裂缝储层的测井评价
储层裂缝:指由于构造变形或物理成岩作用形成
的,在岩石中天然存在的宏观面状不连续体。
裂缝性储集层:指天然存在的裂缝对储层内流体流
动具有重要影响或据预测有重要影响的储集层。 评价裂缝性储层/地层的关键是识别裂缝。 识别裂缝主要包含四层含义: 裂缝的真实性, 裂缝的有效性, 裂缝填充物的性质(即含油气性), 裂缝产状的计算。
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第五章 裂缝储层的测井评价
第二节 裂缝性储层的岩石力学实验与研究 一、储层裂缝系统的成因 二、岩心裂缝观测与分析 三、裂缝的评价
评价裂缝性储层/地层的关键是识别裂缝。 识别裂缝主要包含四层含义: 裂缝的真实性, 裂缝的有效性, 裂缝填充物的性质(即含油气性), 裂缝产状的计算。
三、裂缝的评价
顶部100m Ⅰ岩性段 Ⅱ岩性段 Ⅲ岩性段
2、统计裂缝分布密度的分形方法
对岩石内分布极不规则的裂缝,采用分数维D值来定 量描述裂缝的发育程度。 具体作法如下: 用边长为r的正方形网格覆盖岩心剖面上的裂缝,统 计包含裂缝的格子数N(r),改变r,统计对应的N(r)值 如果岩心裂缝分布具有分形特征,则边长r与格子数N 存在下述统计关系: D
1、微侧向测井(微球形聚焦测井)
微侧向测井采用贴井壁测量,由于其电极系尺寸小, 测量范围小 ,所以, 测量结果反映 井壁附近 的地层情 况,对裂缝的发育情况十分敏感。
以轮南地区为例: 致密石灰岩段 的电阻率 R 一般为
2000Ω·m左右,而钻井泥浆滤液R低(即使在地表温度下,也
只有0.3Ω·m以下),与石灰岩的电性差异极大。
nf = LB
2、岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析 ⑵ 裂缝孔隙度及渗流能力
① 裂缝孔隙度---与裂缝的长度、高度、张开度有关;
--裂缝体积(容积)与裂缝性岩石总体积之比。
★
φf =
Vf V
φf --裂缝孔隙度 Vf--裂缝容积 V--岩石总体积
实际研究中,可用下式求裂缝孔隙度: 裂缝孔隙度
b φf = ×100% D+b
缝度 W<0.05mm
0.05≤W<0.1mm
W≥0.1mm
西部某油田JF126井 岩心裂缝宽度与裂缝 倾角关系直方图
② 裂缝长度与裂缝倾角的统计关系
根据解放渠东油田解放126(JF126)井岩心裂缝统计: 裂缝长度L<10.0cm时,裂缝倾角变化范围较宽; 裂缝长度L≥10.0cm时,裂缝倾角>50°的占95%以上。
lgN
A(1井)
B(14井)
A(1井)
B(14井)
lgr
两种不同分数维D值的 岩心裂缝分布图
两种统计裂缝密度分布的 分形方法回归图
第五章 裂缝储层的测井评价
第一节 概 述 第二节 裂缝性储层的岩石力学实验与研究 第三节 裂缝的测井响应 一、常规测井曲线对裂缝的响应 二、成像测井对裂缝的晌应
一、常规测井曲线对裂缝的响应 1、微侧向测井(微球形聚焦测井) 2、双侧向测井 3、地层倾角测井 4、补偿密度测井 5、长源距声波测井
对裂缝探测和评价的主要方法与技术有:
地震、钻井、取心、测井和测试。 这里重点介绍从露头和钻井取心中直接观察和测量的 各项裂缝参数--测井评价的基础。
1、对岩心上裂缝的描述
★★
2、统计裂缝分布密度的分形方法
注意:应先把天然裂缝和人工诱导裂缝区分开, 该内容在本章后面讨论。
1、对岩心上裂缝的描述--两个方面
2) 多裂缝参数
1、对岩心上裂缝的描述
⑴ 裂缝的分布--如裂缝组数, 各组裂缝的延伸方向及长度、 缝面倾角及倾向。 ⑵ 裂缝密度--可用体积裂缝密度、面积裂缝密度、 线裂缝密度等来表示。 ⑶ 裂缝强度--表示裂缝密度与岩层厚度频率的比值。
若只存在一层,裂缝强度实际就是线性裂缝密度。
LN 油田的致密灰岩,地质人员用 线裂缝密度 ( 条 / m) 和单位长度岩心上的裂缝长度(cm/m)进行描述。
第四章 测井构造地质分析
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 测井构造研究的一般方法 褶皱构造倾角解释方法 断裂构造倾角测井解释方法 不整合面的地层倾角测井解释 利用井壁成像研究地质构造 井旁复杂地质构造的精细解释
第五章 裂缝性储层的测井评价 第六章 烃源岩与盖层的测井研究
第五章 裂缝储层的测井评价
5%~8%的岩块孔隙中所储可采油量。
② 裂缝渗透率
裂缝性储集岩由裂缝和基质双重介质组成,故存在两 种渗透系统---裂缝渗透系统、岩块渗透系统。
裂缝性岩石总渗透率Kt: Kt=Kr+Kf
Kr--岩块基质渗透率
★
裂缝性储集岩的孔隙度与渗透率关系:
总渗透率与总孔隙度之间一般没有一定的正比关系; 通常,裂缝孔隙度很低,但其渗透率却特别高; 裂缝渗透率常高于岩块渗透率几百倍甚至几千倍。
裂缝发育段 ,钻井液沿裂缝侵入, 电阻率出现低阻异 常,往往表现为以深侧向为背景的针刺状低阻突跳。
地层倾角测井(HDT)
图中 微侧向测井 可以 看出,在 5335 - 5380 m 井 段,电阻率出现低阻异 常 -- 以深侧向为背景
微球形聚焦
的针刺状 低阻突跳 ,
在裂缝发育段,为钻井 液沿裂缝侵入结果 -- 裂 缝最为发育。
b --裂缝平均宽度;
D--平行裂缝的平均间距。
★
裂缝性岩石的总孔隙度:
---为裂缝孔隙度与岩块孔隙度之和。
★
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裂缝孔隙度的数值及其重要性:
裂缝孔隙度一般都很小: 最好的裂缝性储集层,裂缝孔隙度也不超过1%;
若裂缝系统经历大规模溶蚀,裂缝孔隙度可≥2%。
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裂缝孔隙空间中储藏可采油的能力并不低: 1%的裂缝孔隙所储 可采油量 相当于
LN10井具裂缝段的石灰岩双侧向— 微球形聚焦、倾角测井图
2、双侧向测井
探测深度、探测范围均比微 侧向大得多,使得较大体积范 围内地层电性特征平均化。 深、浅侧向 尤其是 深侧向 表现:电阻率高(可达20000Ω·m以
2、岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析
二、岩心裂缝观测与分析(2)
2、岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析
⑴ 岩心/岩石的裂缝密度 ⑵ 裂缝孔隙度及渗流能力
⑴ 岩心/岩石的裂缝密度 岩石破裂的程度可用裂缝密度说明,如: 体积裂缝密度、 面积裂缝密度 线性裂缝密度 等。
体积裂缝密度VfD:裂缝总表面积(S) 与岩心/基质总体积(Vg)的比值:
主要探讨 ① 裂缝宽度与裂缝倾角的关系 ② 裂缝长度与裂缝倾角的关系 ① 裂缝宽度与裂缝倾角的关系
通过对西部某油田岩心裂缝宽度和裂缝倾角关系统 计表明,总体上裂缝宽度与裂缝倾角呈正相关: 当缝宽W<0.05mm时, 裂缝倾角变化范围较宽,基本上无优势区间; 当缝宽W>0.05mm时,裂缝倾角以>50°为主。
② 裂缝长度:受限于井筒尺寸、裂缝倾角以及裂缝
在地层中分布的随机性,因此,岩心裂缝长度的统计 规律性较差。
③ 裂缝倾角:裂缝系统倾角
直方图。以轮南等油田储层裂缝
为例,由图看出,轮南等油田储 层裂缝以高角度裂缝为主: 倾角>60°裂缝占61.6%, 倾角<30°裂缝仅占15.8%
2) 裂缝几何参数间的相关性分析
1、裂缝型储层 2、裂缝--孔隙型储层 3、裂缝--洞穴型储层
1、裂缝型储层
指在致密岩层(碳酸盐岩)中因发育较多的裂缝而形成的 储层。 其孔隙度很低,通常<1%,孔径多<0.01mm, 基本上不具备储集、渗滤价值。
储集空间和渗滤通道主要由裂缝提供。
对于纯裂缝型储层,其成因主要是构造应力作用,因 此裂缝常具有明显的组系方向性,可进一步分为:
V fD
S = Vg
面积裂缝密度AfD--指裂缝累积长度 nf ⋅ I 与流动截面上
基质总面积Sg的比值:
L nf ⋅ I = A fD = Sg Sg
nf--裂缝总条数
I--裂缝平均长度 Sg--流动横截面积
线性裂缝密度LfD--指与岩心/一直线(垂直于
流动方向)相交的裂缝数目与此岩心长度的比值
L fD
⑴ 高角度裂缝型储层 ⑵ 低角度裂缝型储层 ⑶ 网状裂缝型储层
2、裂缝--孔隙型储层
指岩石具有相当的有效孔隙背景下,又被各种裂缝切 割而形成的储集层。主要储集空间是岩石的孔隙, 而形成的储集层
主要渗滤通道则是裂缝。
3、裂缝--洞穴型储层 指 在裂缝型储层 的 背景下 ,由于地下水的 溶蚀作 用,又产生洞穴而形成的一类储集层。
裂缝长度L<6.5cm 6.5cm≤L<10.0cm L≥10.0cm
第二节 裂缝性储层的岩石力学实验与研究
二、岩心裂缝观测与分析
1、岩心裂缝几何参数的相关分析
1) 裂缝几何参数的统计
① 裂缝宽度(张开度) ②裂缝长度 ③裂缝倾角
2) 裂缝几何参数间的相关性分析
① 裂缝宽度与裂缝倾角的关系 ② 裂缝长度与裂缝倾角的关系
LN地区奥陶系岩心统计方解石半充填裂缝密度数据表(据何远碧,1991)
井号 裂缝密度 岩性段
LN1 条/m
0.27 0.19 0.45 0
LN10
LN11
LN13 cm/m
6.47 11.01 12.36 11.11
cm/m
2.47 1.05 7.99
条/m cm/m 条/m cm/m 条/m
0 0.1 6 0.61 0 11.63 6 10.86 0.30 0.02 0.21 0.16 0.5 1.11 2.19 1.12
裂缝产生的原因--是由于岩石破裂。 岩石破裂归因于各种地质因素,可概括为两类,即
构造因素 与 非构造因素。
⑴ 地壳变动--如褶皱作用、断层作用; ⑵ 在区域应力场作用下产生局部构造差异应力; ⑶ 遭受侵蚀--上部易碎的脆性岩层膨胀、碎裂; ⑷ 由于矿物变化、失水引起页/泥质岩石体积收缩; ⑸ 火成岩在温度变化时体积收缩 等。