成像测井裂缝自动化精细描述
用测井资料识别裂缝方法-第十四章_裂缝识别
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（垂 直缝或水平缝），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 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。
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。
优点：1）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。
2）、直接显示裂缝的方位。 3）、探测高角度裂缝。
参见 P242 图14－6
3、定向微电阻率（OMRL) 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。
裂缝方位由相应的低阻极板方位求得。
基质孔隙度解释方程
b
1
tma t p
0.5
(14-9)
式中 Φb ———基质孔隙度,f ; Δtp ———声波时差读值,μs/ ft 。
4、裂缝性地层含油饱和度的计算
ห้องสมุดไป่ตู้So
f f b
Sof
f f b
Sob
(14-10)
式中 So ———含油饱和度,f ; Sob ———基质含油饱和度,f ; Sof ———裂缝含油饱和度,f 。
(14-14)
四、声波测井
在1222～1332 m井段, FMI图像显示有裂缝,在 斯通利波裂缝分析图上, 反应明显。斯通利波变 密度图干涉严重,能量损 失大,指示出裂缝为有效 开口大的裂缝。
图14－16 斯通利波识别开裂缝
图14－17 成像偶极子进行裂缝有效性评价
声幅衰减 大, 声波时差 大
图14-18、裂缝储集层曲线特征
成像测井在乌夏地区裂缝研究中的应用
更加直观， 测量结果更加精细 ， 反映了储层及构造特征 。 由于 能提供 高分辨 率 的类 似 岩 芯 的照 片 ， 可 以利 用 成 就 像测井 图像更 精 细地 描 述 岩性 、 缝 、 积 、 造 地 应力 裂 沉 构 方 向等特性 ， 为复杂 油气 藏构造研 究提供 了可能Ｌ 。 】 ］ 准 噶尔 盆地 西北 缘 乌 夏 地 区二 叠 系火 山岩 油 藏 储 层 中 的裂缝 特 别发 育 ， 析 这 些 裂 缝 对 划 分 储 层 、 定 分 确 储 集类 型 、 断产层 级 别有 重要 意 义 。常规 测井 方 法难 判 以准确 、 效地 识别 裂 缝 的产状 、 布密 度 ， 有 分 而成 像 测井 技 术 能提 供 详 细 的储 层 信 息 ， 量 半 定 量 进 行 裂 缝 描 定 述， 并计 算 裂 缝 和地应 力参 数 。 对 准 噶尔 盆地 西 北 缘 乌夏 地 区进 行 了成 像 测 井 研 究 ， 用全 井 眼 微 电 阻率 扫 描成 像 测 井 技 术 （ ＭＩ ， 采 Ｆ ） 总 结 出较 为 实 用 的二叠 系 裂 缝 评 价 方 法 ， 于识 别 裂 缝 、 用 评 价 裂缝 类 型及 产状 、 算 裂 缝 参 数 、 定 地 应 力 方 向 计 确 等 地 质 问题 ， 为提 高二 叠 系裂 缝性 油藏 的勘探 开发 提 供 了理 论及 方 法依 据 。 ｌ 成像 测 井技 术方 法 成像 测 井 技术是 通 过 在 井 下 采 用 传 感 器 阵 列 沿 井 壁纵 向、 径向采集地层信息 ， 经过数据传输系统传输到 地 面后 ， 通过 图像处 理 技术 得到 井壁 二 维 图像或 井 眼周
微 电阻率 扫描成 像测井 仪 （ ＭＳ ， 与倾 角仪 相 似 ， Ｆ ）它 在极 板上装 了许多 附加 “ 电极 ” 量 电 流 ， 供 处理 成 像 的 原 测 提
基于成像测井的孔缝智能分割与识别
文章编号：1000 − 7393(2022)04 − 0500 − 06 DOI: 10.13639/j.odpt.2022.04.015基于成像测井的孔缝智能分割与识别樊永东1,2 庞惠文2,3 金衍1,2 王汉青41. 中国石油大学(北京) 人工智能学院；2. 中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室；3. 中国石油大学(北京) 理学院；4. 中国石化石油勘探开发研究院引用格式：樊永东，庞惠文，金衍，王汉青. 基于成像测井的孔缝智能分割与识别［J ］. 石油钻采工艺，2022，44（4）：500-505.摘要：在碳酸盐岩储层的钻探开发过程中，确定地层中的溶孔和裂缝所处区域及种类，对判断储层漏失通道和储存空间具有重要意义。
借助图像识别技术，识别成像测井图像中裂缝与溶孔是当前研究的难点，该方法要求样本数据量较大，在小样本情况下识别效果较差，因此提出了通过图像分割提高样本质量，实现小样本情况下高准确度的孔缝识别。
研究主要包括图像分割与图像识别两部分，图像分割以阈值分割为主，应用K 均值聚类与遗传算法对阈值分割进行了逐步优化；图像识别主要是应用深度神经网络，基于图像分割后的高质量图像识别成像测井图像中的孔缝结构。
研究结果表明，图像分割前后整体识别准确度由63.3%提高到90.0%。
在模型的实际应用中，该模型成功识别了样本中包含的高导缝与溶蚀孔，通过图像分割提高图像质量，可以实现小样本高准确度的孔缝结构识别。
关键词：裂缝识别；成像测井；遗传算法；K 均值聚类算法；神经网络中图分类号：P631.84；TP18 文献标识码： AIntelligent segmentation and recognition of pores and fractures based on imaging loggingFAN Yongdong 1,2, PANG Huiwen 2,3, JIN Yan 1,2, WANG Hanqing 41. School of Artificial Intelligence , China University of Petroleum (Beijing ), Beijing 102249, China ;2. State Key Laboratory of Oil & Gas Resources and Exploration , China University of Petroleum (Beijing ), Beijing 102249, China ;3. College of Science , China University of Petroleum (Beijing ),Beijing 102249, China ; 4. Research Institute of Petroleum Exploration and Development , SINOPEC , Beijing 102206, ChinaCitation: FAN Yongdong, PANG Huiwen, JIN Yan, WANG Hanqing. Intelligent segmentation and recognition of pores and fractures based on imaging logging ［J ］. Oil Drilling & Production Technology, 2022, 44(4): 500-505.Abstract: When drilling and developing carbonate rock reservoirs, determining the location and type of the dissolved pores and fractures in the formation is of great significance for judging the leakage channels and storage space in the reservoir. With the help of image recognition technology, recognizing the fractures and dissolved pores in imaging logging images is a difficult point in current research. Recognizing the images requires a large amount of sample data, and the recognition effect is poor in the case of small samples. Therefore, it is proposed to improve sample quality through image segmentation, so as to realize high-accuracy pore and fracture recognition in the case of small samples. The research mainly includes image segmentation and image recognition. Image基金项目: 国家自然科学基金面上项目“致密储层多尺度通道流体流动力学机制研究”(编号：51874321)；国家自然科学基金青年科学基金项目“强非均质性泥质超稠油储层快速启动扩容机理研究”(编号：52104013)。
利用地层微电阻率成像测井识别裂缝
利用地层微电阻率成像测井识别裂缝
陈钢花;吴文圣;王中文;雍世和;毛克宇;李厚裕
【期刊名称】《测井技术》
【年(卷),期】1999(023)004
【摘要】地层微电阻率扫描测井是90年代成像测井技术的典型代表.所得的图像
可以直观地显示出井壁地层的微细变化,可以对组成地层的岩石类型、岩石结构、
沉积构造、裂缝等特征进行精细描述.尤其是能够有效地识别裂缝,指示裂缝的形态、位置、密度、闭合情况等.文章以胜利油田几口井的微电阻率图像(FMI)为基础,通过岩心观测,提出用FMI图像识别裂缝的模式.
【总页数】3页(P279-281)
【作者】陈钢花;吴文圣;王中文;雍世和;毛克宇;李厚裕
【作者单位】石油大学·华东;石油大学·华东;石油大学·华东;石油大学·华东;胜利油田测井公司;胜利油田测井公司
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.尕斯库勒油田E32灰层裂缝的地层电阻率成象测井识别 [J], 赵明华;吕宗伦;等
2.微电阻率成像测井在识别页岩岩相与裂缝中的应用 [J], 黄振华;程礼军;刘俊峰;
谢庆明;王飞
3.地层微电阻率成像测井在中原油田的应用 [J], 李磊;赵伟新;等
4.地层微电阻率成像测井的地质应用 [J], 吴文圣
5.支持向量机与微电阻率成像测井识别火山岩岩性 [J], 张莹;潘保芝
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成像测井方法简介
三、偶极横波成像测井的应用
1、识别岩性和划分气层
地层纵横波速度比与地层岩性有关。 白云岩
石灰岩 纯砂岩或含气砂岩
vp vs 1.8
v p vs 1.86 v p vs 1.58
地层纵波速度随地层含气饱和度的增加而降
低，但横波速度变化较小，因此随含气饱和度的
增加，纵横波速度比减小。如图所示。
2）、裂缝区域有效性分析
因地应力释放引起的椭圆井眼的长轴方向, 为
地层最小主应力方向。 而诱导缝的走向平行于最
大水平主应力的方向。 根据偶极子资料计算的快横波方位为地层现
今最大水平主应力的方向。
椭圆井眼法、诱导缝法及WSTT快慢横波法计算
但是从WSTT 上看, 在Ⅰ段, 斯通利波能量并没有
明显衰减, 上行和下行反射系数都没有显著增大,
且变密度图像上没有变化, 因此判定此段不发育有
效裂缝, 成像上的暗色曲线为无效裂缝。
而在2334.5m 以下的Ⅱ段, 斯通利波能量衰减强 烈, 且理论斯通利波时差曲线和实测斯通利波时差 曲线出现了差异, 反射系数变大, 变密度图像上出 现模糊的V 字型条纹, 因此判定此段为渗透性较强 的地层, 为有效张开缝, 且渗透性极好, 对储层有 较大贡献。
软地层：地层横波速度小于井内泥浆声波速。
在软地层内，无法由单极子声源获取地层横波信息。
2、偶极声波源
偶极声波源可以使井壁一侧压力增加，另一侧
压力减小，使井壁产生扰动，形成轻微的挠曲，在 地层中直接激发横波。 产生的挠曲波的振动方向与井轴垂直，传播方 向与井轴平行。
其工作频率一般低于4KHZ。
单极子声源 振动示意图
尽管RSFL大于RERD ，但M2RX大于M2R1、RERD 大于RERM。所以储层为油层。
基于改进蚁群算法的成像测井裂缝自动提取方法
基于改进蚁群算法的成像测井裂缝自动提取方法
彭诚;邹长春
【期刊名称】《计算机工程》
【年(卷),期】2015(041)008
【摘要】为有效获取成像测井图像中的地质信息,提出基于改进蚁群算法的裂缝自动提取方法.利用人工蚂蚁在图像上的移动生成累加器图像,将灰度图像的分割转化为对累加器的分割,从而实现裂缝像素点的获取,并结合霍夫变换求取裂缝特征参数.对含有非裂缝信息的超声波成像测井图像进行处理,实现成像图中裂缝的自动提取.实验结果表明,改进的蚁群算法可用于消除图像中垂向延伸的非裂缝信息,对于低角度裂缝及水平裂缝具有较好的分割效果,在裂缝的自动提取中起到提高识别精度的作用.
【总页数】6页(P196-201)
【作者】彭诚;邹长春
【作者单位】中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083;中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】TP301.6
【相关文献】
1.基于元胞自动机的声成像测井图像的裂缝自动识别模型 [J], 冯林;戚正君;贺明峰;严亮
2.一种基于种子点扩散的隧道裂缝半自动提取方法 [J], 张硕;张尤赛;许智勋;孙露霞;周旭
3.基于小波变换图像分割技术的电成像测井资料裂缝、孔洞面孔率提取方法 [J], 刘瑞林;谢芳;肖承文;张丽莉
4.基于深度学习的电成像测井裂缝自动识别方法初探 [J], 杜小强; 刘鑫; 薛志波; 张伟; 张建勇
5.基于知识的碳酸盐岩电成像测井裂缝自动识别方法 [J], 宋锦祥
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第3章-成像测井技术
3.2 微电阻率扫描成像测井FMS
3.2 微电阻率扫描成像测井FMS
电极系统由四个液压推靠极板组成。1号与 2号极板和SHDT的极板一样，即每个极板上 都有两个测量电极和一个速度电极，3号和4号 极板除保留了SHDT的测量电极外，还增设了 一组微电阻率扫描电极。即在原地层倾角测井 仪的极板上安装了具有钮扣形的小电极，电极 的直径为0.2in(5mm)，FMS-A型的电极排列 如图b所示，共有4排电极，第一排有6个电极， 其他三排皆有7个电极，共27个电极。两排电 极中心间的距离为0.4in(10mm)，上、下两 排电极的横向距离为0.1in，即两个电极间相 当于有半个电极是重叠的，这样在测量时，在 电极阵列所控制的横向范围内，所有井壁表面 全部被电极扫过。
斯仑贝谢公司的阵列感应成象测井仪采用多种工作频率，一个发射 线圈，8组双线圈组成的接收线圈系阵列。同时测量8组接收线圈上3 种频率的实分量和虚分量，记录28条原始曲线。应用软聚焦和分段准 线性近似的处理方法，得到30cm、60cm、120cm三种垂向分辨率， 25cm、50cm、75cm、150cm、225cm五种径向探测深度，测量 范围为0.1-2000Ω.m的15条处理曲线，形成垂向分辨率匹配，沿深 度、径向二维电阻率剖面分布图象。
为此国内已经着手研制成像测井仪，其中井下声波电视己 达到国外同级水平，微电阻率扫描测井仪已做出下井试验的 样机。海洋测井公司做出了八臂倾角仪，正试验具有236个 电极的高分辨微电率扫描成像仪。
3.1 成象测井系统 当前成像测井技术中问题较突出的是资料处理和解释技术。
成像测井的资料处理有两个主要内容： 其一是将测量信息用数字图像处理的方法制作成地质家可视
在图像上，电阻率高的为“亮”色，电阻率低的为“暗”色。根据图像的颜 色和形状进行地质解释。
成像测井——精选推荐
成像测井地质学家和测井分析家早期就梦想能“看见”井筒中的地层结构、流体分布。
上世纪90年代以来，随着电子技术和计算处理技术的飞跃发展，成像测井技术不断涌现，成像测井信息实现了全井眼覆盖、高纵向分辨率的特点，能清晰地反映井壁上细微的地质特征，是目前进行断层、裂缝、层理等研究的的有效手段。
这与岩心描述有很多相似之处，如对沉积构造、沉岩作用现象、岩相、构造以及裂缝等的识别，同时成像测井还带有方位信息，能更加详细的放映地下的各种地质结构的空间特征。
目前普遍使用的成像测井系列有电阻率成像测井（FMI）和声波成像测井（UBI）两种，FMI，英文全称FullboreFormationMocroimager，中文为全井眼地层电阻率成像仪。
FMI是斯伦贝谢公司九十年代的产品，它是在地层倾角仪的基础上发展起来的。
在井壁微电阻率成像测井仪的8个极板上装有共有192个微电极，每个电极直径为0.2英寸，电极间距0.1英寸。
测量时极板被推靠在井壁岩石上，由地面仪器车控制向地层中发射电流，每个电极发射的电流强度随其贴靠的井壁岩石以及井壁条件的不同而变化。
因此记录到的每个电极电流强度以及所施加电压便反映了井壁四周的微电阻率变化。
沿井壁每0.1英寸采一次样获得了全井段细微的电阻率变化。
这些密集的采样数据经过一系列校正处理，如深度校正、速度校正、平衡等处理后就可以容易的变成电阻率图象，即用一种渐变的色板和灰度代表电阻率的数值刻度，将每个电极的每个采样点变成一个色元，常用的色板为黑一棕一黄一白，代表着电阻率由低变高，因此色彩的细微变化代表着岩性和物性的变化。
FMI图像的纵向和横向（绕井壁方向）分辨率为0.2in（5mm），这足以辨别细砾岩的粒度和形状。
它可以反映井壁上细微的岩性，物性（如孔隙度以及井壁结构如裂缝，井壁破损，井壁取心孔等），但它的颜色与实际岩石的颜色不相干。
另外每口井的微电阻率值变化范围由于井之间的差异而有所不同，因此一口井的某一个颜色可能对应着不同的电阻率值，尤其是在进行多井对比时，尤其要注意这一点。
成像测井资料在裂缝识别中的应用的开题报告
成像测井资料在裂缝识别中的应用的开题报告一、选题背景和意义成像测井技术是一种通过在井内传输电、声、光等信号，获取含油气储层地质信息的计量技术，由于其资料包含了井壁的高分辨率地质信息，成像测井技术在油气勘探中得到了广泛的应用。
在裂缝识别方面，成像测井资料的应用可以更加准确地确定油气储层的裂缝发育程度，为石油勘探及开发提供有力的技术支持。
因此，对于成像测井资料在裂缝识别中的应用进行深入研究，对于推动油气勘探进一步优化，提高勘探开发效率具有重要意义。
二、研究内容和方法本研究的主要研究内容是成像测井资料在裂缝识别中的应用。
具体研究方法包括：1.对成像测井资料和岩心资料进行分析，研究不同岩性和裂缝组合特征，建立岩石的裂缝信息提取方法。
2.结合现有的成像测井技术和数据处理技术，开发裂缝分析软件，实现自动化分析、标注和分类。
3.通过实际样本分析，对岩性和裂缝分布的关系进行统计分析，了解不同岩性类型下裂缝出现的规律，为油气勘探提供参考。
三、研究预期成果本研究旨在探讨成像测井资料在裂缝识别中的应用，希望实现以下预期成果：1.建立成像测井资料裂缝信息提取方法，为裂缝识别提供理论基础和技术支持。
2.开发裂缝分析软件，实现自动化分析、标注和分类。
3.通过实际样品分析，总结裂缝和岩性的关系，为油气勘探提供参考，提高勘探开发效率。
四、研究重点和难点本研究的重点在于深入研究成像测井资料在裂缝识别方面的应用，建立成像测井资料裂缝信息提取方法，以及开发裂缝分析软件。
同时，研究中还需解决一些难点，如：1.如何准确地提取裂缝信息并进行分类；2.如何建立裂缝和岩性关系的统计分析模型；3.如何开发裂缝分析软件，提高识别精度和自动化程度。
以上是成像测井资料在裂缝识别中的应用的开题报告，希望能够引起广大科研人员的关注和重视。
5成像测井小结-2
8、核磁共振测井
1）NMR弛豫
（1） 射频脉冲施加前：自旋系统处于 平衡状态，M与 Bo方向相同； （ 2） 射频脉冲施加期间： M与 Bo垂直 ,产 生磁共振；核自旋系统吸收外界能量，由 低能态跃升至高能态；
z Bo y
M
（ 3 ）射频脉冲施加后： M 朝 Bo 方向恢复， 核自旋系统由非平衡时的高能态恢复到平 衡时的低能态。 弛豫：核自旋系统由非平衡时的高能态恢 复到平衡态的过程，称为弛豫。弛豫的快 慢或速率用1/T1或1/T2表示。
t
3）典型T2分布
有效孔隙
微孔隙
4）孔径大小与T2弛豫时间关系
充水的孔隙
幅 度
小孔径：衰减快 大孔径：衰减慢
时间
应用：各种探测深度（径向）电阻率、判断油水层等
7、静态平衡图像和动态加强图像
成像图一般分为静态平衡图像和动态加强图 像两种。静态平衡图像采用全井段统一配色，目 的是反映全井段的相对电阻率的变化，可以宏观 了解测量井段内的岩性变化。动态加强图像是为 解决有限的颜色刻度与全井段大范围的电阻率变 化之间的矛盾，通过均衡滤波处理，其所形成的 动态图像的分辨能力很强，突出局部图象特征。 用于详细分析细微构造的变化情况。
应用：井周360度方位范围地层电阻率、裂缝、电阻率成像等
6、阵列感应成象(AIT)测井原理
阵列感应成象(AIT)测井是在常规感应测井的基础上发展起来的一种成 象测井方法。
阵列感应成象测井的采用一个发射线圈和多个发射线圈，它运用了双 线圈系的电磁场叠加原理，实现消除直藕信号影响的目的。线圈系由八组基 本接收单元（R1，R2,…,R8）组成,公用一个发射线圈，使用三种频率 （ 26.325kHz，52.65kHz，105.3kHz）同时工作,井下仪测量多达28个原始 实分量和虚分量，传输到地面经计算机处理，实现数字聚焦，得到三种纵向 分辨率、五种探测深度的测井曲线。
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成像测井裂缝自动化精细描述周彦球;崔岩磊;徐洁【摘要】Imaging logging can provide fracture parameters (width, length, density, face porosity, etc.) and the fracture type, but it often takes a lot of time to process imaging logging by manual processing.In this paper, the overall property of the reservoir is taken as the research object, and a method of automatically and finely describing the fractures is studied by means of programming.The method realizes automatic stratification and statistics of the corresponding fracture values by analyzing the curves of fracture parameters.At the same time, it can also generate the reservoir fracture table and the natural fracture table.In addition, on the basis of determining the numerical classification criterion of single fracture according to inclination angle and orientation, the method also comprehensively considers the spatial distribution of the fractures in the target interval and the possible intersection relationship, so that, the combination type of fracture is divided into the following eighttypes:horizontal fracture, vertical fracture, low-angle fracture, high-angle fracture, high-angle oblique joint fracture, low-angle oblique joint fracture, mixed oblique joint fracture, messy oblique joint fracture, etc.The statistical definition and the specific discriminant algorithm based on the main frequency analysis for each fracture type are also given.Through statistical analysis, the main strike of the fracture in the reservoir is determined, and the difficulty of opening while fracturing is judged according to the anglebetween the strike and the direction of the geo stress.The corresponding geostatistical module was developed using the CIFLog logging interpretation platform, and the processing results of theimaging logging are consistent with the manual analysis.This module has been well applied in the imaging logging interpretation of deep volcanic rocks and Tadong carbonate rocks.It not only improves the interpretation efficiency, but also effectively guides the design of the fracturing plan, and provides key reference information for the fracturing of the reservoir.%针对成像测井解释中,裂缝发育参数(宽度、长度、密度、面孔率等)及裂缝的产状类型,以储层的总体属性为研究对象,以计算机编程为手段,研究裂缝的自动化精细描述方法.分析裂缝发育参数曲线的自动分层、统计读值,生成储层裂缝表及裂缝自然表的算法;在厘定单一裂缝按倾角、方位的数值化分类准则的基础上,综合考虑目的层段裂缝的空间分布及可能的交切关系,将其组合类型划分为水平缝、垂直缝、低角缝、高角缝、高角斜交缝、低角斜交缝、混和斜交缝、杂乱斜交缝等8种,分别给出了其统计定义及基于主频分析的具体判别算法.通过理论分析,统计确定储层中裂缝的主要走向,根据其与地应力方向的夹角大小判断其在压裂时开启的难易性质.使用CIFLog测井解释平台开发了地质统计模块,处理结果与基于成像测井图像的人工分析一致,在深层火山岩、塔东碳酸盐岩等储层的成像测井解释中,提高了解释生产效率,并有效地指导了压裂施工方案设计,为储层的压裂改造提供了关键的参考信息.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2018(042)006【总页数】7页(P634-640)【关键词】成像测井;裂缝;发育参数;产状类型;倾角;压裂;地应力;主频分析【作者】周彦球;崔岩磊;徐洁【作者单位】中国石油集团测井有限公司大庆分公司, 黑龙江大庆 163412;中国石油集团测井有限公司大庆分公司, 黑龙江大庆 163412;中国石油集团测井有限公司大庆分公司, 黑龙江大庆 163412【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言微电阻率成像测井资料以图像形式对井壁附近地层中的裂缝进行直观呈现,而且可用于裂缝产状的拾取、统计及裂缝发育参数的定量计算,对于裂缝性储层的精细评价独具优势。
在大庆地区的电成像测井解释中,不仅要根据裂缝的自然发育情况对裂缝参数进行分段读值,在解释报告中提供裂缝参数表,对于特殊岩性的储层还要对裂缝参数按层取值,体现于岩性细分数据表中。
随着勘探开发目标的日趋复杂化及相应的工程技术手段发展,对成像测井解释的需求也在不断丰富,以储层的精细评价为目标,通过计算机的自动化处理,实现裂缝的智能化、抽象化描述,为油田甲方提供可靠技术支持的同时,减轻解释人员的工作负担,已经成为成像测井解释技术发展中亟需解决的关键问题。
本文结合大庆地区的成像测井解释生产实践,以储层的总体属性为对象,以计算机编程为手段,在裂缝发育参数的自动化二次统计、裂缝产状及其组合类型的判别,以及天然裂缝在压裂时开启的难易性质等方面展开理论分析及算法研究。
1 理论研究及算法分析1.1 裂缝发育参数的二次统计通常使用宽度、长度、密度、面孔率等参数描述裂缝的发育状况,根据斯伦贝谢公司的定义[1] ,依次表示单位井段内全部裂缝的平均水动力宽度(FVAH,mm)、每平方米井壁上所见到的裂缝长度之和(FVTL,m/m2或1/m)、单位井段所见到的裂缝总条数(FVDC,条/m)及裂缝在单位面积上的百分比(FVPA,%)。
习惯使用GeoFrame软件中的Geology应用包处理而生成,根据成像测井的图像特征,识别并拾取天然的开启缝,结合常规浅侧向资料进行刻度,进而使用相应的拟合公式计算上述4个参数。
对于火山岩、变质岩、碳酸盐岩等复杂岩性储层,基岩孔隙度一般较低,裂缝成为重要的储集空间,或者是连接基质孔隙、溶蚀孔洞的有利通道。
因而,表征裂缝发育状况的上述4个参数,能够直接指示该类储层的物性好坏,在单井储层评价及后期的油气开发中一直以来都备受关注。
大庆地区的成像测井解释中,在实现裂缝参数计算、输出上述4条裂缝参数曲线的基础上,不但要根据裂缝的垂向连续性进行手动分层,对裂缝参数按小层读取平均值,形成解释报告中的裂缝参数表(以下简称裂缝自然表),而且,根据常规解释所划分的储层,也要对裂缝参数按层读值,体现于解释数据表中(以下简称储层裂缝表)。
前者根据全井裂缝的自然发育状况,提供裂缝所在深度段及其宽度、长度、密度、面孔率等参数的定量描述;后者以储层为对象,对于指定深度段提供量化指标,为储层评价提供重要依据,对于确定解释结论及制定试油方案等环节尤为重要。
通常在勘探目的层位的复杂岩性地层中,裂缝较为发育,解释员往往需要花费较多的时间和精力统计、编制、校对这2种表格。
通过编程实现计算机自动统计、制表,需模拟人工分析的过程,并确定相应的原则,其算法要点:(1)裂缝自然表需先实现自动分层。
筛选确定使用连续性最好的FVDC曲线为基准曲线,由用户指定的最大合并间距(或最小层间距,缺省为5 m)进行自动分层。
即从FVDC曲线上的第1个有效数值点开始,按深度遍历FVDC曲线的每个采样点,数值连续有效或者单个“无效夹层”的厚度不超过最大合并间距,视作同一个层,否则确定为该层的终点而跳出,继续搜寻下一个有效数值点作为下一个层的开始点,使用相同准则继续逐一判别每个数值点,直到FVDC曲线的终点,从而自动确定了各层的顶底深度,完成自动分层。
(2)裂缝自然表实现自动分层后,与已知各层顶、底深度的储层裂缝表的后续作法一致,即对各层进行统计读值。
根据该地区的惯例,各层对FVAH、FVTL、FVDC、FVPA等曲线求取平均值,需要注意的是,无效数值(通常为-9 999.0)在累加前应以0替换,而非忽略不计。
(3)按生产中的固定格式,写出对应的数据表格。
1.2 裂缝产状及其组合类型的判别本文主要讨论构造成因的天然裂缝,它们一般有较为规则的裂缝面(在成像测井展开图中为正弦线),其产状包括倾角、倾向和走向等要素,体现了裂缝在三维空间的延展特性,是其形成条件下的地层应力的综合响应,对于油气的储集和运移有着至关重要的影响,同时也是勘探开发中必须考虑的关键因素之一。