裂缝储层的测井评价
测井方法原理-测井解释基础
充分得了解。循环后效、氯根变化等。
测井资料一次解释- 资料质量检查
1. 刻度检查。 2. 仪器刻度如秤的准星、尺的零点一样，是非常
关键的。 3. 深度控制。 4. 测井响应与邻井及录井图是否一致。 5. 标志层。 6. 曲线有无平头及突变。 7. 重复曲线与主曲线之间进行对比，测后校验是
SW =
1
/
(1Vsh Vsh
/
2)
Rt Rsh
m
a • RW
式中：a —— 岩性系数 m —— 胶结指数 Sw —— 含水饱和度，%； Vsh —— 泥质含量，%； Rsh —— 泥岩深探测电阻率，•m； Rt —— 目的层深探测电阻率，•m。 Rw —— 地层水电阻率，•m
Rw的求取
计算解释；
层界划分 以自然GR半幅点为主，参考Rt、CN、DEN等曲线的变化划分界面；
薄层划分以微电阻率曲线划分界面。
读值 依据岩性、含油性取其代表值或平均值; 各条曲线必须对应取值； 取值时应避开干扰。
自然GR法
泥质含量Vsh的确定
GR = GR GR min GR max GR min
Vsh = 2C*GR 1 2C 1
Rt
40% < Sw < 60% 油（气） +水
测井资料一次解释-渗透层的识别及特征
通常钻遇的渗透层是砂岩，其特征：
1. 自然电位曲线在钻井滤液矿化度低于地层水矿化度条 件下，砂岩层出现负异常；反之则为正异常。两者矿 化度接近，自然电位显示不明显或无异常显示。
2. 自然伽玛曲线对砂岩反映为低值，泥岩反映为高值。 砂岩的自然伽玛值越高，则泥质含量越大。
普通测井曲线探测岩层裂缝
普通测井曲线探测岩层裂缝摘要：地层中裂缝的勘探一直是生产开发的难点，但是随着新兴技术的应用和知识的累积，裂缝逐渐有了可探性和可预见性。
本文从课堂讲解开始，通过援引资料，将课堂点知识发散到面，具体讲述通过测井曲线来识别储集层，预测储集层以及裂缝地层划分气水的分析。
关键词：裂缝识别，裂缝预测，气水划分。
一、储层裂缝的识别裂缝识别是指根据其在地质、地球物理等资料上的响应，认识并描述裂缝。
主要内容包括：识别裂缝发育层段、识别裂缝发育地区、测量统计裂缝参数、确定裂缝的类型、分析裂缝的成因、影响因素和形成时期。
^建立裂缝参数与孔隙度、渗透率和含油饱和度的定量关系。
1.4地球物理学方法 1.4. 1测井方法⑷利用测井资料探测裂缝及其分布规律的主要依据是裂缝与基质岩块具有不同的地质、地球物理特征，故在多数测井曲线上都有相应的显示@】。
当前利用测井识别评价裂缝的方法主要有：电测井、核测井、声波测井、成像测井以及地层倾角测井资料裂缝识别（。
(：人）等〃1】。
由于裂缝发育的随机性，以及层理、岩性等因素的影响，导致了测井响应的多解性，在一定程度上影响了用测井资料探测裂缝的成功率，因此近年来强调多种测井方法的综合利用。
1.4. 1.1电测井方法(！)双侧向测井：像这种具有极板的仪器强烈地受到裂缝的影响，因为裂缝网络构成低电阻率通道，这种通道具有分流电阻作用。
在与钻井轴成亚平行的裂缝系统中，如果钻井液比存在于裂缝中的导电流体导电性更强，则1X5比1X0低，曲线呈现双轨；而在致密带内，孔隙少，无裂缝，1X8 与1X0读出的电阻率值相同，两条曲线重合。
〈2〉微侧向测井：与双侧向相同，应用电阻率的异常来确定裂缝带，侧向测井受垂向电阻率变化的影响，由于它们具有极板，因此面向极板的裂缝能观测到。
但是，一般说来由于钻孔在裂缝附近易破碎，井眼成椭圆形，而极板有沿着长轴定向的趋势。
微侧向测井仪器探测的深度很浅，裂缝系统的存在将大大影响这些仪器的响应。
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
利用测录井资料综合识别裂缝技术在川东北地区的应用
利用测录井资料综合识别裂缝技术在川东北地区的应用摘要：川东北地区缝洞型储层非均质性及各向异性强，裂缝是储集空间的主要类型。
单一的常规测、录井手段在实际应用中表现出了越来越多的局限性。
FMI 成像测井等新型测井技术在近年来得到了越来越广泛的应用，薄片鉴定技术作为新的录井手段，在川东北工区的勘探中也发挥了重要作用。
只有综合利用各项测井、录井资料，才能对储层的裂缝进行有效评价。
本文将结合测井、录井资料及勘探实例，对裂缝识别技术进行简述。
关键词：裂缝综合识别与评价、川东北、测井、录井0 前言川东北地区已成为我国我国西气东输的重要气源供给区，多年来勘探实践表明，裂缝发育程度都是储集层评价一项极为重要的指标。
通过分析现场录井资料，并结合后期测井资料对裂缝进行综合识别与评价，进而为优选试气层位、后续研究都具有极为重要的意义。
本文将结合录井、测井资料，对储集层裂缝的识别与评价进行简述。
1 川东北地区地下岩石裂缝类型川东北地区地下岩石裂缝有四种：高导缝、高阻缝、诱导缝、缝合线。
高导缝是指裂缝未被方解石等高阻矿物充填，具备极好连通性的原生裂缝；高阻缝被方解石等高阻矿物充填，属无效缝。
诱导缝属钻井过程中产生的人工缝，是由钻具震动、应力释放和钻井液压裂等因素诱导形成的，对储层原始储渗空间没有贡献。
缝合线为一种特殊类型的裂缝，系由压溶作用所致，多数倾角较小，与地层界面近于平行。
理论上，缝合线往往被不溶残余粘土所充填，储渗意义不大。
2 利用测录井资料综合识别与评价裂缝技术2.1 利用录井资料识别与评价裂缝如地层中裂缝发育程度较好，常会在录井资料上表现出一定的表象特征（指能被录井实际监测到的特征），主要表现在以下几方面：（1）钻时异常：钻时是指钻穿一定厚度岩石所用的时间。
如果地层存在裂缝且裂缝未被全充填，则在钻时曲线上，往往会表现为突然减小。
（2）气测值变化：如裂缝未被完全充填且储集有气体，地层压力大于钻井液柱压力，在钻开裂缝发育的地层后，气测值会显著上升。
第7章裂缝性碳酸盐岩储层测井评价
第7章裂缝性碳酸盐岩储层测井评价裂缝性碳酸盐岩储层是一种具有特殊地质构造的岩层，其中存在着许多裂缝和孔隙，这对储层的测井评价提出了很大的挑战。
本章将介绍裂缝性碳酸盐岩储层的测井评价方法和技术，以及评价结果的解释。
首先，针对裂缝性碳酸盐岩储层中存在的裂缝和孔隙，测井评价需要选取适合的测井曲线来确定其物性参数。
常用的测井曲线包括自然伽马、电阻率、声波速度和中子密度等。
自然伽马曲线可以用来确定岩石的含油气性质，裂缝和孔隙的存在会导致自然伽马值的变化；电阻率曲线可以用来确定岩石的孔隙度和渗透率，裂缝和孔隙的存在会降低电阻率值；声波速度曲线可以用来确定岩石的密度和泊松比，裂缝和孔隙的存在会导致声波速度值的变化；中子密度曲线可以用来确定岩石的孔隙度和岩石密度，裂缝和孔隙的存在会导致中子密度值的变化。
通过对这些测井曲线的分析和对比，可以对裂缝性碳酸盐岩储层的物性参数进行评价。
其次，针对裂缝性碳酸盐岩储层中存在的裂缝和孔隙，测井评价还需要进行定量解释。
例如，可以使用裂缝密度和孔隙度来定量评价储层的裂缝和孔隙发育程度。
裂缝密度可以通过自然伽马曲线、电阻率曲线和声波速度曲线来估算，而孔隙度可以通过电阻率曲线和中子密度曲线来估算。
同时，还可以使用各种方法，如裂缝识别方法、孔隙连通性评价方法等，来定量评价裂缝性碳酸盐岩储层的裂缝和孔隙特征。
最后，针对裂缝性碳酸盐岩储层的测井评价结果，需要进行解释和分析，以制定合理的开发方案。
根据测井评价结果，可以确定裂缝性碳酸盐岩储层的含油气性质、储量和产能等参数，为储层的开发提供科学依据。
同时，还可以针对不同位置的裂缝和孔隙特征，采用不同的开发方法和措施，以最大程度地提高储层的产能。
综上所述，裂缝性碳酸盐岩储层的测井评价需要选取适合的测井曲线来确定其物性参数，通过定量的方法来评价裂缝和孔隙的特征，最后对评价结果进行解释和分析，制定合理的开发方案。
这些方法和技术的应用可以为裂缝性碳酸盐岩储层的开发提供有力的支持。
储层孔隙结构测井评价技术
储层孔隙结构测井评价技术储层孔隙结构测井评价技术是石油勘探领域中的重要技术之一，通过对储层中孔隙结构的测量和分析，可以提供关于储层孔隙度、孔隙分布、孔隙连通性等方面的评价信息，对储层的开发和生产具有重要意义。
本文将从测井技术的原理、常用方法以及应用案例等方面进行介绍。
1.测井技术的原理（1）电性测井：通过测量地层的电导率或电阻率等电性参数，可以间接反映储层中孔隙度、孔隙连通性等信息。
常用的电性测井方法有直流电阻率测井、交流电阻率测井、自然电位测井等。
（2）弹性测井：通过测量地层的声波传播速度、回弹系数等弹性参数，可以反演储层孔隙结构的信息。
常用的弹性测井方法有声波测井、密度测井、剪切波测井等。
（3）核磁共振测井：通过测量地层中原子核的核磁共振信号，可以获取储层中流体的物理特性，反演储层孔隙结构的信息。
核磁共振测井技术主要包括核磁共振声波测井、核磁共振图像测井等。
2.常用的测井评价方法（1）测井分析法：通过对测井曲线的解释和分析，结合地质模型和现场岩心数据，对储层孔隙结构进行评价。
常用的方法有孔隙度曲线分析法、电阻率差值法、声波频谱分析法等。
（2）测井模型法：通过建立储层模型，模拟储层中的物理现象，对测井数据进行反演，获得孔隙结构等参数。
常用的方法有核磁共振模型法、声波模型法、电阻率模型法等。
（3）测井评价模型法：通过建立储层评价模型，将测井数据与地质参数进行关联，对储层的孔隙结构进行评价。
常用的方法有模糊综合评价模型、神经网络模型、支持向量机模型等。
3.应用案例测井评价技术在实际油田开发中有广泛的应用，以下是一些典型的应用案例：（1）孔隙度评价：通过测井数据的分析，可以得到储层的孔隙度分布，从而确定储层的孔隙度变化规律，为油藏的开发提供指导。
例如，可以通过测井数据评价储层的孔隙度变化规律，确定注采井的位置和井距。
（2）连通性评价：通过测井数据的分析，可以评价储层中孔隙之间的连通性，从而判断储层的渗透性和储量分布。
根据双侧向测井计算裂缝的各种产状
*根据双侧向测井计算裂缝的各种产状，计算公式如下：所谓裂缝的张开度：指在测井仪器其纵向分辨率的范围内，所有的同井壁相切割的裂缝的宽度的总和。
对于低角度缝和网状缝其计算公式为：ε=1R d −1R bR m/(1.2×10−9)对于高角度缝（>75度），其计算公式为：ε=K RR s −1R dR m/(4×10−10)式中Rd——深侧向电阻率，Ω·m；Rb——基岩块电阻率，Ω·m；Rs——浅侧向电阻率，Ω·m； K R——浅侧向畸变系数，取1.2；R m——钻井液电阻率，Ω·m；ε——裂缝张开度， um。
2.裂缝孔隙度，计算公式：∅f=m f（K Rs−1d）R mf式中m f ——裂缝指数，取1.1R mf——钻井液电阻率,Ω·m∅f——裂缝孔隙度。
3.裂缝渗透率，计算公式：K f=4.16×10−3ε2∅f式中K f——裂缝渗透率，10−3um2，其他符号同上。
4.裂缝线密度：计算公式为d f=200×（K f∅f 32.08）−05式中d f——裂缝线密度，条/m5.裂缝发育指数计算，计算公式为；F1=∅f K fℎ×100式中F1——裂缝发育指数，10−3um2·m;h——储层厚度，m。
6.综合评价指数为了排除岩层基质的影响，定义储层的综合评价指数为：F2=F1（∆t−120）利用双侧向电阻率来计算裂缝的孔隙度基本公式为∅f=m f R mf（1R lls−1R lld）式中Rlld——深侧向电阻率，Ω·mRlls——浅侧向电阻率，Ω·mRmf——钻井液电阻率，Ω·mmf——裂缝孔隙度指数。
1984年，Sibbit 和Faiver 根据上述公式，提出了油气水层裂缝的孔隙度公式。
油气层的裂缝孔隙度为∅f=m f R m（K rR lls−1R lld）水层的裂缝孔隙度为∅f=m f K rR lls−1R tb（R m−1R w）式中Rm——泥浆电阻率，Ω·mR tb——岩块电阻率，Ω·mK r——双侧向畸变系数，低角度缝取1.2，斜交缝取1.1垂直缝取1.0；R w——地层水电阻率，Ω·m。
《测井地质学》第七章 测井裂缝识别与评价
DSI图像
ARI图像
FMI图像
岩芯照片 岩芯照片
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
压裂诱导无效缝储层测 井响应图版
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
水平缝合线图版
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
层理面和泥质条带 图版
二、裂缝的测井响应---- 测井综合响应
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井-
2)双井径曲线反映椭圆井眼
裂缝发育往往引起井壁岩块的崩落,形成椭圆井眼，因 此可利用地层倾角仪两对相互垂直的极板所测的双井径反映 出来。一般它不会长井段出现。
3)仪器转动差异
无裂缝段一般井壁光滑,在测量过程中地层倾角仪因受 电缆钢丝的扭力均匀转动。但在裂缝发育段,井壁沿裂缝方 向的崩落,或者较大的裂缝,使仪器转动减慢、不转、甚至反 转,出现“键槽效应”。
三、裂缝有效性的测井评价及参数计算
裂缝有效性的评价
井下裂缝有效与否,决定于它的张开程度、径向延伸和 连通情况,因此裂缝有效性的评价就是对这三个因素的描述 与评价: 1.从裂缝的张开度来评价裂缝的有效性 2.从裂缝的径向延伸特征来判断裂缝的有效性 3.从裂缝的连通性和渗滤性来判断裂缝的有效性
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井-
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 5. 地层倾角测井
二、裂缝的测井响应---- 8. 井壁成像测井
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. Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 75(26): 4997-5009.Chang X, Li Z, Wang P, et al. 2018. Micro-seismic location based on frequency attenuation compensation. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 61(1): 250-257, doi:10.6038/cjg2018L0396.Chen H C,Meng X B, Niu F L, et al. 2018. Microseismic monitoring of stimulating shale gas reservoir in SW China: 2. spatial clustering controlled by the preexisting faults and fractures. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 123(2): 1659-1672.Diao R, Wu G C, Shang X M, et al. 2017. Joint correction method based on 3D seismic and surface microseismic data. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 60(1): 283-292, doi: 10.6038/cjg20170123.Eisner L, Williams-Stroud S, Hill A, et al. 2010. Beyond the dots in the box: Microseismicity-constrained fracture models for reservoir simulation. The Leading Edge,29(3): 326-333.Gutenberg B, Richter C F. 1942. Earthquake magnitude, intensity, energy, and acceleration. Bulletin of the Seismological Society of America, 32(3): 163-191.Han J, Yao L K. 2015. Crustal stress evaluation method based on seismic activity parameter b-value. Railway Standard Design (in Chinese), 59(7): 36-39, 127.Kanamori H. 1977. The energy release in great earthquakes. Journal of Geophysical Research, 82(20): 2981-2987.Li H, Yao Z X. 2018. Microseismic focal mechanism inversion in frequency domain based on general dislocation point model. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 61(3): 905-916, doi: 10.6038/cjg2018L0237.Maxwell S C,Urbancic T I. 2001. The role of passive microseismic monitoring in the instrumented oil field. The Leading Edge, 20(6): 636-639.Maxwell S C, Rutledge J, Jones R, et al. 2010. Petroleum reservoir characterization using downhole microseismic monitoring. Geophysics, 75(5): 75A129-75A137.Niu X B, Hou G T, Zhang J Z, et al. 2014. Assessment criteria for member 6 and 7 tight sand in Ordos basin and its applications. Geotectonica et Metallogenia (in Chinese), 38(3): 571-579.Scholz C H. 1968. The frequency-magnitude relation of microfracturing in rock and its relation to earthquakes. Bulletin of the Seismological Society of America, 58(1): 399-415. Schuster C L. 1978. Detection within the wellbore of seismic signals created by hydraulic fracturing. ∥48th Ann. Internat Mtg., Soc. Expi. Geophys.. Expanded Abstracts.Shapiro S A, Rothert E, Rath V, et al. 2002. Characterization of fluid transport properties of reservoirs using induced microseismicity. Geophysics, 67(1): 212.Svanes K. 1971. Correction [to “Tectonic stress and the spectra, of seismic shear waves from earthquakes”]. Journal of Geophysical Research, 76(20): 5002-5002.T hill R E. 1972. Acoustic methods for monitoring failure in rock. ∥Proceedings of the 14 U.S. Symposium on Rock Mechanics. New York: American Rock Mechanics Association, 1972.Wang L C, Chang X, Wang Y B. 2016. Locating micro-seismic events based on interferometric traveltime inversion. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 59(8): 3037-3045, doi: 10.6038/cjg20160826.Wyss M, Schorlemmer D, Wiemer S. 2000. Mapping asperities by minima of local recurrence time: San Jacinto-Elsinore fault zones. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 105(B4): 7829-7844.Yang H, Liu X S, Yan X X. 2015. The relationship between tectonic-sedimentary evolution and tight sandstone gas reservoir since the late Paleozoic in Ordos Basin. Earth Science Frontiers (in Chinese), 22(3): 174-183.Zang S X. 1984. Earthquake stress drop and the stress drops of rock fracture. Acta Seismologica Sinica (in Chinese), 6(2): 182-193.Zhai H Y, Chang X, Wang Y B, et al. 2016. Inversion for microseismic focal mechanisms inattenuated strata and its resolution. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 59(8): 3025-3036, doi: 10.6038/cjg20160825.附中文参考文献常旭, 李政, 王鹏等. 2018. 基于频率衰减补偿的微地震定位方法.地球物理学报, 61(1): 250-257, doi: 10.6038/cjg2018L0396.刁瑞, 吴国忱, 尚新民等. 2017. 三维地震与地面微地震联合校正方法. 地球物理学报, 60(1): 283-292, doi: 10.6038/cjg20170123.韩骏, 姚令侃. 2015. 基于地震活动性参数b值的地应力评估方法研究. 铁道标准设计, 59(7): 36-39, 127.李晗, 姚振兴. 2018. 基于“剪切+张裂”一般位错模型频率域求解微震震源机制. 地球物理学报, 61(3): 905-916, doi: 10.6038/cjg2018L0237.牛小兵, 侯贵廷, 张居增等. 2014. 鄂尔多斯盆地长6-长7段致密砂岩岩心裂缝评价标准及应用. 大地构造与成矿学, 38(3): 571-579.王璐琛,常旭, 王一博. 2016. 干涉走时微地震震源定位方法. 地球物理学报, 59(8): 3037-3045, doi: 10.6038/cjg20160826.杨华, 刘新社, 闫小雄. 2015. 鄂尔多斯盆地晚古生代以来构造-沉积演化与致密砂岩气成藏. 地学前缘, 22(3): 174-183.臧绍先. 1984. 地震应力降与岩石破裂应力降. 地震学报, 6(2): 182-193.翟鸿宇,常旭, 王一博等. 2016. 含衰减地层微地震震源机制反演及其反演分辨率. 地球物理学报,59(8): 3025-3036, doi: 10.6038/cjg20160825.。
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。
《测井地质学》第七章测井裂缝识别与评价
《测井地质学》第七章测井裂缝识别与评价测井地质学是地质学与测井技术相结合，通过井下测量仪器对井壁岩石进行物理性质测定，并将测得的数据与地学模型进行对比，从而获取有关地层性质、岩性与流体特征的信息。
本文将介绍《测井地质学》第七章的内容，测井裂缝识别与评价。
裂缝是地壳内岩石中存在的一种断裂性质，是地层发育与变形的重要标志。
在油气勘探开采中，裂缝对于岩石的物性、地质构造以及储层特征有着重要影响。
因此，裂缝的识别与评价成为测井地质学中非常重要的内容。
测井裂缝识别的方法可以分为直接测井和间接测井两类。
直接测井方法主要有声波与电波测井。
通过声波的传播与回波反射特性，可以判断岩石中存在的裂缝。
当声波传播过程中遇到裂缝时，会发生声波的折射、反射以及多次回波的现象，从而形成特殊的声波响应曲线。
通过分析这些曲线的特征，可以快速、直观地判断出裂缝的存在与大小。
电波测井方法主要包括电阻率测井与电感测井。
由于裂缝对岩石的电导率、电阻率以及电极的分布有着显著影响，因此可以通过测量岩石的电导率变化来识别裂缝。
电感测井则是通过测量电磁场的变化来判断裂缝的存在与方位。
间接测井方法主要包括测井剖面、测井曲线分析以及测井解释。
通过分析剖面、曲线以及解释结果，可以间接判断出裂缝的存在。
这种方法主要是通过裂缝对岩石物性、孔隙度、地质构造等的影响来进行判断。
裂缝评价是对裂缝特性进行定量化的过程。
常用的评价参数有裂缝发育程度、裂缝宽度、裂缝密度以及裂缝孔隙度等。
这些参数可以通过测井数据和解释结果计算得出。
测井裂缝识别与评价在油气勘探开采中起着重要作用。
通过测井可以准确、直观地获得裂缝的信息，从而帮助决策者制定合理的开发方案。
另外，测井裂缝识别与评价也为地质解释提供了重要的依据，能够提高油气资源的勘探成功率。
总而言之，《测井地质学》第七章的内容，测井裂缝识别与评价，介绍了裂缝的重要性以及测井中识别和评价裂缝的方法。
通过测井，可以更深入地了解地层中的裂缝信息，为油气勘探开采提供重要的参考。
课题_测井储层评价方法
测井储层评价方法1、测井资料评价孔隙结构储集岩的孔隙结构特征是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系，对于碳酸盐岩来说其孔隙结构主要是指岩石具有的孔、洞、缝的大小、形状及相互连通关系。
储集层岩石的孔隙结构特征是影响储层流体(油、气、水)的储集能力和开采油、气资源的主要因素，因此明确岩石的孔隙结构特征是发挥油气层的产能和提高油气采收率的关键。
常规岩石孔隙结构特征的描述方法主要包括：室内实验方法和测井资料现场评价法。
室内实验方法是目前最主要，也是应用最广泛的描述和评价岩石孔隙结构特征的方法，主要包括：毛管压力曲线法(半渗透隔板法、压汞法和离心机法等)、铸体薄片法、扫描电镜法及CT扫描法利用测井资料研究岩石孔隙结构特征则为室内实验开辟了另一条途径，且测井资料具有纵向上的连续性，大大方便了储层孔隙结构的研究。
1.1 用测井资料研究孔隙结构1.1.1 用电阻率测井资料研究岩石孔隙结构利用电阻率测井资料研究储层岩石的孔隙结构特征，主要还是建立在岩石导电物理模型和Archie公式的基础之上。
电阻率测井资料反应的是岩石复杂孔隙结构内在不同流体(油、气、水)时的电阻率，因此储层岩石不同的孔隙结构特征一定会对电阻率测井响应产生影响。
国内外关于岩石微观孔隙结构模型、物理模型也较多，包括毛管束模型、曲折度模型、电阻网络模型和渗流理论、有效介质理论等。
毛志强等采用网络模型模拟岩石孔喉大小及分布、水膜厚度、孔隙连通性等微观孔隙结构特征参数的变化对含两相流体岩石电阻率的影响，得出了影响油气层电阻率变化规律的2个主要因素分别是孔隙连通性(以孔喉配位数表示)和岩石固体颗粒表面束缚水水膜厚度。
孔隙连通性差的储集层具有较高的电阻率；相反，当岩石颗粒表面束缚水水膜厚度增加时，储集层的电阻率则明显降低。
杨锦林等采用简化的岩石导电物理模型，定义了一个岩石孔隙结构参数S，综合反映了储层孔隙孔道的曲折程度及其大小。
如果孔隙孔道越大越平直，S值越大，说明储层条件越好；反之孔隙孔道越小，越曲折，S值越小，说明储层条件越差。
储层裂缝常规测井响应
双侧向—微球形聚焦测井系列对高角度裂缝，深、浅側向曲线平缓，深側向电阻率> 浅側向电阻率，呈“正差异”。
在水平裂缝发育段，深、浅側向曲线尖锐，深側向电阻率< 浅側向电阻率，呈较小的“负差异”。
对于倾斜缝或网状裂缝，深、浅側向曲线起伏较大，为中等值，深、浅电阻率几乎“无差异”。
声波测井识别裂缝：一般认为声波测井计算的孔隙度为岩石基质孔隙度，其理由是声波测井的首波沿着基质部分传播并绕过那些不均匀分布的孔洞、孔隙。
但当地层中存在低角度裂缝(如水平裂缝)、网状裂缝时，声波的首波必须通过裂缝来传播。
裂缝较发育时，声波穿过裂缝使其幅度受到很大的衰减，造成首波不被记录，而其后到达的波反而被记录下来，表现为声波时差增大，即周波跳跃。
因此，可利用声波时差的增大来定性识别低角度缝或网状缝发育井段。
利用感应差别识别裂缝：钻井液侵入裂缝，使感应测井曲线有明显的降低。
密度测井识别裂缝密度测井测量的是岩石的体积密度，主要反映地层的总孔隙度。
由于密度测井为极板推靠式仪器，当极板接触到天然裂缝时，由于泥浆的侵入会对密度测井产生一定的影响，引起密度测井值减小。
井径测井的裂缝识别对于基质孔隙较小的致密砂岩，钻井使得裂缝带容易破碎，裂缝相交处的岩块塌落，可造成钻井井眼的不规则及井径的增大。
另一方面，由于裂缝具有渗透性，如果井眼规则，泥浆的侵入可在井壁形成泥饼，井径缩小。
因此，可以根据井眼的突然变化来预测裂缝的存在。
井径测井对于低角度缝与泥质条带以及薄层的响应很难区分；另外，其它原因（如岩石破碎、井壁垮塌）造成的井眼不规则，会影响到该方法识别裂缝的准确性。
自然伽玛能谱测井识别裂缝测量地层中天然放射性铀（U238）、钍（Th282）、钾（K40）含量。
原理：正常沉积环境U元素含量低于或接近泥质体（钍+钾）的值，当有裂缝存在时，铀含量比泥质体大。
应用能谱的高铀值识别裂缝和地下流体的运移及活跃程度有关。
当裂缝（孔洞）发育段的地下水活跃时，地下水中溶解的U元素才能被吸附及沉淀在裂缝（或孔洞）周围，造成U元素富集，使得自然伽玛能谱测井在裂缝带处显示出U含量增加，在地下水不活动地区，裂缝性储层的自然伽玛显示为低值。
碳酸盐岩测井储层评价
“三低一高”规律：
低电阻率、低GR、 低中子-伽玛 高声波时差
典 型 岩 性 自 然 伽 玛 曲 线 特 征
自 然 伽 玛 能 谱 曲 线 特 征
GR曲线计算泥质含量
线性方程
非线性方程
自然 伽玛 能谱 能量 窗特 征
自然伽玛能谱粘土矿物分布图
自然伽玛能谱火成岩矿物分布图
§3.2 复杂矿物体积模型定量计算
现代测井储层参数解释的要求
现代油藏描述以地质为主体，综合运用地质、地震、测井、生 产测试等资料，对油藏进行空间的一体化研究．表现在： 1 信息的分辩尺度匹配问题 由于测井探测范围是沟通大尺度地震信息、小尺度岩心信 息之间的桥梁；在空间的一体化研究中，大、小尺度间的各向 异性的包容性与整合性，体现在测井储层参数在区域地质评价 中的约束作用上，单井测井储层参数解释的精确度对于以地质 为主体的区域评价为目的的油藏描述至关重要。因此，适宜的 高质量单井测井储层参数评价，尤其非均质地质体的测井储层 参数评价问题。
2 测井储层参数评价的广度与深度
由于测井信息量的日益丰富、对地质体的评价要求更高， 尤其在测井储层产能预测方面，将是我国测井界目前主要突破 的重点，为即将到来的高精确度现代油藏描述、区域性评价提 供良好的数据基础。
拟解决的问题
1．建立以测井曲线识别储层类型的解释方法与手段； 2．研究裂缝参数的计算与模型方程；进行各项裂缝参数的研究 （裂缝孔隙度、导流能力、类型、渗透率等）； 3．基于双重孔隙系统的存在，展开对阿尔奇方程的研究，通过 岩电实验，探索适合裂缝性碳酸盐岩风化壳储集层的气、水识 别图版及该类储集层的非线性测井解释系统； 4．考虑到裂缝性碳酸盐岩风化壳储集层的厚度薄、变化大的特 殊性、加之合试层产能的现实存在，产能预测与计算困难，通 过非线性数学与测井基本理论的结合，重点研究泛合试层的产 能预测问题； 5．针对测井具有纵向分辩率高，而横向预测能力差的特点，开 展测井、钻井地质、地震联合约束反演研究，通过井旁地震道 的桥梁作用，打通纵、横向储层预测结合部的技术障碍研究；
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的，在岩石中天然存在的宏观面状不连续体。
裂缝性储集层：指天然存在的裂缝对储层内流体流
动具有重要影响或据预测有重要影响的储集层。 评价裂缝性储层/地层的关键是识别裂缝。 识别裂缝主要包含四层含义： 裂缝的真实性， 裂缝的有效性， 裂缝填充物的性质(即含油气性)， 裂缝产状的计算。
●
●
第五章 裂缝储层的测井评价
第二节 裂缝性储层的岩石力学实验与研究 一、储层裂缝系统的成因 二、岩心裂缝观测与分析 三、裂缝的评价
评价裂缝性储层/地层的关键是识别裂缝。 识别裂缝主要包含四层含义： 裂缝的真实性， 裂缝的有效性， 裂缝填充物的性质(即含油气性)， 裂缝产状的计算。
三、裂缝的评价
顶部100m Ⅰ岩性段 Ⅱ岩性段 Ⅲ岩性段
2、统计裂缝分布密度的分形方法
对岩石内分布极不规则的裂缝，采用分数维D值来定 量描述裂缝的发育程度。 具体作法如下： 用边长为r的正方形网格覆盖岩心剖面上的裂缝，统 计包含裂缝的格子数N(r)，改变r，统计对应的N(r)值 如果岩心裂缝分布具有分形特征，则边长r与格子数N 存在下述统计关系： D
1、微侧向测井(微球形聚焦测井)
微侧向测井采用贴井壁测量，由于其电极系尺寸小， 测量范围小 ，所以， 测量结果反映 井壁附近 的地层情 况，对裂缝的发育情况十分敏感。
以轮南地区为例： 致密石灰岩段 的电阻率 R 一般为
2000Ω·m左右，而钻井泥浆滤液R低(即使在地表温度下，也
只有0.3Ω·m以下)，与石灰岩的电性差异极大。
nf = LB
2、岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析 ⑵ 裂缝孔隙度及渗流能力
① 裂缝孔隙度---与裂缝的长度、高度、张开度有关；
--裂缝体积(容积)与裂缝性岩石总体积之比。
★
φf =
Vf V
φf --裂缝孔隙度 Vf--裂缝容积 V--岩石总体积
实际研究中，可用下式求裂缝孔隙度： 裂缝孔隙度
b φf = ×100% D+b
缝度 W＜0.05mm
0.05≤W＜0.1mm
W≥0.1mm
西部某油田JF126井 岩心裂缝宽度与裂缝 倾角关系直方图
② 裂缝长度与裂缝倾角的统计关系
根据解放渠东油田解放126(JF126)井岩心裂缝统计： 裂缝长度L＜10.0cm时，裂缝倾角变化范围较宽； 裂缝长度L≥10.0cm时，裂缝倾角＞50°的占95%以上。
lgN
A(1井)
B(14井)
A(1井)
B(14井)
lgr
两种不同分数维D值的 岩心裂缝分布图
两种统计裂缝密度分布的 分形方法回归图
第五章 裂缝储层的测井评价
第一节 概 述 第二节 裂缝性储层的岩石力学实验与研究 第三节 裂缝的测井响应 一、常规测井曲线对裂缝的响应 二、成像测井对裂缝的晌应
一、常规测井曲线对裂缝的响应 1、微侧向测井（微球形聚焦测井） 2、双侧向测井 3、地层倾角测井 4、补偿密度测井 5、长源距声波测井
对裂缝探测和评价的主要方法与技术有：
地震、钻井、取心、测井和测试。 这里重点介绍从露头和钻井取心中直接观察和测量的 各项裂缝参数--测井评价的基础。
1、对岩心上裂缝的描述
★★
2、统计裂缝分布密度的分形方法
注意：应先把天然裂缝和人工诱导裂缝区分开， 该内容在本章后面讨论。
1、对岩心上裂缝的描述--两个方面
2) 多裂缝参数
1、对岩心上裂缝的描述
⑴ 裂缝的分布--如裂缝组数， 各组裂缝的延伸方向及长度、 缝面倾角及倾向。 ⑵ 裂缝密度--可用体积裂缝密度、面积裂缝密度、 线裂缝密度等来表示。 ⑶ 裂缝强度--表示裂缝密度与岩层厚度频率的比值。
若只存在一层，裂缝强度实际就是线性裂缝密度。
LN 油田的致密灰岩，地质人员用 线裂缝密度 ( 条 / m) 和单位长度岩心上的裂缝长度(cm/m)进行描述。
第四章 测井构造地质分析
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 测井构造研究的一般方法 褶皱构造倾角解释方法 断裂构造倾角测井解释方法 不整合面的地层倾角测井解释 利用井壁成像研究地质构造 井旁复杂地质构造的精细解释
第五章 裂缝性储层的测井评价 第六章 烃源岩与盖层的测井研究
第五章 裂缝储层的测井评价
5%～8%的岩块孔隙中所储可采油量。
② 裂缝渗透率
裂缝性储集岩由裂缝和基质双重介质组成，故存在两 种渗透系统---裂缝渗透系统、岩块渗透系统。
裂缝性岩石总渗透率Kt： Kt＝Kr＋Kf
Kr--岩块基质渗透率
★
裂缝性储集岩的孔隙度与渗透率关系：
总渗透率与总孔隙度之间一般没有一定的正比关系； 通常，裂缝孔隙度很低，但其渗透率却特别高； 裂缝渗透率常高于岩块渗透率几百倍甚至几千倍。
裂缝发育段 ，钻井液沿裂缝侵入， 电阻率出现低阻异 常，往往表现为以深侧向为背景的针刺状低阻突跳。
地层倾角测井(HDT)
图中 微侧向测井 可以 看出，在 5335 - 5380 m 井 段，电阻率出现低阻异 常 -- 以深侧向为背景
微球形聚焦
的针刺状 低阻突跳 ，
在裂缝发育段，为钻井 液沿裂缝侵入结果 -- 裂 缝最为发育。
b --裂缝平均宽度；
D--平行裂缝的平均间距。
★
裂缝性岩石的总孔隙度：
---为裂缝孔隙度与岩块孔隙度之和。
★
●
裂缝孔隙度的数值及其重要性：
裂缝孔隙度一般都很小： 最好的裂缝性储集层，裂缝孔隙度也不超过1%；
若裂缝系统经历大规模溶蚀，裂缝孔隙度可≥2%。
●
裂缝孔隙空间中储藏可采油的能力并不低： 1%的裂缝孔隙所储 可采油量 相当于
LN10井具裂缝段的石灰岩双侧向— 微球形聚焦、倾角测井图
2、双侧向测井
探测深度、探测范围均比微 侧向大得多，使得较大体积范 围内地层电性特征平均化。 深、浅侧向 尤其是 深侧向 表现：电阻率高(可达20000Ω·m以
2、岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析
二、岩心裂缝观测与分析（2）
2、岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析
⑴ 岩心/岩石的裂缝密度 ⑵ 裂缝孔隙度及渗流能力
⑴ 岩心/岩石的裂缝密度 岩石破裂的程度可用裂缝密度说明，如： 体积裂缝密度、 面积裂缝密度 线性裂缝密度 等。
体积裂缝密度VfD：裂缝总表面积(S) 与岩心/基质总体积(Vg)的比值：
主要探讨 ① 裂缝宽度与裂缝倾角的关系 ② 裂缝长度与裂缝倾角的关系 ① 裂缝宽度与裂缝倾角的关系
通过对西部某油田岩心裂缝宽度和裂缝倾角关系统 计表明，总体上裂缝宽度与裂缝倾角呈正相关： 当缝宽W＜0.05mm时， 裂缝倾角变化范围较宽，基本上无优势区间； 当缝宽W＞0.05mm时，裂缝倾角以＞50°为主。
② 裂缝长度：受限于井筒尺寸、裂缝倾角以及裂缝
在地层中分布的随机性，因此，岩心裂缝长度的统计 规律性较差。
③ 裂缝倾角：裂缝系统倾角
直方图。以轮南等油田储层裂缝
为例，由图看出，轮南等油田储 层裂缝以高角度裂缝为主： 倾角＞60°裂缝占61.6%， 倾角＜30°裂缝仅占15.8%
2) 裂缝几何参数间的相关性分析
1、裂缝型储层 2、裂缝--孔隙型储层 3、裂缝--洞穴型储层
1、裂缝型储层
指在致密岩层(碳酸盐岩)中因发育较多的裂缝而形成的 储层。 其孔隙度很低，通常＜1%，孔径多＜0.01mm， 基本上不具备储集、渗滤价值。
储集空间和渗滤通道主要由裂缝提供。
对于纯裂缝型储层，其成因主要是构造应力作用，因 此裂缝常具有明显的组系方向性，可进一步分为：
V fD
S = Vg
面积裂缝密度AfD--指裂缝累积长度 nf ⋅ I 与流动截面上
基质总面积Sg的比值：
L nf ⋅ I = A fD = Sg Sg
nf--裂缝总条数
I--裂缝平均长度 Sg--流动横截面积
线性裂缝密度LfD--指与岩心/一直线(垂直于
流动方向)相交的裂缝数目与此岩心长度的比值
L fD
⑴ 高角度裂缝型储层 ⑵ 低角度裂缝型储层 ⑶ 网状裂缝型储层
2、裂缝--孔隙型储层
指岩石具有相当的有效孔隙背景下，又被各种裂缝切 割而形成的储集层。主要储集空间是岩石的孔隙， 而形成的储集层
主要渗滤通道则是裂缝。
3、裂缝--洞穴型储层 指 在裂缝型储层 的 背景下 ，由于地下水的 溶蚀作 用，又产生洞穴而形成的一类储集层。
裂缝长度L＜6.5cm 6.5cm≤L＜10.0cm L≥10.0cm
第二节 裂缝性储层的岩石力学实验与研究
二、岩心裂缝观测与分析
1、岩心裂缝几何参数的相关分析
1) 裂缝几何参数的统计
① 裂缝宽度(张开度) ②裂缝长度 ③裂缝倾角
2) 裂缝几何参数间的相关性分析
① 裂缝宽度与裂缝倾角的关系 ② 裂缝长度与裂缝倾角的关系
LN地区奥陶系岩心统计方解石半充填裂缝密度数据表(据何远碧，1991)
井号 裂缝密度 岩性段
LN1 条/m
0.27 0.19 0.45 0
LN10
LN11
LN13 cm/m
6.47 11.01 12.36 11.11
cm/m
2.47 1.05 7.99
条/m cm/m 条/m cm/m 条/m
0 0.1 6 0.61 0 11.63 6 10.86 0.30 0.02 0.21 0.16 0.5 1.11 2.19 1.12
裂缝产生的原因--是由于岩石破裂。 岩石破裂归因于各种地质因素，可概括为两类，即
构造因素 与 非构造因素。
⑴ 地壳变动--如褶皱作用、断层作用； ⑵ 在区域应力场作用下产生局部构造差异应力； ⑶ 遭受侵蚀--上部易碎的脆性岩层膨胀、碎裂； ⑷ 由于矿物变化、失水引起页/泥质岩石体积收缩； ⑸ 火成岩在温度变化时体积收缩 等。