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火山巖儲集層評價(jià)(1)西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院趙軍龍1學(xué)習(xí)用參考書火山巖儲集層評價(jià)1.趙軍龍.測井資料處理與解釋[M].北京:石油工業(yè)出版社,2012.12.雍世和,張超謨.測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋[M].東營:中國石油大學(xué)出版社,19963.《測井學(xué)》編寫組.測井學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社,19984.李舟波.地球物理測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋[M].長春:吉林大學(xué)出版社,20035.洪有密.測井原理與綜合解釋[M].東營,中國石油大學(xué)出版社,20072本章內(nèi)容第一節(jié)火山巖儲集層的基本特征第二節(jié)火山巖儲集層的測井響應(yīng)特征第三節(jié)火山巖儲集層測井解釋方法火山巖儲集層評價(jià)3本章內(nèi)容第一節(jié)火山巖儲集層的基本特征第二節(jié)火山巖儲集層的測井響應(yīng)特征第三節(jié)火山巖儲集層測井解釋方法火山巖儲集層評價(jià)4第三節(jié)火山巖儲集層測井解釋方法火山巖測井解釋涵蓋儲層巖性識別、基質(zhì)孔隙度、滲透率、飽和度及裂縫參數(shù)定量計(jì)算等多個(gè)環(huán)節(jié)。1、巖性識別巖性復(fù)雜是火山巖評價(jià)的難點(diǎn)之一。巖性不能準(zhǔn)確識別,直接導(dǎo)致解釋結(jié)果會遺漏油氣層。火山巖巖性復(fù)雜,礦物成分多變。巖性對測井的影響往往超過儲層流體的影響,同時(shí)不同巖性儲層其物性和產(chǎn)能也有較大差別。因此,準(zhǔn)確識別火山巖巖性是開展火山巖儲層測井評價(jià)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。51、巖性識別1.1巖性分類標(biāo)準(zhǔn)我國火山巖具有噴發(fā)期次多、巖漿源性質(zhì)變化大等特點(diǎn)。為了使巖性測井解釋有規(guī)范、適用的標(biāo)準(zhǔn),我國大慶、新疆等油田建立了本巖性劃分的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過對國內(nèi)火山巖地層大量巖心取心資料的分析,結(jié)合國內(nèi)外巖性分類標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)出一套以巖石結(jié)構(gòu)成因、化學(xué)成分及特征礦物與巖石結(jié)構(gòu)三級巖性分類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)火山巖分類原則及標(biāo)準(zhǔn),用我國大慶油田20口井巖心進(jìn)行了火山巖測井分類表如表5-6所示,從表5-6中可見共劃分出3大類、9小類和21種巖性,利用每小類的第一種巖性為同一小類代表巖性。61、巖性識別1.1巖性分類標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)大類成分大類特征礦物組合基本巖石類型火山熔巖類(熔巖基質(zhì)中分布的火山碎屑少于10%,冷凝固結(jié))熔巖結(jié)構(gòu)或熔結(jié)結(jié)構(gòu)基

性SiO245%~52%橄欖石、輝石、斜長石玄武巖/氣孔玄武巖/玄武安山巖中

性SiO252%~63%角閃石、黑云母、輝石,斜長石安山巖/粗安巖中酸性SiO263%~69%角閃石、黑云母、輝石、斜長石、石英、堿性長石英安巖酸

性SiO2>69%黑云母、角閃石、石英、堿性長石流紋巖/變形流紋構(gòu)造流紋巖/氣孔流紋巖火山碎屑巖類

(火山碎屑超過90%,壓實(shí)固結(jié))火山碎屑結(jié)構(gòu)基

性SiO245%~52%橄欖石、輝石、斜長石玄武質(zhì)/玄武安山質(zhì)疑/角礫巖中

性SiO252%~63%角閃石、黑云母、輝石、斜長石安山質(zhì)疑灰/角礫巖中酸性SiO263%~69%角閃石、黑云母、輝石,斜長石、石英、堿性長石英安質(zhì)疑灰/角礫巖酸

性SiO2>69%黑云母、角閃石、石英、堿性長石流紋質(zhì)凝灰/角礫巖沉火山碎屑巖類(火山碎屑50~90%,壓實(shí)固結(jié))沉火山碎屑結(jié)構(gòu)凝灰質(zhì)礫巖/凝灰質(zhì)砂巖/凝灰質(zhì)泥巖表5-6火山巖測井分類表71、巖性識別1.2常規(guī)交會圖法識別火山巖巖性測井?dāng)?shù)據(jù)交會圖法是識別火山巖巖性的簡單而有效的方法。它是把兩種測井?dāng)?shù)據(jù)在平面圖上交會,根據(jù)交會點(diǎn)的坐標(biāo)定出所求參數(shù)的數(shù)值和范圍的一種方法。在交會圖上能直觀地看出各種巖性的分界和分布的區(qū)域,能比較直觀地識別火山巖(圖5-44)。圖5-44火山巖GR—Th交會圖(據(jù)李寧等,2009)81、巖性識別1.3成像測井識別火山巖巖性由于成像測井具有高分辨率、高井眼覆蓋率和可視性等特點(diǎn),在火山巖巖性識別中得到了廣泛應(yīng)用。由于火山噴發(fā)作用形成的環(huán)境和堆積條件的不同,形成了各巖性固有的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。這些結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征是測井識別火山碎屑巖與熔巖、火山巖與沉積巖的重要依據(jù)。

由于我國火山巖成因結(jié)構(gòu)復(fù)雜,即使巖石化學(xué)成分相同,但如果成因、結(jié)構(gòu)不同,其巖石類型和名稱也會不同,因此僅用反映成分特征的常規(guī)測井曲線很難將這類巖石區(qū)分開。同時(shí)由于火山巖地層取心成本高,取心資料少,利用連續(xù)、豐富的測井信息準(zhǔn)確識別火山巖巖性就顯得尤為重要。以取心資料為基礎(chǔ),結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料刻度成像測井資料,同時(shí)采用動、靜態(tài)加強(qiáng)方法,突出地質(zhì)特征,建立起我國火山巖常見巖性的典型結(jié)構(gòu)、構(gòu)造測井特征模式圖,進(jìn)而以此來識別巖性。91、巖性識別1.3成像測井識別火山巖巖性實(shí)例分析(1)玄武巖玄武巖一般發(fā)育大量溶蝕孔,氣孔和杏仁構(gòu)造。在FMI圖像上顯示為塊狀模式和暗色斑狀模式。圖5-45玄武巖成像測井圖(2)安山巖安山巖一般裂縫發(fā)育,在FMI圖像上為塊狀模式與暗色線狀模式結(jié)合。圖5-46安山巖成像測井圖101、巖性識別1.3成像測井識別火山巖巖性實(shí)例分析(3)英安巖英安巖一般發(fā)育流紋構(gòu)造,F(xiàn)MI圖像模式為塊狀模式與極細(xì)的暗色條紋模式。圖5-47英安巖成像測井圖(4)花崗斑巖花崗斑巖受到風(fēng)化或構(gòu)造作用時(shí),形成較發(fā)育的裂縫和孔隙。為塊狀模式與暗色線狀模式相間。圖5-48花崗斑成像測井圖111、巖性識別1.3成像測井識別火山巖巖性實(shí)例分析(5)流紋巖流紋巖一般發(fā)育流紋構(gòu)造,F(xiàn)MI圖像模式為塊狀模式與極細(xì)的暗色條紋模式。圖5-50流紋巖成像測井圖(6)沉凝灰?guī)r沉凝灰?guī)r一般為暗色條帶與亮色條帶相間,顯示出沉積巖的成像特征。圖5-52沉凝灰?guī)r成像測井圖121、巖性識別1.3成像測井識別火山巖巖性實(shí)例分析(7)凝灰?guī)r凝灰?guī)r的FMI圖像模式為暗色塊狀模式。圖5-53凝灰?guī)r成像測井圖(8)火山角礫巖火山角礫巖發(fā)育大顆粒的火山角礫,F(xiàn)MI圖像模式為亮色斑點(diǎn)模式。圖5-54火山角礫巖成像測井圖131、巖性識別1.4ECS測井識別火山巖巖性國內(nèi)李寧等人初步建立了一整套自主知識產(chǎn)權(quán)的ECS處理解釋方法,為火山巖巖性大類的準(zhǔn)確確定提供了有力手段,其基本處理流程如圖5-55所示。具體來說,ECS測井資料的處理由三步組成。圖5-55元素俘獲能譜測井處理流程(據(jù)李寧等,2009)141、巖性識別1.4ECS測井識別火山巖巖性TAS圖識別火山巖

TAS(TotalAlkaliSilica)分類法中根據(jù)SiO2的含量分為超基性、基性、中性、酸性;根據(jù)Na2O+K2O的含量進(jìn)行堿性系列劃分。ECS元素俘獲能譜測井可以得到地層連續(xù)的元素含量,如硅、鉀和鈉元素等,這就為應(yīng)用測井曲線進(jìn)行TAS分類提供了資料基礎(chǔ)。李寧等(2009)對大慶深層28口有ECS資料的井進(jìn)行了分析,并對各種成分火山巖巖性出現(xiàn)的頻率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)頻率最高的巖性大致有7類,即玄武巖、粗安巖、英安巖、流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r和火山角礫巖,其中流紋巖是主力氣層。將ECS資料分析得到的樣本點(diǎn)投影到TAS圖版上,得到如圖5-56所示的分布。151、巖性識別1.4ECS測井識別火山巖巖性圖5-56TAS圖巖性分類圖(據(jù)李寧等,2009)161、巖性識別1.5現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法識別火山巖巖性人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色關(guān)聯(lián)、聚類分析、貝葉斯、對應(yīng)分析、主成分分析及模糊數(shù)學(xué)等方法都可以較準(zhǔn)確地識別火山巖巖性,其關(guān)鍵是根據(jù)薄片分析資料和對應(yīng)深度的測井信息構(gòu)建識別樣本庫?;鹕綆r巖性識別難度非常大,往往用單一的某種方法難以準(zhǔn)確識別。在實(shí)際工作中,需要聯(lián)合幾種方法對其進(jìn)行有效識別,譬如將常規(guī)測井與電成像測井相結(jié)合可取得較好的識別效果。172、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.1火山巖總孔隙度儲層測井評價(jià)的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù),就是計(jì)算儲層物性參數(shù)。儲層物性參數(shù)是測井資料數(shù)字處理解釋的基礎(chǔ),只有儲層物性參數(shù)求準(zhǔn)了,才有可能對儲層做出正確的評價(jià)。巖石總孔隙度是反映巖石孔隙發(fā)育程度的最重要參數(shù)。這里說的孔隙包括巖石中所有儲集空間,可以細(xì)分為原生孔、次生孔、裂隙。如果能夠分別計(jì)算出總孔隙度、裂縫孔隙度,就能得到巖石的孔洞孔隙度即單位體積巖石中孔隙和溶蝕洞的體積。182、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.1火山巖總孔隙度(1)中子測井計(jì)算總孔隙度常用來確定孔隙度的中子測井方法有超熱中子測井和熱中子測井。根據(jù)中子測井的原理,地層對快中子的減速能力主要取決于地層的含氫量。中子測井是在飽含淡水的純石灰?guī)r刻度井中刻度的。如果假設(shè)地層巖石骨架不含氫,并且不考慮氣體的挖掘效應(yīng),那么儀器測得的孔隙度值就等于地層的含氫指數(shù)。此外由于儀器是在石灰?guī)r刻度井中刻度的,當(dāng)?shù)貙訋r性不是石灰?guī)r時(shí)會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,但這種系統(tǒng)誤差可以通過對測量值進(jìn)行附加校正來消除。綜合對中子測井過程的分析,測量結(jié)果只與介質(zhì)的減速特性有關(guān),突出了對含氫量的識別能力,與地層孔隙結(jié)構(gòu)無關(guān),但要受孔隙流體的影響。因此利用中子測井可以較好地確定火山巖儲層總孔隙度。192、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.1火山巖總孔隙度(2)密度測井計(jì)算總孔隙度

密度測井選用為伽馬源,發(fā)射能量為0.66MeV的伽馬光子并且只記錄0.1~0.2的伽馬射線,在此能級范圍內(nèi)伽馬光子與地層的相互作用以康普頓散射為主。通過測量經(jīng)康普頓散射的伽馬射線計(jì)數(shù)率可以間接獲得地層密度值。

在密度測井儀極板探測范圍內(nèi)如果存在天然裂縫,由于裂縫內(nèi)充填流體,它對密度測井儀器響應(yīng)的貢獻(xiàn)與孔隙相同。因此密度曲線的質(zhì)量不受裂縫的影響。但如果由于裂縫發(fā)育導(dǎo)致井壁垮塌或不規(guī)則時(shí),需要采用類似第一種情況的校正方法。因此利用測井獲取地層總孔隙度的過程也不受孔隙結(jié)構(gòu)的影響,但要受巖性和孔隙流體的影響。202、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.1火山巖總孔隙度(3)核磁共振測井計(jì)算總孔隙度核磁共振測量原始數(shù)據(jù)為回波串信號,如圖5-57a所示。已有研究表明地層巖石橫向弛豫時(shí)間T2不是單值,而是呈一個(gè)曲線分布,稱之為T2譜,如圖5-57b所示。為了進(jìn)行儲層評價(jià),一般需要將測量的原始回波串信號轉(zhuǎn)化為橫向弛豫時(shí)間(T2)分布,這就是解譜過程。最常用解譜方法是多指數(shù)解譜法。T2譜分布規(guī)律主要取決于巖石孔隙的孔徑分布。因此用某一種脈沖序列測量出巖石的T2分布后,就可以據(jù)此研究巖石的孔隙分布進(jìn)而求出巖石的孔隙度。212、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.1火山巖總孔隙度(4)中子—密度交會法計(jì)算總孔隙度中子、密度測井是孔隙流體和巖石骨架的綜合反映,既受孔隙度影響又受巖性控制,計(jì)算地層孔隙度的同時(shí)必須準(zhǔn)確計(jì)算巖性剖面?;谶@種思路,采用任何一種單一的測井方法都不能實(shí)現(xiàn)以上目的。圖5-58是利用石英和干粘土與淡水按一定比例加權(quán)平均得到的混合物中子、密度理論值分布,模擬所用的參數(shù)為:石英骨架密度為2.65、骨架中子為0;干粘土骨架密度為2.75、骨架中子為30%。圖5-58中子—密度交會圖計(jì)算總孔隙度的理論模型222、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.1火山巖總孔隙度(4)中子—密度交會法計(jì)算總孔隙度以上是確定含水砂泥巖地層總孔隙度的理論模型。對火山巖地層,不能采用石英點(diǎn)作為地層骨架點(diǎn),而應(yīng)該采用長石和另一種虛擬礦物兩種礦物混合的骨架作為交會圖中的巖石骨架點(diǎn);實(shí)際地層流體是(中子/密度測井探測范圍內(nèi)的)殘余油氣和地層水混合物,因此純流體點(diǎn)也不能是圖5-58中的純淡水點(diǎn),而是由地層水和殘余油氣的混合比例即殘余油氣飽和度來確定。圖5-58中子—密度交會圖計(jì)算總孔隙度的理論模型232、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.1火山巖總孔隙度(4)中子—密度交會法計(jì)算總孔隙度圖5-59中,△WQG表示的是含水石英砂巖情況,但實(shí)際地層巖石骨架點(diǎn)不在Q點(diǎn)的位置,M點(diǎn)代表混合骨架點(diǎn);并且在含油氣地層孔隙混合流體也不能用淡水點(diǎn)W表示,用W’點(diǎn)表示混合流體的坐標(biāo)。那么數(shù)據(jù)點(diǎn)P對應(yīng)地層總孔隙度就應(yīng)該由△W’MG來確定(干粘土點(diǎn)的位置固定是因?yàn)樵谝粋€(gè)地區(qū)或者一個(gè)層位一般假設(shè)干粘土的組成是相對固定的)。圖5-59迭代算法計(jì)算孔隙度的模型242、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.1火山巖總孔隙度(4)中子—密度交會法計(jì)算總孔隙度迭代過程就是不斷地尋找、變換W’點(diǎn)和M點(diǎn)的位置,確定新的三角形以計(jì)算孔隙度,直至相鄰兩次計(jì)算的結(jié)果相近或者迭代過程達(dá)到一定次數(shù)為止。經(jīng)過上述迭代運(yùn)算得到的孔隙度是經(jīng)過巖性校正和油氣校正的,采用該迭代算法可以在任何巖性、任何地區(qū)適用,因此計(jì)算的結(jié)果更能接近實(shí)際。值得一提,國內(nèi)王樹寅等人研究發(fā)現(xiàn),由于縱波不能較好地反映裂縫,故不能采用縱波時(shí)差測井計(jì)算裂縫性儲層總孔隙度。圖5-59迭代算法計(jì)算孔隙度的模型252、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.2火山巖基質(zhì)孔隙度計(jì)算方法(1)巖心刻度測井方法巖心刻度測井方法是確定骨架參數(shù)常用的方法,該法通常應(yīng)用于評價(jià)井的解釋和區(qū)塊的儲量計(jì)算。需要注意,該方法一般需要分地區(qū)、分巖性進(jìn)行。不同測井資料巖心刻度測井確定骨架參數(shù)的方法完全一致。密度孔隙度和中子孔隙度為去掉巖石骨架影響后的孔隙度,該孔隙度僅與孔隙流體有關(guān),即與孔隙內(nèi)的鉆井濾液、油氣體積有關(guān)。中子測井和密度測井測量原理不同,這兩種測井儀器探測的徑向和縱向范圍也不同。當(dāng)?shù)貙雍瑲鈺r(shí),會引起中子測井孔隙度減小和密度測井孔隙度增大。(2)中子一密度交會法262、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.2火山巖基質(zhì)孔隙度計(jì)算方法由于中子測井比密度測井徑向探測深度大2~3倍,中子測井比密度測井受侵入帶含氣飽和度的影響程度大。過去國內(nèi)外使用傳統(tǒng)的測井定量解釋孔隙度計(jì)算方程,確定的氣層孔隙度偏低。這里利用譚廷棟提出的測井定量解釋氣層的孔隙度計(jì)算方程,可以有效消除含氣飽和度的影響,其方程為:(2)中子一密度交會法272、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.2火山巖基質(zhì)孔隙度計(jì)算方法(3)多元線性回歸法

①中性、基性火山巖類孔隙度參數(shù)計(jì)算對于安山巖類、玄武巖類、粗安巖類和英安巖類,根據(jù)其骨架參數(shù),分別計(jì)算其密度、中子及聲波時(shí)差孔隙度,并采用中子、密度、聲波時(shí)差計(jì)算的孔隙度進(jìn)行多元線性回歸來確定孔隙度。計(jì)算公式分別為:282、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.2火山巖基質(zhì)孔隙度計(jì)算方法(3)多元線性回歸法

②流紋巖類儲層基質(zhì)孔隙度參數(shù)計(jì)算根據(jù)所確定的流紋巖類巖石骨架參數(shù),分別應(yīng)用密度、中子及聲波測井資料分別計(jì)算巖石的基質(zhì)孔隙度。從計(jì)算結(jié)果看,三種測井曲線計(jì)算的孔隙度與巖心分析結(jié)果之間均有較好的相關(guān)性。但是,由于受儲層含氣等因素的影響,計(jì)算的三種孔隙度值與巖心分析孔隙度值相比偏高或偏低。因此為了消除這些影響,同時(shí)考慮到中子、密度和聲波計(jì)算的孔隙度與巖心分析孔隙度之間具有很好的線性相關(guān)性,采用中子、密度、聲波計(jì)算的孔隙度相結(jié)合確定巖石的基質(zhì)孔隙度。計(jì)算公式為:292、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.2火山巖基質(zhì)孔隙度計(jì)算方法(4)核磁共振法核磁共振測井依據(jù)觀測信號強(qiáng)度與孔隙流體中氫核含量的對應(yīng)關(guān)系來確定地層孔隙度。如果觀測信號能夠正確地反映宏觀磁化強(qiáng)度M,那么,它在零時(shí)刻的數(shù)值大小將與地層孔隙中的含氫總量成正比,經(jīng)過恰當(dāng)?shù)臉?biāo)定,即可由零時(shí)刻的信號強(qiáng)度確定巖層的孔隙度。(5)基于元素俘獲能譜測井計(jì)算孔隙度方法ECS測井可以獲得火山巖主要造巖元素Si、Fe、Ti、Ca、Al、S、Cl、Cr、Gd等的質(zhì)量百分含量,這些元素的含量與巖石的骨架密度直接相關(guān)。斯倫貝謝公司根據(jù)實(shí)驗(yàn)室?guī)r心分析得到了巖石骨架密度和化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù),建立了巖石骨架參數(shù)與巖石元素含量的關(guān)系:302、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.2火山巖基質(zhì)孔隙度計(jì)算方法(5)基于元素俘獲能譜測井計(jì)算孔隙度方法312、基質(zhì)孔隙度計(jì)算2.2火山巖基質(zhì)孔隙度計(jì)算方法(5)基于元素俘獲能譜測井計(jì)算孔隙度方法由于ECS測井能準(zhǔn)確地連續(xù)確定地層的骨架參數(shù),因此根據(jù)ECS測井資料確定的骨架參數(shù)結(jié)合常規(guī)密度測井和中子測井資料,并利用中子—密度交會就能夠合理計(jì)算每一個(gè)采樣點(diǎn)的孔隙度參數(shù)。

值得說明的是,回歸公式具有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)性,而且是在巖心分析的基礎(chǔ)上得到的,需要有大量的實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)做基礎(chǔ),不同地質(zhì)背景或者不同的地區(qū)孔隙度回歸計(jì)算公式往往存在較大的差異性。所以對于一個(gè)新的探區(qū),如果還沒有大量的實(shí)驗(yàn)室測量數(shù)據(jù),回歸的方法往往是不實(shí)用的。323、裂縫參數(shù)計(jì)算3.1裂縫寬度定量計(jì)算的方法用雙側(cè)向測井資料仍可以計(jì)算火山巖的裂縫張開度,其方法類似于碳酸鹽巖裂縫張開度的計(jì)算。(1)聲成像測井資料裂縫寬度計(jì)算方法聲波成像測量結(jié)果受多種因素影響,這是由于儀器本身的測量物理特性所決定的。在各種影響因素中,地層的巖性、井壁的表面結(jié)構(gòu)、發(fā)射點(diǎn)到井壁的距離、鉆井液密度及聲波入射角都是重要的影響因素。這些因素集中反映在回波幅度的變化上,因此可以利用裂縫的視寬度與回波幅度的變化關(guān)系計(jì)算裂縫的真寬度。333、裂縫參數(shù)計(jì)算3.1裂縫寬度定量計(jì)算的方法以CBIL測井為例,對裂縫寬度定量計(jì)算方法進(jìn)行介紹。在回波幅度圖像上,如果用亮色表示高幅度值,用暗色表示低幅度值,則裂縫通常是一條不光滑的正弦曲線。在裂縫軌跡上某一點(diǎn)的垂直方向切割裂縫,然后將切面上每一點(diǎn)的回波幅度連接成一條曲線,就是裂縫輪廓線。輪廓線的兩端幅度值較高,代表基巖的回波幅度,稱為裂縫基巖的背景值。輪廓線的中間幅度值較低,代表裂縫區(qū)的回波幅度,稱為裂縫輪廓線的峰值。為了消除噪聲的影響,一般在裂縫切面的裂縫輪廓線上,畫一條背景線,使背景線位于裂縫輪廓線上部的10%的位置,如圖5-60(b)所示。然后根據(jù)背景線與裂縫輪廓線的回波幅度計(jì)算裂縫寬度。343、裂縫參數(shù)計(jì)算3.1裂縫寬度定量計(jì)算的方法(1)聲成像測井資料裂縫寬度計(jì)算方法圖5-60裂縫正弦軌跡線(a)與裂縫切面的輪廓線(b)(據(jù)李寧等,2009)李寧等(2009)首先從CBIL測井資料中篩選出測井質(zhì)量較好的5次測井資料進(jìn)行分析后得出,如果用裂縫輪廓線表示裂縫的回波幅度變化,則裂縫回波幅度與裂縫寬度關(guān)系可以有三種形式(圖5-61):353、裂縫參數(shù)計(jì)算3.1裂縫寬度定量計(jì)算的方法三種形式(圖5-61):①裂縫寬度小于測井儀器探測寬度,回波幅度衰減較小,如圖5-61(a)所示;②裂縫寬度等于測井儀器探測寬度,回波幅度衰減較大,如圖5-61(b)所示;③裂縫寬度大于測井儀器探測寬度,回波幅度衰減較大,且回波幅度衰減量趨于一個(gè)定值,如圖5-61(c)所示。(1)聲成像測井資料裂縫寬度計(jì)算方法圖5-61裂縫回波幅度與裂縫寬度的關(guān)系(據(jù)李寧等,2009)363、裂縫參數(shù)計(jì)算3.1裂縫寬度定量計(jì)算的方法(2)電成像測井資料裂縫寬度計(jì)算方法裂縫寬度是指有效裂縫的張開度。成像測井只能測量井壁表面的裂縫張開度,可能與裂縫的真實(shí)張開度存在一定的誤差,但是在相同測井條件下,通過成像測井方法計(jì)算出的裂縫張開度,可以指示裂縫的真實(shí)寬度。

①實(shí)際裂縫寬度與裂縫視寬度的關(guān)系裂縫視寬度是成像圖中裂縫顯示的寬度。裂縫視寬度測量的具體方法是將成像圖水平方向和垂直方向的長度與物理模型的實(shí)際長度比例均設(shè)為1:1,以基質(zhì)電阻率值為閾值對電阻率掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化,將彩色圖像轉(zhuǎn)換成一幅黑白圖像,用黑色條帶代表裂縫;黑色條帶寬度為裂縫視寬度,顯示寬度受所設(shè)定的上下幅度值影響。這好比上下移動截止值,當(dāng)閾值接近基質(zhì)時(shí),裂縫視寬度值就大;當(dāng)閾值接近裂縫區(qū)幅度值時(shí),裂縫的視寬度值就小。所以,閾值的選擇對裂縫的視寬度的計(jì)算結(jié)果影響極大。373、裂縫參數(shù)計(jì)算3.1裂縫寬度定量計(jì)算的方法裂縫的視寬度也可以利用裂縫幅度變化的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)乘以采樣間隔的方法計(jì)算。在電成像測井圖上,選擇一條電阻率曲線計(jì)算其裂縫的視寬度,如圖5-62所示,利用乘積的方法計(jì)算出2mm的水平裂縫的視寬度為3.8cm。選擇一組電成像測井曲線計(jì)算其裂縫的視寬度,結(jié)果相同。說明雖然裂縫的視寬度與裂縫的真實(shí)寬度相差很大,但是其對應(yīng)關(guān)系是固定的,可以進(jìn)行近似計(jì)算。從圖5-63中可以看出,裂縫的視寬度與裂縫寬度相差許多,如果將裂縫的視寬度當(dāng)作裂縫寬度是錯(cuò)誤的。(2)電成像測井資料裂縫寬度計(jì)算方法圖5-62一條電阻率曲線(據(jù)李寧等,2009)圖5-63實(shí)際裂縫寬度與圖像裂縫寬度的關(guān)系(據(jù)李寧等,2009)383、裂縫參數(shù)計(jì)算3.2裂縫孔隙度的定量計(jì)算(1)利用雙側(cè)向測井計(jì)算裂縫孔隙度裂縫性地層,儲層空隙空間由基質(zhì)孔隙與裂縫組成,假設(shè)裂縫性地層的導(dǎo)電通路是裂縫流體與巖塊孔隙流體并聯(lián)組成,對這兩部分導(dǎo)電體分別應(yīng)用阿爾奇公式,有:由上式可以導(dǎo)出基于雙側(cè)向測井的裂縫孔隙度計(jì)算公式:393、裂縫參數(shù)計(jì)算3.2裂縫孔隙度的定量計(jì)算(2)利用成像測井計(jì)算裂縫孔隙度根據(jù)成像測井資料計(jì)算裂縫孔隙度的前提條件是,在成像測井圖所見到的裂縫在地層中視為均勻連通的,利用公式計(jì)算得到的裂縫寬度(用W表示)代表地層中的裂縫寬度。裂縫體積等于裂縫在井筒截面積與裂縫寬度的乘積。裂縫孔隙度等于裂縫體積與巖石總體積的比值。當(dāng)有多條裂縫時(shí),用Wi表示裂縫寬度;ci表示裂縫長度系數(shù),h表示巖石體積的高度,可以進(jìn)一步得到裂縫孔隙度的計(jì)算公式:404、滲透率計(jì)算4.1裂縫滲透率計(jì)算經(jīng)驗(yàn)?zāi)P湍壳皩τ诨鹕綆r儲層滲透率的計(jì)算,國內(nèi)還沒有研究出行之有效的技術(shù)方法,本節(jié)僅介紹我國火山巖滲透率計(jì)算常用的一些方法。(1)裂縫滲透率計(jì)算根據(jù)國外有關(guān)資料表明,巖石的裂縫滲透率可由下式表示:(2)巖塊滲透率計(jì)算裂縫性油藏基塊滲透率指的是無裂縫時(shí)的巖石滲透率,根據(jù)國外資料,巖塊滲透率與巖塊孔隙度有如下經(jīng)驗(yàn)關(guān)系:414、滲透率計(jì)算4.2常規(guī)測井資料求取火山巖儲層滲透率的方法(3)巖石總滲透率的計(jì)算裂縫性油氣藏巖石的總滲透率K等于巖石裂縫滲透率與巖塊滲透率之和:滲透率是影響儲層流體能否產(chǎn)出的關(guān)鍵的儲層

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