FMI成像测井的地质综合应用
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曲流河
底冲刷、正旋回、伽马箱状
交错层理
沉积相分析
古水流方向分析
沉积相分析
古水流方向分析
沉积相分析
交错层理倾向 交错层理倾向 （消除构造影响前） （消除构造影响后）
古水流方向分析
3164m
3250m
3355m
3432m 4187m 3600m 2991m
火山岩相分析
火山口相 近火山口相 远火山口相
FMI成像测井的综合地质应用
杨 品 Data & Consulting Services Schlumberger
FMI
digital telemetry cartridge digital telemetry adaptor depth correlation tool controller cartridge flex joint insulating sub inclinometer acquisition cartridge
φ
Matrix +
φ
Vugs / Mouldic +
φ
Fractures
地应力分析
地应力分析
双井径分析
5188m
5503m
井壁崩落方向：
NW-SE
现今最大水平 主应力方向：
NE-SW
地应力分析
井壁崩落图像观察
图像上两条间隔180o的 暗色条带为典型的由 地应力作用造成的井 壁崩落，其应力分析 结果较双井径更为可 靠。左图显示，井壁 崩落方向为北西－南 东，据此判断现今最 大水平主应力方向为 北东－南西。
断层
地层产状与井旁构造分析
倾角
实例
北北东倾
30－40°
南东倾
37－70°
地层产状与井旁构造分析
实例
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
高导缝
高阻缝
诱导缝
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
髙导缝
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
髙阻缝
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
诱导缝
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
岩浆岩以断层插入 上覆沉积岩
微断层
裂缝特征与定量计算
高 导 缝
裂缝倾向：南南东为主 裂缝走向：北东东－南西西为主
裂缝产状
裂缝倾角：10o－80o
高 阻 缝
裂缝倾向：南东为主 裂缝走向：北东－南西 裂缝倾角：20o－90o
诱 导 缝
裂缝倾向：北西、南东 裂缝走向：北东－南西 裂缝倾角：50o－90o
裂缝特征与定量计算
定量计算
裂缝视孔隙度<1.2%(0.1%)
孔洞特征与孔隙频谱分析
孔洞特征
孔洞特征与孔隙频谱分析
50 %
NPHI
频谱分析
0 50 % 0
Logs / FMI
RHOB
φ
Total =
φ
Matrix +
φ
Vugs / Mouldic +
φ
Fractures
次生孔隙
孔洞特征与孔隙频谱分析
频谱分析
φ
Total =
W=裂缝宽度 A=由裂缝造成的电导异常的面积 Rxo=地层电阻率（一般情况下是冲洗带电阻率） Rm=泥浆电阻率 c，b=与仪器有关的常数 A，Rxo都是基于标定到浅侧向电阻LLS后的图象 计算的。
裂缝特征与定量计算
定量计算
视裂缝长度: 1-7m/m2
视裂缝密度2-8#/m
裂缝宽度125-1000um 裂缝水动力宽度125-2000um
马18井
岩性剖面
1550
火山角砾岩
1350
小 旋 回
1600
溢流相 玄武岩 玄武岩
溢流相
小 旋 回
玄武岩
凝灰岩
1400 1650
泥岩
1700
大 旋 回
火山集块岩
爆发相火 山角砾岩
1450
大 旋 回
爆发相 火 山集块岩
地层产状与井旁构造分析
不整合面
地层产状与井旁构造分析
不整合面
地层产状与井旁构造分析
*Formation MicroImager
FMI
Image Processing
192 micro-resistivity measurements transformed to color scale
Colors
1
来自百度文库
1
Frequency
0 min
0 max
min
Histogram of Image Data
井壁崩落方向
井壁崩落方向
地应力分析
诱导缝分析
诱导缝走向：北东－南西
1.诱导缝极其发育，主要集 中分布于5620m以上井 段，下部不发育。图像呈 羽状或垂直暗色线条，倾 角高； 2.诱导缝走向为北东－南 西，表明现今最大水平主 应力方向为北东－南西， 与井壁崩落双井径及图像 观察分析结果一致。
薄层分析
研究目的： ¾有效利用FMI高分辨率电阻率进行薄层 识别和油水层判别 研究方法： ¾ 常规测井曲线受其分辨率的控制，对 于0.5米以下的储层难以准确识别 ¾对于薄互层，低分辨率的常规电阻率 受互层平均效应的影响，而且难以判断 其流体性质，甚至油水识别困难 ¾FMI图像分辨率为5mm，可以清楚地识 别薄层和薄互层，而且FMI高分辨电阻 率有能反映互层的真实电阻率特征，油 水层有明显的电阻率特征差异 ¾FMI成像测井不仅具有高分辨率图像， 而且可以提供高分辨率电阻率，以辅助 常规测井进行薄层的识别和油水层的判 别 研究意义： ¾薄层是中国陆相地层的普遍特征，在 油藏的开发中发挥着重要的作用，或是 薄岩性高产层，或为渗流屏障。有效识 别薄层、准确判别其流体类型对油藏的 认识和开发具有非常重要的意义
优势与应用
FMI
优势与应用
岩性识别
火山熔岩
致密玄武岩
孔洞玄武岩
裂缝玄武岩
岩性识别
火山角砾岩
火山集块岩
火山角砾岩
凝灰岩
岩性识别
碎屑岩
泥
岩
粉砂岩
砾
岩
岩性识别
碎屑岩
交错层理
交错层理
块状层理
砂
岩
砂
岩
砂
岩
岩性识别
碳酸盐岩
藻灰岩
缝合线灰岩
溶蚀孔洞灰岩
层理类型
块状层理
砾 岩
砂 岩
层理类型
水平层理
max
FMI
沿 正 北 方 向 展 开
图像解释
开 在展 面 平 线 眼的 弦曲 井 穿 正 整的 未切 不完 为 图上
切穿井眼的平面在展开 图上为完整的正弦曲线
平面展开图
柱面图
FMI
图像解释
FMI
图像解释
FMI
• 形象直观，与露头、岩心进行对 比，可以清楚识别不同的沉积构 造； • 具有定向性，可以准确地测量出地 层倾角和裂缝产状； • 连续的高分辨率、高覆盖率地层信 息为地质解释提供充实资料基础； • 灵活的比例可调性允许从不同尺度 进行分析，有利于地质模型的建 立； • 丰富的地层信息使测井地质应用由 一孔之见走向以点带面成为可能。
克 拉 玛 依 K1
1300
风化剥蚀沉积
1400
熔岩为主。
火山溢流相为主。 火山喷发
马
卡
K2
17
拉
1500
K3
熔岩、火山碎屑岩及 砂泥岩不等厚互层。
火山溢流相、爆发 相及沉积相。
风化剥蚀沉积
井
岗
K4
1600
熔岩夹火山碎屑岩。
火山溢流相、爆发相。
火山喷发 风化剥蚀沉积
K5
熔岩、火山碎屑岩及 砂泥岩不等厚互层。
Tool specifications
• • • • • • • Maximum Operating Pressure Maximum Temperature Minimum Borehole Diameter Maximum Borehole Diameter Outside Diameter Maximum Borehole Deviation Maximum Logging Speed 20,000 psi 350 °F 6 in. 21 in. 5 in 1400 bar 175 °C 153 mm 533 mm 127 mm
Pad
Flap
• • • • •
Maximum Tool Rotation Speed Image width Borehole coverage Maximum Mud Resistivity Minimum Mud Resistivity
four-arm sonde with pad & flap assembly
90 ° with flex joint 1800 ft/hr (Full image) 3600 ft/hr (Four-pad) 5400 ft/hr (Dip) 1 turn per 30 ft (at 1800 ft/h) 2.46 in. 62.7 mm 98% for 6 in.; 78% for 8 in.; 73% for 8.5 in, 51% for 12.25 in. 50 ohm-m Image degradation occurs when R formation/ R mud greater than 20,000 .
火山岩相分析
卡拉岗组顶面以下400m 左右的范围内，大致发育三套大的火山喷发堆积→ →风化剥蚀沉积旋回。旋回下部以火山岩为 卡拉岗组顶面以下400m左右的范围内，大致发育三套大的火山喷发堆积 主，上部以沉积岩发育为特征。
组 层 深度 自然伽马 0…….150 岩性剖面 电阻率 2…..2000 声波时差 140…420 主要岩性 岩相划分 喷发旋回
泥 岩
粉砂岩
层理类型
交错层理
层理类型
交错层理
层理类型
交错层理
层理类型
交错层理
其它地质现象
变形构造
火焰构造
泥岩刺穿
层间褶皱
滑塌构造
其它地质现象
结核
高阻结核
高导结核
复合结核
其它地质现象
冲刷充填构造
沉积相分析
岩石灰色
水平纹层泥岩
总体沉积环境 浅湖－半深湖
水平层理粉砂岩
藻灰岩
黄铁矿
沉积相分析
火山溢流相、爆发 相及沉积相。
K6
1700
熔岩、火山碎屑岩。
火山溢流相、爆发相。 火山喷发
火山岩相分析
火山强烈喷发期形成的的大套巨厚火山岩实际是由多次喷发的溢流相玄武岩与爆发相火山角砾岩或凝灰岩交互叠置而成， 属火山喷发活动期内部的次级旋回。 马17井
深度 自然伽马 0……..150 岩性剖面 深度 自然伽马 0……..150
底冲刷、正旋回、伽马箱状
交错层理
沉积相分析
古水流方向分析
沉积相分析
古水流方向分析
沉积相分析
交错层理倾向 交错层理倾向 （消除构造影响前） （消除构造影响后）
古水流方向分析
3164m
3250m
3355m
3432m 4187m 3600m 2991m
火山岩相分析
火山口相 近火山口相 远火山口相
FMI成像测井的综合地质应用
杨 品 Data & Consulting Services Schlumberger
FMI
digital telemetry cartridge digital telemetry adaptor depth correlation tool controller cartridge flex joint insulating sub inclinometer acquisition cartridge
φ
Matrix +
φ
Vugs / Mouldic +
φ
Fractures
地应力分析
地应力分析
双井径分析
5188m
5503m
井壁崩落方向：
NW-SE
现今最大水平 主应力方向：
NE-SW
地应力分析
井壁崩落图像观察
图像上两条间隔180o的 暗色条带为典型的由 地应力作用造成的井 壁崩落，其应力分析 结果较双井径更为可 靠。左图显示，井壁 崩落方向为北西－南 东，据此判断现今最 大水平主应力方向为 北东－南西。
断层
地层产状与井旁构造分析
倾角
实例
北北东倾
30－40°
南东倾
37－70°
地层产状与井旁构造分析
实例
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
高导缝
高阻缝
诱导缝
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
髙导缝
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
髙阻缝
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
诱导缝
裂缝特征与定量计算
裂缝类型
岩浆岩以断层插入 上覆沉积岩
微断层
裂缝特征与定量计算
高 导 缝
裂缝倾向：南南东为主 裂缝走向：北东东－南西西为主
裂缝产状
裂缝倾角：10o－80o
高 阻 缝
裂缝倾向：南东为主 裂缝走向：北东－南西 裂缝倾角：20o－90o
诱 导 缝
裂缝倾向：北西、南东 裂缝走向：北东－南西 裂缝倾角：50o－90o
裂缝特征与定量计算
定量计算
裂缝视孔隙度<1.2%(0.1%)
孔洞特征与孔隙频谱分析
孔洞特征
孔洞特征与孔隙频谱分析
50 %
NPHI
频谱分析
0 50 % 0
Logs / FMI
RHOB
φ
Total =
φ
Matrix +
φ
Vugs / Mouldic +
φ
Fractures
次生孔隙
孔洞特征与孔隙频谱分析
频谱分析
φ
Total =
W=裂缝宽度 A=由裂缝造成的电导异常的面积 Rxo=地层电阻率（一般情况下是冲洗带电阻率） Rm=泥浆电阻率 c，b=与仪器有关的常数 A，Rxo都是基于标定到浅侧向电阻LLS后的图象 计算的。
裂缝特征与定量计算
定量计算
视裂缝长度: 1-7m/m2
视裂缝密度2-8#/m
裂缝宽度125-1000um 裂缝水动力宽度125-2000um
马18井
岩性剖面
1550
火山角砾岩
1350
小 旋 回
1600
溢流相 玄武岩 玄武岩
溢流相
小 旋 回
玄武岩
凝灰岩
1400 1650
泥岩
1700
大 旋 回
火山集块岩
爆发相火 山角砾岩
1450
大 旋 回
爆发相 火 山集块岩
地层产状与井旁构造分析
不整合面
地层产状与井旁构造分析
不整合面
地层产状与井旁构造分析
*Formation MicroImager
FMI
Image Processing
192 micro-resistivity measurements transformed to color scale
Colors
1
来自百度文库
1
Frequency
0 min
0 max
min
Histogram of Image Data
井壁崩落方向
井壁崩落方向
地应力分析
诱导缝分析
诱导缝走向：北东－南西
1.诱导缝极其发育，主要集 中分布于5620m以上井 段，下部不发育。图像呈 羽状或垂直暗色线条，倾 角高； 2.诱导缝走向为北东－南 西，表明现今最大水平主 应力方向为北东－南西， 与井壁崩落双井径及图像 观察分析结果一致。
薄层分析
研究目的： ¾有效利用FMI高分辨率电阻率进行薄层 识别和油水层判别 研究方法： ¾ 常规测井曲线受其分辨率的控制，对 于0.5米以下的储层难以准确识别 ¾对于薄互层，低分辨率的常规电阻率 受互层平均效应的影响，而且难以判断 其流体性质，甚至油水识别困难 ¾FMI图像分辨率为5mm，可以清楚地识 别薄层和薄互层，而且FMI高分辨电阻 率有能反映互层的真实电阻率特征，油 水层有明显的电阻率特征差异 ¾FMI成像测井不仅具有高分辨率图像， 而且可以提供高分辨率电阻率，以辅助 常规测井进行薄层的识别和油水层的判 别 研究意义： ¾薄层是中国陆相地层的普遍特征，在 油藏的开发中发挥着重要的作用，或是 薄岩性高产层，或为渗流屏障。有效识 别薄层、准确判别其流体类型对油藏的 认识和开发具有非常重要的意义
优势与应用
FMI
优势与应用
岩性识别
火山熔岩
致密玄武岩
孔洞玄武岩
裂缝玄武岩
岩性识别
火山角砾岩
火山集块岩
火山角砾岩
凝灰岩
岩性识别
碎屑岩
泥
岩
粉砂岩
砾
岩
岩性识别
碎屑岩
交错层理
交错层理
块状层理
砂
岩
砂
岩
砂
岩
岩性识别
碳酸盐岩
藻灰岩
缝合线灰岩
溶蚀孔洞灰岩
层理类型
块状层理
砾 岩
砂 岩
层理类型
水平层理
max
FMI
沿 正 北 方 向 展 开
图像解释
开 在展 面 平 线 眼的 弦曲 井 穿 正 整的 未切 不完 为 图上
切穿井眼的平面在展开 图上为完整的正弦曲线
平面展开图
柱面图
FMI
图像解释
FMI
图像解释
FMI
• 形象直观，与露头、岩心进行对 比，可以清楚识别不同的沉积构 造； • 具有定向性，可以准确地测量出地 层倾角和裂缝产状； • 连续的高分辨率、高覆盖率地层信 息为地质解释提供充实资料基础； • 灵活的比例可调性允许从不同尺度 进行分析，有利于地质模型的建 立； • 丰富的地层信息使测井地质应用由 一孔之见走向以点带面成为可能。
克 拉 玛 依 K1
1300
风化剥蚀沉积
1400
熔岩为主。
火山溢流相为主。 火山喷发
马
卡
K2
17
拉
1500
K3
熔岩、火山碎屑岩及 砂泥岩不等厚互层。
火山溢流相、爆发 相及沉积相。
风化剥蚀沉积
井
岗
K4
1600
熔岩夹火山碎屑岩。
火山溢流相、爆发相。
火山喷发 风化剥蚀沉积
K5
熔岩、火山碎屑岩及 砂泥岩不等厚互层。
Tool specifications
• • • • • • • Maximum Operating Pressure Maximum Temperature Minimum Borehole Diameter Maximum Borehole Diameter Outside Diameter Maximum Borehole Deviation Maximum Logging Speed 20,000 psi 350 °F 6 in. 21 in. 5 in 1400 bar 175 °C 153 mm 533 mm 127 mm
Pad
Flap
• • • • •
Maximum Tool Rotation Speed Image width Borehole coverage Maximum Mud Resistivity Minimum Mud Resistivity
four-arm sonde with pad & flap assembly
90 ° with flex joint 1800 ft/hr (Full image) 3600 ft/hr (Four-pad) 5400 ft/hr (Dip) 1 turn per 30 ft (at 1800 ft/h) 2.46 in. 62.7 mm 98% for 6 in.; 78% for 8 in.; 73% for 8.5 in, 51% for 12.25 in. 50 ohm-m Image degradation occurs when R formation/ R mud greater than 20,000 .
火山岩相分析
卡拉岗组顶面以下400m 左右的范围内，大致发育三套大的火山喷发堆积→ →风化剥蚀沉积旋回。旋回下部以火山岩为 卡拉岗组顶面以下400m左右的范围内，大致发育三套大的火山喷发堆积 主，上部以沉积岩发育为特征。
组 层 深度 自然伽马 0…….150 岩性剖面 电阻率 2…..2000 声波时差 140…420 主要岩性 岩相划分 喷发旋回
泥 岩
粉砂岩
层理类型
交错层理
层理类型
交错层理
层理类型
交错层理
层理类型
交错层理
其它地质现象
变形构造
火焰构造
泥岩刺穿
层间褶皱
滑塌构造
其它地质现象
结核
高阻结核
高导结核
复合结核
其它地质现象
冲刷充填构造
沉积相分析
岩石灰色
水平纹层泥岩
总体沉积环境 浅湖－半深湖
水平层理粉砂岩
藻灰岩
黄铁矿
沉积相分析
火山溢流相、爆发 相及沉积相。
K6
1700
熔岩、火山碎屑岩。
火山溢流相、爆发相。 火山喷发
火山岩相分析
火山强烈喷发期形成的的大套巨厚火山岩实际是由多次喷发的溢流相玄武岩与爆发相火山角砾岩或凝灰岩交互叠置而成， 属火山喷发活动期内部的次级旋回。 马17井
深度 自然伽马 0……..150 岩性剖面 深度 自然伽马 0……..150