究和实践，混凝土裂缝宽度可通过以下公式进行计算：w = (K × f_ck × c_s) / (sqrt(f_t × E_s) × (d - c_w))其中，w代表混凝土裂缝宽度（mm），K为修正系数，f_ck 为混凝土抗压强度（MPa），c_s为混凝土应力矩引起的裂缝宽度影响系数，f_t为钢筋抗拉强度（MPa），E_s为钢筋弹性模量（MPa），d为截面受拉方向上的混凝土到钢筋中心距离（mm），c_w为保护层厚度（mm）。
参数说明以下是各参数的详细说明：- 修正系数K：随环境、材料和结构特性的不同而变化，具体数值需根据实际情况进行确定。
- 混凝土抗压强度f_ck：根据混凝土的质量和配比进行实测或参考相关标准。
- 混凝土应力矩引起的裂缝宽度影响系数c_s：根据结构的几何形状和荷载条件进行计算或根据相关经验值选择合适的数值。
- 钢筋抗拉强度f_t：根据所使用的钢筋型号和相关标准进行查询或实测。
- 钢筋弹性模量E_s：根据所使用的钢筋型号和相关标准进行查询或实测。
- 混凝土到钢筋中心距离d：根据结构设计图纸或实测取得。
- 保护层厚度c_w：根据结构设计图纸或实测取得。
注意事项在使用该计算公式进行混凝土裂缝宽度计算时，需注意以下事项：1. 参数的准确性：确保各参数数值的准确性，尽量从相关实测数据或权威标准中获取。
2. 环境和材料特性：修正系数K的值受环境和材料特性的影响，需根据具体情况进行修正。
3. 结构设计相关：提供参数值的结构设计图纸或实测数据应符合相关规范和标准。
4. 其他因素考虑：该计算公式只考虑了一些基本因素，对于特殊情况或特定结构需进行适当的修正或采用其他计算方法。
裂缝规模与分类
所谓裂缝，是指三维尺度比大于10的孔隙。
按形成机制，裂缝可分为剪切缝和拉伸缝。
按开度大小，裂缝可分为大缝（>100μm）、中缝（10~100μm）、小缝（1~10μm）、微缝（<1μm）。
其实，微缝与粒间孔隙已无差别。
裂缝的开度，就是地质上的裂缝宽度。
裂缝宽度有视宽度和有效宽度之分。
视宽度就是外观上的裂缝宽度，有效宽度就是渗流宽度。
成像测井得到的裂缝宽度和地面岩心观察得到的裂缝宽度，都是视宽度。
用渗透率公式计算的裂缝宽度为有效宽度，计算公式为：k=Φf b2/12。
有效宽度比视宽度小很多。
裂缝分充填缝和未充填缝。
充填缝又分化学充填缝和物理充填缝。
化学充填缝有视宽度，但没有有效宽度。
物理充填缝的视宽度可能很大，但充填物的多少和致密程度决定了有效宽度的大小。
裂缝在地面可能是张开的，但在地下都是闭合的，地下没有张开的缝。
裂缝在地面张开，是由于地面不受力的缘故。
地下的上覆压力和水平地应力都很大，远大于裂缝中的流体压力，致使裂缝全部处于闭合状态。
裂缝还分啮合缝和错位缝。
啮合缝的渗透率极低，甚至没有渗透率，而错位缝的渗透率往往很高，错位程度越大，渗透率就越高。
裂缝（fracture）是地层在应力作用下产生的破裂，破裂面两侧没有明显的位移。
裂缝的数量一般较多，但延伸范围仅限于某个地层之内。
比裂缝尺度更小的破裂，称为裂隙或裂纹（fissure）。
断层（fault）是地层在应力作用下产生的破裂，破裂面两侧具有明显的位移，也就是说断层会跨过地层边界。
断层的种类甚多，产状也很复杂，但数量一般较少。
简单的说，断层的数量有限，而裂缝的数量则多的数不清。
1.构造裂缝小尺度（Small-scale）裂缝，包含节理缝“Joints”、褶皱相关（fold-related）裂缝等，特点为发散或系统性存在；大尺度（Large-scale）裂缝，包含裂缝通道（Fracture swarms）、断层伴生裂缝（fault-related）等。
有限单元法 裂缝宽度
有限单元法裂缝宽度
有限单元法（Finite Element Method，简称FEM）是一种数值分析方法，用于解决工程问题中的连续介质力学问题。
在使用有限单元法进行裂缝宽度计算时，可以采用以下步骤：将结构划分为有限数量的离散单元或网格。
这些单元可以是一维、二维或三维的，并且通常是简单的几何形状，如线段、三角形或四边形。
在每个单元上建立适当的数学模型，包括材料特性、载荷和边界条件等。
这些模型可以根据具体情况选择，如线弹性模型、弹塑性模型等。
利用合适的数值方法，如有限元法中的加权残差法或变分法，对每个单元进行力学计算，得到单元内部的应力和应变分布。
根据裂纹的力学性质，如应力强度因子等，计算裂纹尖端处的应力场。
根据应力场的结果，可以使用一些经验公式或裂纹力学理论来计算裂纹的宽度。
根据裂纹宽度的计算结果，可以评估结构的可靠性和安全性，并采取相应的修复或加固措施。
需要注意的是，裂纹宽度的计算不仅涉及力学模型和数值方法的选择，还需要准确的材料参数和边界条件输入。
同时，裂纹宽度的计算结果只能作为参考，需要结合实际情况进行综合评估和判断。
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利用成像数据计算裂缝参数
在使用GeoFrame处理成像数据的BroView模块进行地层特征拾取时，用户可灵活选择原始数据，动态加强数据，静态加强数据，或经BorScale刻度后的成果数据进行拾取工作。
但由于裂缝孔隙度及裂缝张开度的计算是基于BorScale的计算结果，因此若要计算这些参数，需在BorScale计算的成果数据上进行。
具体方法如下：
1．运行BorView模块
刻度后的成果数据。
2．点击ImageView，将成像显示数据更换为BorScale刻度后的成果数据•双击成像数据图头，程序将弹出以下窗口：
• 点击 FMS4 Data 按钮，在弹出窗口中选择相应的BorScale 计算结果。
如下图所示：
3. 在显示BorScale 图像的窗口中图像的窗口中，，拾取裂缝倾角Conductive Fracture
注意:这个例子是错误的这个例子是错误的，，我的培训数据上没有裂缝
菜单条中，，选择Set Recompute Dip Set 弹出以下窗口, 点亮Conductive
4. 在菜单条中
点亮Recompute
），点亮Fracture，给出Fracture Filling Resistivity 参数（泥浆滤液电阻率Rmf，
按钮。
按钮。
然后点击OK 或Apply 按钮
Traces 按钮
Rmf
裂缝参数
计算裂缝参数
5．计算
•在菜单条中，选择File Save Session … , 弹出以下窗口：
•选择Export Fracture Channels … , 弹出以下窗口，点亮Conductive Fracture, 输入相应参数
数据，点击OK 或Apply 按钮, 即可计算出所需的裂缝参数曲线。
给出仪器的井眼覆
盖率
6. 保存裂缝参数
•可以在BorView的信息栏中察看保存的裂缝参数
•在DATA>Data Managers>General中显示裂缝参数曲线
附件附件：：裂缝参数说明
FCAH (IN) ：Cumulative Mean Hydraulic Aperture (from FV AH) in the uphole direction 沿井轴方向的累积的平均水动力沿井轴方向的累积的平均水动力宽度宽度
FCAP(IN) ：Cumulative Mean Aperture （from FVA ）in the uphole direction 沿井轴方向的累积的平均宽度
FCNB ：Cumulative number of fractures in the uphole direction 沿井轴方向的累积的裂缝条数
FVPA(V/V)：Apparent Electrical Fracture Porosity_Ratio of the apparent area of fractures seen on the borehole wall over the area of borehole for a given window height 裂缝孔隙度裂缝孔隙度（（为所见到的裂缝在1m 井壁上的视开口面积除以1m 井段
中FMI 图像的覆盖面积图像的覆盖面积，，相当于相当于（（裂缝长度*裂缝宽度裂缝宽度））/井壁面积
FV AH(IN) ：Hydraulic Electrical Fracture Aperture_Cube root of the cube of the fracture trace aperture summed over a given window height
裂缝水动力宽度裂缝水动力宽度，
，是对每个裂缝宽度立方相加再开立方是对每个裂缝宽度立方相加再开立方，，受小裂缝影响大响大，，会降低平均数
FV A(IN)：Electrical Fracture Aperture_Mean value of fracture trace aperture averaged over a given window height
裂缝宽度, 是简单平均是简单平均，，把所有宽度相加后再平均
FVTL(1/FT)：Areal Trace Length_Cumulated fracture trace length seen per unit area of borehole wall within a given window height 裂缝长度裂缝长度，，每平方米井壁里面的裂缝长度每平方米井壁里面的裂缝长度，，是裂缝长度之和
FVDA(1/FT)：Apparent Fractuer Density_Number of fracture per feet within a given window height
裂缝发育密度裂缝发育密度，，沿井轴方向计算出的每米有多少条裂缝
FVDC(1/FT)：Corrected Fracture Density_Apparent Fracture Density (FVDA) 校正以后的裂缝发育密度校正以后的裂缝发育密度，，指沿裂缝的垂向法线方向每米有多少条裂缝。