淺談電成像測井技術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，而且在這些位置發現的油氣田都具有儲藏量大的特點。而且進行勘探中，通常以對裂縫的識別來進行能源的開放，所以裂縫在儲層中擔負著極其重要的地位，對于能源開發具有重大的意義。特別是通過電成像測井技術，由其該技術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。該文通過地質概況，對電成像測井技術進行了分析，并進一步對成像測井資料在碳酸鹽巖儲層中的綜合應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：電成像測井 裂縫識別 洞穴有效性

中圖分類號：P618.13 文獻標識碼：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，而且在對油氣的運移和聚集上都發揮著非常重要的作用。所以能夠不明確的對裂縫進行識別具有極其重要的意義。特別是在國內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揮了重要的作用，而且效果十分明顯。

1 地質概況

該文以某一地區碳酸鹽巖儲層為例，該地區的碳酸鹽巖主要是由方解石和白去石這兩種礦物質組成，灰巖為其主要巖性，而方解石和泥質為其填隙物。而且這一地區內以主解石為其主要礦物成分，由于其化學活潑性較強，所以具有十分復雜的儲集空間類型。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

與常規測井技術相比，電成像測井技術不僅圖像具有較高的分辨率，而且能夠對井壁表面地層的二維精細地質結構進行很好的揭示，而且能夠定量解釋，可以對沒巖性中的次生構造進行明顯的反映，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勢。其不僅在深度上具有連續性，而且可以提供地下地質體的產狀等定向數據。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現象。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測井資料外，FMI/XRMI成像測井資料對進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，裂縫是影響儲層產量的最主要的原因。

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，由于在裂縫里面有泥漿和鉆井液等物質填充，所以在成像圖像上顯示形狀為正弦曲線，顏色呈現為深色和黑色。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，但當泥質充填時，表現為暗色的正統曲線。鉆井誘生裂縫是指當鉆開地層以后，由于地層內部應力釋放，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今主應力方向。

在形態上，很容易區分天然裂縫和誘導裂縫，由于天然裂縫是在構造運動和溶蝕作用下所產生的，所以電導率存在著不平行和不規則；而誘導裂縫由于在徑向延伸上較短，所以其裂縫面縫寬變化較小，而且裂縫面也呈現出規則性。

3.1.2 裂縫產狀

裂縫的產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和最高點連線的方向，裂縫的走向則和傾向垂直。

3.1.3 裂縫參數定量計算

在生成的電成像圖像上，通過人機交互解釋，人工描述出各井段中出現的裂縫，在得到裂縫產狀的同時計算該裂縫的有關參數。裂縫參數主要包括：1）裂縫長度：該參數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：該參數表示單位長度井段中裂縫的條數，單位：條/m；3）裂縫平均張開度：該參數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計窗長內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

洞穴通常是被認為最優質的儲集空間，但在實際中，很多洞穴都經后期構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。其填充物多數以泥質、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行識別，而在該地區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、洞穴流水機械沉積、洞穴水化學沉淀等都是導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

洞穴的測井響應特征在FMI成像圖上顯示極板拖行暗色條帶夾局部亮色團塊，偶極子聲波成像測井（DSI）圖像上嚴重干涉表現為“人”字形條紋；大型溶洞在EMI或FMI圖像上表現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徑，導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，尤其動態圖像顯示均勻。

4 結語

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

參考文獻

[1] 張凌云.基于常規測井的花茶油田碳酸鹽巖儲層評價技術[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井區儲量定量評價中的應用[J].石油天然氣學報，2009， 31（1）：57-60.endprint