裂缝测井识别

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裂缝的识别[指南]

裂缝的识别裂缝是指岩石的断裂，即岩石中因失去岩石内聚力而发生的各种破裂或断裂面，但岩石通常是那些两个未表现出相对移动的断裂面。

其成因归纳为：（1）形成褶皱和断层的构造作用；（2）通过岩层弱面形成的反差作用；（3）页岩和泥质砂岩由于失水引起的体积收缩；（4）火成岩在温度变化时的收缩。

从FMI图像上，我们可以总结出裂缝的类型：（1）高角度缝：裂缝面与井轴的夹角为0~15度；（2）低角度缝：裂缝面与井轴的夹角为70~90度；（3）斜交缝：裂缝面与井轴的夹角为15~70度。

在某些特定的地区，我们可以从FMI图像上观察出网状缝，弥合缝和一些小断层。

第一节地层真假裂缝的识别方法在微电阻率扫描成像测井图FMI上，与裂缝相似的地质事件有许多，但它们与裂缝有本质的区别。

一、层界面与裂缝前者常常表现为一组相互平行或接近平行的高电导率异常，且异常宽度窄而均匀；但裂缝由于总是与构造运动和溶蚀相伴生，因而高电导率异常一般既不平行，又不规则。

二、缝合线与裂缝缝合线是压溶作用的结果，因而一般平行于层界面，但两侧有近垂直的细微的高电导率异常，通常它们不具有渗透性。

裂缝主要受构造运动压溶作用的影响，因此与缝合线的形状不一样，并且与裂缝也不相关。

三、断层面与裂缝断层面处总是有地层的错动，使裂缝易于鉴别。

四、泥质条带与裂缝泥质条带的高电导率异常一般平行于层面且较规则，仅当构造运动强烈而发生柔性变形才出现剧烈弯曲，但宽窄变化仍不会很大；而裂缝则不然，其中总常有溶蚀孔洞串在一起，使电导率异常宽窄变化较大。

五、黄铁矿条带与裂缝黄铁矿条带成像测井特征与泥质条带的特征混相似，但其密度明显增大，可作为鉴别特征。

总之，如图3—1所示，除断层面以外，其他地质现象基本平行于层理面，而裂缝的产状各异。

无论怎样弯曲变形，相似的这些地质现象的导电截面的宽度却相对稳定，相反裂缝的宽度通常因岩溶与充填作用变化较大。

第二节地层中天然裂缝和诱导裂缝的鉴别方法要鉴别天然裂缝和诱导裂缝，就须搞清诱导缝产生的机理和相应的特征。

常规测井识别裂缝研究综述

【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｌｏｇｇｉｎｇ；Ｆｒａｃｔｕｒｅｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ；Ｆｒａｃｔｕｒｅｒｅｓｅｖｒｏｉｒ
０引言
影响，由于裂缝性储层有复杂的储集空间和储层的非均质性，使得传统测井解释技术存在许多问题．本文通过总结前人经验的基础上，介绍利用常规测井手段识别裂缝的方法并对其优缺点进行了简要评述，同时也阐述了裂缝识别的发展方向。
【关键词】常规测井；裂缝识别；裂缝储层
ＴｈｅＳｕｍｍａｒｉｚｅｏｆｔｈｅＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎＬｏｇｇｉｎｇＩｎｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅＦｒｕｃｔｕｒｅＷＡＮＧＲｕｉ－ｘｕｅ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＮｕｃｌｅａｒＥｎｉｎｇｅｅｒｉｎｇａｎｄＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｃｈａｎｇＪｉａｎｇｘｉ，３３００１３，Ｃｈｉｎａ）
ＳｈａｎｄｏｎｇＩｎｄｕｓ￣ｉＭＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
第７期
山东工业技术
２０１３正
常规测井识别裂缝研究综述
王瑞雪
（东华理工大学核工程与地球物理学院，江西南昌３３００１３）

储层裂缝的测井识别及其地质建模研究

ｓｓａｏｔｄｓｉｇｉｈｎｒｃｕｅｕｌａｉｅｙａｄｑａｔａｉｅｙａｅｐｔｆｒｒ．Ｂｙｃｌｕａｉｇｅｂｕｉｔｎｕｓｉｇｆａｔｒｓｑａｉｔｌｎｕｎｉｔｌｒｕｏｗａｄｔｖｔｖａｃｌｔｎ
ｔｒ－ａｉｓｏｓｄｒｇｔｅｔｎｅｃｏｔｏｆｔｅｇｏｏｉａａｔｒｎｌｄｎｉｈｆｃｅｎｕｅｆｃｅ，ｃｎｉｅｉｈｅｄｎｙｃｎｒｌｏｈｅｌｇｃｌｆｃｏｓｉｃｕｉｇｌｏａｉｓａｄｎｔ
ｔｅｐｒｍｅｅｓｏｈｒｃｅｉｇｆａｔｒｓ（ｎｌｄｎｄｈ，ｐｒｓｔ，ｐｒａｉｔｆｆａｔｒｓ，ｈａａｔｒｆｃａａｔｒｎｒｃｕｅｉｃｕｉｇｗｉｔｏｏｉｙｅｍｅｂｌｙｏｒｃｕｅ）ｉｃｍｂｎｄｗｉｈａｔａｂｅｖｔｎｏｏｅａｄｔｓ，ｔｅｇｏｎｆｆａｔｒｓｉｖｌａｅｎｈｏｉｅｔｃｕｌｏｓｒａｉｆｃｒｎｅｔｈｒｗｉｇｏｒｃｕｅｓｅａｕｔｄａｄｔｅｏｒｎｅｏａａｅｅｓｃａａｔｒｎｒｃｕｅｓｄｔｒｉｅ．Ａｎｈｎ，ｏｈａｅｏｉｉｉｇｆａ — ａｇｆｐｒｍｔｒｈｒｃｅｉｇｆａｔｒｓｉｅｅｍｎｄｄｔｅｎｔｅｂｓｆｄｖｄｎｒｃ
ＡｂｔａｔＡｎｌｚｄａｄｓｕｉｄａｅｔｅｌｇｉｇｒｓｏｓｓｏｒｃｕｅｎｒｓｒｏｒｂｏｓｒｃ：ａｙｅｎｔｄｅｒｈｏｇｎｅｐｎｅｆｆａｔｒｓｉｅｅｖｉｙｃｍｂｎｎｉｉｇｃｎｅｔｏａｎｎｏｖｎｉｎｌ】ｇｉｇｍｅｈｄｔｏｅ．Ｔｈａａｅｅｓｏｇｉｇｒｓｏ — ｏｖｎｉｎｌｄｕｃｎｅｔａｏｇｎｔｏｓｗｉｃｒｓａｏｈｅｐｒｍｔｒｆｌｇｎｅｐｎｏ

人工压裂裂缝的检测

人工压裂裂缝的检测人工压裂直接关系到压裂效果。

压后产量及其稳产效果等都决定于人工裂缝的几何尺寸和裂缝方位，而裂缝方位有直接关系到井区的井网布置和开发政策。

压裂后对所产生裂缝的几何形态的检测是压裂施工的一项重要工作。

对目前国内外广泛采用几种不同的检测方法来综合分析。

裂缝高度的检测目前对水力压裂裂缝高度的检测技术中，效果比较好的有油井温度测量法和放射性同位素示踪法。

油井温度测量法是在压裂前先测出地层基准温度剖面，然后在压裂时将冷或热的压裂液压入裂缝中，在压裂结束后测的井温曲线在裂缝段会发生温度异常，根据井温曲线上的温度异常范围来确定裂缝的高度。

放射形同位素示踪法又分为两种方法，一是在支撑剂中加入示踪剂，压裂结束后用伽玛射线测井法测量裂缝中的放射形示踪剂确定裂缝的高度。

二是在施工的最后，在压裂液中加入示踪剂，再进行伽玛射线测井。

裂缝方位和几何尺寸的检测目前检测裂缝的方位和几何尺寸的主要方法是在裸眼井中用下井下电视测量、微地震测量、无线电脉冲测量等方法对裂缝进行探测，通过传送系统在地面进行实时显示，根据图象观察和分析裂缝的方位和几何形态。

地层人工裂缝监测方法有诸多，其中以微地震方法最为及时、直接、可靠。

当压裂井实施压裂形成人工裂缝时，沿裂缝面必然出现微震，微震震源的分布反映了人工裂缝的轮廓。

根据监测结果可以汇出裂缝的形态、方位、高度、产状，从而弄清油田地应力方向。

井温测井可用来评估水力裂缝高度，通常可根据压裂作业后很短时间进行的关井测井曲线上的高温异常或低温异常来确定。

挤入的压裂液一般比被压裂地层的的温度低，在压裂过程中，低温压裂液被挤入裂缝，而井周未被压裂的地层散热从而降温。

关井后，对应着未压开地层的井眼部位，通过非稳态的辐射热传导方式，温度逐渐转回至地热温度;在被压开地层段，主要以热传导方式升温。

由于辐射热交换比热传导交换的速度快，因此被压开地层的升温相对慢，所以在相应的井温曲线上呈现低温异常。

利用动态资料识别裂缝油藏注水后，注入水很容易沿裂缝窜进，使沿裂缝方向上的采油井见水快，油藏含水上升快，可能在很短的时间内就进入高含水阶段，而位于裂缝两侧的油井见效慢，压力恢复慢。

常规测井技术在安塞油田王窑区裂缝识别中的应用

统与注水开发关系密切。因此，对裂缝性储层的裂缝精确识别和描述是有效开发的关键。随着测井新技术的发展，成像测井系列在裂缝
程中，地下隐裂缝（特别是北东走向的隐裂缝）有可能变为显裂缝。研究区测井资料以常规测井为主，本次研究主要采用常规测井解释方法评价本区的微裂缝。结合研究区的地质认识，开展了裂缝的测井响应特征研究，并在此基础上进行裂缝参数的测井解释。
低渗裂缝性储层。储集层普遍发育水平微细层理及缝对常规测井曲线形态的响应特征，建立其响应模局部隐蔽裂缝。微裂缝发育，分布广泛，并不均但不同井区物性及裂缝发育程度差异较大。
一
，
式，以此指导非取心井和非取心段特低渗透砂岩储层的裂缝识别。近年来，针对特低渗砂岩储层不同类型裂缝识
・
３・２
油气地球物理
２１年１０２月
选 ”突出裂缝异常特征，，以便于识别裂缝。
１１不同角度裂缝的测井响应特征．
一
线特征为：中探测范围内裂缝很发育时， ① 将造成Ｒ曲线明显降低，Ｓ造成Ｒ－ＳＤ－为明显的正差异特－Ｒ
所有井进行了裂缝识别和分析。结果表明，裂缝分布与本区油水井生产动态吻合较好，技术极大地改善了注水该开发与井网部署的应用效果。关键词：低孔隙度；低渗透率；常规测井；裂缝识别；王窑区
低孔、低渗油藏在世界各国普遍存在，油气资源十分丰富。作为重要储集空间、渗流通道的裂缝系
东向，为０１－．ｍ，为０２．ｍ多被方解石长．６＿０宽．０ｍ，＿２

裂缝性储层的常规测井识别方法

有明显的差异；
块存在大量裂缝，而裂缝的存在，势必对井网的布局、油层压裂改造、注采方案设计产生重大影响。因此，准确地识别裂缝分布规律是这类油藏开发的
前提条件之一。目前，寻找裂缝的方法很多，最直接的就是钻井取心，它可以直接观察裂缝发育情况Ｅ；缺点是： ① 成本太高，不可能每口井都大段取心； ②裂缝发育方位归位不确定。虽然５７００测井系列中交叉偶极子声波、声电成像对裂缝的识别有
１区域特点
ＡＮ区块深层系属典型低孔低渗储层，平均孔隙度为４．２，平均渗透率为０．４６３ ×１０～ｇ．ｍ２。
由于成岩作用，储层中存在许多天然裂缝，裂缝的
率大于浅侧向电阻率，微球电阻率相对于深浅侧向
电阻率表现为异常低值特征 ຫໍສະໝຸດ 井径发生扩径，判断
系，实现了利用常规测井资料对裂缝发育及分布规
律进行研究的目的。
２常规测井识别裂缝
虽然单一的常规测井方法识别裂缝具有一定的局限性，但综合分析各种测井信息，可以总结出常规测井对储层裂缝的响应特征。根据岩心观察和测井曲线的对比可以发现，深层系储层裂缝存在与储层电性响应特征之间有下述关系［８ｑ］：１）微球电阻率与深浅侧向电阻率之间一般具
地层的裂缝密度。

测井地质学-05 裂缝储层的测井评价(合并-简)

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)
在右图中，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。
缝度W＜0.05mm
缝度W≥0.05mm
缝度W＜0.05mm
W≥1.0mm
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。
裂缝长度L＜6.5cm 6.5cm≤L＜10.0cm L≥10.0cm
顶部 100m Ⅰ岩性段 Ⅱ岩性段 Ⅲ岩性段
0.61 10.86
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
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--指与一直线(垂直于流动方
向)相交的裂缝数目与此直线长度LB的比值
L fD
nf = LB
裂缝孔隙度--裂缝总体积与岩石总体积之比。 --与裂缝的长度、高度、张开度有关；
φf =
1、微侧向测井（微球形聚焦测井）

成像测井综合解释[精]

溶蚀孔洞
13
2、真假溶洞的识别方法
（1）黄铁矿斑块与溶蚀孔洞的鉴别黄铁矿呈高密度，电阻率极低，其颗粒与周围地层的电导率有很大的差异，所以，电成像图象上黄铁矿斑块呈高电导异常，边缘清晰，并且黄铁矿多为分散状分布，在体积较大时呈方形。当泥岩中的黄铁矿斑块较稀疏时，常规资料反映并不明显，而成像测井图则有明显的显示。
斜层理成像图
21
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
递变层理递变层理一般地质特征: 岩性剖面上表现为自下而上由粗变细的正韵律。图像特征:粗岩性(如砾岩)在成像图上表现为亮色，细岩性(如泥岩)在成像图上表现为暗色，总体呈现由亮色至暗色的颜色递变。
递变层理成像图（从下到上，颜色变暗）
22
冲刷面地质特征:一般冲刷面为一凹凸不平的界面，往往其下部是低能的泥岩、泥质粉砂岩，其上为与下部地层冲刷形成的含泥砾砂岩段。图像特征:从下至上，图像由暗色突变为亮色的不平整线状，见图，2963.8m ～2961.6m层段位典型的冲刷面。
但在ARI图象上却没有异常，因此比较容易鉴别。
钻井诱导缝发育图
4
2、真假裂缝的识别
（3）层理层界面常常是一组相互平行或接近平行的电导率异常，且异常宽度窄而均匀，一般在图像上连续、完整，且在图像上不能随意中断。如果井下地层层理倾斜，在图像上呈正弦波状态，正弦波的幅度反映倾角值大小，波谷所在方位指示地层倾向，因而可以与地层倾角测井一样求出层理面的产状。
冲刷面成像图
23
钙质团块钙质团块在成像图像上呈亮色斑块状，一般只分布在某一方位上。
钙质团块成像图
24
张开缝图
11
3、裂缝形态
充填缝：裂缝已被完全充填。被方解石、石英、钙质等矿物充填的缝呈亮色高电导异常，钙质充填缝，被泥质等充填的缝表现为泥质条带特征，须结合伽马曲线加以识别。

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所谓裂缝识别，主要包含四个含义，即裂缝的真实性、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。

裂缝综合分类如下：
⎪⎪
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⎩⎪⎪⎪⎪
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⎨
⎧
⎪⎩
⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧︒<︒<<︒︒<<︒︒>应力释放缝钻井液与地应力压裂缝钻具诱导缝诱导缝网状裂缝）水平缝（）低角度缝（）斜交缝（）高角度缝（低阻（低密度）缝高阻（高密度）缝天然裂缝
裂缝5305753075αααα
常规测井曲线对裂缝的响应
1、微侧向测井
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，其测量结果反映了井壁附近的地层情况，对裂缝的发育情况十分敏感。

在裂缝发育段，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。

2、双侧向测井
从宏观上看，深、浅侧向，尤其是深侧向能反映出井眼周围较大范围内地层总的电性变化，由于探测深度有较大差别，往往出现深、浅侧向值的大小不同，表现为电阻率的“差异”。

影响双侧向差异性质及大小的因素较多，但主要是裂缝发育程度、裂缝角度、流体性质因素的影响。

（1）裂缝发育程度的影响
经验表明，裂缝越发育的地方，双侧向的正差异一般也越大。

（2）裂缝角度的影响
高角度、垂直裂缝的双侧向为正差异。

斜交缝的双侧向不明显。

低角度缝、水平缝的双侧向为低阻尖峰。

（3）流体性质的影响
在淡水钻井液作用下，当地层中的流体为油气时，侵入带的电阻率低于原状地层的电阻率，双侧向出现正差异。

如果地层中油裂缝发育，钻井液滤液沿着较大的裂缝侵入较深，但微缝中的油气缺少被驱替；离开井筒越远，地层中的油气呗驱替越少，从而一般仍出现双侧向的正差异。

当地层中的流体为水时双侧向差异减小。

（4）地应力集中的影响
在地应力集中段，岩石变致密，地层电阻率急剧上升，高达上万欧姆米，大大超过一般致密层的电阻率。

在钻井过程中，地应力通过井眼释放，造成该井段井壁沿最小主应力方向定向坍塌，使浅侧向值显著降低，从而出现深、浅侧向的正差异。

3、补偿密度测井
为了消除泥饼和井壁不平对密度测量的影响，采用补偿密度测井方法。

轮南地区石灰岩块岩性致密，渗透性差，很难形成泥饼，这样，补偿密度测井的密度值也
就成了我们借以识别井壁不平情况，从而间接反映裂缝发育的信息之一。

诱导缝与天然裂缝在形态上的主要区别有以下三点：
（1）诱导缝是地应力作用下即使产生的裂缝，因此只与地应力有密切关系，故排列整齐，规律性强；而天然裂缝常为多期构造运动形成，有遭地下水的溶蚀与沉淀作用的改造，因而分布极不规则。

（2）天然裂缝因常遭受溶蚀和褶皱的作用，故裂缝面总不太规则，且裂缝有较大的变化；而有道裂缝的缝面形状较规则且缝宽变化很小。

（3）有道裂缝的径向延伸都不大，故深侧向测井电阻率下降不明显。

补充：张开缝以黑色的高电导异常出现；被方解石、石英等矿物充填的裂缝则以高电阻率异常出现。

如被泥质等低阻物质充填，其图像特征亦为暗色高导异常，与有效缝不易区分。