第十五章 裂缝性储层评价
裂缝性储集层应力敏感性实验研究
引 言
在实施储层保护技术的过程中 , 必须进行储层 的敏感性评价 。对孔隙性砂岩油藏的储层 , 通常进 ( 酸敏 、 行 “五敏” 碱敏 、 水敏 、 盐敏和速敏) 评价实验 。 而对裂缝性油藏的储层 ,除进行 “五敏” 评价实验外 , 还要进行储层的应力敏感性评价 。 在钻井过程中 , 对裂缝性储层的应力敏感性进 行评价的目的 ,就是要找出裂缝性储层的渗透率随 有效应力的变化规律 ,以便与地层的坍塌压力 、 破裂 压力等结合起来确定不同深度地层合理的安全密度 窗口 。在开发过程中 , 评价的目的在于找出裂缝性 储层的导流能力和裂缝的水力学宽度随有效应力的 变化规律 ,以便合理地确定油藏的开发方式 、 工作制 度和开采速度 ,维持适当的地层能量 ,从而保护油藏 产能 ,提高最终采收率 。 储层中裂缝的分布是相当复杂的 , 首先应研究 单缝渗透率 、 水力学开度和传导系数随有效应力的 变化规律 ,然后再通过研究裂缝网络渗透率 、 水力学 开度和传导系数随所受应力的变化规律来综合评价 裂缝性储集层的应力敏感性[ 1 ,2 ,3 ] 。为此 ,作为基础 工作 ,本研究使用基质渗透率为零的天然致密砂岩 和碳酸岩的岩心分别进行造缝 , 利用岩心流动仪进 行实验 ,结合理论推导 ,研究了由这两类岩石制成的 单条裂缝在不同的有效应力条件下渗透率 、 水力学 开度和传导系数的变化 。
显然 ,式中的常数 a 表示裂缝性岩心在零有效 应力下的油相渗透率 。 a 值越大 , 岩心在零有效应 力下的油相渗透率越大 ; b 表示岩心渗透率随有效 应力的变化程度 。 b 值越大 , 岩心的渗透率随有效 应力的变化速率越高 , 其值可通过岩心流动实验测 出 。 a 值大小主要由初始开裂度决定 , b 值大小除 了与裂缝的初始开裂度有关外 , 还与裂缝性岩心的 岩性 、 岩石强度 、 裂缝的表面形态以及构成裂缝的两 对应表面的接触情况等因素有关 。 裂缝性岩心的油相渗透率随有效应力的变化由
裂缝的识别[指南]
![裂缝的识别[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/602cb021ef06eff9aef8941ea76e58fafbb04551.png)
裂缝的识别裂缝是指岩石的断裂，即岩石中因失去岩石内聚力而发生的各种破裂或断裂面，但岩石通常是那些两个未表现出相对移动的断裂面。
其成因归纳为：（1）形成褶皱和断层的构造作用；（2）通过岩层弱面形成的反差作用；（3）页岩和泥质砂岩由于失水引起的体积收缩；（4）火成岩在温度变化时的收缩。
从FMI图像上，我们可以总结出裂缝的类型：（1）高角度缝：裂缝面与井轴的夹角为0~15度；（2）低角度缝：裂缝面与井轴的夹角为70~90度；（3）斜交缝：裂缝面与井轴的夹角为15~70度。
在某些特定的地区，我们可以从FMI图像上观察出网状缝，弥合缝和一些小断层。
第一节地层真假裂缝的识别方法在微电阻率扫描成像测井图FMI上，与裂缝相似的地质事件有许多，但它们与裂缝有本质的区别。
一、层界面与裂缝前者常常表现为一组相互平行或接近平行的高电导率异常，且异常宽度窄而均匀；但裂缝由于总是与构造运动和溶蚀相伴生，因而高电导率异常一般既不平行，又不规则。
二、缝合线与裂缝缝合线是压溶作用的结果，因而一般平行于层界面，但两侧有近垂直的细微的高电导率异常，通常它们不具有渗透性。
裂缝主要受构造运动压溶作用的影响，因此与缝合线的形状不一样，并且与裂缝也不相关。
三、断层面与裂缝断层面处总是有地层的错动，使裂缝易于鉴别。
四、泥质条带与裂缝泥质条带的高电导率异常一般平行于层面且较规则，仅当构造运动强烈而发生柔性变形才出现剧烈弯曲，但宽窄变化仍不会很大；而裂缝则不然，其中总常有溶蚀孔洞串在一起，使电导率异常宽窄变化较大。
五、黄铁矿条带与裂缝黄铁矿条带成像测井特征与泥质条带的特征混相似，但其密度明显增大，可作为鉴别特征。
总之，如图3—1所示，除断层面以外，其他地质现象基本平行于层理面，而裂缝的产状各异。
无论怎样弯曲变形，相似的这些地质现象的导电截面的宽度却相对稳定，相反裂缝的宽度通常因岩溶与充填作用变化较大。
第二节地层中天然裂缝和诱导裂缝的鉴别方法要鉴别天然裂缝和诱导裂缝，就须搞清诱导缝产生的机理和相应的特征。
阐述裂缝预测技术
阐述裂缝预测技术0引言20世纪60年代，我国陆续在松辽盆地、四川盆地、吐哈盆地等多个地区发现工业性裂缝油气藏，这些油气藏储量巨大，有着很大的开发潜力，有的单井日初产可达上百吨。
该类油气藏的大量发现，使之作为一种新的油气藏类型，成为今后重要的一个勘探新领域，也成为新增油气储量的重要来源。
这种裂缝型油气藏有多种类型，目前常见的有致密砂岩裂缝型、泥岩裂缝型、碳酸盐岩裂缝型、变质岩裂缝型和火山岩裂缝型等。
油气藏的构造裂缝不仅是储层的主要储集空间，也是形成油气藏的主要动力学诱因，但裂缝型油气藏具有储层岩性复杂、非均质性严重、低渗透、储集空间复杂多变等特点，加大了裂缝性油气藏的勘探技术方法识别和评价难度。
对于储层评价的前提条件是对裂缝发育带的准确预测，这对识别裂缝型油气藏具有重要作用，开展裂缝预测评价技术研究也具有重要的现实意义。
1裂缝的测井技术方法评价通过测井技术资料分析进行裂缝评价，开展裂缝型油气藏的识别，是当前油气藏勘探工作中广泛采用的方法。
油气藏中裂缝的存在，会使勘探中常规测井曲线等资料出现异常响应，产生一些数据的变化，通过对这些变化的分析就可识别裂缝的相关特征。
具体裂缝预测评价时，通过获取的岩心资料标定不同地层结构的测井响应，对测井曲线上的不同响应特征进行分析，计算每种测井响应形成的模糊概率，从而对裂缝发育段的具体情况用不同响应的联合模糊概率来进行预测和评价。
裂缝的长宽度、产状、密度、泥浆侵入深度、充填性状及地层流体类型等多种因素，决定了裂缝发育段在电阻率曲线上的特征。
低角度裂缝会使曲线形状尖锐，深浅侧向读数降低，显示准“负差异”现象；垂直裂缝及高角度裂缝会使深浅侧向之间相对增大，显示准“正差异”现象。
当滑行波沿岩石骨架传播时，裂缝的存在会导致纵波首波出现变化，时差变大；当裂缝出现进一步发育时，变化会出现更大的变化，首波能量会出现严重衰减，从而引起周波跳跃。
密度补偿曲线能够体现地层密度的不同变化，从而反映裂缝造成井壁不规则的程度。
裂缝性储层测井评价综述
多 ，最直接 的就是钻井取 心，它可 以直接观 察裂缝发育情况 。但它 也有缺点 ：一是 成本太高 ，不可能每口井 都大段取心 ；二是裂缝发育 方位归位不确定 ；三是受裂缝影响 ， 出的岩心极易破碎 ．难以有效 取 利用 。
（ 包括补偿密度测井 、岩性密度测井 、自 然伽马能谱测井 等 ） 。 等 目 ，常规测井 的有效性还不足以使之成为裂缝性储层评价可靠 前 的数据资源 ：一方面许多常规测井分辨率较小 ，其测量结果受限于井
眼周 围情况的影响 ；另一方面测井响应是许多岩石特性的综合反映 ， 易受其他条件如充填物、泥浆、溶蚀等因素影响。 （） ２ 成像测井方法识别 裂缝 。成像测井系统 自２世纪９年代初 Ｏ １ ） 问世 ，属于能够直接探测裂缝属性 的测井方法 。从测量原理 来看，成 像测２］下仪器主要有四类 ：电成像 、声成像 、核磁成像和井下光学 北＝ １１ Ｈ ： 照相 。前两者 目 前较常用 ，有代表性 的有地层 微电阻率扫描 （ ＭＩ Ｆ ）
点 做 简要评 述 ， 以期 能 对 裂 缝性 储 层 的 测 井评 价 作 基 础性 工 作 ＝
关键词
裂缝性储 层 裂缝识别
测井评价 孔 隙度模型 饱和度模型
裂缝性储层是２ 世纪油气增储上产的重要 领域之一 。但 由于裂缝 ｌ
性 油藏储层具有 的严重非均质性 、 隙结构 的多重性 ，使得传统测井 孔 解释理论方法面临着许多的挑 战 ， 为当今测井评价的重要 难题。本 成 文在查阅大量相关文献的基础上 ， 试对裂缝性储层测井评价现状进行 简单分析 ，并对相关技术 的发展历 程 、应用现状 、优缺点 等加以分 析 ，以期能对裂缝性储层 的测井评价作基础性 的工作 。
裂缝识别与评价
三、岩心裂缝观测与分析
1．岩心裂缝几何参数的相关分析 裂缝几何参数：裂缝长度、宽度(即张开度)、倾 角和方位 )，从岩心裂缝观测研究裂缝的发育特征，
裂缝性灰岩成像测井响应特征
成像测井： FMS 图像显示为高
导暗色正弦曲线，倾向 155o ，
倾 角 88 o ， ARI 图 像 显 示 缝 呈 NE-SW异常反映裂缝沿 NE—SW方 向延伸较远， DSI 图像有“斜” 条纹及斯通利波能衰减，表明
裂缝连通较好。
取心观察：岩心严重破碎，在裂缝密度较小处(4500—4505m)， 取心相对完整，见一条直劈裂缝
四、基本概念 1．裂缝孔隙度：裂缝孔隙体积/岩石总体积； 2．基质孔隙度：岩石基质孔隙/岩石基块体符号 基块孔隙度：岩石基块孔隙/岩石总体积 3．总孔隙度：总孔隙体积/岩石总体积 4．裂缝孔隙度分布指数（基块孔隙度分布指数） （1）A型孔隙度分布（Vf =10-15%）：裂缝孔隙储藏能力低，而原 生的基块孔隙储油能力高，总它的储量大，产量高，产量不降慢， 稳产时间长，但采收率较低。 （ 2 ） B 型孔隙度分布（ Vf= 40%-50% ）：裂缝孔隙储藏能力与基块 储藏能力相当，储量大，产量高，产量下降较慢稳产时间较长， 采收率高。 (3) C 型孔隙度分布（ Vf =95-100% ）：油气全部储存在裂缝孔隙 中，原生的基块孔隙小储藏油气，储藏能力较小，储量小，在短 时间内，油气产量特别高，采收率最高，但油气产量下降快，稳 产时间短。 华北A、B型之间Vf =33% 四川：B、C型之间
裂缝性储层渗透率张量定量预测方法
裂缝性储层渗透率张量定量预测方法刘敬寿;戴俊生;邹娟;杨海盟;汪必峰;周巨标【摘要】针对裂缝渗透率张量难以准确定量预测的问题,借助于古今岩石力学层产状的变化,预测裂缝的现今产状;以断裂力学中裂缝表面能以及岩石应变能理论为基础,预测现今裂缝的线密度;通过现今应力场数值模拟,计算三向挤压状态下裂缝的开度,进而确定现今裂缝的平行渗透率. 利用裂缝的现今产状将静态坐标系与动态坐标系统一到大地坐标系中,建立了多组裂缝渗透率张量的定量预测模型,给出了渗透率主值、主值方向的计算公式,并且通过调整动态坐标系旋转角预测单元体内不同方向的渗透率. 定义了表征渗透率各向异性的3个参数:裂缝渗透率极差比、渗透率突进系数和渗透率变异系数,定量评价裂缝渗透率的非均质性.以铜城断裂带东翼阜宁组二段储层为例,进行了裂缝渗透率张量预测工作.%Aiming at difficulties to quantitatively predict fracture permeability tensor ,present fracture occurrence was pre-dicted based on occurrence change of rock mechanical layers .Present liner density of fracture was predicted based on the facture surface energy theory and the rock strain energy theory of fracture mechanics .According to the results of present stress field numerical simulation ,fracture opening was calculated in three direction extrusion stress state and then present facture parallel permeability was determined .By using present fracture attitudes , static and dynamic coordinate systems were unified into geodetic coordinate system ,a quantitative prediction model of multi-group fracture permeability tensors was constructed ,formula for calculating the principal value of permeability and main value direction were given ,and per-meability at differentdirections in unit body was predicted by adjusting the dynamic coordinate system rotation angle . Three parameters,the ratio of the maximum and minimum value of the permeability ,heterogeneity coefficient of permea-bility and variation coefficient of permeability ,were defined to quantitatively evaluate fracture permeability heterogeneity . Fu-2 Member fractured reservoir in the eastern flank of Tongcheng fault belt was taken as an example to predict fracture permeability tensor .【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2015(036)006【总页数】8页(P1022-1029)【关键词】渗透率张量;渗透率各向异性;定量预测;裂缝;铜城断裂带【作者】刘敬寿;戴俊生;邹娟;杨海盟;汪必峰;周巨标【作者单位】中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石油冀东油田分公司勘探开发研究院,河北唐山063004;中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东青岛266555;中国石化江苏油田分公司安徽采油厂,安徽天长239300【正文语种】中文【中图分类】TE122.2在低渗透储层勘探开发过程中，裂缝是油气渗流的主要通道，裂缝渗透率的非均质性是影响油水流动方向的主控因素，裂缝性油气藏勘探开发的难点在于储层岩体中裂缝分布范围、发育程度的预测以及裂缝渗透率各向异性分析评价[1-4]。
页岩气储层可压裂性评价技术
页岩气储层可压裂性评价技术随着全球对清洁能源的需求不断增加，页岩气作为一种非常规天然气资源，逐渐受到了广泛。
页岩气储层具有巨大的储量和生产潜力，但其开采和生产过程涉及到复杂的工程技术和地质因素。
为了提高页岩气储层的开采效率，本文将探讨页岩气储层可压裂性评价技术的重要性及研究进展。
页岩气储层是一种非常规天然气储层，主要分布在盆地内沉积岩层中。
这些储层通常具有较低的孔隙度和渗透率，因此需要进行压裂作业以提高产能。
可压裂性评价技术是指通过对储层特性进行分析，评估其是否适合进行压裂作业以提高产能的技术。
页岩气储层具有一些特殊性质，如多孔性、裂缝性等。
多孔性是指储层中存在许多纳米级孔隙，这些孔隙是页岩气的主要存储空间。
裂缝性是指储层中存在天然裂缝或岩石断裂，这些裂缝可以为页岩气提供运移通道和存储空间。
这些特点对可压裂性评价技术具有重要影响，因为它们将直接影响压裂作业的效果和产能。
可压裂性评价技术主要包括岩芯实验和数值模拟两种方法。
岩芯实验是通过钻取储层中的岩石样品，在实验室进行压裂实验，观察储层的压裂特性和反应。
这种方法可以较为准确地模拟实际压裂作业过程中的情况，从而对储层的可压裂性进行评价。
但是，岩芯实验成本较高，需要大量的时间和人力。
数值模拟是通过计算机模型对储层进行模拟压裂，以评估其可压裂性和产能。
这种方法可以通过调整模型参数来模拟不同条件下的压裂作业，具有较高的灵活性和成本效益。
但是，数值模拟需要依赖一定的假设和简化，其准确性和可靠性受到一定限制。
在实际应用中，页岩气储层可压裂性评价技术已经得到了广泛的应用。
例如，在北美地区的页岩气田，通过可压裂性评价技术对储层进行评估，可以有效地指导压裂作业和提高产能。
在国内，该技术也逐渐得到了重视和应用，例如在川渝地区的页岩气田，通过可压裂性评价技术的运用，成功地提高了产能和开采效率。
页岩气储层可压裂性评价技术对于提高页岩气田的开采效率和产能具有重要意义。
本文介绍了该技术的相关概念、方法和实践经验，并指出了该技术在应用过程中需要注意的问题和未来的发展方向。
裂缝储层评价
高角度裂缝储层 Swb、Swf 均低，不易误判。
Swb明显低于Swf ，易误判为油气 层而产水。
③裂缝性储层的性质
B、裂缝-孔隙型储层
第四、钻井液侵入为切割式侵入特征，即裂缝为深侵入，而岩块为 浅侵入，甚至不侵入。
第五、测井响应取决于裂缝的产状、发育程度、孔隙度的大小及孔 隙结构等因素。
③裂缝性储层的性质
A、低孔裂缝型储层 第一、储层中的储集空间与渗滤空间均为裂缝，孔隙所占比例很小。 第二、产出特征为双孔单渗，即只有裂缝向井内产出流体。 第三、储层中地层流体分布基本为非油（气）即水的状态。 第四、钻井液侵入为深侵入特征。 第五、测井响应主要取决于裂缝的产状。
单组系裂缝模型
未封闭的多组垂直裂缝模型
封闭的网状裂缝模型
WZ6—1油田２井流三段砾岩中的砾间裂缝
E、水力破裂缝
这种天然水力破裂缝是指由盆地地层中，流体压力作用于岩石发生破裂而形成的 裂缝。它们主要发育于超压烃源岩地层压力的条件下，当地层压力大于岩层的抗 张强度与综合水平地应力之代数和时，就可以形成天然水力破裂缝。 水力破裂缝的形状比较规则，相似于构造缝，但却无明显组系性和方向性，因此 又像溶蚀裂缝。
剪裂缝：有两组剪裂缝，一组与断层钝夹 角相交，通常不太发育；另一组与断层锐夹角 相交，一般小于15度（内摩擦角的一半），与 断层所夹锐角指示本盘运动方向，但由于太接 近断层面，故常遭破坏，难于用作两盘相对运 动的标志。一般与断层相关的剪裂缝不如张裂 缝稳定。
断层伴生裂缝的平面分布
F 主断层 T 张裂缝 S1、 S2 剪 裂缝 D 小褶皱轴面 A 最大 应变轴 C 最小应变轴
（1）常规测井识别方法 ①有无裂缝发育的识别方法-----第一层次的裂缝识别
复杂岩性地层评价
裂缝性油气藏：
--碳酸盐岩（8）：桩海、孤北、富台、草桥等 --火成岩（6）：商741、罗151、滨674等 --变质岩（3）：郑家-王庄、埕北30潜山、郑古1、埕古19等
二、碳酸盐岩地层评价
胜利油区碳酸盐岩地层简介：
济阳坳陷是在下古生界寒武系结晶岩和碳酸盐岩及含煤碎屑 岩组成的稳定地台基础上发展起来的中、新生代裂谷陆相断陷湖 盆。该盆地下古生界潜山经历了多期构造运动的改造。多期的挤 压、拉张作用形成了块断、断块、滑脱、残丘等多种潜山类型。 它们可分布在盆地不同部位。受构造运动和灰岩地层等因素的影 响，储层的类型多，非均质性强，分布规律差，纵向上埋藏深浅 不一。
㈣ 测井解释模型确定 地层模型：双矿物模型
V1
V2
φ SH
物质平衡方程：
V1+V2+φ＋SH＝1
岩性识别：
⑴ 利用测井响应特征识别岩性
砂岩
灰岩
白云 岩
硬石 膏
淡水
AC 55.5 47
43
50
189
CNL -2~-4
0
1~4
2
100
DEN 2.65 2.71 2.87 2.98
1
Pe 1.81 5.05 3.14 5.08 0.35
裂缝性储层评价难点
1、储层具有很强的非均质性，裂缝型、孔洞型、裂缝-孔洞型 等复杂的孔隙空间及不均匀的随机分布，裂缝性储层具有极强的 各向异性--孔隙类型评价困难。
2、储层基质孔隙度低，电阻率测量结果受岩石骨架和孔隙结构 影响严重，反映储层孔隙流体性质的信息弱，再加上裂缝系统泥 浆的深侵入特点--储层流体类型难识别。
在复杂岩性地层，常规测井资料通常选用TCRA程序 处理。
潜山裂缝性储层评价方法
潜山裂缝性储层评价方法刘坤; 马英文; 张志虎; 李鸿儒【期刊名称】《《石油钻采工艺》》【年(卷),期】2018(040)0z1【总页数】4页(P58-61)【关键词】录井工程; 裂缝储层; 功指数; 岩石力学; 模糊数学【作者】刘坤; 马英文; 张志虎; 李鸿儒【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司; 中海石油(中国)有限公司天津分公司【正文语种】中文【中图分类】TE142渤中M构造储层主要为变质花岗岩裂缝储层，受岩性、构造应力、成岩作用、风化作用等影响，普遍具有储集空间复杂、非均质性强的特点，给储层的快速评价带来极大挑战。
为解决此类问题，以常规录井、测井参数为基础，分别建立了录井评价模型及测井评价模型实现对储层裂缝发育程度的随钻评价。
通过深入分析各类评价模型的原理及应用特点，引入模糊数学计算方法，将测井、录井评价参数有机结合，建立了测录综合评价模型，最大程度地消除了各类评价方法的影响因素，明显提高了评价的准确性［1-4］。
1 录井评价模型钻头钻进过程实际为其做功的过程，不同强度的地层其做功也有不同。
要计算钻头每破碎单位体积岩石所做的功十分困难，目前国内外尚无较好的计算方法，因此需要引入经过变形简化后的计算模型，即“功指数模型”，功指数与钻头做功大小呈正相关性，从而可以侧面反映钻头的做功情况。
“功指数模型”数学表达式为［5-7］式中，a为区域地层经验数据，kN；b为区域地层经验数据，r/min；c为实验数据，无量纲；YJ为静钻压，kN； R为转速，r/min；Z为钻时，min/m；D为钻头直径，m；N为扭矩，kN·m。
“功指数模型”在M-1井的录井阶段对的潜山储层进行随钻识别，经后期验证对储层识别率为73.4%，能够起到储层现场快速判别的作用。
2 测井评价模型岩石强度主要是通过岩石弹性力学参数来表征，其主要包括岩石泊松比、弹性模量、体积模量、剪切模量等。
岩石强度可以揭示历史时期储层形成的力学机理，能一定程度上反应储层发育程度［8-10］。
储层裂缝的研究内容及方法
2009年11月第16卷第6期断块油气田1研究内容1.1裂缝系统的成因研究裂缝系统的成因可对裂缝几何形态和分布的可预测性有所了解。
对于裂缝，通常以力学成因和地质成因来分类［1］。
1）力学成因分类。
在实验室的挤压、扩张和拉张试验中，可以观察到与3个主应力以一致和可预测的角度相交所形成的3种裂缝类型：剪裂缝、张裂缝和张剪缝，所有裂缝必然与这些基本类型中的一类相符合。
2）地质成因分类。
裂缝的形成受到各种地质作用的控制，如局部构造、区域应力、成岩收缩、卸载、风化等。
主要裂缝类型有构造裂缝、区域裂缝、收缩裂缝、卸载裂缝、风化裂缝、层理缝等。
另外，还有次火山岩中的隐爆裂缝、岩溶体系中的岩溶裂缝等。
1.2影响油藏动态的裂缝性质阐述岩石-裂缝系统的岩石物理性质，将为预测因基质和裂缝系统特征的横向变化或因环境条件（深度、孔隙压力的衰减、流动方向等）的改变而引起的不同深度，构造位置上储集层响应的变化提供依据。
这包括确定裂缝系统的物理形态和分布及估计与裂缝系统特征有关的储集性质（孔隙度和渗透率等）［2］。
1）裂缝形态。
天然破裂面的形态有4种基本类型：开启裂缝、变形裂缝（包括被断层泥充填的裂缝和具擦痕面的裂缝）、被矿物充填的裂缝、孔洞裂缝。
2）裂缝宽度和渗透率。
天然裂缝系统对储集层性质及产能定量评价有重要的影响。
地下裂缝宽度和渗透率的确定是了解裂缝对油层动态的影响所必须的地质参数。
3）裂缝间距。
同裂缝宽度一样，裂缝间距是预测储集层裂缝孔隙度和裂缝渗透率的又一个重要参数［3］。
1.3裂缝与基质孔隙度的联系裂缝在油气生产及储存上起重要作用的任何储集层必须看成是双孔隙度系统，一个系统在基质中，另一个在裂缝中。
如果由于2种孔隙度之间存在不利的相互影响而使储集层分析不能识别出衰竭开采的最大产储层裂缝的研究内容及方法范晓丽苏培东闫丰明（西南石油大学资源与环境学院，四川成都610500）摘要储层中裂缝既是储油空间，又是油气运移的主要通道，因此储层裂缝的研究显得尤为重要。
微地震方法的裂缝监测与储层评价
微地震方法的裂缝监测与储层评价李政;常旭;姚振兴;王一博【摘要】在油田水力压裂微地震事件定位结果的基础上,结合有效微地震事件的时空分布、震级大小、地震矩、震源半径、应力降和b值等地震学参数进行综合研究,并结合研究区域的地质背景和测井资料对水力压裂诱发的裂缝网络进行几何形态分析和应力解释.本文提出的微地震综合分析解释方法可对压裂后储层物性进行综合评价,有利于对储层改造效果进行预测,对油田的水力压裂施工具有指导意义.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2019(062)002【总页数】13页(P707-719)【关键词】微地震;震源参数;b值;裂缝解释;储层评价【作者】李政;常旭;姚振兴;王一博【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言页岩油气资源开发的核心技术是水平井以及水压致裂技术，其中采用微地震监测手段识别水力压裂裂缝的分布和发育尤为重要.然而，在实际生产中，微地震技术的应用并不完善，利用微地震所能获取的各种信息对压裂裂缝的识别以及对压裂后的储层评价也一直是一个需要研究的问题.20世纪80年代，Thill(1972)研究了脆性岩石微破裂诱发的地震信号，Schuster(1978)将水力压裂微地震监测技术引入了石油领域，随即被迅速应用于非常规油气的压裂效果监测中(Maxwell and Urbancic, 2001; Shapiro et al., 2002).近年来，微地震监测的理论方法研究得到了快速发展，在众多的方法研究中，与压裂裂缝解释密切相关的是震源定位和震源机制反演.在震源定位方法的研究中，地震波的干涉原理和衰减特性得到了利用(王璐琛等, 2016; 常旭等, 2018)，另一方面，通过微地震和地面观测数据的联合反演也提高了震源定位的精度(刁瑞等, 2017)，震源定位精度的提高直接影响储层压裂裂缝的解释.目前在微地震反演的实际应用研究中，震源位置数据得到普遍的应用(Eisner et al., 2010;Maxwell,2010)，而对震源机制以及与震源机制相关的地震学数据的应用尚不充分.事实上，微地震的震源机制与储层介质的特性、裂缝发育的产状、地层应力的方向有直接关系(翟鸿宇等, 2016;李晗和姚振兴, 2018， Chen et al.,2018)，利用微地震反演获得的地震学参数对压裂效果进行评价和解释至关重要.传统的反射地震资料解释主要根据地震波的传播规律和地质特征，把各种地震波信息转变为构造、地层岩性等信息，将地震剖面转变为地质剖面进行解释.对于非常规油气的勘探开发，需要实施储层压裂改造后的裂缝解释与评价，压裂施工中的微地震监测资料提供了不同于反射地震资料的储层评价信息.微地震数据利用地震学的研究方法得到震源的时间空间位置、震源机制等信息，利用这些信息同样可以对储层的物理性质进行分析和解释.因此，本文研究了微地震资料的储层解释方法，以某油田实际资料为基础，提出了微地震数据的分析方法和流程，在压裂区微地震事件定位的基础上，对有效微地震事件的时空分布、震级、地震矩、震源半径、应力降和地震b值等地震学参数进行综合研究，并结合研究区域的地质背景、测井等资料，对压裂区的水力压裂裂缝进行了分析，对研究区的储层性质与水力压裂效果进行了评价.1 研究区域的地质背景及微地震监测数据本文的研究区域位于鄂尔多斯盆地南部，按地层的分布形态划分为：北部伊盟隆起、南部渭北隆起、西部西缘断褶带和天环坳陷(天环向斜)、东部晋西挠褶带以及中部的陕北斜坡(西倾单斜构造)等五个一级构造单元.盆地内致密油层的主要特征为：(1)致密油藏源储互层共生，平面上主要分布在湖盆中部有利砂体中.主力层段受多级坡折带影响，重力流发育，指示了储层的非均一性特征；(2)储层孔喉结构复杂，实验室可见孔隙含量低，以微(纳米)孔隙类型为主，指示了储层的致密特征；(3)储层致密砂岩天然微裂缝发育(每10 m发育天然裂缝约2～3条)，水平两向应力差4～7MPa，有利于在水力压裂作用下形成复杂裂缝网络(杨华等, 2015).研究区内压裂井与监测井井位如图1所示.该井有效储层纵、横向变化较大，非均质性强，埋藏深度为1640 m，平均油层厚度为11.9 m，平均孔隙度为9.7%，填隙物含量为14.7%，是典型的致密储层.通过对岩心裂缝的测量统计和测井资料的构造裂缝发育的研究可知，水平压裂井所在地区裂缝密度较大(牛小兵等, 2014).图1 压裂井和监测井井位(a)俯视图； (b) 侧视图.Fig.1 Horizontal well and monitoring well location(a) Plan view; (b) Side view.施工单位在本文研究区域内展开了“水力喷砂分段多簇混合水力压裂”储层改造实验.实验中，压裂井垂深1588 m，水平段长度为1205 m，改造段数为14段，每段各有两个射孔.施工排量为6 m3·min-1(油套同注)，平均套管迫压为20.7 MPa，单级入地液量为800 m3，施工入地总液量为11200 m3，支撑剂总砂量为600 m3，单级砂量为43 m3，其中喷射用20/40目石英砂为3 m3，压裂用100目粉陶为1.5 m3，40/70目覆膜砂为30 m3，20/40目覆膜砂为12 m3，最高砂比28%，平均砂比7.2%.微地震监测井共设置12个三分量检波器，对水力压裂过程中形成的微地震事件进行记录.技术人员对采集到的14段压裂中的微地震事件进行了识别和预处理，提供了5832个具有企业标准的微地震事件的信息.图2 采用的微震事件数量与震级Fig.2 The number of Micro-seismic events and its magnitude2 微地震数据对压裂裂缝的几何解释2.1 微震事件的时空分布与裂缝的关系对这些微地震数据的各项参数进行了再分析，对水力压裂储层改造的效果进行了评价.图2为微地震事件按照震级大小统计的全压裂井段微地震事件柱状图.由图2可知，绝大多数的微地震事件震级集中在-2.8级至-2级之间.图3是用不同颜色表示的14个压裂段微震事件的空间位置在水平面的投影，图中由蓝色到红色的每一种颜色代表一个压裂段.本文对14段中已完成定位的5832个微地震事件进行了综合分析，根据微地震事件的时空信息、震级大小、震源半径、地震矩、应力降、b值等地震学参数进行了研究，并结合研究区的地质资料对研究区压裂裂缝的分布和发育进行了半定量分析与定性解释.微地震事件的空间分布可以提供裂缝的空间位置.由图3可知，各压裂段监测到的微地震事件沿水平井两侧分布，且分布半径约400 m，预示压裂形成的裂缝分布在以水平井为轴线，半径约400 m的椭圆柱形空间范围内.根据色标可知，深蓝色为第1段压裂段，深红色为第14段压裂段.由图3可知，每一段压裂的微震事件可能出现在相邻段内，这表明在对储层进行压裂改造的过程中可能激活了相邻未压裂段的原生裂缝，使得在相邻压裂段中产生了微地震事件，因此，根据微地震事件的时空分布可以定性分析压裂裂缝的变化.图3表现出的微地震事件时空分布说明该井的压裂对储层产生复杂联通的裂缝网络有利.在全部压裂段中，第六压裂段微地震事件分布表现出明显的异常.本文看到除了主裂缝(图3中蓝线所示)以外，还产生了一条与主裂缝相交的次生裂缝(图3中红线所示).在对压裂事件生长过程的研究中，本文发现第五段压裂过程中，尚未实施压裂的第六段区域在沿着不同于主裂缝的方向上产生了数个震级较大的微地震事件(例如图3子图中红色箭头所示).在第五段压裂结束后，第六段压裂首先沿着之前产生过大微震事件的方向(图4)开始破裂，然后再沿主裂缝方向上产生大量微地震事件.图4是第5段压裂微地震事件按照时间顺序排列的分布图，色标右侧为压裂时间，色标左侧为产生的微地震事件个数.由图4可以看出，第六段压裂共产生微地震事件694个，其中有近300个微地震事件在22 min左右产生且分布位置基本沿着次生裂缝的方向，剩下近400个微地震事件在约3 h之内产生且基本沿着主裂缝方向分布.第六段微震事件的时空分布特征说明了第六段区域存在着与主裂缝走向不一致的原生裂缝，此裂缝极有可能在第五段的压裂过程中被提前激活，从而产生了交叉的裂缝网络.2.2 微震事件震级大小与裂缝的关系为了分析微地震事件与水力压裂缝之间的关系，本文将所有微地震事件按照震级的大小进行排列.图5是全压裂段微地震事件震级大小及空间位置分布，从蓝色到红色分别表示了微地震震级从小到大的趋势.根据图5可知，微地震事件的震级从-3.2至-1.2之间不等，大部分微震事件的震级集中在-2.8至-2之间.从微地震事件的整体分布上可以看出，压裂区域中部震级相对较小且分布非常集中，两侧压裂段的微震事件震级相对中部较大且分布相对分散.根据研究区储层具有较强非均匀性的特点，可定性解释为压裂区储层中部岩性泥质含量较高，脆性较差，不易破裂，而两侧储层岩性泥质含量较低，脆性较好，较易破裂.图3 各压裂段微震事件时间空间分布Fig.3 Spatial and temporal distribution of micro-seismic events in fracturing segments图4 第六段压裂事件时间空间分布图(按微震事件发生顺序排列)Fig.4 Spatial and temporal distribution belonging to the sixth section micro-seismic events (in order of micro-seismic events)2.3 裂缝走向及破裂面产状根据各压裂段微地震事件的空间位置，对每个压裂段的微地震事件进行了三维空间直线拟合与裂缝走向分析，同时根据主裂缝的长度和方位角拟合出每个压裂段的破裂面(图6).表1为各段裂缝的长度、方位、角度、破裂面的面积以及方位、角度.由此，本文可以得到，除了第六段，其余压裂段的破裂面近似为铅锤面，而第六段的破裂面近似为水平面.根据破裂面产状的差异以及该区域储层裂缝发育的特点可以推测，第六段的破裂面与其他各段破裂面的形成机制不同，其他各段的破裂主要由压裂形成，而第六段的破裂可能与原生构造相关，如果第六段所在的储层存在原生裂缝，则可能在实施第五段压裂时被激活.这一推测与图3的微地震发震时间的分布吻合，即尚未实施第六段压裂时，第六段上的储层岩石已经发生破裂并产生了大震级的微地震事件.图5 全压裂段微震事件的震级与空间位置分布Fig.5 Magnitude and spatial distribution of micro-seismic events in full fracturing图6 各压裂段裂缝主破裂面Fig.6 Main fracture surface of fracturing sections 所以图6可以解释为第五段的压裂过程提前激活了第六段的原生裂缝，进而导致两个相邻压裂段的裂缝形成了新的交错网络，两段裂缝主破裂面连通后形成了一个近乎水平的破裂面.2.4 压裂体积估算所谓压裂体积又称改造体积，是指在水力压裂过程中，脆性岩石产生剪切滑移诱使天然裂缝不断扩张，继而形成裂缝网络，增加改造体积，提高产量和最终采收率.对每个压裂段的微地震事件，将其点集所构成的三维凸包作为该压裂段的改造体，将三维凸包的体积作为压裂体积；将三维点集用最小二乘法拟合得到的平面作为主破裂面，主破裂面与三维凸包的截面作为主破裂面面积；将三维点集用最小二乘拟合得到的直线作为主破裂线，主破裂线被主破裂面截断的长度作为主裂缝的破裂长度.对每段压裂的有效微地震三维数据体构建了多面体包络面，从而得到了压裂井每段的压裂体积(图7)，具体数值见表1.表1 各压裂段裂缝参数裂统计Table 1 Statistics of fracturing results in 14 fracturing sections压裂段改造体积(106m3)破裂面积(105m2)破裂面走向(°)破裂面倾角(°)主裂缝长度(m)主裂缝走向(°)主裂缝倾角(°)18.20051.976283.072472.7558753.8282.91790.648026.57661.556981.399 381.528813.6581.71993.152936.37421.934179.631984.4782844.3579.67771 .161445.47271.506878.997577.5754788.0779.16300.512655.86641.599778. 23285.5345927.6478.38720.37863.49591.212884.19246.6331939.4978.5228 0.75926-10.36800.289784.19246.6331385.85103.20460.715473.63061.305878.69818 1.6197879.7678.37020.321484.11121.206477.810975.6734738.02101.46962 .867993.59691.114679.416770.7342718.2678.95071.3916104.96021.566874 .710578.5051765.33105.12011.0948112.3920.876073.660988.7193689.1073 .83711.3046123.92791.213174.485973.8945759.5775.26922.5781132.02310 .878777.492088.1805659.3777.46200.3995143.96901.228076.660282.49647 73.7276.83360.6338图7 各压裂段压裂体积分布Fig.7 Fracturing volume distribution of 14fracturing sections3 微地震裂缝的应力解释微地震裂缝的应力解释指在完成研究区域水平压裂段微地震事件定位工作的基础上，利用微地震事件的地震矩、应力降、震源半径、b值等地震学参数进行综合研究，对储层的力学性质进行解释.3.1 地震矩、应力降与震源半径及其应力解释地震矩(M0)是地震释放能量大小的直接度量(Kanamori,1977)，其由震源位错理论给出定义：其中μ为剪切模量，s为断裂面积，为平均位错量.由虎克定律给出应力降(Δσ)与应变(Δe)之间的关系：其次，利用布龙(Brune)圆盘形位错模式，震源等效圆位错半径(r)和拐角频率(f0)的关系为β是S波波速(Brune, 1970; Svanes, 1971).将研究区的全部微地震事件的地震矩，即三维空间分布的能量点集，进行了三次样条插值处理，然后沿水平井所在的水平面做三维数据体的截面，得到该区地震矩的分布图(图8).假设在本次压裂实验中，地下储层空间得到了充分的水力压裂，则图8所示的结果即表示该研究区可能释放能量的整体分布情况.由此可以发现储层空间中部释放能量较少，而其周围释放能量较多.与微地震震级分布(图5)、压裂缝长度和破裂面面积(图6)的分析结果比较，地震矩的三维空间分析(图8)能更好地评价储层空间的三维连续性变化.与表示地震释放能量的参数地震矩相比，地震应力降评价的则是地震断层机制和地下块体释放能量的行为.微地震事件中的应力降应特指岩石受到应力急剧变化时破裂所造成的应力降低的行为，水力压裂过程中发生的微地震事件的应力降则多在2000～10000 Pa之间.在常温高压下，岩石破裂应力降越大，岩石破裂强度也越高(臧绍先, 1984) .本文对研究区内14个压裂段的微地震应力降数据同样进行了三维空间的数据插值处理，得到了水平井所在水平面上的三维数据体横截面(图9).结果显示，研究区中部应力降较小，而其周围的应力降反而较大.这与图8中显示的地震矩分布图情况类似，然而应力降中心的低值区域更为集中.其是否能对破裂区的范围有更好的指示意义还需进一步研究.本文同时也对震源半径进行了和地震矩、应力降两个参数相同的插值处理，图10是震源半径所得到的结果.与图8和图9相同，图10中间除了极个别大震级的微地震事件是高值以外，研究区域整体中间为低值，两侧为高值区.3.2 b值及其应力解释1941年Gutenberg和Richter通过对大量地震资料研究发现：地震震级M与大于等于震级M的地震数目N之间存在如下公式所示的幂律分布关系(Gutenberg and Richter, 1942)，即G-R关系：logN=a-bM式中，a，b为常数，是描述地震带内地震震级频度分布特征的重要参数，可以根据地震资料通过公式计算获得.其中，a反映平均地震活动水平；b反映大小地震的比例关系.在地震预报领域中，研究发现：大震前震源及附近区域经常会出现某些震级档内的地震增多或减小，导致出现大小地震比例失调，b值减小的异常现象，此外，区域应力积累水平升高是大地震发生的必要条件，因此认为，b值反映了地应力状态，二者呈反比关系，且b值的高低与岩石介质的特性有关，比如岩石的脆性、弹性、塑性、破裂程度等(韩骏和姚令侃, 2015).岩石学实验中，声发射活动与地震活动的机制最为接近，在统计参数上与地震活动性的可对比性也最强.Scholz通过岩石破裂实验发现，岩石随着应力的增加，b值出现明显下降(Scholz, 1968).通过对5种岩石测量记录曲线和数据进行分析处理，得到与Scholz实验类似的结果，在岩石达到破裂应力之前b值下降较快.Wyss等(2000)研究矿山岩石的破裂行为发现：岩体内构造应力的大小与b值图8 研究区地震矩Fig.8 Seismic moment in study area图9 研究区应力降Fig.9 Stress drop in study area图10 研究区微地震事件震源半径Fig.10 Source radius of the micro-seismic events in study area成反比，低b值区往往具有更高的应力积累.本文对研究区域的14个水平压裂段进行了b值的计算.首先将每段的水平压裂的微地震事件个数按照震级大小进行分段统计.根据最小二乘法，分别算出每段的b 值.图11为14个压裂段分别统计的b值.其中，位于整个压裂段中部的第7、8、9段的b值分别为2.59、2.36、2.56，明显大于两侧压裂段的b值(两侧b值平均值为1.95).根据岩石构造与b值的关系，本文推测，整个压裂段中部b值较高的区域对应的应力较小，这一推测与研究区中心部位微震事件的震级小于周边区域的现象可相互印证.图12为全压裂段微地震事件的b值，为2.44，相对两侧压裂段b 值较大.图11 各压裂段b值(1-8段)Fig.11 b-value of 1-8 fracturing sections图11 (续) 各压裂段b值(9-14段)Fig.11 (continued) b-value of 9-14 fracturing sections图12 全部微地震事件b值Fig.12 b-value from all micro-seismic events研究区划分为20 m×20 m的网格点，对每个网格点四周50 m×70 m的区域内的微震事件进行统计并计算b值，计算结果作为该格点处的地震b值，然后对所有格点的b值进行插值处理.为保证统计计算中有足够的样本量使计算结果稳定且可靠，每个单元格内的微地震数量最少为15个.由此，本文得到了研究区域的b 值分布图(图13).根据b值分布图以及图11各段b值分析，本文认为b值小于2.3的区域应力降较大，属于潜在破裂区.由图13可知，通过b值扫描，本文将分散的微震事件的分布转换成了储层连续受力情况的分布，这对储层裂缝的区域连通性有非常好的指示意义并对压裂施工有着重要的指导意义.图13 研究区b值分布Fig.13 b-value in study area图14 研究区水力压裂与测井资料联合解释(a) 测井解释，油田提供； (b) 微地震监测.Fig.14 Joint interpretation of hydraulic fracturing and logging data in the research area(a) Logging data interpretation, provided by oil field; (b) Micro-seismic monitoring interpretation.4 微地震与测井资料的综合解释将微地震裂缝的定性与定量分析图件和测井解释图件结合(图14)，本文可以对储层的岩性与裂缝分布有更好的约束和指示.压裂区域中部微地震事件震级相对较小且分布紧凑，两侧压裂段震级偏大且分布相对分散.根据声波(AC)以及自然伽马(GR)测井曲线可以得出压裂井段中部储层岩石泥质含量高，脆性较差，孔隙度较小，通过含烃曲线可以看出该部分含油气少，储层较差，而压裂井段两侧岩石泥质含量低，脆性较好，孔隙度较大，油气含量大，储层性质较好.5 结论本文提出了利用微地震事件的地震学信息进行储层评价与解释的方法：(1)微地震事件的时间-空间分布可以定性分析压裂裂缝的时间-空间分布，还可以定量计算压裂裂缝的长度、方位角、破裂面的面积和储层的改造的体积.对事件时空分布的异常点进行重点研究，可以进一步推测储层中原生裂缝与压裂裂缝的关系；(2)微地震事件的震级、震级大小的分布可以指示储层岩性的非均一性，对储层岩性和脆性作出定性分析；(3)微地震的地震矩、应力降、震源半径的研究可以分析储层压裂后岩石破裂程度以及能量传播的方向；(4)微地震b值可以对地应力状态进行研究，b值扫描可以对储层潜在的破裂区进行预测，可以将分散的微震事件的分布转换成储层连续受力情况的分布，这对储层裂缝的连通性以及水力压裂方案的设计有重要的指导意义.本文提出的研究方法用于水力压裂微地震监测实际资料的解释，得出的结果不仅与测井资料给出的岩性信息吻合，而且给出了储层裂缝发育和应力分布的新的认识，获得了储层裂缝的几何形态、原生裂缝与压裂裂缝的关系、储层改造体积、应力状态的分布以及潜在的破裂区域.致谢感谢长庆油田对本文的研究提供的帮助和支持.References【相关文献】Brune J N. 1970. 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分形方法对裂缝性储集层的定量预测研究和评价
（． １ 中国地质大学 ， 京 北 １ ０３ ２ ０ ８ ； ．中国石油 勘探开发科学研究 院 廊坊分院 ，河北 廊坊 ０ ５０ ） ０ ６０７
摘要：隐蔽类油气藏 同构造类油气藏一样 ，目 已成为我国油气勘探工作的重点领域 ，而且随着勘探 前
工作 的深入 ，隐蔽类 油 气藏 必将 是 油 气储 量增 长的主要 来源 。裂缝 性 油 气藏是 隐蔽 类 油气藏 中最 为复 杂 、勘探 难度 最 大且 产量较 高的一 类油 气藏 。为 了提 高裂缝 性 油 气藏 的勘 探 成功 率 ， 以辽河 盆地 火 山
统计 ，这种方法 比较直观，也有一定的实用性 ，通过 对辽河盆地 中生界古潜山 ４口井 ３．６ｒ 长岩心裂缝 ２５ ｌ ｆ 密度 的统计 ，其平均裂缝密度为 １． １ ｒ。 ８５ 条／ｌ ｆ 地层中存在 的各种断裂构造反映了岩石破裂的过 程 、状态和程度 。曼 德尔布 罗把分 形定义 为：其 组成部分与整体 以某种形式相 似 ，并用分 数维 Ｄ值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｒ
式中 Ｊ ——具有指定特征的物体数 目；ｒ ７ 、 『 ｎ ——特征 物体的线度 ；Ｃ —— 比例常数 ；Ｄ ——分数维。
对 上式 两 边 取 自然 对 数 ，得 ｌＮ ｎ ＝ｌＣ—Ｄｌｒ， ｎ ｎ
ｌ ｌ， ｎ 与 ｎ Ｎ ｒ 呈线性关 系，分数维 Ｄ是直线斜率。根 据分数维定义和上式 ，可以设计一个物理模型 ，进而 求 出储集层裂缝的分数维 Ｄ值 。
求 分数维 的方 法有 多种 。通 过对 比分析 ，认 为适
图 ３ Ｑ２井 裂缝 素描 图 （ ＝． ５ ） Ｇ ０ １０６ ３
（ ６ ． ８ １ ６ ． ｍ １ ， １ ～ ８ ５ ３ ） ８ ５
水力压裂评价
水力压裂评价水力压裂评价包括水力裂缝评估、工艺效果评价、开发效果评价和经济效益分析。
工艺效果分析用于评价所实施压裂工艺技术的适应性和有效性；通过不同油田、不同区块的开发效果分析来评价水力压裂在油田改造中的作用；通过经济效益分析来寻求提高压裂技术水平和改善其经营管理的基本途径。
一、水力裂缝评估为检验压裂设计、评价压裂施工有效性和压后效果，需要评估水力裂缝。
目前发展了许多检测和确定压裂裂缝高度的方法，如适于裸眼井的井下电视法、地层微扫描仪和噪声测井等，还有适用于裸眼井和套管井的间接测试方法，如微地震法、井温测井、伽玛测井和声波测井等。
根据施工压力曲线可以定性分析压裂裂缝延伸情况，结合压裂后压力降落数据可以成功地解释裂缝几何尺寸、裂缝导流能力、压裂液滤失系数、压裂液效率和裂缝闭合时间、水平最小主应力等参数(Nolte, 1979)。
压裂施工中压力曲线千差万别，归纳起来有四种类型，分别代表了压裂过程中可能出现的情况。
1）正斜率很小的线段I 该段斜率范围为0.125~0.2，说明裂缝正常延伸。
2) 斜率为1的线段III 表明了施工压力增量正比于注入压裂液体积增量，它只能发生于裂缝中严重堵塞的情况。
由于缝内砂堵，压裂液难以达到裂缝端部使其缝长延伸，注入压裂液只能增加裂缝宽度。
有控制地使支撑剂在裂缝端部脱出，增加裂缝宽度，这正是中高渗透性地层端部脱砂压裂的理论基础。
3) 负斜率线段IV 反映了裂缝高度增加，也不能排除压开多条裂缝或者裂缝在延伸过程中遇到大规模裂缝体系的可能性。
4) 压力不变的线段II 此段物理意义不明确，最可能的情况是注入压裂液被滤失所平衡，裂缝几乎不延伸，才能保持压力为常数。
通常结合线段III、IV的压力变化进行分析，若后面压力下降，则可能是缝高增加，后面的压力升高，则可能是二次缝隙使滤失增大所致。
应用压裂压力曲线对水力裂缝诊断评价是目前的重要研究内容，已有许多重要进展。
二、工艺效果分析单井工艺效果分析主要指标是增产有效期和增产倍比。
裂缝储层
4、裂缝储集层类型
纯裂缝储集层 裂缝－孔隙型储集层 孔隙－裂缝型储集层 孔隙－洞穴－裂缝型储集层 裂缝－洞穴－孔隙型储集层 裂缝－溶洞型储集层 孔隙型储集层
储层地质学及油藏描述
5、裂缝油藏类型
裂缝非均质油藏 石油储量主要赋存于孔隙中，裂缝中不储存有意义的储量， 裂缝有一定的流体渗流能力，而加剧了储层的非均质性。 纯裂缝性油藏 石油全部储存在裂缝中，并全部依赖裂缝流动。 双孔隙度油藏 在裂缝和孔隙中都有一定的石油储量，但开采中石油必须 依赖裂缝渗流往井中供油，孔隙中的油只能通过裂缝产出。 双渗透率油藏 在裂缝和孔隙中都有一定的石油储量，开采中裂缝和孔隙 都可以分别向井中供油。
LSS遇到裂缝后，声波的能量从一种波的形式转换到另一 种形式(如从Stoneley波到Pseudo—Ralyleigh波)，因此接收 到的能量变弱。
储层地质学及油藏描述
C、全波列声波(Array—Sonic)
裂缝的存在会使全波列声波仪器接收到回波的能量降 低，这是因为沿裂缝面部分能量被反射，部分被折射， 部分可能转换成为其它形式，这种方法对近水平的裂 缝比较有效，但对垂直裂缝反应不太明显。全波列声 波同时记录横波与纵波，所以可以计算岩石的泊松比。 在裂缝发育的岩层中，泊松比与无裂缝带的同类岩石 相比要高，故泊松比高是岩层中裂缝存在的标志。
储层地质学及油藏描述
储层地质学及油藏描述
三、裂缝性储集层的发育条件
储层地质学及油藏描述
从储集层意义上讲多条微裂缝较单条大裂缝更有价值。 这是因为： 当裂缝在围压增大时将随之闭合，即使在地表附近较宽 大的裂缝在埋藏较深时，其宽度也会减小，而微裂缝的 减小幅度相对低。 单一宽大裂缝易受地下水的作用而产生充填作用，从而 导致有效裂缝快速减小。 多裂缝的裂缝面积较单裂缝大，溶蚀效应较单裂缝大。 要形成良好的裂缝系统，应具备以下条件：
测井储层评价
在我国胜利油田，通过大量密闭取芯井资料，以统计回归分析，
可以给出C、x、y数值。同时，由于Φ与△t有关。Swi与Φ、Md有关。
因此，可以通过△t、△GR测井，利用回归公式计算K值。
2、以电阻率为基础的统计方法求渗透率
在纯油层的地方，根据卡赞公式，SA与Swi之间有线性关系，而油气层的 Swi越小，则SO越大，Rt就越高。因此，在纯油层可以建立K、△t与Rt之间二元 回归关系,甚至Rt与k之间的一元回归关系。这种方法要求RW变化较稳定。 3、核磁共振测井计算渗透率的方法 用常规的测井方法确定地层渗透率的误差较大，一般最大相对误差可达 50%。而用NMR测井求地层渗透率误差要小一个数量级。这就提高了用测井
在某些地区，Q值可做为指示地层渗透率的参数。
S D Q S
4、电阻率法
b=1～2；
Rsh Vsh R t
1 b
说明：在油层处，Vsh较低；在水层处，Vsh较高
Rsh RLim Rt Vsh R R R Lim sh t
直方图平移、趋面分析法来消除井间误差。在此基础上，建立Φ与△t 的 回归关系式。
万昌组孔隙度与声波时差关系图
25 y = 0.1489x - 26.366 20 R 2 = 0.7043 15 10 5 200 250 300 350
孔隙度（％）
声波时差（us/m）
4、核磁共振测井计算孔隙度 在获得流体氢核的横向弛豫时间T2分布之后，对T2分布的积分面 积，可以视为核磁共振孔隙度（ΦNMR）。
0.3 0.25 0.2
M d /mm M d /mm
0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 245
非常规储层评价技术
储集层：具有储存油气空间的岩层。
储层分类：①按岩类：碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层；②按储集空间类型：孔隙型、裂缝型、孔隙裂缝型、缝洞型、孔洞型、孔洞缝复合型；③按渗透性：高渗储层、中渗储层、低渗储层、特低渗储层。
特殊储层：不同于常规均质孔隙型砂岩储层的储层，包括岩浆岩、变质岩、砾岩、泥质岩等。
评价碳酸盐岩储层特征的核心是空隙空间结构，即它的孔隙、溶洞、裂缝的发育特征及组合状况。
非常规储层测井评价基本任务：①储层在哪里、什么类型、是否有效——找储层；②是储层含什么性质的流体——找油气层；③是储层的储集物性条件如何——评价油气层的好坏；④是什么地方还有好的储层——储层多井对比与横向预测。
碳酸盐岩岩石成份：①主要成分——方解石、白云石、硬石膏、岩盐（是骨架，比重最大）；②粘土成分（性质最活跃）；③其它成分——有机质、黄铁矿、铝土矿、碳酸磷灰石（量少，影响大）。
各自的主要物理性质：①方解石：白色、灰色，分布广，易溶蚀。
②白云石：灰白色，分布于咸度高的海、湖，次生方式形成，为石灰岩受含镁溶液交代而成的白云岩中的主要矿物。
③硬石膏、盐岩：都不是碳酸盐岩，而是蒸发岩，但经常出现在碳酸盐岩地层剖面中。
④粘土矿物：种类繁多、结构复杂、分布形式多变、含量不稳定、性能特殊，对储层物性测井响应影响极大。
有较强的可压缩性。
⑤有机质：含量少,但对油气的生成、岩石的某些物理性质影响很大。
⑥黄铁矿：呈团块、结核状分布。
岩石结构：描述岩石各组成部分的几何形态特征的一个概念；是指岩石颗粒、晶粒的大小、形状、分选、表面性质及其组成形式。
非均质岩石构造类型：薄层状构造、眼球眼皮构造、豹斑构造、燧石结核构造。
空隙空间的基本类型：孔隙、吼道、裂缝、洞穴。
裂缝：指岩石受外力作用、失去内聚力而发生各种破裂或断裂所形成的片状空间，它切割岩石组构。
裂缝的分类：①按裂缝成因分：成岩缝、风化溶蚀缝、构造缝；②按裂缝宽度分：微裂缝、中等裂缝、粗大裂缝；③按裂缝产状分：高角度缝、斜交缝、低角度缝；④按填充状况分：全充填缝、半充填缝、未充填缝；⑤其它分类方法：单组系裂缝、网状裂缝。