淺談電成像測井技術(shù)對碳酸鹽巖裂縫儲層的識別

馬麗萍

摘 要：在世界油氣層分布中，碳酸鹽巖儲集層占有非常重要的地位，其不僅具有豐富的石油和天然氣資源，而且油氣藏占石油總儲量的一半以上，而且在這些位置發(fā)現(xiàn)的油氣田都具有儲藏量大的特點(diǎn)。而且進(jìn)行勘探中，通常以對裂縫的識別來進(jìn)行能源的開放，所以裂縫在儲層中擔(dān)負(fù)著極其重要的地位，對于能源開發(fā)具有重大的意義。特別是通過電成像測井技術(shù)，由其該技術(shù)具有高分辨率的特征，所以將其利用在碳酸鹽巖裂縫儲層的識別上具有極其重要的作用。該文通過地質(zhì)概況，對電成像測井技術(shù)進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對成像測井資料在碳酸鹽巖儲層中的綜合應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：電成像測井 裂縫識別 洞穴有效性

中圖分類號：P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0079-01

在碳酸鹽巖地層中，裂縫是較為常見的儲集空間類型，其不僅較為常見而且具有重要性，而且在對油氣的運(yùn)移和聚集上都發(fā)揮著非常重要的作用。所以能夠不明確的對裂縫進(jìn)行識別具有極其重要的意義。特別是在國內(nèi)一些碳酸鹽巖儲層的油氣中，電成像測井方法在對儲層識別上發(fā)揮了重要的作用，而且效果十分明顯。

1 地質(zhì)概況

該文以某一地區(qū)碳酸鹽巖儲層為例，該地區(qū)的碳酸鹽巖主要是由方解石和白去石這兩種礦物質(zhì)組成，灰?guī)r為其主要巖性，而方解石和泥質(zhì)為其填隙物。而且這一地區(qū)內(nèi)以主解石為其主要礦物成分，由于其化學(xué)活潑性較強(qiáng)，所以具有十分復(fù)雜的儲集空間類型。而且在地下儲層中，其孔洞裂縫的組合方式不同，其大致以裂縫型、孔洞型、裂縫孔洞型和洞穴型四類為主。

2 電成像測井技術(shù)

與常規(guī)測井技術(shù)相比，電成像測井技術(shù)不僅圖像具有較高的分辨率，而且能夠?qū)诒砻娴貙拥亩S精細(xì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行很好的揭示，而且能夠定量解釋，可以對沒巖性中的次生構(gòu)造進(jìn)行明顯的反映，特別是裂縫、溶洞、方解石充填縫等。在碳酸鹽巖儲層中利用FMI/XRMI成像測井圖像具有十分明顯的優(yōu)勢。其不僅在深度上具有連續(xù)性，而且可以提供地下地質(zhì)體的產(chǎn)狀等定向數(shù)據(jù)。而且利用電成像測井圖像可以清晰的反映出巖心上難以分辨的地質(zhì)現(xiàn)象。此種圖像對于儲層研究具有極其重要性，可以說除巖心和常規(guī)測井資料外，F(xiàn)MI/XRMI成像測井資料對進(jìn)行儲層研究是非常重要的。

3 成像測井資料在碳酸鹽巖儲層中的綜合應(yīng)用

3.1 裂縫性儲層綜合評價方法

裂縫不僅能夠作為儲集的空間，而且還是重要的滲流通道，所以在碳酸鹽巖儲層地區(qū)，裂縫是影響儲層產(chǎn)量的最主要的原因。

3.1.1 裂縫識別

裂縫在電成像測井圖上分為兩種：張開縫和閉合裂縫組成的天然裂縫和鉆井誘生裂縫。張開裂縫是指裂縫是處于張開的狀態(tài)，由于在裂縫里面有泥漿和鉆井液等物質(zhì)填充，所以在成像圖像上顯示形狀為正弦曲線，顏色呈現(xiàn)為深色和黑色。而且在成像圖上，由于其成像的角度不同，所以其表現(xiàn)形式也存在著不同之處。主要可分為斜交張開縫、組合斜交縫、高角度開啟縫和網(wǎng)狀開啟縫。地層的壓溶作用形成了閉合裂縫，往往充填有高阻物質(zhì)如方解石等，因此在電成像圖上具有高阻淺色的曲線特征，但當(dāng)泥質(zhì)充填時，表現(xiàn)為暗色的正統(tǒng)曲線。鉆井誘生裂縫是指當(dāng)鉆開地層以后，由于地層內(nèi)部應(yīng)力釋放，以及鉆具在井壁造成的擦痕所形成的裂縫，它可以有效地確定地層的現(xiàn)今主應(yīng)力方向。

在形態(tài)上，很容易區(qū)分天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫，由于天然裂縫是在構(gòu)造運(yùn)動和溶蝕作用下所產(chǎn)生的，所以電導(dǎo)率存在著不平行和不規(guī)則；而誘導(dǎo)裂縫由于在徑向延伸上較短，所以其裂縫面縫寬變化較小，而且裂縫面也呈現(xiàn)出規(guī)則性。

3.1.2 裂縫產(chǎn)狀

裂縫的產(chǎn)狀通常是指裂縫的傾角、傾向和走向，將井壁沿正北方向展開，裂縫在0～360 °的成像展開圖上呈正弦曲線狀。平面與井軸相交的角度愈大，正弦曲線的幅度也愈大，并能從展開圖上確定平面的傾角和走向。最低點(diǎn)的方位指示裂縫的傾斜方位，傾角等于正弦波的振幅除以井孔直徑的反正弦，裂縫的傾向是正弦圖上最低點(diǎn)和最高點(diǎn)連線的方向，裂縫的走向則和傾向垂直。

3.1.3 裂縫參數(shù)定量計算

在生成的電成像圖像上，通過人機(jī)交互解釋，人工描述出各井段中出現(xiàn)的裂縫，在得到裂縫產(chǎn)狀的同時計算該裂縫的有關(guān)參數(shù)。裂縫參數(shù)主要包括：1）裂縫長度：該參數(shù)表示每平方米井壁所見到的裂縫長度，單位：1/m或m/m2；2）裂縫密度：該參數(shù)表示單位長度井段中裂縫的條數(shù)，單位：條/m；3）裂縫平均張開度：該參數(shù)表示各裂縫軌跡張開度的平均值，單位：mm；4）裂縫孔隙度：電成像裂縫孔隙度表示統(tǒng)計窗長內(nèi)裂縫的視開口面積與FMI圖像的面積之比，單位為%。

3.2 電成像測井資料評價洞穴有效性

洞穴通常是被認(rèn)為最優(yōu)質(zhì)的儲集空間，但在實(shí)際中，很多洞穴都經(jīng)后期構(gòu)造作用再改造而被填充，這樣一來有效性則會變差，部分則會被完全填充為無效洞穴。其填充物多數(shù)以泥質(zhì)、巖石碎屑等碎屑，填充方式包括全充填、半充填和未充填。

3.2.1 洞穴充填物識別

對洞穴儲層有效性的評價，即是對填充程度的評價，需要對巖溶洞穴的充填物進(jìn)行識別，而在該地區(qū)巖溶洞穴的充填物種類較多，大致有泥巖、角礫巖、巖石碎屑等類型，重力坍塌堆積、洞穴流水機(jī)械沉積、洞穴水化學(xué)沉淀等都是導(dǎo)致這些填充物形成的原因。被巖石碎屑全充填的溶洞，相對于泥質(zhì)充填，井徑、自然伽馬幅度變化不明顯，電阻率、密度降低程度小，聲波時差增大程度小。

3.2.2 洞穴充填程度評價

洞穴的測井響應(yīng)特征在FMI成像圖上顯示極板拖行暗色條帶夾局部亮色團(tuán)塊，偶極子聲波成像測井（DSI）圖像上嚴(yán)重干涉表現(xiàn)為“人”字形條紋；大型溶洞在EMI或FMI圖像上表現(xiàn)為所有極板全是黑色。不同充填程度的洞穴，其電成像特征是不一樣的。未充填洞穴儲層中電成像各極板未貼靠井壁，呈滑脫現(xiàn)象，測量的泥漿流體電阻率，圖像均勻；半充填洞穴由于局部井眼擴(kuò)徑，導(dǎo)致電成像極板部分貼靠井壁，呈亮暗相間的斑塊狀；完全充填洞穴中電成像各極板較好貼靠井壁，尤其動態(tài)圖像顯示均勻。

4 結(jié)語

在碳酸鹽巖地層中對于裂縫進(jìn)行識別，可以利用微電阻率成像測井技術(shù)其準(zhǔn)確性較高，但也只是能實(shí)現(xiàn)對裂縫的形態(tài)、長度和張開度等參數(shù)進(jìn)行正確的判斷，但要想對裂縫內(nèi)的充填物質(zhì)的性質(zhì)和徑向延伸長度進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，則還需要與常規(guī)測井的資料進(jìn)行有效的結(jié)合，從而進(jìn)行正確的判斷。由于在張開縫發(fā)育處其電阻值會有所差異，所以可以利用深淺雙側(cè)向電阻率測井和自然伽馬能譜測井，因此要想實(shí)現(xiàn)對裂縫性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，則需要綜合多種測井曲線、巖芯及成像資料來進(jìn)行判斷，從而識別裂縫。

參考文獻(xiàn)

[1] 張凌云.基于常規(guī)測井的花茶油田碳酸鹽巖儲層評價技術(shù)[J].海洋石油，2007， 27（2）：97-102.

[2] 唐軍，高楚橋，金云智，等.FMI測井資料處理在塔中62-83井區(qū)儲量定量評價中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報，2009， 31（1）：57-60.endprint