裂縫儲層巖芯檢測技術(shù)及其應(yīng)用

馬龍龍

摘要：在地質(zhì)學中，裂縫儲層的油氣對于每個國家都是一份寶貴的資源和財富，而裂縫儲層的檢測技術(shù)，對于世界石油的開發(fā)和天然氣的產(chǎn)量、和各種地質(zhì)資源的查詢和儲量計算就十分的重要。本文就是對裂縫儲層巖芯檢測技術(shù)進行應(yīng)用的探討。

關(guān)鍵詞：裂縫檢測;裂縫儲層;巖芯檢測;地質(zhì)檢測技術(shù)

地質(zhì)學中，地質(zhì)上的裂縫發(fā)育越好，相關(guān)的油氣儲量就越豐富。當前，對于地質(zhì)檢測的物理方法和技術(shù)手段都在不斷的進步，對于各種地質(zhì)裂縫的探查、識別資源儲量的工作上也有了很大的進步，特別是在對國內(nèi)外大量地質(zhì)儲層測試數(shù)據(jù)和研究成果的基礎(chǔ)上，已經(jīng)總結(jié)出常規(guī)測井技術(shù)，能快速的識別裂縫的特點，對裂縫識別的原理和方法也有不少新材料涌現(xiàn)。

一、裂縫的類型與特征

當前，我們檢測的裂縫大致分為兩種原因分類，分別是成因分類和地質(zhì)分類兩種方案。而根據(jù)裂縫的力學成因，我們將裂縫分為剪裂縫和張裂縫兩類。

1、剪裂縫

剪裂縫是由地質(zhì)中的剪應(yīng)力產(chǎn)生，可能會出現(xiàn)單組，或是共軛的兩組出現(xiàn)。剪裂縫最顯著的特點就是位移方向與破裂面平行，裂縫壁上平直光滑，就像是被人用鋒利的剪刀剪開了一樣。

2、張裂縫

顧名思義，張裂縫就是由地質(zhì)層中的地質(zhì)張應(yīng)力拉扯產(chǎn)生的，可能是單組出現(xiàn)，但大部分都是雁列式排列出現(xiàn)，而張裂縫的表現(xiàn)特點就是，裂縫位移垂直于裂縫面，裂縫壁層次不齊，并帶有粗糙不平的觸感，有的就像波浪起伏一般，總而言之，如果說剪裂縫是被人用鋒利的剪刀剪開的地面，那么張裂縫就是被人暴力撕開的紙張一樣。

3、裂縫的地質(zhì)分類

裂縫的地質(zhì)主要是依據(jù)裂縫形成時的地質(zhì)環(huán)境劃分，當前，包括局部構(gòu)造作用形成的構(gòu)造裂縫、區(qū)域構(gòu)造作用形成的區(qū)域裂縫、以及由巖層、土層各種物質(zhì)擠壓收縮作用形成的收縮裂縫等，裂縫的形成也不一定是自然原因，水庫、地下資源開采等等，都會形成地質(zhì)改變，從而形成裂縫。特別是這里面的構(gòu)造裂縫是受到斷層、褶皺、刺穿等構(gòu)造因素的形成的，因此對于地下資源的開采都會影響到構(gòu)造裂縫的的形成。

二、淺談對于巖芯的分析內(nèi)容

1.力學分析

對于巖石的交形特征、巖石強度、破裂特征、抗張強度、抗壓強度、抗剪強度等跟力學相關(guān)的都要進行精確的測量，通過這一些分析，可以得出巖層的類別和各種屬性，對于后續(xù)的資源開采、工程搭建提供可靠的數(shù)據(jù)參照，提高工程開展的安全性。

2.物性分析

對于開采上來的巖芯樣品、巖塞樣品上的裂縫進行仔細的測量和分析，例如巖芯基質(zhì)孔隙度、巖層滲透率測定、巖層的壓承試驗等等，都需要進行相關(guān)的測定并將測定結(jié)果進行數(shù)據(jù)保存。

三、地質(zhì)裂縫巖芯檢測技術(shù)內(nèi)容

1.巖芯裂縫檢測技術(shù)的內(nèi)容

對于裂縫的檢測內(nèi)容中，包含裂縫的特征、產(chǎn)狀及含油氣性裂縫的發(fā)育密度、間距、寬度、延伸長度、裂縫傾向與傾角、裂縫壁特征、充填物類型與充填程度、含油氣特點等等。這里面還包括了巖層的地質(zhì)類別，后續(xù)的開采難度、開采方式等等。

2、檢測設(shè)備條件

對于裂縫的檢測過程中，相應(yīng)的檢測設(shè)備是必不可少的。對于地質(zhì)鉆井和巖芯的基本參數(shù)一定要非常的注意，例如如鉆井放置的井位、井號、巖芯井深、巖芯長度、巖芯直徑及地質(zhì)巖石屬性等等。

3、巖芯裂縫檢測方法內(nèi)容

在鉆井場或巖芯房內(nèi)，開展巖芯裂縫檢測工作之前，因當盡可能的去搜集該地區(qū)的地質(zhì)資料，并了解檢測井所在區(qū)域的地質(zhì)背景資料。從而準備好相應(yīng)的巖芯裂縫檢測記錄表等開展工作的必需品。另外，檢測時應(yīng)當按先后順序?qū)⑷〕鰜淼膸r芯一一擺開，從下而上仔細的檢查巖芯的外表是否有裂縫在發(fā)育、生成。一旦發(fā)現(xiàn)巖芯有裂縫的存在，就要對巖芯上裂縫形成的原因、時間、包括裂縫的特點都要詳細的推述，并對裂縫的外表、性質(zhì)、形態(tài)、產(chǎn)狀等觀察結(jié)果、測量結(jié)果逐項記錄在巖芯檢測表中，還需要對巖芯進行素描、照相、采樣等，以方便后續(xù)的查驗。

4、測量注意的技術(shù)點

對于巖芯裂縫參數(shù)的測量過程中，一定要注意一些關(guān)鍵性的技術(shù)問題，例如裂縫的密度、寬度、間距在測量的時候，一定要盡可能的垂直與裂縫面測量，此外，取出來的巖芯上若是有多條裂縫，就要分別的進行描述并測量，還要做好相關(guān)的素描、拍照、采樣等工作。

四、檢測結(jié)果的信息化存儲

1、建立檢測數(shù)據(jù)庫

對于一些大型的裂縫檢測，所擁有的檢測井數(shù)量較多，檢測工作內(nèi)容復雜、數(shù)據(jù)繁多的時候，有必要建立一個相應(yīng)的裂縫巖芯檢測數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫對檢測的數(shù)據(jù)和檢測記錄進行管理，并通過電腦的管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的編輯、查詢和一些數(shù)據(jù)的處理。而且，有一些檢測是需要用到一些高新科技設(shè)備的，這就需要工作現(xiàn)場將采到的樣本、數(shù)據(jù)進行輸送。

2、3D數(shù)據(jù)建模存儲

當前有很多的技術(shù)可以更加生動形象的保存檢測數(shù)據(jù)，例如將數(shù)據(jù)庫中的檢測數(shù)據(jù)通過建模軟件進行數(shù)據(jù)處理，并使用軟件的建模功能進行3D建模，不但能更加生動形象的記錄檢測到的巖芯數(shù)據(jù)，還能通過遠程鏈接，將巖芯數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌鼏挝?，進行不同方面的檢測和檢驗，從而提高裂縫的檢測結(jié)果。

3、數(shù)據(jù)信息化存儲的好處

當前，電腦技術(shù)是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的核心，具有自動統(tǒng)計、快速計算、直方圖、關(guān)系圖等多種功能，還能有效的記錄如裂縫寬度、長度、密度、巖層等多種數(shù)據(jù)，還能通過對數(shù)據(jù)庫的直接統(tǒng)計和計算，給出一系列的圖表，對于裂縫與層面的夾角、裂縫的真傾向，真便角，都可以將數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化和模型建造，從而達到更加直觀、清晰的數(shù)據(jù)表現(xiàn)。

結(jié)束語

當前，裂縫與結(jié)構(gòu)面的組合樣式分為終止型、穿透型、變換型以及復合型四大類，而提高測量井的深度，對于地震識別、測量裂縫的精度都有極大的好處，此外，測量數(shù)據(jù)的精細還會影響到建立的有限元地質(zhì)力學模型，對于探測裂縫儲層油氣資源的儲量等都有極大的好處。

參考文獻：

[1]李濤，李松臣，屈曉榮.頁巖裂縫測井識別方法與評價技術(shù)綜述[J].中外能源，2016，21（10）：48-57.

[2]唐曉明，李盛清，許松，et al.頁巖氣藏水平測井裂縫識別及聲學成像研究[J].測井技術(shù)，2017（05）：4-8.

[3]郭慶，張軍濤，申峰，et al.水平井分段壓裂工藝在延長油田陸相頁巖氣開發(fā)中的應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程，2016（5）：120-123.