变质岩储层识别技术综述

变质岩储层识别技术储层识别技术是变质岩油气藏测井评价的核心技术系列： 包括储层识别技术和裂缝有效 性评价技术。

利用 常规测井资料定性 识别储层，通过成 像测井资料实现对 储层裂缝发育程度 及产状的定性描 述，并采用多极子声/电成像 裂缝产状 岩性识别 阵列声波 常规测井 储层识别 储层测井 识别、分类 岩心 试油试采 录井 钻井阵列声波资料评价储层裂缝的有效性，从而达到识别储层的目的。

（一）储层识别技术1.基于测井响应模型的常规测井资料识别储层技术RS(Ω·m) RT(Ω·m) RMLD(Ω·m) Pe(B/e) AC(μs/ft) DEN（g/cm3） CN(%)全烃% 0.01 100深 度 (m)0GR(API)2502 22000 20000 140 220 40 3 -186CAL(in)测井 解释 岩性 剖面测井 一次 解释 结论有效 厚度0.01 0.01 0.01 0.01c1% c2% c3% nc4%100 100 100 100试 油 投 产36220004216113.516220.5163 3.0 1642 0 0 9 . 5 . 2 7 2 0 0 9 . 6 . 1 13970 3980 3990 4000 401 0 402 0165 166u技术定义：利用复杂岩性储层在常规测井资料的测井响应特征识别储层。

u 技术原理：1 ○双侧向电阻率测井对裂缝的响应特征：裂缝对电阻率测井的影响主要取决于裂缝的方向（垂直或水平） 、大小与长度（径向与 垂向）以及所含流体性质（泥浆滤液、地层水或者油气） 。

对于双侧向测井，在高阻剖面中得裂缝发育层段上，曲线呈明显的低电阻率异常。

一般 来说，对于 60 ~ 70 % 的高角度裂缝带，双侧向测井曲线呈正差异，既深侧向视电阻率大 于浅侧向视电阻率，其比值约为 1.5~2 左右；对于低角度裂缝，特别是水平裂缝，双侧向测 井曲线呈现小的差异或者无差异。

当基质孔隙度较大时， 双侧向曲线的差异显示不仅与高角 度裂缝有关，而且也是地层含油性的指示。

因此，深、浅侧向曲线之间的差异，与基质孔隙 度、孔隙流体性质、裂缝的产状、裂缝的发育程度及钻井液侵入特性等因素有关，只有进行 综合分析，才能正确地判断裂缝。

2 ○声波时差测井对裂缝测井响应特征： o o实验室模型实验表明：裂缝对声波时差的影响，一方面和裂缝的宽度有关，另一方面和 裂缝的倾角也有关系。

对于低角度裂缝来说，声波时差和裂缝（单位长度上的裂缝宽度）之 间的关系符合怀利公式。

对斜交缝，关系的非线性逐渐明显，声波孔隙度随着裂缝倾角的增 大而增大。

当垂直裂缝切割井眼时，声波沿骨架直接传播，不反映裂缝。

另外，在裂缝带， 由于滑行波产生的首波严重衰减，而使声波时差曲线可能出现周波跳跃。

3 ○中子孔隙度测井对裂缝测井响应特征：中子孔隙度测井通过测量地层的含氢指数来反映地层孔隙度， 在岩石骨架不含氢的情况 下，反映地层的总孔隙度。

致密岩石基质孔隙度很低，故中子孔隙度测井出现低值，而裂缝 和溶洞的中子孔隙度为高值，因此中子孔隙度测井可直接反映裂缝和溶洞的发育程度。

4 ○补偿密度测井对裂缝测井响应特征：补偿密度测井用以测量岩石的体积密度， 主要反映岩石的总孔隙度， 与孔隙的几何形态 无关，由于补偿密度测井仪是极板推靠式仪器，有方向性，其测量值与极板是否紧贴井壁关 系极大，若极板靠上裂缝，反映的孔隙度则偏高，密度值低；反之，孔隙度则偏低。

因此它 不能全面反映地层的裂缝系统。

5 ○岩性密度测井对裂缝测井响应特征：光电吸收截面指数取决于地层元素的原子序数， 当钻井液中加入重晶石时， 在裂缝面会出现重晶石积累， 由于重晶石的光电吸收截面指数值很大， 造成光电吸收截面指数曲线在裂 缝段变大。

6 ○自然伽玛能谱测井对裂缝测井响应特征：由于裂缝是流体循环的好场所，由于水的运移，铀盐会在裂缝壁上积累，从而在裂缝段 形成一定的铀异常。

因此可以通过铀异常来识别裂缝型储层。

钍通常代表地层中某些矿物蚀 变形成粘土，对裂缝的渗透性具有一定的破坏作用。

因此，一般情况下高钍层往往代表裂缝 填充程度高。

u 注意事项： ①声波的传播特点决定它对水裂缝的敏感性，它与传播路径中缝的开度有关，在水平、 低、中、高角度缝发育的层段都有变化，只有在纵向缝上无反应； ②存在着因含造岩矿物钍石所致的高钍层， 并非为岩石中矿物蚀变形成粘土而致， 分析 中要加以区别。

2.基于声电成像测井识别储层技术u 技术定义： 利用井壁成像测井 （数字井周声波成像测井与微电阻率扫描成像测井） 对井壁地层进行 成像，较直观地反映井壁地层的特征，从而有效地识别储层。

u技术原理：1 ○井周声波成像测井识别储层：井周声波成像测井仪利用旋转式换能器， 以一定的速度向地层发射高频脉冲声波， 以脉 冲回波的方式对井眼四周进行扫描。

脉冲声波被井壁反射回来后，由换能器接收，测井系统 测量并记录井壁地层反映的回波幅度和回波时间。

主要利用反射波强度和反射波到达时间， 对井周表面特征进行分析。

岩石声阻抗的变化（如岩性、物性及沉积构造等）使探头接收到 的回波幅度发生变化； 同时将回波传播时间转换成传播距离加以记录， 按井周 360 度显示成 灰度或彩色图像，可观察井下岩性及几何界面的变化，用以识别裂缝、地层解释和薄层分析 等。

2 ○微电阻率扫描成像测井识别储层：微电阻率扫描成像测井仪利用贴井壁极板上的纽扣电极阵列记录上百条微电阻率 （或电 导率）曲线，这些曲线反应了极板所掠过的那部分井壁地层导电性的相对变化特征，具有极 高的垂向分辨率。

对测得微电阻率曲线， 经适当处理可刻度为彩色或灰度等级图像， 反映地层微电阻率的 变化，从这些测量信息中，可提取地层地质特征信息。

一般来说电阻率值越高，色度越浅； 电阻率值越小，色度越深。

井壁微电阻率图像的色彩和灰度反映的是岩性、 孔隙度和流体性质的变化。

图像代表的 是沿井壁的地层电阻率非均质特征变化， 电阻率的变化可以是由岩性、 孔隙结构、 泥质含量、 冲洗带性质及井壁不规则等引起的。

因此结合其它测井资料， 可以对井壁微电阻率图像进行 地质刻度，确定岩性、孔隙度和泥质含量变化对电导率的影响。

u技术特点： ①能从构造角度快速、直观的判断裂缝位置、形状、产状和密度； ②由于成像测井具有很高的纵向分辨能力，使得该技术对于储层识别更加精细，准确；3 ○由于成像测井技术的高分辨率，使得该技术能更加精细的确定储层有效厚度；4 ○在没有钻井取芯的时候可以替代钻井取心进行储层的岩心描述。

u适用范围：1 ○基于声电成像测井识别储层技术结合常规测井资料识别储层技术能直观快速地找到裂缝， 但对于储层裂缝有效性评价上存在技术上的局限， 结合阵列声波测井能在储层的识别 上能发挥更好地效果；2 ○声电成像测井资料包括了丰富的信息， 但也与其它测井方法一样是一种间接的物理信息，有钻井、施工等因素影响着地层定性定量的结果。

必须通过岩心、录井、试油等第一性 资料的刻度。

u 实例： 某区块应用声电成像测井识别识别垂直缝、高角度缝、低角度缝、网状缝： 垂直缝在成像图上表现为对称出现的暗色条纹， 不能形成正弦或余弦波形， 不能切割整 个井眼；高角度缝在图像表现为低电阻的暗色条纹，形成高幅度的正弦或余弦波形，切割整 个井眼； 低角度裂缝在成像图上表现为低电阻的暗色低幅度的正弦或余弦波形， 切割层理或 井眼；网状缝由于裂缝相互交织在一起，相互切割，在成像图上表现为暗色网状形态。

垂直缝声、电成像上的响应特征高角度缝在声、电成像上的响应特征低角度裂缝在声成像上的响应特征网状缝在声、电成像上的响应特征3.多极子阵列声波测井识别储层技术u 技术定义： 多极子阵列声波测井识别储层技术可以准确的识别裂缝， 判断有效的渗透层段， 准确判 定有效裂缝储层。

u技术原理：1 ○利用声波幅度衰减识别裂缝储层：利用声波幅度衰减识别裂缝储层的理论基础是由于岩石骨架和裂缝中的流体之间的声 阻抗差别较大而造成的纵波、横波及斯通利波能量的衰减。

由于纵波、横波及斯通利波的传 播方式不同，其幅度高低与下列因素有关，裂缝的倾角、裂缝张开度及裂缝内介质与地层介 质声学性质的差异有关， 水平和低角度的裂缝对横波幅度影响大， 中高角度的裂缝对纵波幅 度影响大，斯通利波幅度的衰减与裂缝内充填的介质有关，当裂缝被流体充填时，流体和地 层岩石骨架之间声阻抗差别较大， 会造成斯通利波幅度的衰减， 井眼较规则的情况下斯通利 波幅度衰减意味着地层为有效渗透层段。

某井利用声波测井资料识别储层实例见下图。

4118-4110m 层段纵波、横波及斯通利波 能量均无衰减，同 样成像图上裂缝不 发育，明显看到椭 圆井眼存在，为致 密层，与此相比在 4112-4117m 层段， 纵波、横波及斯通 利波能量均有明显 衰减，显示水平或 低角及中高角度裂 缝发育，且为有效 裂缝，成像图上看 到指示低角度及中 高角度裂缝发育；4144-4151m 层段，横波及斯通利波能量均有明显衰减，指示中高角度裂缝发育，成像图上 明显看到该段发育高角度裂缝和一组垂直裂缝；4151-4160m 层段，只有纵波能量衰减强烈， 幅度很低， 横波无衰减， 斯通利波幅度略有减低， 成像图上看到幅度较低不连续的暗色条纹， 指示低角度裂缝发育，该井测试，日产油 35.52 吨，日产气 3496 方。

由此，利用阵列声波 测井资料提供的参数可以识别储层，分析判断地层的渗透性。

2 ○利用反射系数识别裂缝储层：通过对斯通利波进行波分离， 可得到上行和下行的反射斯通利波， 由此计算出反射系数。

利用反射系数可以识别裂缝。

裂缝处（一般 都是张开裂缝段） 由于介质的充填 会产生明显的波 阻抗界面，斯通利 波穿过界面时，反 射系数会出现突 变，因此，利用反 射系可以识别裂 缝。

此外，反射系 数也可指示岩性 界面，因岩性界面 处也会有明显的 波阻抗变化，必须 综合分析。

3 ○利用斯通利波识别有效渗透层段：斯通利波幅度的衰减与裂缝内充填的介质有关， 当裂缝被流体充填时， 流体和地层岩石 骨架之间声阻抗差别较大，会造成斯通利波幅度的衰减，当裂缝被矿物质充填时，矿物质和 地层岩石骨架之间声阻抗差别不大，斯通利波幅度的衰减不明显，因此，井眼较规则的情况 下斯通利波幅度衰减意味着地层为有效渗透层段。

斯通利波衰减增强的特征是频率下移， 波速减小的特征是传播时间滞后， 因此通过正确 显示频移和时滞这两个特征来指示地层的渗透性。

下图中频移和时滞同时出现的层段为有效裂缝发育段，4595-4605m、4610-4618m 井段 明显出现频移和时滞，中心频率下降，波形图上也表现出声波能量衰减强烈，表明有效裂缝 发育，对 4585-4633.5m 井段试油，获日产油 75.5 吨，日产气 27402 方。