第十四章 裂缝识别

图14－10 14－
裂缝倾斜度与双侧向曲线特征的模型实验结果
双侧向曲线 呈现正差异
裂缝发育 层段
图14－11 14－
高角度裂缝的双侧向曲线特征
裂缝发育 层段
图14－12 14－
高角度裂缝的双侧向曲线特征
图14－13 14－
高角度裂缝的双侧向曲线特征
低阻尖峰
四个极板 出现高电 导率的深 度相同
因为裂缝倾角的大小与深、 因为裂缝倾角的大小与深、浅侧向电阻率的差 值有关, 值有关,所以采用双侧向法对裂缝倾角集合进行判 的数学模型为: 别,其参数Y 的数学模型为:
Y = ( RLLD - RLLS) / ( RLLD ×RLLS)0.5 RLLD 、RLLS 分别为深、浅侧向电阻率,Ω m。 分别为深、浅侧向电阻率,Ω ,Ω·m
三、泥浆侵入特征 1、泥浆滤液驱油特点
泥浆滤液侵入裂缝和溶洞储集层时， 泥浆滤液侵入裂缝和溶洞储集层时，其驱油 率与裂缝位置、裂缝张开度、泥浆滤液的流动 率与裂缝位置、裂缝张开度、 速度等因素有关。 速度等因素有关。 具体表现为以下三点： 具体表现为以下三点：
自垂直裂缝“ 1）、自垂直裂缝“从下往上”驱油时，驱油 ）、自垂直裂缝 从下往上”驱油时， 率可达90－100％。 率可达90－100％。 90 自垂直裂缝“ 2）、自垂直裂缝“从上往下”驱油时，驱油 ）、自垂直裂缝 从上往下”驱油时， 率与泥浆滤液的流动速度有关。 80米 率与泥浆滤液的流动速度有关。从80米/天开 始随流体流动速度的增加，驱油率呈线性增加。 始随流体流动速度的增加，驱油率呈线性增加。 从水平裂缝中排出石油时， 3）、从水平裂缝中排出石油时，不仅与流体 ）、从水平裂缝中排出石油时 流动速度有关，而且与裂缝的张开度有关。 流动速度有关，而且与裂缝的张开度有关。
14－ 图14－3 通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系 动态渗透
1、压差增大，通过 压差增大， 裂缝的泥浆滤液体积 裂缝宽度 稍有增大。 稍有增大。 2、趋势与前两种情 况类似。 况类似。
图14－4 通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系 － 可变泵送压力状态
1、裂缝宽度越小， 裂缝宽度越小， 泥浆侵入深度越 大； 2、温度越高，泥 温度越高， 浆侵入深度越深； 浆侵入深度越深； 3、同等条件下， 同等条件下， 纯裂缝性地层的
1、裂缝识别测井（FIL） 裂缝识别测井（FIL） 方法：将四条电导率曲线两两重叠 方法： （1－2、3－4、2－3、1－4）。
裂缝表现： 裂缝表现： 水平裂缝在四条曲线上均有较短的异常。 1）、水平裂缝在四条曲线上均有较短的异常。 ）、水平裂缝在四条曲线上均有较短的异常 垂直裂缝在曲线上由较长井段的异常。 2）、垂直裂缝在曲线上由较长井段的异常。 ）、垂直裂缝在曲线上由较长井段的异常
(φ )
fr c
= mfr
CLLs − CLLd Cmf − CW
(14-4)
也可以根据裂缝倾角大小， 也可以根据裂缝倾角大小，由下列各式计算裂 缝孔隙度。 缝孔隙度。 准垂直缝模型: 准垂直缝模型:
Φf=(8.5225Cs–8.2428Cd+7.1236×10- 4）×Rf 8.2428 +7.1236×
裂缝宽度
1－T＝100°Ｃ 100° 20° 2－T＝20°Ｃ 1、裂缝宽度越大，通过的泥 裂缝宽度越大， 浆越多； 浆越多； 2、开始时，泥浆渗透量大。 开始时，泥浆渗透量大。 3、裂缝宽度越宽，形成的泥 裂缝宽度越宽， 饼深度越深。 饼深度越深。
14－ 图14－2 通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系 静态渗透
裂缝——孔隙型储集层 3、裂缝 孔隙型储集层 特点：主要储集空间为基块孔隙， 特点：主要储集空间为基块孔隙，主要渗滤通 道为裂缝。 道为裂缝。
4、裂缝 裂缝——洞穴型储集层 洞穴型储集层 特点：基块孔隙度小，孔径小。 特点：基块孔隙度小，孔径小。储渗作用主要 靠裂缝和溶洞。洞穴为主要的储集空间， 靠裂缝和溶洞。洞穴为主要的储集空间，裂缝 为主要的渗滤通道。 为主要的渗滤通道。
压差△ 压差△P
1、侵入裂缝的泥浆体积 与压差有关，压差越大， 与压差有关，压差越大， 侵入的体积越大。 侵入的体积越大。 2、开始时，泥浆侵入体 开始时， 积较大。与静态比， 积较大。与静态比，其 到达稳态的时间短。 到达稳态的时间短。
50微米 100微米 150微米 微米 100微米 150微米
二、裂缝性储层分类 1、孔隙型储集层 特点：灰岩或白云岩， 特点：灰岩或白云岩，储集空间和渗滤通 道以孔隙为主，裂缝的作用非常小； 道以孔隙为主，裂缝的作用非常小；具有明显的 非均匀性。 非均匀性。 2、裂缝型储集层 特点：基块孔隙度小， 特点：基块孔隙度小，储集空间和渗滤通道 主要由裂缝承担。 主要由裂缝承担。 常见泥灰岩、含燧石石灰岩地层。 常见泥灰岩、含燧石石灰岩地层。 ）、高角度裂缝储集层 1）、高角度裂缝储集层 ）、低角度裂缝储集层 2）、低角度裂缝储集层 ）、网状裂缝储集层 3）、网状裂缝储集层
P241图14－ 见 P241图14－5
2、电导率异常检测(DCA) 电导率异常检测(DCA) 方法： 方法：求出各极板与相邻两个极板的电导率读数 的最小正差异， 的最小正差异，把这个最小正差异叠加在该极板 的方位曲线上，作为识别裂缝的标志。 的方位曲线上，作为识别裂缝的标志。 优点：1）排除了地层层理等引起的电导率异常， 优点： ）排除了地层层理等引起的电导率异常， 突出了与裂缝有关的电导率异常。 突出了与裂缝有关的电导率异常。 2）、直接显示裂缝的方位。 ）、直接显示裂缝的方位 ）、直接显示裂缝的方位。 3）、探测高角度裂缝。 ）、探测高角度裂缝 ）、探测高角度裂缝。
2、泥浆侵入特点 泥浆侵入深度比较大， 泥浆侵入深度比较大，一般超过仪器的探 测范围， 测范围，使得应用测井资料评价裂缝性储层 的含油性比较困难。 的含油性比较困难。 泥浆侵入特征与泥浆特性、地层温度、 泥浆侵入特征与泥浆特性、地层温度、 裂缝宽度的关系如图14－ 裂缝宽度的关系如图14－2、14－3、14－3、 14 14－ 14－ 14－ 所示。 14－4所示。
图14－14 14－
低角度裂缝的双侧向曲线特征
低角度裂 缝
双侧向 呈现负 差异
图14－15 14－
低角度裂缝的双侧向曲线特征
1、利用深浅双侧向判别裂缝倾角 、
按照裂缝倾角大小可划分为3 个集合, 按照裂缝倾角大小可划分为3 个集合, 准垂直缝(70～90° 准垂直缝(70～90°) ; (70 中间角度缝(50～70°); 中间角度缝(50～70° (50 准水平缝(0～50° 准水平缝(0～50°) 。 (0
Rmf
Nfr---裂缝饱和度指数 裂缝饱和度指数; 裂缝饱和度指数 mfr----裂缝孔隙度指数 裂缝孔隙度指数,1.3---1.5. 裂缝孔隙度指数
设S xofr = 1.0, SWfr = 0, 则得
1 1 φ fr > mfr Rmf ( − ) RLLs RLLD
(14-3)
在含水段,若R w与Rm 差别较大,则用 下式计算裂缝孔隙度
SHDT测井资料的并列电极对比深度 4、利用SHDT测井资料的并列电极对比深度 利用SHDT 探测垂直裂缝
充填泥浆的裂缝表现为高电导率（低电阻率）。 充填泥浆的裂缝表现为高电导率（低电阻率）。 垂直裂缝： 垂直裂缝：电导率尖峰只出在成对的并列电极的 一条曲线上。 一条曲线上。 水平裂缝：电导率尖峰在两条曲线上同时出现。 水平裂缝：电导率尖峰在两条曲线上同时出现。
5、双井径曲线 垂直裂缝在与形成区域性裂缝的最小应 力方向（相当于裂缝走向） 力方向（相当于裂缝走向）相平行的方向上 产生定向扩径。 产生定向扩径。P240 图14－4 －
当裂缝走向与最大水平主应力的方向 一致时，裂缝有效性好。见图14－ 。 一致时，裂缝有效性好。见图 －6。
图14－6 14－
参见 P242 图14－6 14－
定向微电阻率（ 3、定向微电阻率（OMRL) 将四条微电阻率曲线重合， 将四条微电阻率曲线重合，当出现低阻与 高阻曲线的明显分离且垂直方向有一定延续 长度的异常时，可作为有裂缝的标志。 长度的异常时，可作为有裂缝的标志。 裂缝方位由相应的低阻极板方位求得。 裂缝方位由相应的低阻极板方位求得。
,为准垂直裂缝 为准垂直裂缝; 当Y > 0.1 ,为准垂直裂缝; ,为中间角度缝 为中间角度缝; 0 < Y <0.1 ,为中间角度缝;
(14-1)
Y < 0 ,为准水平缝。 ,为准水平缝 为准水平缝。
2、根据双侧向曲线求裂缝孔隙度 假设: 假设: 双侧向测井探测的裂缝与非裂缝性地层组 成并联的导电系统. 成并联的导电系统. 仅裂缝有侵入,基块无侵入. 仅裂缝有侵入,基块无侵入. 泥浆侵入使得R 仅反映冲洗带电阻率; 泥浆侵入使得RLLS仅反映冲洗带电阻率;而 反映原状地层电阻率. RLLD反映原状地层电阻率. 未侵入部分的含水饱和度几乎为零. 未侵入部分的含水饱和度几乎为零. 受侵入的裂缝系统的泥浆滤液饱和度为100%. 受侵入的裂缝系统的泥浆滤液饱和度为100%.
14－ 图14－4
泥浆侵入深度深。 泥浆侵入深度深。
第二节
识别储集层裂缝的方法
一、地层倾角测井 裂缝性地层的地层倾角曲线特点 高倾角裂缝通常在一个或相对的两个 极板的为电阻率曲线上显示一定长度的 异常。如图14－ 所示 所示。 异常。如图 －5所示。
裂缝发育
图14－5、高角度裂缝地层倾角测井曲线 14－
(14-5)
中间角度缝模型
Φf = (20.2645Cs-17.6332Cd+913177×10- 4）×Rf +913177×
(14-6)
准水平缝模型: 准水平缝模型:
Φf=(1.9725Cd-0.9924Cs+3.1829×10- 4)×Rf s+3.1829×
在上述假设成立的前提下, 在上述假设成立的前提下,有下列不等式
1 φ S > RLLd Rw
m ma
n wma
+ +
φ S
m fr
nfr wfr
Rw
nfr φ S xofr
(14-2)
1 φ S > RLLs Rw
mfr m n 设S = 1.0, S = 0, 则得 fr ma xofr wma Wfr
第十四章
用测井资料 识别裂缝方法
第一节 裂缝性储集层的特点
一、一般概念 裂缝： 断裂、层间缝、裂隙、破裂。 裂缝： 断裂、层间缝、裂隙、破裂。 按成因划分：天然裂缝（张开缝、填充缝） 按成因划分：天然裂缝（张开Biblioteka Baidu、填充缝） 人工裂缝（钻井诱导缝、人工压裂缝） 人工裂缝（钻井诱导缝、人工压裂缝）
天然裂缝通常由构造应 力产生。 力产生。 天然裂缝具有一定的方 向性，沿最大水平主应 向性， 力方向。 力方向。 裂缝参数：裂缝倾角； 裂缝参数：裂缝倾角； 裂缝走向； 裂缝走向； 裂缝张开度； 裂缝张开度； 裂缝线密度； 裂缝线密度； 裂缝孔隙度。 裂缝孔隙度。
双侧向测井：在高阻剖面的裂缝发育段， 双侧向测井：在高阻剖面的裂缝发育段，曲 线读数低。见图14－10。 线读数低。见图 － 。 高角度裂缝，双侧向曲线呈现正差异， 高角度裂缝，双侧向曲线呈现正差异，见 14－11、14－12、14－13。 图14－11、14－12、14－13。 低角度裂缝，呈现低阻尖峰或负差异。 低角度裂缝，呈现低阻尖峰或负差异。见图 14－14、14－15。 － 、 － 。
裂缝区域有效性判别图
二、地层微电阻率扫描测井
裂缝 裂缝
14－ 图14－7
微电阻率扫描测井井壁图象
图14－8 高电阻率裂缝 －
高电阻率裂缝特点 亮色条带
图14－9 14－
电导率裂缝
裂缝与其它地质现象
层理 裂缝
裂缝与断层
断层
裂缝
裂缝与泥质条带
泥岩条带
裂缝
三、深、浅双侧向测井 裂缝对电阻率的影响取决于裂缝的方向（ 裂缝对电阻率的影响取决于裂缝的方向（垂 直缝或水平缝），以及所含流体性质。 直缝或水平缝），以及所含流体性质。 ），以及所含流体性质 感应测井不能反映高角度裂缝。高阻剖面含 感应测井不能反映高角度裂缝。 泥浆滤液或地层水的水平裂缝，在双感应－ 泥浆滤液或地层水的水平裂缝，在双感应－聚 焦测井组合曲线上，显示为低电阻率。 焦测井组合曲线上，显示为低电阻率。