地层倾角测井识别裂缝原理和方法
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利用测井方法识别井旁裂缝及断层的技术探讨
1引言地壳岩层受力达到一定强度而发生破裂并沿破裂面有明显相对位移的构造被称为断层，岩石发生破裂作用而形成的不连续面被称为裂缝，井下断层和裂缝都是岩石受力而发生破裂作用的结果。
理论研究和实际观测结果表明，井下断层和裂缝的形成机理是一致的。
断层的形成可分为几个阶段：第一个阶段是大量微裂缝形成；第二个阶段是由于微裂缝形成而使岩石的坚固性下降，导致应力集中，许多微裂缝合并而成为大裂缝；第三个阶段形成大断裂。
断层是裂缝的宏观表现，断层的两盘岩层沿断裂面发生了明显的相对位移，裂缝是断层形成的雏形。
在已存在的断层附近，一般总有裂缝与其伴生，两者发生的应力场是一致的，断层和裂缝都破坏了岩层的完整性。
裂缝是油气储层中一种重要的储渗空间，在油气藏形成过程中裂缝是油气运移的通道，在油田开发中储层裂缝的存在增强了储存空间和流体渗流条件。
岩石裂缝分为天然裂缝和人工裂缝。
天然裂缝是在地质应力作用下形成的；人工裂缝是在人为应力作用或诱导下形成的。
世界上许多大型、特大型油气田的储层即为裂缝性储层。
裂缝对地层渗透率影响既有正面的也有负面的。
一方面裂缝提供了基本的地层渗透率，可以提高油气藏的产量和采收率；另一方面，裂缝也会形成漏失层，对产层造成损害。
在预探及提高采收率的项目中，裂缝可能造成邻近的井旁水体过早或非常利用测井方法识别井旁裂缝及断层的技术探讨摘要：地层裂缝对地层渗透率影响既有正面的也有负面的。
一方面裂缝提供了基本的地层渗透率，可以提高油气藏的产量,另一方面，裂缝会形成漏失层，对产层造成损害。
一些预探井的试油结果和电测解释结论差别过大，电测解释的油层，试油结果出水或未预料的水产出。
本文通过对井下断层、裂缝形成过程的分析和认识，结合常规成像仪器和偶极横波远探测仪器的测量原理及实际应用效果，对实际作业案例试油结果不理想的原因进行分析，说明探井井位布置以及后续的试油求产，都需要考虑到井下断层及可能裂缝分布的影响，需要借助地震资料及测井新技术的应用，探测井下断层和裂缝的存在及和井旁水体的连通情况，评估井下断层及隐蔽裂缝可能造成的试油后果并提前采取措施。
地层倾角测井
' '
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
地层倾角测井..
6、地应力方向分析 1）椭圆井眼分类 （1）、应力型椭圆井眼
由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时
在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主 应力方向产生最大周向张性法应力时, 形成椭圆井 眼。 应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
n n
2 E
2 N
nV),（16-1）nE arctg nN
注：地层层面单位法向矢量的确定方法
地层层面上不在一条直线上的四点(相邻两点的 方位差90度)在大地坐标系下的坐标：
1: (0, r1 , Z1 ), 2 : (r2 ,0, Z 2 ), 3: (0, r3 , Z3 ), 4 : (r4 ,0, Z 4 ),
方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2
倾角测井地层曲线实例
图16-3
六臂地层倾角测井曲线
第二节
一.
地层倾角及倾斜方位的计算
直井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.
建立坐标系
1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重
合(位于井轴); 2). 1号极板在D轴上,D轴指向正北方向. 2. 地层面上四个极板的坐标
R31 (r1 r3 ) j ( z1 z3 )k R42 (r2 r4 )i ( z2 z4 )k
(r1 r3 )( z4 z2 )i (r2 r4 )( z3 z1 ) j (r2 r4 )(r1 r3 )k
2.
斜井计算方法
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1). 1 arctg (
1 arctg
测井地质学-第二章(地层倾角测井)
测
原始数据表
井 ①打印成数据表
地
解释成果表
质
矢量图
学
杆状图
②进行图形显示
施密特图
明德笃志、博学创新
方位频率图
①数据表
原原始始测测井井图图
包括的信息？
深度 1号极板的方位角(μ) 1号极板的相对方位角(β) 井斜角(δ) 井径d13、井径d24 4个高程Z1、Z2、Z3、Z4
①数据表
包 括 的 信 息 ？
矢量图颜色模式
蓝蓝色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而减小的一组 矢量用蓝色笔勾画出来，称 蓝色模式。
蓝色模式与沉积构造有 关，可以指示古水流方向。
矢量图颜色模式
杂杂乱乱模模式式
难以用上述颜色 模式勾画出来。断层 破碎带、地层倒转点 附近通常为杂乱模式。
矢量图颜色模式
例
CAL
红色模式
由于沉积岩沉积时，各沉 积单元之间的界面基本上是 水平的，受构造运动后产生 的倾角和倾斜方位角也基本 一致。所以，绿色模式反映
了构造倾角。
矢量图颜色模式
红红色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而增加的一组 矢量用红色笔勾画出来，称 红色模式。
红色模式矢量图配合其 它测井曲线可以指示断层、 褶皱、砂坝、河床沉积、岩 礁等。
四臂倾角测井仪测量原理图
③Ⅰ号极板方位角曲线AZ（μ）
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
测 M1（ d13 /2，μ，Z1）
井 地
M2（
d24
/2,
μ＋π/2,Z2）
质 M3（ d13 /2, μ＋π ,Z3） 学 M4（ d24 /2, μ＋3π/2,Z4）
地层倾角测井汇总
M 1 (0,
C13 2
,
Z1 ),
M
2
(
C24 2
, 0,
Z2
),
M
3
(0,
C13 2
,
Z3
),
M
4
(
C24 2
,
0,
Z4
)
3. 地层倾角及倾斜方位
arctg ( nF2 nD2 )
nA
arctg nF
nD
其中:
nF
C13 S
(Z2
Z4)
nD
C24 S
(Z3
Z1)
nA
C13C24 S
则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
arctg ( nF2 nD2 )
nA
' arctg nF
nD
其中:
nF cos' sin1 sin1 sin' sin1 cos1 nD cos ' sin' sin1 sin1 cos ' cos' sin1 cos1 sin ' cos1 nA sin ' sin' sin1 sin1 sin ' cos' sin1 cos1 cos ' cos1
二.地层倾角测井原理 1.空间任意平面位置的确定方法
建立如图16-1的坐标系.任意平面的单位法向矢 量n在大地坐标系(V,N,E)中的三分量分别为 nV , nN , nE
由图可知,任意平面的倾角和倾斜方位角分别为
arctg( nE2 nN2 ),
nV
arctg nE
nN
2.地层倾角测井仪的测量原理 1).地层倾角测井的输出
用测井资料识别裂缝方法-第十四章_裂缝识别
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。
泥浆侵入特征与泥浆特性、地层温度、裂 缝宽度的关系如图14－2、14－3、14－3、 14－4所示。
裂缝宽度
1－T＝100°Ｃ 2－T＝20°Ｃ
1、裂缝宽度越大，通过的泥 浆越多； 2、开始时，泥浆渗透量大。 3、裂缝宽度越宽，形成的泥 饼深度越深。
图14－2 通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系 静态渗透
压差△P
1、侵入裂缝的泥浆体 积与压差有关，压差越 大，侵入的体积越大。 2、开始时，泥浆侵入 体积较大。与静态比， 其到达稳态的时间短。
50微米 100微米 150微米
图14－3 通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系 动态渗透
裂缝宽度
1、压差增大，通过 裂缝的泥浆滤液体积 稍有增大。 2、趋势与前两种情 况类似。
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14－6。
图14－6 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
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 电导率裂缝
裂缝与其它地质现象
裂缝
层理
裂缝与断层
断层 裂缝
图14－13 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
图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 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, 准垂直缝(70～90°) ; 中间角度缝(50～70°); 准水平缝(0～50°) 。
泥浆侵入特征与泥浆特性、地层温度、裂 缝宽度的关系如图14－2、14－3、14－3、 14－4所示。
裂缝宽度
1－T＝100°Ｃ 2－T＝20°Ｃ
1、裂缝宽度越大，通过的泥 浆越多； 2、开始时，泥浆渗透量大。 3、裂缝宽度越宽，形成的泥 饼深度越深。
图14－2 通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系 静态渗透
压差△P
1、侵入裂缝的泥浆体 积与压差有关，压差越 大，侵入的体积越大。 2、开始时，泥浆侵入 体积较大。与静态比， 其到达稳态的时间短。
50微米 100微米 150微米
图14－3 通过裂缝的泥浆体积与渗透时间的关系 动态渗透
裂缝宽度
1、压差增大，通过 裂缝的泥浆滤液体积 稍有增大。 2、趋势与前两种情 况类似。
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14－6。
图14－6 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
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 电导率裂缝
裂缝与其它地质现象
裂缝
层理
裂缝与断层
断层 裂缝
图14－13 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
图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 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, 准垂直缝(70～90°) ; 中间角度缝(50～70°); 准水平缝(0～50°) 。
地层倾角测井原理及应用-测量原理
六臂倾角：哈里伯顿—SED 阿特拉斯—HEXDIP
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
（二）
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
（二）
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
地层倾角测井
1） 第一次旋转
图1-3中，仪器坐标系 O—FDA ， 大 地 坐 标 系 O—ENV 旳 原 点 在 井 轴 OA 与 地 层 面 旳 交 点 上 ， 两者都是右手系。仪器平 面是FOD所在旳平面，水 平面是EON所在旳平面， 两 者 交 线 为 OF '。 经 过 AOV 旳 平 面 是 一 种 铅 垂 面，它与仪器平面旳交线 是OU 。因为 OF ' 是仪器 平面与水平面旳交线，它 垂直于 OA和 OV ，即与经 过它们旳铅垂面垂直，那 它应垂直于铅垂面与仪器 平面旳交线OU 。于是仪
已知地层面旳四个点后来，可用两种措施拟定地层面旳法 向矢量。一是两个正交向量旳矢量积，要同步用这四个点；二 是两个斜交向量旳矢量积，用四个点中任意三个点即可拟定一 种法向矢量，最多有十二种组合方式。假如把这两种组合方式
结合起来，每一地层面最多可有十三种组合方式。究竟哪一种 最符合实际情况，只有用统计措施来拟定，CLUSTER程序就是 处理这一问题。
C2 2
C2
2
C1 2
C1 2
Z3 Z2 Z2 Z1
C1 2
Z 3
Z2
Z 2
Z1 i
C2 2
Z 3
Z2
Z 2
Z1 j
C1C2 2
k
若把矢量积
R23
R12
旳模记为S2，则地层面在仪器坐标系
旳单位法向矢量是：
n nF i nD j nAk
n
F
C1 2S2
Z 3
Z 2 Z 2
图上旳几何关系可得出地层倾角：
n n arctan
2 2
E
N
nv
(1-1)
地层倾斜方位角旳计算与其大小有关，即与单位法向矢量
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（十一）
司马立强
西南石油大学资源与环境学院
本节要求
1、掌握裂缝、裂缝的分类 2、地层倾角测井识别裂缝原理与方法 3、掌握电导率异常检测（DCA ）方法。
第三章 成果显示及应用
第一节
第二节 第三节 第四节
成果显示
地层倾角测井资料在研究地质结构 方面的应用 地层倾角测井资料在沉积学方面的 应用 地层倾角测井资料在裂缝地层中的 应用
产 气 ： 2.23×104m3 。
音 10 井：阳二 1B 生物 灰岩。
FIL1－3极板电导率异 常明显， 2 － 4 极板无 异常，为典型的高角 度裂缝。
裂缝走向：北20西
4602 ～ 4605m 、 4607.5 ～ 4636m 射 孔 、 测试仅产微气。
成18井：石炭系、角砾云岩。 钻 井 过 程 中 先 后 在 3937.87m 放 空 0.12m 、 又 在 3940.34m放空0.1m，储层孔、 洞、缝发育，为典型的裂缝孔 隙型储层。 3898～3957.5m裸试： 酸前产气24.2 ×104m3 ; 酸后产气43.4 ×104m3 。
与褶皱 有关的 裂缝
三轴应力
a.
2
1
3
b.
3
2
1
c.
1
2
3
1
d.
2
3
b.当铅直方向应力为中间主应力，水平方向 应力为最大和最小主应力，且最大主应力垂直 构造轴的走向时，产生三组高角度裂缝。一组 与最大主应力方向一致，另两组为共轭的与最 大主应力方向呈锐夹角的剪切缝 。
它对储层的储集性能响极大，它既是储层 的渗滤通道，同时也是裂缝性储层的储集空 间，同时还控制着溶孔、溶洞的发育，影响 着地层中原状流体的分布状况和泥浆或泥浆 滤液侵入的特征。
裂缝识别是测井工作者的重要任务之一。 测井识别裂缝的方法很多，有常规测井法、 成像测井法、斯通利波分析法、倾角测井 分析法等等。
地层倾角测井识别裂缝原理与方法
方法 :主要有裂缝识别测井（FIL) 、电导率 异常检测（DCA)。 地层倾角测井主要识别高角度裂缝。高 角度裂缝通常只在一个或对应两个极板上 显示电导率异常。
一、裂缝识别测井（FIL）
裂缝识别测井（FIL）：测量原理、显 示方式与倾角测井完全相同，只是在测井 过程中调低电平（控制电极上的电流强
DCA成果图
DEVI
FIL1
DCA
C1
温 泉 6 井
RB
裂缝综合识别图
DCA
三、多井裂缝方位频率图分析
单井裂缝方位频率图可以分析裂缝的
发育方向、组系。 多井裂缝方位频率图可以分析某个 地区（构造）不同部位的裂缝的发育方
向、裂缝分布规律。
裂缝发育方位分析（明月峡构造带石炭系）
倾向东南
走向北北东-南南西
微裂缝（小于0.15mm） 中等裂缝（0.152mm之间） 粗大裂缝（大于2mm） 全充填缝 半充填缝 按填充状况分 张开缝 高角度缝 斜交缝 低角度缝
单组系裂缝:某一层段只有一种裂缝(具有方向性)
网状裂缝:某一层段有多种裂缝同时发育(无方向性)
酸盐岩储层储集空间类型
裂缝是决定油气产能的重要因素。
倾角测井是识别储层裂缝的有效方法之 一，它可以分析裂缝发育层段、裂缝相对 密度、裂缝的走向等参数。
2、地层倾角测井识别裂缝原理与方法
原理：由于泥浆侵入裂缝网络，裂缝 表现为高电导率异常。
率的微电阻率曲线，较为精确地探测井壁 四个方向上裂缝的位置、并计算出产状。
裂缝 发育 机理
与褶皱 有关的 裂缝
三轴应力
a.
2
1
3
b.
3
2
1
c.
1
2
3
1
d.
2
3
a. 当铅直方向应力为最大主应力，水平方 向应力为中间和最小主应力时，产生一组高角 度张性裂缝和一组共轭的与铅直方向呈锐夹角 的剪切缝，裂缝的延伸方向平行于中间主应力 方向。
裂缝 发育 机理
94
86
紫1 麻柳坝
78
鹰1
86
老鹰岩
紫水坝 罗家5
渡1 渡3 渡口河 渡4
渡2 罗家8 罗家7 罗家6 罗家1 罗家4 罗家寨 罗家2
78
70
黄龙场 黄龙2
70
黄龙1
62
62
54 54
34
46
0
2
4
6 km 76
187 84 108
0
34 192 16
46
187 68
24
32
40
192 48
56
典型的共轭裂缝特征
第四节 地层倾角测井资料在裂缝地层中的应用
绪言： 什么是裂缝？
裂缝是指岩石受外力作用、失去内聚力 而发生各种破裂或断裂所形成的片状空间， 它切割岩石组构。 由于裂缝的形成，将岩石切割成大小不 等的岩块，通常称为基岩块。
1、裂缝的分类
按裂缝成因分
成岩缝 风化溶蚀缝 构造缝
按裂缝宽度分
按裂缝产状分 其它分类方法
典型的共轭裂缝特征
典型的共轭裂缝特征
麻13井嘉三储层(小断层破碎带）
地层倾角矢量 声波波形曲线
声波变密度曲线
地层倾向： SW
气 层
地层倾向： SE
本节要求
1、掌握裂缝、裂缝的分类 2、地层倾角测井识别裂缝原理与方法 3、掌握电导率异常检测（DCA ）方法。
1、什么是裂缝？裂缝如何分类 ？ 2、简述地层倾角测井识别裂缝原理与方法 3、简述电导率异常检测（DCA ）方法识别裂缝的 基本原理。
倾角300-700
罗家5井飞仙关组裂缝缝特征
裂缝发育方位分析（川东北部飞仙关组）
187 35
68
76
108
0
192
16
192 24
32
40
48
192 56 35
26
26
18
庞家山 坡1 坡2
35
18
坡4
10
10
铁山坡 朱家嘴 朱家1
35
02
黄金口
94
高张1
02
金珠1 金珠坪
东升 五宝场 渡5
月溪场
度），减小岩性与层理引起的异常，突出
裂缝信息。
裂缝识别测井主要适用于识别高阻地
层（如碳酸盐岩地层）上的裂缝。
地层倾角测井仪极板经不同产状裂 缝时的微电阻率曲线示意图
水平裂缝 斜交裂缝
地层倾角测井仪极板经过不同产状 裂缝时的微电阻率曲线示意图
高角度裂缝
临 18 井：阳三 3 ～阳 三 2A ， 井 漏 ， 漏 失 泥浆90m2。 为 典型的 低角度 裂 缝。 2350～2403中测:
倾角矢量图分析裂缝产状
红色矢量点 为裂缝倾角
二、电导率异常检测（DCA）
电导率异常检测（ DCA ）：该方法是利 用地层倾角测井原始记录进行特殊处理后 的显示。它在处理井段内，求出各极板与
相邻极板之间电导率的正差异，再把这种
差异叠加在相应极板的方位曲线上，作为
判别裂缝的标志。
DCA成果图可直接显示出裂缝的方位。
司马立强
西南石油大学资源与环境学院
本节要求
1、掌握裂缝、裂缝的分类 2、地层倾角测井识别裂缝原理与方法 3、掌握电导率异常检测（DCA ）方法。
第三章 成果显示及应用
第一节
第二节 第三节 第四节
成果显示
地层倾角测井资料在研究地质结构 方面的应用 地层倾角测井资料在沉积学方面的 应用 地层倾角测井资料在裂缝地层中的 应用
产 气 ： 2.23×104m3 。
音 10 井：阳二 1B 生物 灰岩。
FIL1－3极板电导率异 常明显， 2 － 4 极板无 异常，为典型的高角 度裂缝。
裂缝走向：北20西
4602 ～ 4605m 、 4607.5 ～ 4636m 射 孔 、 测试仅产微气。
成18井：石炭系、角砾云岩。 钻 井 过 程 中 先 后 在 3937.87m 放 空 0.12m 、 又 在 3940.34m放空0.1m，储层孔、 洞、缝发育，为典型的裂缝孔 隙型储层。 3898～3957.5m裸试： 酸前产气24.2 ×104m3 ; 酸后产气43.4 ×104m3 。
与褶皱 有关的 裂缝
三轴应力
a.
2
1
3
b.
3
2
1
c.
1
2
3
1
d.
2
3
b.当铅直方向应力为中间主应力，水平方向 应力为最大和最小主应力，且最大主应力垂直 构造轴的走向时，产生三组高角度裂缝。一组 与最大主应力方向一致，另两组为共轭的与最 大主应力方向呈锐夹角的剪切缝 。
它对储层的储集性能响极大，它既是储层 的渗滤通道，同时也是裂缝性储层的储集空 间，同时还控制着溶孔、溶洞的发育，影响 着地层中原状流体的分布状况和泥浆或泥浆 滤液侵入的特征。
裂缝识别是测井工作者的重要任务之一。 测井识别裂缝的方法很多，有常规测井法、 成像测井法、斯通利波分析法、倾角测井 分析法等等。
地层倾角测井识别裂缝原理与方法
方法 :主要有裂缝识别测井（FIL) 、电导率 异常检测（DCA)。 地层倾角测井主要识别高角度裂缝。高 角度裂缝通常只在一个或对应两个极板上 显示电导率异常。
一、裂缝识别测井（FIL）
裂缝识别测井（FIL）：测量原理、显 示方式与倾角测井完全相同，只是在测井 过程中调低电平（控制电极上的电流强
DCA成果图
DEVI
FIL1
DCA
C1
温 泉 6 井
RB
裂缝综合识别图
DCA
三、多井裂缝方位频率图分析
单井裂缝方位频率图可以分析裂缝的
发育方向、组系。 多井裂缝方位频率图可以分析某个 地区（构造）不同部位的裂缝的发育方
向、裂缝分布规律。
裂缝发育方位分析（明月峡构造带石炭系）
倾向东南
走向北北东-南南西
微裂缝（小于0.15mm） 中等裂缝（0.152mm之间） 粗大裂缝（大于2mm） 全充填缝 半充填缝 按填充状况分 张开缝 高角度缝 斜交缝 低角度缝
单组系裂缝:某一层段只有一种裂缝(具有方向性)
网状裂缝:某一层段有多种裂缝同时发育(无方向性)
酸盐岩储层储集空间类型
裂缝是决定油气产能的重要因素。
倾角测井是识别储层裂缝的有效方法之 一，它可以分析裂缝发育层段、裂缝相对 密度、裂缝的走向等参数。
2、地层倾角测井识别裂缝原理与方法
原理：由于泥浆侵入裂缝网络，裂缝 表现为高电导率异常。
率的微电阻率曲线，较为精确地探测井壁 四个方向上裂缝的位置、并计算出产状。
裂缝 发育 机理
与褶皱 有关的 裂缝
三轴应力
a.
2
1
3
b.
3
2
1
c.
1
2
3
1
d.
2
3
a. 当铅直方向应力为最大主应力，水平方 向应力为中间和最小主应力时，产生一组高角 度张性裂缝和一组共轭的与铅直方向呈锐夹角 的剪切缝，裂缝的延伸方向平行于中间主应力 方向。
裂缝 发育 机理
94
86
紫1 麻柳坝
78
鹰1
86
老鹰岩
紫水坝 罗家5
渡1 渡3 渡口河 渡4
渡2 罗家8 罗家7 罗家6 罗家1 罗家4 罗家寨 罗家2
78
70
黄龙场 黄龙2
70
黄龙1
62
62
54 54
34
46
0
2
4
6 km 76
187 84 108
0
34 192 16
46
187 68
24
32
40
192 48
56
典型的共轭裂缝特征
第四节 地层倾角测井资料在裂缝地层中的应用
绪言： 什么是裂缝？
裂缝是指岩石受外力作用、失去内聚力 而发生各种破裂或断裂所形成的片状空间， 它切割岩石组构。 由于裂缝的形成，将岩石切割成大小不 等的岩块，通常称为基岩块。
1、裂缝的分类
按裂缝成因分
成岩缝 风化溶蚀缝 构造缝
按裂缝宽度分
按裂缝产状分 其它分类方法
典型的共轭裂缝特征
典型的共轭裂缝特征
麻13井嘉三储层(小断层破碎带）
地层倾角矢量 声波波形曲线
声波变密度曲线
地层倾向： SW
气 层
地层倾向： SE
本节要求
1、掌握裂缝、裂缝的分类 2、地层倾角测井识别裂缝原理与方法 3、掌握电导率异常检测（DCA ）方法。
1、什么是裂缝？裂缝如何分类 ？ 2、简述地层倾角测井识别裂缝原理与方法 3、简述电导率异常检测（DCA ）方法识别裂缝的 基本原理。
倾角300-700
罗家5井飞仙关组裂缝缝特征
裂缝发育方位分析（川东北部飞仙关组）
187 35
68
76
108
0
192
16
192 24
32
40
48
192 56 35
26
26
18
庞家山 坡1 坡2
35
18
坡4
10
10
铁山坡 朱家嘴 朱家1
35
02
黄金口
94
高张1
02
金珠1 金珠坪
东升 五宝场 渡5
月溪场
度），减小岩性与层理引起的异常，突出
裂缝信息。
裂缝识别测井主要适用于识别高阻地
层（如碳酸盐岩地层）上的裂缝。
地层倾角测井仪极板经不同产状裂 缝时的微电阻率曲线示意图
水平裂缝 斜交裂缝
地层倾角测井仪极板经过不同产状 裂缝时的微电阻率曲线示意图
高角度裂缝
临 18 井：阳三 3 ～阳 三 2A ， 井 漏 ， 漏 失 泥浆90m2。 为 典型的 低角度 裂 缝。 2350～2403中测:
倾角矢量图分析裂缝产状
红色矢量点 为裂缝倾角
二、电导率异常检测（DCA）
电导率异常检测（ DCA ）：该方法是利 用地层倾角测井原始记录进行特殊处理后 的显示。它在处理井段内，求出各极板与
相邻极板之间电导率的正差异，再把这种
差异叠加在相应极板的方位曲线上，作为
判别裂缝的标志。
DCA成果图可直接显示出裂缝的方位。