成像测井资料应用(第15).

第三节(FMS、FMI)资料应用本节主要内容有：一、裂缝识别与评价二、测井相研究三、储层分析四、构造研究五、代替(辅助)岩心描述一、裂缝识别与评价1、常规测井方法评价裂缝性储层遇到的困难⑴不能精确确定裂缝的产状及其组合特征⑵难以对裂缝的有效性作出可靠的判断2、识别天然裂缝⑴鉴别真假裂缝(裂缝与层界面、缝合线、断层面、泥质条带的鉴别)⑵鉴别天然裂缝与人工诱导缝3、计算裂缝参数裂缝张开度、裂缝面孔隙度、裂缝线密度、裂缝长度、裂缝倾角和倾向等。4、评价天然裂缝的有效性⑴从裂缝的张开程度来评价裂缝的有效性⑵从裂缝的径向延伸特征来判断裂缝的有效性⑶从裂缝的渗滤性能来评价裂缝的有效性5、非裂缝性储层的评价洞穴型储层、孔隙型储层裂缝：为构造作用、成岩作用或钻井诱导作用形成的暗色线条，当有充填作用导致方解石、石英等高阻物质充填裂缝时，多表现为亮色。天然缝按形态至少分为高角度缝(包括垂直缝）、斜交缝、低角度缝(包括水平缝）、不规则缝五种类型。天然缝一般与层面不平行，不规则，且宽窄不一，特别是当受到后期溶蚀作用影响后，变得更不规则，常伴随有充填作用。塔中碳酸岩盐岩芯照片塔岩心裂缝型储层测井响应(TZ24井4470-4505m)常规测井：井径曲线显示明显扩径，密度曲线抖动，声波值增大。成像测井：FMI图像显示为高导暗色正弦曲线，倾角155，倾角88；ARI图像显示缝呈NE-SW异常反映裂缝沿NE-SW方向延伸较远；DSI图像有“斜”条纹及斯通利波能衰减，表明裂缝连通较好。取芯观察：岩芯严重破碎，在裂缝密度较小处（4500-4505m），取芯相对完整，见一条直劈裂缝。塔中24裂高角度半充填缝（TZ161井）高角半充识别与评价裂缝裂缝低角裂缝低角度裂缝常规测井：双侧向曲线无差异，井径、声波、中子、密度曲线近似直线。成像测井：FMI显示高阻亮色正弦曲线，倾角30-50，倾向245-260；ARI也显示为高阻亮白正弦曲线；DSI图像似“铁板”，斯通利波未见能量衰减，表明裂缝无渗透性。取芯观察：岩芯收获率较高，无效裂缝较发育，多被方解石充填、半充填，倾角25-60，与成像测井对应较好。低角度充填缝测井响应岩心照片方解充缝方解石充填裂缝图版水平缝合线与裂缝相比为地层受到压溶作用形成的不规则或锯齿状线条。两侧有近垂直于缝合面的细微的高电导率异常；当压溶作用主要来自上覆岩层压力时，缝合线基本平行于层理面；当压溶作用主要来自于水平构造挤压作用，缝合线基本垂直于层理面断层面与裂缝的主要区别在于断层面处总有地层的错动而裂缝一般没有。与裂缝相比泥质条带的特征：高电导率异常比较规则仅当构造运动强烈而发生柔性变形时才出现剧烈弯曲，但宽窄变化仍不会很大；有较清晰的界面且内部的色差较均匀；当泥质条带较宽时，无铀自然伽马值升高。泥质条带与裂缝相比层界面的特征：层界面之间总是平行或上下相切，绝不能相交；连续、完整，不能随意中断；层界面引起的图象异常窄而均匀；层界面与地层之间往往有一定的颜色过渡关系。压裂缝特征：大致180度对称出现；双侧向曲线上特殊双轨现象；井身垂直时，以一条高角度张性裂缝为主，两侧有两条羽毛状的微小裂缝；井身倾斜时，压裂缝全部变为同一方向，且彼此平行的倾斜缝。层界面钻具振动缝的特征：它们十分微小且径向延伸很浅，在FMI图象上有高电导率异常，而在ARI上没有。钻振缝应力释放缝缝的特征：一组接近平行的高角度裂缝，裂缝面十分规则；无泥浆侵入的痕迹；只有一组。(总结)诱导裂缝与天然裂缝的区别：诱导裂缝是就地应力作用下即时产生的裂缝，排列整齐，规律性较强，天然裂缝的分布则极不规则；诱导裂缝的缝面形状较规则且缝宽较小，天然缝的缝面总不太规则，且缝宽有较大变化；诱导缝的径向延伸都不大，天然缝则不一定。应放缝计算裂缝参数●裂缝张开度由于仪器分辨率的原因，需用有限元法建立裂缝张开度与电导率异常之间的关系，作为一级近似，拟合出如下公式ARm/W=1/C（Rxo/Rm）b-1式中：A——由裂缝造成的电导率异常面积W——单位井段中全部裂缝的平均水动力宽度●裂缝孔隙度Pf=Wi*Li/（I**D）式中：Pf——裂缝孔隙度Wi——第I条裂缝的平均宽度Li——第I条裂缝在单位井段（一般选1米）内的长度D——井径●裂缝密度单位井段（一般选1米）内的裂缝条数●裂缝长度单位井段（一般选1米）内所拾取的裂缝长度之总和●裂缝倾角和倾向微电阻率扫描成象测井FMS(FMI)的应用计算裂缝的倾角和倾向计算倾角评价天然裂缝的有效性●从裂缝张开度来评价裂缝的有效性●从裂缝径向延伸特征来评价裂缝的有效性●从裂缝的渗滤性能来评价裂缝的有效性非裂缝性储层的评价塔中孔隙型储层测井响应(TZ161井4290--4300m)常规测井：密度曲线显著减小，声波曲线有略微增大，中子曲线无反应，双侧向差异不大。成像测井：FMI图像清楚可见“斑”状溶孔，溶孔分布较均匀；ARI图像方位异常不明显；DSI图像有微弱“干涉”现象，斯通利波能量有衰减，表明地层具有渗透性。岩芯观察：针孔状小溶孔异常发育，分布均匀，内含油，外渗。塔中孔储孔洞溶洞型储层测井响应特征（塔中44井4879.02--4888.3））4880溶洞图版TZ45井（6100--6105m)ARI图像DSI图像FMI图像缝洞型储层测井响应(TZ45井6067--6100m)常规测井：只有密度曲线有显示，密度曲线跳动，表明洞中有重矿物充填。成像测井：FMI图像显示井壁有大量溶洞（洞密度6.0个/m，直径0.5-15cm)，洞顺缝发育于井壁东南区域；ARI图像也显示洞的存在，表明洞具有延伸性；DSI图像有强烈的“人字”条纹，表明洞的连通性较好。岩芯观察：缝洞发育，洞中有致密亮晶矿物萤石充填。阴极发光薄片鉴定：萤石中晶间隙，构造缝较发育，相互连通，缝内含油。裂缝孔隙型储层测井响应(TZ161井4325--4360m)常规测井：密度曲线微弱反映，双侧向呈正差异。成像测井：FMI图像显示溶孔、裂缝、溶蚀缝合线较发育；ARI图像有方位异常；DSI图像纵波、横波有衰减，斯通利波能量衰减不显著。岩芯观察：构造微缝、压溶缝、溶孔发育，岩性为亮晶薄砂屑灰岩。裂孔储层二、测井相研究1、相关概念⑴沉积相：包括沉积环境和沉积产物两部分，通过对沉积产物进行分析，从中提取相标志，按照将古论今的原则来推断沉积相。沉积相的六个相标志是岩石的矿物成分、颜色、岩石结构、构造、砂体形态、古水流方向、古生物特征等。⑵测井相：指建立测井响应与岩相特征的对应关系，即用测井特征来认识相标志特征，通过相标志来解释沉积相。⑶一般方法：首先建立测井信息与岩相的统计关系；其次利用上述关系用测井曲线的形态特征来研究沉积相；最后利用高分辨率测井曲线提取岩石的结构、构造信息，进而研究沉积相。⑷成像测井：由于成像测井具有高分辨率、高采样率和高井周覆盖率的特点，它能提供更精确、更丰富、更只直观的测量结果，为测井相的解释提供了更充分的依据。2、砂泥岩地层主要区分各种层理和粒序，如水平层理、前积层理、槽状交错层理、递变层理和侵蚀面等。3、碳酸盐岩地层主要从岩性、岩石的结构和构造及生物礁等方面加以解释。层理特征：有微小的电阻率对比度，表现为很薄、细小的条状特征，常发生在相同岩性地层中水平层理：层理面平直或微波状，层理间相互平行且平行于层界面，切割井壁，在所有极板中均可见到，而且电阻率整体偏低，在倾角测井曲线上表现为较高的电导率，电导率曲线呈锯齿状的快速变化特征；水平层理代表较高的泥质含量，反映低能环境的沉积；水平层理前积层理：常见于三角洲，其倾向指示古水流方向；图象上为平行的、板状的、倾斜于层理面的特征，常出现在相对厚的层段，且所有极板均可见到，它们常因被其他沉积特征切割而中断；颜色对比度的变化可由孔隙度或粒度引起。前积层理槽状交错层理：指示高能量的水流状态；图象上界面呈弧形弯曲，经常被切割而中断，一个层界面只在部分极板上见到，由于界面弯曲，难以准确确定其产状。槽交层理递变层理：在纵向上表现为灰度或颜色的渐进演变关系，在其它常规测井曲线上（自然伽马、密度、中子、光电指数、侧向等）表现为钟形或漏斗形。递变层理侵蚀面：其产生是由于沉积环境或水流状态的较大变化所致，也是沉积旋回的开始或结束的标志，对相分析很有帮助；其图象特征为一个较大的颜色变化界面，下部地层的正常层理有被切割的特征，一般侵蚀面上部地层的颗粒较下部粗；在侵蚀面处，其它常规测井曲线也有突变的特征。侵蚀面黄铁矿：黄铁矿常发育于低能、还原环境中，故常发生在高铀的地层；图象特征是电阻率特低，有时甚至低于泥浆，因此在静态图上清楚可见，图象上边界有突变的特点，发育时也可见到方形外观，富集时密度值增大。其它岩性略黄铁矿眼球眼皮构造：只发生在特定的层段，发生在二叠系茅一A和C地层，一般成层状分布；图象特征为眼球对应于高电阻率（白色）的电阻率事件，眼皮对应于低电阻率（暗色或黑色）的电阻率事件，眼球、眼皮同时出现，眼皮围绕眼球分布，作为眼球的边界，类似于人的眼睛。眼球眼皮角砾：左图为角砾，中图为角砾含薄层，右图为角砾云岩底界。角砾包括构造角砾和溶蚀角砾，其图象特征为高电阻率（白色），轮廓分明，还混有很多小的不规则特征，它们一起出现在导电性更好的介质中，这些轮廓由导电性强的、直的、窄的条带所分割。角砾云岩礁核相：岩性为生物骨架灰岩，造礁生物为海绵、苔藓虫等。由于礁核相为致密块状灰岩，无层理，孔隙度极低，因而电阻率特高，表现为均一的白色～灰白色图象，如有白云化时，显示为白色斑点状，但白云化程度远不如滩相高。常规测井曲线特征为低自然伽马、较高电阻率、较低孔隙度、倾角测井的电导率曲线相关性差、矢量模式为白模式或杂乱模式。礁核滩相：岩性为泥晶灰岩和白云岩，与礁核相比，滩相的泥质含量相对较高，且白云岩化程度也较高。成像图上往往表现为白色斑点分布的白色～暗色，在增强图象上表现为不均一的斑点状或颗粒状，而礁核相在动态或静态图上均表现为均一的块状特征，有礁翼角砾岩时，图象也表现为白色的不规则颗粒特征。常规测井曲线特征为较高的自然伽马、较高的孔隙度，岩性曲线显示为有白云岩化。在单井剖面上二者同时存在，滩相可位于礁核相的顶部、中部或底部。滩相生物礁综三、储层分析1、粘土分析包括层状、分散状和颗粒状。2、结构分析如砾岩、砂岩骨架、储集层的非均质性等。非均质性四、构造研究1、天然裂缝的确认（略）2、识别断层与褶皱（略）3、识别角度不整合和平行不整合（略）4、确定局部应力场的方向5、计算地层真倾角井壁崩落：井壁崩落主要发生在致密层，其方向代表最小水平主应力的方向，在图象上表现为180度对称的暗色或黑色条带或斑块，在暗色区域内，地质特征不清楚，边界模糊，FMI的对称井径表现为一条井径值与钻头直径接近，对应的极板为图象清晰的两个臂，另一条井径值则大于钻头直径，对应的极板为图象模糊的两个臂；在井壁崩落段，仪器不旋转，FMI方位曲线值较稳定。同样，我们也可以根据诱导裂缝和应力释放缝来确定地应力方向。井壁崩落计算地层真倾角：常规倾角测井在碳酸盐岩剖面中往往难以取得较好的效果，有时甚至出错，主要表现在三个方面，即岩石的非均匀结构、构造引起电导率曲线相关性差或产状不真实；次生缝合线、发育良好的裂缝及溶洞的干扰；高阻地层倾角电导率曲线相关性极差，倾角测井不能很好地识别地层层理。左图为苟3井茅三地层，属于第二种情况，实际地层倾向南东，倾角处理结果为北西方向，代表那组裂缝的倾角。倾角处理五、代替（辅助）岩心描述：成像测井曲线按“置信度”可以分为三级，其中一、二级图象可以代替或辅助进行岩心描述。左图为川东温泉1-1井4083.5～4039.5米段的岩心和FMI成像图，现场的岩心描述为：灰褐色云岩，网状缝，大部分被泥质充填，岩石致密。而FMI上则清晰可见其像被太阳晒裂的淤泥。由此可见二者的一致性。