01 第3节 地层倾角测井

同向单一组合斜裂缝 网状裂缝 … …
破碎型似水平裂缝
楔状似水平裂缝
同向单一组合斜裂缝： 特点：对角极板（1-3或 2-4）在同一井段触及裂 缝，一般延伸井段较长。
同向单一组合斜裂缝
高角度裂缝： 高角度裂缝 特点：对一条或相对的两条电导率曲线上 显示比较厚的异常。
应用地层倾角测井，在识别断层、不整合、裂 缝、沉积构造、确定地应力等方面做了大量的研 究工作，在油气勘探开发工程中发挥了重要的作 用。
第三节 地层倾角测井
一、地层倾角测井原理 二、地层倾角测井数字处理原理(部分内容) 三、地层倾角测井的地质应用
一、地层倾角原理--以阿特拉斯1013地层倾角仪为例
l号极板方位角AZ(μ)
虚线1-3极板之间 井径CAL1(d1)
井斜角DEV(δ)
l号极板相对 方位角RB(β)
地层倾角测井照像记录曲线(9条)
二、地层倾角测井数字处理原理
根据地层法向计算地层倾向和倾角(大地坐标系) 用相关对比方法确定地层法向在仪器坐标系中的坐标 用坐标变换公式确定地层法向在大地坐标系中的坐标
某井短对比矢量图 左图未消去构造倾 角，层理倾斜方向即 古水流方向为北东方 向，与区域地质资料 不符； 右图消去构造倾 角，反映古水流方向 为南西方向，与区域 地质资料符合。
未消去构造倾角 消去构造倾角
第三节 地层倾角测井
一、地层倾角测井原理 二、地层倾角测井数字处理原理(部分内容)
1、相关对比中步长、窗长和探索长度的选取 2、倾角处理成果显示--列表、 倾角矢量图、
⑵ 倾角矢量图
又称蝌蚪图，纵坐标表示深 度，横坐标表示倾角大小，倾 角大小格式比例一般是非线性 的，可在不同区间，选取不同 比例，如0～30°、30～70° 可用不同的线性比例。 蝌蚪的方向表示地层在该点 倾斜方向。
⑶ 方位频率图
用0、90°、180°、270°分 别表示北、东、南、西方位； 用同心圆表示角度大小，两个 同心圆之间的距离为10°。把 倾向φ和倾角θ看成极坐标， 点在图上--史密特图。 在史密特图的基础上，将图中大圆每15°或10°为一间 隔分为若干扇形区，对落在其中的点子进行个数统计，然 后绘出方位频率折线--方位频率图。
--四臂地层倾角测井仪，可同时记录九条曲线
主要测量部分包括：
⑴ 四个装有极板和电极系的加压 臂，各极板在同一水平面上，方位 相差90°，可测出4条微聚焦电导率 曲线DIP1、DIP2、DIP3和DIP4。 ⑵ 四个加压臂同时起井径仪作 用，测井1-3、2-4极板之间两条井 径曲线CAL1(d1)和CAL2(d2)。
1、利用倾角测井的矢量图解释地质构造
1) 关于倾角矢量的“模式” 2) 根据倾角矢量模式组合解释断层、不整合实例
1) 倾角矢量的“模式”
地层倾角测井研究构造与沉积时，在矢量图上可以 把地层倾角的矢量与深度的关系大致分为4类：
“红色”模式、 “绿色”模式、
“蓝色”模式 “白色(杂乱)”模式
倾角矢量的“模式”
⑶ 用磁罗盘测量l号极板相对 于磁北极方向的方位角 AZ(μ)，简称l号极板方位角。 ⑷ 用井斜重摆测量井斜角 DEV(δ)。 ⑸ 用井斜方向重摆测量l号极 板相对于井眼方位的相对方位 角RB(β)，简称相对方位角。
相对方位角
井斜角 方位角
四条微聚焦电导率曲线
实线为2-4极板之 间井径CAL2(d2)
对比长度(窗长)
探索长度--指对比曲线两两对比时，当基本曲线段 (对比长度)确定以后，在对比曲线与它对应的一段曲线
之外，探索相关性的最大范围。探索长度是井径与 探索角正切乘积的2倍，即：SL＝2×d×tgα。
探索角--如果以井眼直
径d作为直角三角形的底 边，以探索长度SL的一半作 为直角三角形的另一直角边
2) 根据倾角矢量模式解释构造、不整合实例
逆掩断层
不对称背斜
地层角度不整合
砂体上覆泥岩倾向反映砂体尖 灭方向(相反为加厚方向)
2、利用倾角矢量模式解释沉积构造
倾角用于沉积解释主要是沉积旋回解释、沉积间断面 解释和层理面识别，具体内容在第三章中讨论。
三、地层倾角测井的地质应用
3、利用倾角测井曲线识别裂缝 电导率异常检测(DCA)是针对致密地层以探测裂缝为 目的，对倾角测井进行的一种特殊处理方法。
相关对比中步长、窗长和探索长度的选取 倾角处理成果显示--5种显示类型 消去构造倾斜
二、地层倾角测井数字处理原理
3、消去构造倾斜
砂岩中层理的倾向和倾角包含两方面因素： 原始沉积倾向和倾角、构造倾斜影响。 尤其当构造倾向和古水流方向相反，且构造倾角
较大时，若不消除构造倾斜影响，在判断古水流方向
上可能得出错误的结论。
第一章 测井方法及其地质响应
第一节 岩性、孔隙度测井系列 第二节 电阻率测井系列
一、普通电阻率测井 二、侧向测井(三电极侧向测井、七电极侧向测井) 三、微电阻率测井(微电极系测井、双侧向-微球形聚焦测井) 四、感应测井
第三节 地层倾角测井 第四节 成像测井方法
地层倾角测井是一种用来确定：
过井的地层平面相对于水平面的倾斜角， 及相对于磁北极的倾斜方位角的测井方法。
值得注意： 即使是比较理想的图，要想用地层倾
角测井完全把砂岩层理反映出来，还做不到。
长对比矢量图：窗长为步长的倍数要大--突出薄Fra Baidu bibliotek质 夹层对角度的贡献；矢量图上的小蝌蚪主要反映砂岩
体中薄泥质夹层或地层界面的产状，矢量一致性好。
短对比矢量图：
一部分反映了泥 质夹层或地层界面 的产状； 多数点反映砂岩 层理情况。
●
用地层倾角研究地层的沉积特点时：
包括分析古水流方向、地层层理、分析沉积环境等， 可采用短窗长。 原因：在研究沉积现象时，细小层理 的变化往往在相当小的范围内就有很大的变化。 选取窗长为步长的小倍数，一般采用参数为： 步长为 0.2m 或 0.4m， 窗长为 0.6m 或 0.8m。 探索角为 20°，
至得出错误结论。 此时，利用地层倾角矢量图，特别是利用换算成地层 剖面的杆状图，可以得到可靠的资料。
右图为尼日利亚 三角洲层序中的相 邻的两口井的SP和R 曲线，两口井之间 的对比好像有多种 选择的可能，以A井 中的H层为例，它究 竟对应B井中的哪一 层就不太好确定。
增添了地层倾角矢量图后， 在A井中根据地层倾角图选出 构造角，并计算出构造角沿AB 方向视倾角，从而划出视倾斜 线AE；同样，可作出BF线。 在A井中的地层可沿AE线方 向寻找B井的响应地层。在B井 地层可沿BF线方向寻找A井中 的响应地层。由此可以得出正 确的对比结果。
(沿井壁方向)，则
1 SL所对 2
的角度α称为探索角。
步长、窗长、探索长度三参数又互相联系，如何合理选 取数值，与所要解决问题的性质有密切关系：
●
用地层倾角解决构造问题时：
包括：地层构造形态、断层位置和产状、不整合 等， 采用长窗对比。
原因：研究构造时，所涉及的地层几何形状较大，只有 在比较长的窗长内才能更有效地看出它的变化特点。 同时，由于地层形态变化总是渐变的，为了减少随机误 差和地层不均匀性所造成的误差，选窗长为步长的几倍 数，如4～6倍，使两个相邻窗长中重叠部分加大。
原理：高电阻的致密地层裂缝中侵入了钻井液，从而使 接触到裂缝的微电阻测井产生低电阻异常。 在极板间1-2，2-3，3-4，4-1的组合并进行微细层理对 比的基础上，对那些对比不上的部分，即认为不是层理面 引起的电导增大部分，可以视为“异常”。
根据计算出的每一极 板的电导异常，把它绘 在方位曲线上(只要一号
常见的四种倾角测井模式
第三节 地层倾角测井 三、地层倾角测井的地质应用
1、利用倾角测井的矢量图解释地质构造 1)倾角矢量的“模式”
“红色”模式 “绿色”模式 “蓝色”模式 “白色(杂乱)”模式
2) 根据倾角矢量模式解释构造、不整合实例
2、利用倾角矢量模式解释沉积构造 3、利用倾角测井曲线识别裂缝(DCA) 4、利用双井径差值分析现代地应力
⑸ 圆柱面坐标图
在一个重要圆柱面上， 把地层倾斜表示出来的一 种直观图。一个竖直的圆 柱面和地层面的交线为椭 圆型曲线a，把圆柱面剪 开并把交线a展现在上面 即为圆柱面坐标图。
二、地层倾角测井数字处理原理
根据地层法向计算地层倾向和倾角(大地坐标系) 用相关对比方法确定地层法向在仪器坐标系中的坐标 用坐标变换公式确定地层法向在大地坐标系中的坐标
杆状图实际应用：用相邻2口井的 垂直剖面杆状图，可帮助进行地层对
比，绘制横剖面图。
●
在地层层序和岩性、岩相横向变化不大的地区 利用SP和视电阻率组成的标准曲线进行地层对比，
效果一般来说是比较好的。
●
在地下岩性、岩相横向变化大的地区
如三角洲沉积地层，特别是在井距较大情况下， 用SP和视电阻率曲线进行地层对比就非常困难，甚
2、倾角处理成果显示
地层倾角原始测井曲线，经计算机相关对比和处理 后，计算出地层倾向和倾角，以各种直观形式表示出 来，主要有：列表、 倾角矢量图、 方位频率图、 杆状图、圆柱面坐标图 等。 ⑴ 列 表
倾角列表打印输出
深度 （米） 4711 4713 … 倾角 2.0 2.0 … 地层倾斜 方位 方向 151 148 … S29E S32E … 井眼倾斜 井斜角 方位 0.8 0.4 … 58 62 … 方向 N58E N62E … 置信度 100 100 …
极板的方位已知，其他极板的 方位皆与它相差90°的倍 数)。这样，可对某一层
电导异常检测
电导异常 方位频率图
段统计其电导异常方位 频率--获得电导异常图 及方位频率图。从图中 可以看出裂缝发育的位 置及发育程度。
●
高角度裂缝往往在对称极 根据两点确定直线的 原理，在方位频率图 上对称的电导异常方 向才可能指示裂缝发 育方向。
探索长度(SL)的选取：直接依赖于探索角， SL＝2×d×tgα
探索角的选取与所研究对象的倾角有关，
● ●
所研究的对象倾角陡时，探索角就取大一点； 所研究的对象比较缓时，探索角就取小一点。
通常，研究构造问题时采用的处理参数为：
窗长 3m 或 4m ； ● 探索角 35°； ● 计算步长为 0.6m 或 1m (经验值)。
方位频率图、 杆状图、 圆柱面坐标图
3、消去构造倾斜
三、地层倾角测井的地质应用
三、地层倾角测井的地质应用
地层倾角测井资料随着处理技术的不断完善，在石油 和天然气勘探开发中获得了广泛的应用，下面先就一些 主要用途做一简单介绍，主要用途有4个方面：
1、利用倾角测井的矢量图解释地质构造 2、利用倾角矢量模式解释沉积构造 3、利用倾角测井曲线识别裂缝(DCA) 4、利用双井径差值分析现代地应力
相关对比中步长、窗长和探索长度的选取 倾角处理成果显示 消去构造倾斜
1、相关对比中步长、窗长和探索长度的选取
对比长度(窗长)--指地层 倾角测井相关对比中作为对 比依据的基本曲线段长度， 可在0.5～10m之间变化。 步长--指地层倾角测井相关对比中相邻两个计算点之 间的长度。通常把Ⅰ号曲线的基本曲线(一个基本长度)的 中点深度作为计算点的深度，因此，步长也可以说是Ⅰ 号曲线上相邻两个基本曲线段之间的长度。
方位频率图的应用
●
研究构造地质时，应用
方位频率图可确定构造倾 向和倾角；
●
研究沉积相中，应用它
地层倾斜方位频率图
可层理类型，确定古水流 方向。
2、倾角处理成果显示
⑷ 杆状图
在一个垂直剖面上，把地层倾斜显 示出来的一种图叫做杆状图，又叫视 倾角图。类似于一个垂向剖面中，剖 面与地层面的一系列交线。
板(相差180°)上出现连续较长 的电导异常；
●
低角裂缝异常则是不规则
的出现在极板上，且多为薄的 尖峰状。
裂缝的形态类型及其测井响应 似水平裂缝； 双向组合裂缝； 似水平裂缝：
特点：四个极板差不多 在同一井段内出现异常； 主要形态有：单一似水平 裂缝、破碎型似水平裂 缝、楔状似水平裂缝等。
单一似水平裂缝
“红色”模式：倾向大体一 致、倾角随深度增加而逐渐 增大的一组矢量，可指示断 层、沙坝、河道等。 “蓝色”模式：倾向大体一 致、倾角随深度增加而逐渐 减小一组矢量，它可指示断 层、水流层理等。
常见的四种倾角测井模式 构 造 倾 角
“绿色”模式：倾向大体一 致、倾角不随深度变化的一 组矢量，一般反映构造倾 斜、直线斜层理等。 “白色(杂乱)”模式：倾向大 体一致或杂乱、倾角变化很 大，或点子很少、可信度 差，可以标示断面、风化面 或岩性粗缺少好的层理等。