基于巖心、成像測井的裂縫定量描述技術

曾海洋(陜西延長石油(集團)有限責任公司油氣勘探公司內蒙古勘探開發指揮部, 陜西 延安 716000)

基于巖心、成像測井的裂縫定量描述技術

曾海洋(陜西延長石油(集團)有限責任公司油氣勘探公司內蒙古勘探開發指揮部, 陜西 延安 716000)

在石油地質條件均有利的條件下，裂縫發育程度決定了單井產能高低。本文運用刻度放大鏡、網格法等手段對巖心、成像測井上的天然裂縫進行準確的定量描述，應用表明該方法可靠。

巖心；裂縫；成像測井；定量描述

無論是碎屑巖、碳酸鹽巖油氣藏，裂縫均是影響油氣產出的重要因素。關于裂縫的描述、預測、建模等研究一直在不斷深化，越來越多的新技術被應用到裂縫研究之中。針對裂縫油氣藏的建模的研究，一是“雙重孔隙模型”；二是“離散裂縫網絡模型”。但是，裂縫預測及建模都是基于對裂縫的描述，尤其對露頭、巖心、薄片等第一手地質資料上裂縫的準確識別、定量描述是重要的研究基礎。近年來，成像測井資料在巖性巖相解釋、孔、洞、縫等儲集空間識別等研究方面，取得了重要的進展。將上述兩種資料結合研究，則可對單井全井段裂縫特征取得較好的認識。本文通過刻度放大鏡、直尺等工具對巖心上的裂縫進行準確的讀取，該方法簡單、真實可靠，可人為剔除“假裂縫”的影響。筆者結合實際研究應用的良好效果，探討裂縫定量描述的方法。

1 裂縫參數類型

裂縫參數主要包括：類型、長度、開度、條數、線/面密度、面縫率(原始和有效)、充填程度(充填率)、產狀等。本次對X地區目的層裂縫進行描述，其主要類型為構造縫，溶蝕縫少量。裂縫長度指通過巖心、測井資料所看到的視長度，寬度指縫面垂直距離，線密度指裂縫條數和統計裂縫長度之比。面縫率指裂縫表面積與統計巖心表面積的比值，有效面縫率指的是未被充填裂縫的表面積與巖心表面積之比。充填程度(充填率)指的是裂縫充填部分表面積與統計的之比，也就是原始面縫率和有效面縫率之差。

2 統計方法

巖心資料統計裂縫時，相關裂縫參數可直接看到，裂縫開度可借用放大鏡進行讀取，目前常使用網格法對面縫率進行統計。具體操作方法為將具有刻度的透明紙覆蓋在巖心的表面，然后對裂縫縱、橫向具體長度進行讀取，如圖1，一般情況下按照每間隔1cm讀取一個數值，然后在用其和值與總裂縫長度相比，從而定量得到裂縫面縫率。

圖1 網格法裂縫統計示意圖

很顯然，巖心觀察裂縫具有一定的局限性，它可以清楚的看到裂縫的發育情況，但其代表性不強，實際操作中往往需要借用測井資料(常規或成像)進行讀取，而成像測井資料最形象。成像測井主要測量地層的微電阻率，并將測量的微電阻率進行校正和處理，得到直觀的裂縫圖像。成像測井圖的寬度的實際長度代表井壁周長，在成像測井圖上可識別巖性、層理、構造、沉積、裂縫、孔洞等地質信息。因此，基于成像測井圖采用網格法對未取芯井段裂縫進行統計，是可靠的方法。當然成像測井資料本身受諸多因素的控制，因此需要對所得到的裂縫參數利用巖心刻度，從而得到更準確的裂縫參數。相應做法為在取心的深度范圍內，將成像測井與巖心的定量統計結果進行對比，可以得出參數的一個經驗差值ΔX，然后用這一數值校正該井未取芯段的裂縫參數。

ΔX=Xq—XFq； XW=XFw+ΔX

式中：ΔX為單井某參數的經驗差值；Xq為取芯深度內巖芯上的參數統計值；XFq為取芯深度內成像測井上的參數統計值；XW為未取芯段的參數統計值。

具體的識別過程中，往往需要使用成像測井的動態圖像。裂縫參數如傾角、傾向、視長度等參數，成像測井上可以準確識別，不需要校正，而裂縫條數、張開度、面縫率則需要巖芯統計結果的校正。此方法對單井目的層的全部深度范圍內的裂縫參數統計，有較好的效果。另外，由于在成像測井圖像上對有效縫的識別，仍難以達到較好的準確度，因此，不對成像測井資料的有效面縫率進行統計，只統計原始面縫率。

3 應用實例

采用上述方法，對X地區各單井的巖芯、成像測井的裂縫特征參數進行了定量統計，并建立了數據庫。研究認為，X地區裂縫類型以構造裂縫為主，局部可見溶蝕縫。裂縫傾角主要為高角度縫或垂直縫，可見網狀縫。裂縫充填物類型多樣，有石膏、硬石膏、方解石、瀝青、泥質、硅質等。裂縫視長度多大于50mm，裂縫張開度大小分布在0.1mm～5mm之間，集中在1mm～3mm范圍內，占64.18%；各單井裂縫密度分布在1條/m～1.5條/m之間；各單井巖芯上裂縫面縫率差異較大，分布在0.5%～5%，但是多數集中在0.5%～3%范圍內。

依據統計結果，對裂縫參數進行平面成圖。裂縫密度位于局部構造高點，密度大；而構造高點的翼部的裂縫張開度相對較大。平面上裂縫參數受構造高低及斷裂控制明顯，由斷背斜核部向翼部逐漸減小。

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曾海洋(1986- )，男(漢族)，助理工程師，主要從事野外地質勘探工作。