司马立强-成像测井地质综合应用

一、成像测井技术概况二、成像测井技术应用1.缝洞性储层评价2.致密、复杂地层的地层倾角分析3.沉积现象识别与分析4.局部构造特征分析5.地应力分析起步：上世纪80年代代表仪器：FMS、井下声波电视快速发展：上世纪90年代代表仪器(电）：FMI、EMI、STAR-Ⅱ广泛应用：本世纪以来代表仪器：声、电、核井下仪器：电成像：FMI、EMI、STAR-Ⅱ、ARI声成像：USI、UBI，CBIL、DCBIL、CAST偶极成像：DSI、XMAC核磁成像：CMR、MRIL地面系统：MAXIS-500Eclips-5700Excell-2000EI－Log100与EI－Log05一、成像测井技术概况二、成像测井技术应用1.帮助岩芯定位与描述2.缝洞性储层评价3.复杂地层的地层倾角解释与局部构造特征分析4.沉积现象识别与分析5.地应力分析帮助岩芯定位与描述，通过岩心刻度成像测井，部分替代钻井取芯一、成像测井技术概况二、成像测井技术应用1.帮助岩芯定位与描述2.缝洞性储层评价3.复杂地层的地层倾角解释与局部构造特征分析4.沉积现象识别与分析5.地应力分析•裂缝、溶洞的定性识别•缝洞参数的定量计算与应用•缝洞性储层有效性的评价•缝洞性储层评价方法选择•从各种地质特征中识别裂缝•鉴别天然裂缝与诱导裂缝•从各种地质特征中识别溶洞a.地层界面b.缝合线c.小断层d.泥质条带e.裂缝真假裂缝鉴别：层界面、缝合线、小断层、泥质条带、裂缝（a）薄层状构(b)眼球眼皮构造(c)燧石结核构造真假裂缝鉴别：非均质岩石构造眼球眼皮构造天然裂缝真假裂缝鉴别：构造缝、层间缝、层理、藻结核层间缝识别(a)机械破碎裂缝(b)重泥浆压裂缝(c)应力释放裂缝(d)天然裂缝钻具振动形成的机械破碎裂缝高密度钻井液与地应力不平衡性造成的压裂缝应力释放裂缝天然裂缝诱导压裂缝的实例月东3井压裂漏失段双侧向电阻率值降低，差异变大龙会3井石炭系高角度天然缝该层测试结果产气6万多方/日麻12井共轭剪切裂缝识别(a)黄铁矿斑块(b)井壁崩落(c)角砾间隙(d)溶蚀孔洞黄铁矿斑块井壁崩落角砾间隙溶蚀孔洞•裂缝、溶洞的定性识别•缝洞参数的定量计算与应用•缝洞性储层有效性的评价•缝洞性储层评价方法选择•裂缝参数裂缝孔隙度裂缝张开度裂缝密度裂缝长度•溶洞参数溶洞大小溶洞密度溶洞面孔率应用成像测井计算的裂缝参数对常规测井（双侧向）进行标定，可用常规测井近似估算裂缝参数裂缝张开度：)1(bmbxoRaARW裂缝孔隙度：DLWPiif1基于FMI图像分析确定裂缝参数建32-1井飞三～飞一电成像裂缝参数成果图裂缝密度裂缝张开度度裂缝孔隙度裂缝参数轮古9井FMI裂缝参数定量计算成果图裂缝密度裂缝张开度裂缝孔隙度裂缝参数孔洞参数大小密度面孔率渡1－1井裂缝及孔洞定量计算结果与分析总孔隙度孔洞面积裂缝孔隙度裂缝发育段溶洞发育段•裂缝、溶洞的定性识别•缝洞参数的定量计算与应用•缝洞性储层有效性的评价•缝洞性储层评价方法选择评价裂缝有效性的指标裂缝的渗滤性裂缝的径向延伸深度裂缝的张开度☆裂缝性储层用双侧向测井的差异和电阻率值定性描述，再根据图版或公式来求取张开度。应用微电阻率扫描成像，识别裂缝、评价裂缝的张开程度。裂缝的张开度评价用双侧向测井近视估算裂缝的径向延伸情况通过FMI与ARI的比较来判断裂缝的径向延伸情况裂缝的径向延伸深度评价思路思路斯通利计算的渗透率裂缝的渗滤性能评价斯通利波能量衰减特征声波测井斯通利波及纵、横波变密度图像的干涉条纹特征RFT/MDTRFT－重复式地层测试器资料分析MDT－模块式地层动态测试器资料分析无泥饼现场实例凉东1-1井石炭系—无效裂缝凉东1-1井石炭系—有效裂缝现场实例有效缝无效缝储层段凉东1-1井石炭系现场实例渡1井飞仙关组裂缝有效性评价现场实例FMI图像裂缝型储层渡1井飞仙关组裂缝有效性评价现场实例ST波变密度ARI各向异性分析ST波裂缝分析快横波的方位ST波反射现象各向异性百分含量在解释的裂缝储层段射孔测试：获日产天然气44.15万立方米评价溶洞有效性的指标溶洞的渗滤性井壁以远溶洞发育程度溶洞的大小、分布、发育程度☆溶洞性储层思路溶洞性储层溶洞的大小、分布、发育程度，溶洞参数计算井壁溶洞发育程度微电阻率扫描成像井壁以远溶洞发育程度双侧向通常降低、正差异三孔隙度测井显示孔隙度较高常规测井大的溶洞井径扩径溶洞的在径向的发育程度方位侧向溶洞的渗滤性评价斯通利波计算的渗透率纵波、横波、斯通利波能量衰减偶极声波RFT/MDT直井测试、评价储层的渗滤性天东31井石炭系储层有效性评价现场实例•裂缝、溶洞的定性识别•缝洞参数的定量计算与应用•缝洞性储层有效性的评价•缝洞性储层评价方法选择缝洞性储层测井评价方法选择→测井评价方法的适应性分析→其实质是基于储集空间类型及测井响应的适应性，优选测井系列与测井评价模型对储层进行定性和定量评价。☆测井方法的适应性与局限性测井系列测井方法适应性局限性常规测井自然伽马能指示特殊高含铀的缝、洞储层不能指数一般的缝洞储层井径能指示大的溶洞与大的低角度缝不能指示该井段发与小的溶洞补偿中子能指示孔洞与低角度缝发育段不能区分孔隙、裂缝、溶洞的响应补偿密度能指示孔洞与低角度缝发育段有时夸大、有时缩小溶洞的响应补偿声波能指示孔洞与低角度缝发育段不能反映高角度缝，缩小溶洞的响应双侧向能指示一定径向深度裂缝、溶洞发育段精度低，多解性强成像测井方位侧向能指示一定径向深度裂缝、溶洞发育段精度低，多解性强微电阻率成像能指示井壁附近的裂缝、溶洞发育段探测深度浅，有时会夸大或缩小缝洞特征，价格昂贵偶极声波能评价缝洞储层的渗滤性泥饼影响较大，价格昂贵核磁共振能评价储层的物性、渗滤性纯裂缝性储层、孔隙度低的储层效果差，价格昂贵地层测试RFT能评价孔洞储层的渗滤性、含流体性只能点测，成功率较低MDT能评价孔洞储层的渗滤性、含流体性只能点测，价格昂贵井壁成像夸大针状溶孔响应（塔里木塔中161井）井壁成像真实反映中小型溶洞（塔里木塔中45井）上段：井壁图像呈“斑点状”，显示溶孔很发育，但利用常规测井资料确定的总孔隙度低，只有5%~8%，显然井壁成像夸大了对溶孔的响应。综合评价该井段为差油气层。下段：井壁图像呈块状和低阻条带状，溶蚀孔隙不很发育。但常规测井资料显示孔隙发育，孔隙度达到10%以上，气体指示曲线具有明显的气层或轻质油层特征。综合评价该井段为好油气层。试油证实:下段为高产气层，日产气5.5104m3，而上段为差油气层，日产油0.68m3。TZ1井奥陶系储层类型定性评价测井曲线系列定量评价测井曲线系列孔隙型声波、密度、中子声波、密度、中子小型溶孔型井壁成像、声波、密度、中子声波、密度、中子中型溶洞型井壁成像、声波、密度、中子井壁成像大型、巨型溶蚀洞穴井壁成像、声波、密度、中子、井径井径裂缝型井壁成像、双侧向、井径双侧向裂缝—孔洞型或孔洞—裂缝型井壁成像、双侧向、井径、声波、中子、密度双侧向、声波、中子、密度☆碳酸盐岩储层评价测井曲线选择一、成像测井技术概况二、成像测井技术应用1.帮助岩芯定位与描述2.缝洞性储层评价3.复杂地层的地层倾角解释与局部构造特征分析4.沉积现象识别与分析5.地应力分析高电阻率复杂地层倾角处理解释高陡复杂构造井周局部构造形态分析•区分地层界面和裂缝•拾取溶洞型地层层界面•高阻地层层界面的拾取•复杂岩性地层倾角的拾取茅三3高阻地层为裂缝倾角地层倾向南东☆区分地层界面和裂缝方法•在溶蚀程度差的层段寻找层界面•寻找薄层•寻找大的岩性变化界面溶洞型地层地层界面☆拾取溶洞型地层层界面地层界面成像解释倾角☆块状高阻地层层界面的拾取高阻地层地层界面☆块状高阻地层层界面的拾取☆块状高阻地层层界面的拾取在高阻块状地层中寻找岩相变化界面☆复杂岩性地层倾角的拾取薄层茅一c眼球状构造成像解释倾角实例1：凉东1井、凉东1-1井根据井周构造形态精细分析结果，建议在3200米处沿北西315方向侧钻。建议被采纳，于4692m钻达石炭系，获得了34×104m3/d的高产气流。实例1：凉东1井、凉东1-1井实例2：月2井、月2-1井月2井FMI成像准确地确定了一个倒转的沉积序列正序地层倒序地层实例2：月2井、月2-1井经分析，发现月2井钻到了陡带，地层发生了倒转，在倒转点附近，伴有三个同级逆断层，断点位置为：2810米、2839.5米、2866米。上述成果及时提交给了勘探部门，并建议在月2井提钻、收缩斜度测钻月2-1井，建议被采纳，月2-1井在2778米处顺利钻达目的层石炭系，并获得26.1万立方米/日的工业气流。一、成像测井技术概况二、成像测井技术应用1.帮助岩芯定位与描述2.缝洞性储层评价3.复杂地层的地层倾角解释与局部构造特征分析4.沉积现象识别与分析5.地应力分析成像测井提供了全新的关于岩相的信息。成像测井的图象的特点是：高分辨率，高采样率，井周覆盖率高，它提供了更精确、更丰富、更直观的测量结果，为沉积特征分析提供了更充分的依据。利用成像测井图可较详尽地描述地层的岩性，沉积结构、构造，成岩作用等；例如各种沉积层理、粒序层理、各种颗粒形态、分布等类似于岩心的描述。这些是进行沉积相研究必需的资料。层理：层理是沉积岩最典型、最重要的特征之一。它是沉积物沉积时水动力条件的直接反映，是沉积环境的重要标志之一。成像测井能准确识别各种层理特征：1.水平层理2.波状层理3.斜层理4.交错层理5.变形层理☆层理特征识别FMI成像测井图象上的水平层理岩芯照片河床底部的冲刷面和交错层理河漫亚相的小型槽状交错层理滨湖相双向交错层理（渡1-1井）（渡4井）碳酸盐岩储层层理特征识别鲕滩储层中发育的交错层理渡2井渡3井陆棚相地层测井响应特征（特殊沉积构造）(黄龙5井)（门7井）滑塌揉皱☆特殊沉积构造识别（a）薄层状构(b)眼球眼皮构造(c)燧石结核构造(d)藻结核构造☆特殊沉积构造识别☆地层接触关系识别天马山组(Ktms)与蓬莱镇组(J3p)之间明显的岩性突变接触关系天马山组(Ktms)蓬莱镇组(J3p)蓬莱镇组(J3p)天马山组(Ktms白马5白浅45白垩系侏罗系☆地层接触关系识别夹关组(K2j)与蓬莱镇组(J3p)之间呈明显的岩性突变接触关系——不整合中间缺失天马山组蓬莱镇组(J3p)蓬莱镇组(J3p)夹关组(K2j)夹关组(K2j)白浅26白浅40白垩系侏罗系成像测井与常规测井相结合，在分析岩石结构、岩石构造、层理特征的基础上，可进一步进行沉积微相的划分与解释。☆沉积微相划分河道砂岩典型特征(白浅33-B砂层组)分流河道砂岩的基本特征：1.GR曲线呈箱形。2.具明显的突变顶底界面。3.平行层理和(或)槽状层理发育。4.没有明显旋回性。5.单层厚度较厚(5-10M)。6.岩性较粗，物性较好。分流河口坝砂岩的基本特征：1.GR曲线呈漏斗形。2.具明显的突变顶界面。3.岩性具下细上粗的反旋回特征。4.砂岩中平行层理和斜层理发育。5.普遍厚度大(8-15M)。6.岩性略偏细，以粉细砂岩为主。7.砂岩中泥质含量略高。河口坝砂岩典型特征(白浅49-B砂层组)河道+河口坝砂岩典型特征(白浅56-E砂层组)分流河口坝砂岩的基本特征：1.GR曲线呈漏斗形。2.具明显的突变顶界面。3.岩性具下细上粗的反旋回特征，由下部泥粉岩至上部砂岩。4.砂岩中平行层理和斜层理发育。5.普遍厚度大。6.岩性略偏细，以粉细砂为主。7.砂岩中泥质含量略高。分流河道砂岩的基本特征：1.GR曲线呈箱形。2.具明显的突变顶界面。3.平行层理和(或)槽状层理发育。4.没有明显旋回性。5.单层厚度较厚。6.岩性较粗，物性较好。决口扇砂岩典型特征(白浅25)决口扇砂岩的基本特征：1.GR曲线呈漏斗形。2.常具明显的突变顶界面。3.岩性具下细上粗的反旋回特征，由下部泥粉岩至上部砂岩。4.砂岩中斜层理发育。5.单层厚度薄(0.5-2M)。一、成像测井技术概况二、成像测井技术应用1.帮助岩芯定位与描述2.缝洞性储层评价3.复杂地层的地层倾角解释与局部构造特征分析4.沉积现象识别与分析5.地应力分析静地应力:上覆岩层压力动地应力:构造应力现