1、致密儲集層裂縫常規測井識別、致密儲集層裂縫常規測井識別、描述與評價描述與評價以川東北元壩須三段為例以川東北元壩須三段為例區域地質概況區域地質概況裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別 1、裂縫特征 2、測井響應特征 3、裂縫交會分析 4、裂縫逐步判別 5、裂縫參數解釋 6、裂縫綜合識別標準建立裂縫發育控制因素裂縫發育控制因素裂縫分布綜合評價裂縫分布綜合評價區域地質概況區域地質概況裂縫特征描述及測井識別 1、裂縫特征 2、測井響應特征 3、裂縫交會分析 4、裂縫逐步判別 5、裂縫參數解釋 6、裂縫綜合識別標準建立裂縫發育控制因素裂縫分布綜合評價區域地質概況區域地質概況一、構造特征：一、構造

2、特征： 元壩地區位于四川盆地東北部，構造上位于川中隆起北部的梓潼蒼溪鼻狀構造帶、儀隴平昌平緩構造帶和川北坳陷的交會帶。 元壩氣田西北部靠近龍門山斷褶帶，南部為川中隆起的北部斜坡延伸部分，中間夾低洼的中央坳陷帶。區域地質概況區域地質概況二、儲層特征：二、儲層特征： 其主要儲集層為致密砂巖； 巖石類型以中粗粒鈣屑砂巖、粉細砂巖為主； 中粗粒鈣屑砂巖孔隙度平均值2.61%，滲透率平均值 0.016 mD，粉細砂巖孔隙度平均值1.82%，滲透率平均值0.029 mD，屬低孔低滲致密砂巖儲集層； 儲集層裂縫較發育，裂縫對改善儲集層的孔隙度和滲透率均有較大影響，對產能具有重要控制作用。區域地質概況裂縫特征

3、描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別 1、裂縫特征 2、測井響應特征 3、裂縫交會分析 4、裂縫逐步判別 5、裂縫參數解釋 6、裂縫綜合識別標準建立裂縫發育控制因素裂縫分布綜合評價裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別一、裂縫特征一、裂縫特征 裂縫以水平縫（傾角小于5）和低角度斜交縫（傾角為545）為主，占所觀察裂縫總數9.7%；垂直裂縫（傾角大于85）和高角度斜交縫（傾角為4585）發育相對較少； 有效裂縫（未充填或半充填裂縫）與全充填裂縫數大致相當，裂縫有效率達到52.3%，裂縫充填物主要為方解石或炭質。一般而言，裂縫形成時間越早，越易被方解石等礦物充填。裂縫充填率和半充填率統計表明

4、，垂直裂縫和高角度裂縫形成時間較低角度和水平縫晚，裂縫傾角越大形成時間越晚；裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別 須三段巖性主要為礫巖、砂質礫巖、中-粗粒鈣屑砂巖、巖屑石英砂巖以及泥巖。泥巖中裂縫較為發育，約占巖心裂縫總數的55.3%，且以充填裂縫為主，此類裂縫形成時間較早，裂縫有效性較差。砂巖中裂縫主要分布在中-粗粒鈣屑砂巖中，以未充填裂縫為主，裂縫有效性較高，利于地下天然氣的流動。 天然裂縫主要為張性裂縫，縫面彎曲、粗糙且凹凸不平，多見方解石等充填物；亦可見剪切破裂縫，此類裂縫縫面平滑，無充填物，常見擦痕階步等縫面特征。裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別二、裂縫測井響應特

5、征二、裂縫測井響應特征 據元壩地區須三段12 口鉆井巖芯的觀測，主要發育低角度裂縫和高角度裂縫兩類。 低角度裂縫的聲波曲線主要呈“鼓包”或“微齒”特征(圖1)；巖心觀察發現，這些低角度裂縫為充填或半充填縫； 高角度裂縫(圖2)研究區發育少，雙側向曲線主要呈微小差異特征。 裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別三、交會圖分析三、交會圖分析 通過巖心刻度常規測井資料，在砂巖中提取了38 個裂縫樣本及非裂縫樣本，其中巖心觀察到的裂縫按充填性質分為未充填縫、半充填縫、全充填縫。 依據所提取的各樣本測井特征參數，采用交會圖的方法對樣本測井參數特征進行分析,包括GR 與AC、CNL 與AC、DEN

6、與AC、CNL 與DEN、RD 與AC 、RS 與AC、AC 與|RD-RS|、DEN 與|RD-RS|交會圖（圖34 為其中2 種）。裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別三、交會圖分析 AC 能對未充填裂縫和半充填裂縫與全充填裂縫和非裂縫的區分具有一定效果。 自然伽瑪，中子孔隙度對于裂縫的識別效果很差，DEN 對于未充填裂縫的區分效果顯著，未充填裂縫常因裂縫開啟而密度降低，但電阻率的區分效果不是太明顯。裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別四、裂縫逐步判別四、裂縫逐步判別 據判別結果：利用聲波時差和密度兩個參數所建立的判別準則可以將有效裂縫與非裂縫很好的識別出來。通過以上判別系

7、數建立的判別方程為： 有效裂縫判別函數： Y1=-21.113+39.776AC+39.345DEN 非裂縫判別函數： Y1=-21.726+27.06AC+45.782DEN裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別 通過計算和統計，應用上述有效裂縫和非裂縫的38 個樣本，其概率值分布如圖所示。圖中有效裂縫主要集中在概率為76%100%的范圍中。因此，將常規測井有效裂縫的概率判別范圍定為76%100%。裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別 上述逐步判別識別原理及概率計算結果，對本研究區的單井進行有效裂縫識別，所識別出來的裂縫發育段與巖心上所觀察到的裂縫特征一致，吻合性較高。裂縫特征

8、描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別五、裂縫參數解釋五、裂縫參數解釋 1、裂縫孔隙度計算 對于雙側向測井來說，通常假定：泥漿侵入裂縫后，井壁附近裂縫中油氣被驅走（Sxofr1），但基塊中未受侵入影響；深側向可以探測到原狀地層，裂縫中充滿油氣（Swfr=0），深淺側向有幅度差： 考慮深侵入的影響，把RLLd 用RT代替于是有： （1） 11mfrfrmLLsRRRT裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別五、裂縫參數解釋五、裂縫參數解釋 2、裂縫寬度計算 由于據巖心裂縫觀察與統計，研究區裂縫主要以水平縫和低角度裂縫為主，且傾角大多數均小于30度。水平縫與深淺雙側向電流的徑向流動是一致的。當裂

9、縫具有一定張開度時，泥漿較無縫時深入侵，使深淺雙側向探測深度近于一致，RLLSRLLd，幅度差小。因此根據裂縫與井眼關系，推導出的低角度裂縫寬度的傾向測井計算公式。 （2） 1.5 1 coscosbmCCbCg裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別六、裂縫綜合識別標準建立六、裂縫綜合識別標準建立 交會圖分析認為砂巖中密度與聲波時差響應比較明顯，電阻率相對偏低，在聲波時差大于64s/ft和密度小于2.68 g/cm3 時能將有效裂縫與無效裂縫（包括非裂縫）識別開。 利用逐步判別原理對砂巖進行裂縫識別，是研究區最佳的一種識別方法，但是在利用判別中所建立的函數方程進行裂縫識別時，還應考慮相應

10、的判別概率。前面已論述認為砂巖中有效裂縫的判別概率大于0.76。裂縫特征描述及測井識別裂縫特征描述及測井識別 據深淺雙側向電阻率對于裂縫寬度和孔隙度的研究認識，對本研究區砂巖裂縫樣本以及單井進行了裂縫常規測井參數解釋。 對于砂巖層，有效裂縫的測井解釋裂縫孔隙度大于0.8%、測井解釋裂縫寬度大于0.005 mm，而無效裂縫的測井解釋孔隙度基本上小于0.8%、測井解釋裂縫寬度小于0.005 mm； 綜上所述，可建立研究區砂巖層有效裂縫識別的綜合標準區域地質概況裂縫特征描述及測井識別 1、裂縫特征 2、測井響應特征 3、裂縫交會分析 4、裂縫逐步判別 5、裂縫參數解釋 6、裂縫綜合識別標準建立裂縫發

11、育控制因素裂縫發育控制因素裂縫分布綜合評價裂縫發育控制因素裂縫發育控制因素 元壩地區須三段天然裂縫的形成和發育受到巖性、巖層厚度、構造作用和斷層等多因素控制。根據對影響裂縫發育因素的分析，可建立研究區裂縫發育模式，并為裂縫的分布評價提供重要依據： （1）巖性 地層的巖石性質不同，其強度性質也有差異，在相同的應力環境中破裂程度也各不相同。巖心觀察結果表明，泥巖層中裂縫最為發育，多為剪切破裂；中-粗粒鈣屑砂巖脆性大，裂縫較為發育；巖屑石英砂巖、砂質礫巖和礫巖中裂縫相對不發育，裂縫有效性差。常規測井裂縫識別結果表明，須三段泥巖層的裂縫發育指數（裂縫發育段厚度/巖層厚度）為0.323 6，較砂巖層（為

12、0.171 4）高，與巖心觀察結果較為吻合。由此看出，須三段巖性對裂縫的形成具有一定影響，儲集層段中-粗粒鈣屑砂巖利于裂縫發育。裂縫發育控制因素裂縫發育控制因素 元壩地區須三段天然裂縫的形成和發育受到巖性、巖層厚度、構造作用和斷層等多因素控制。根據對影響裂縫發育因素的分析，可建立研究區裂縫發育模式，并為裂縫的分布評價提供重要依據： （1）巖性 地層的巖石性質不同，其強度性質也有差異，在相同的應力環境中破裂程度也各不相同。巖心觀察結果表明，泥巖層中裂縫最為發育，多為剪切破裂；中-粗粒鈣屑砂巖脆性大，裂縫較為發育；巖屑石英砂巖、砂質礫巖和礫巖中裂縫相對不發育，裂縫有效性差。常規測井裂縫識別結果表明

13、，須三段泥巖層的裂縫發育指數（裂縫發育段厚度/巖層厚度）為0.323 6，較砂巖層（為0.171 4）高，與巖心觀察結果較為吻合。由此看出，須三段巖性對裂縫的形成具有一定影響，儲集層段中-粗粒鈣屑砂巖利于裂縫發育。 （2）巖層厚度 當巖性、埋深、構造部位等地質條件相同時，薄層巖石的裂縫密度要比厚層巖石的密度大，即巖層厚度越薄，裂縫越發育。據常規測井裂縫識別結果，編制巖層厚度與裂縫發育指數之間的關系，常規裂縫發育指數與巖層厚度呈明顯的冪負相關趨勢，巖層厚度越大，裂縫發育指數越低。裂縫發育控制因素裂縫發育控制因素 （3）構造變形強度 構造裂縫是構造應力作用下的產物，因此構造變形強度對裂縫發育及分布

14、起著一定作用。當巖層受構造應力擠壓時，會沿著某一方向發生彎曲變形（初始狀態應是無彎曲的巖層），中性面以上承受拉張應力而形成張性裂縫；中性面以下則承受擠壓應力，不能形成張性裂縫。元壩地區須三段儲集層裂縫屬于構造裂縫，且主要為張性裂縫（包括地層彎曲，因派生應力產生的拉張裂縫和變形產生的擠壓應力大于巖石抗壓強度時產生的擴張裂縫），由此可利用構造主曲率法來預測須三段構造裂縫的分布。須三段頂面構造主曲率計算結果反映出構造曲率值越大，拉張應力也越大。結合巖心統計結果，所計算的構造主曲率值較高的單井，巖心裂縫線密度也相應較高，巖心裂縫線密度與主曲率值呈現良好的正相關性。構造變形對須三段儲集層裂縫的形成具有一

15、定控制作用，構造變形越大，裂縫越發育。裂縫發育控制因素裂縫發育控制因素裂縫發育控制因素裂縫發育控制因素 （4）斷裂作用 斷層是巖石中的一種破裂面。斷層在形成過程中，兩盤會相對錯動，在構造活動過程中，其派生應力可使斷層附近地層產生新的破裂。因此，斷裂發育帶是天然的裂縫發育帶，斷裂帶同生或者伴生裂縫。斷層相伴生的裂縫系統，常常與斷層間的距離及斷層規模具有一定的關系。須三段測井識別裂縫發育指數與到斷層的距離呈一定的負相關關系，即裂縫距斷層的距離越近，裂縫越發育；斷層規模越大，裂縫也越發育（圖2）。對比巖心觀察結果，元壩地區須三段靠近斷層的氣井，巖心破碎；距離斷層較遠的井，巖心形態相對比較完整。因此，

16、斷裂作用對元壩地區須三段儲集層裂縫的形成具有較大的影響。區域地質概況裂縫特征描述及測井識別 1、裂縫特征 2、測井響應特征 3、裂縫交會分析 4、裂縫逐步判別 5、裂縫參數解釋 6、裂縫綜合識別標準建立裂縫發育控制因素裂縫分布綜合評價裂縫分布綜合評價裂縫分布綜合評價裂縫分布綜合評價 采用網格計算組合評價方法，同時考慮須三段構造、斷裂、層厚以及巖性。按照各影響因素與巖心裂縫、常規測井裂縫等識別結果相關性的高低，確定各加權因子的權重。 評價思路：根據各裂縫發育控制因素與巖心、測井識別結果的相關關系，以各因素相關性貢獻比高低設定各因素權因子；對工區進行空間網格離散；進行單井巖性識別，對不同巖性厚度分布進行網格化處理；根據斷層與裂縫所建立的伴生裂縫密度關系，進行編程處理，建立斷裂帶裂縫密度網格；基于屈曲薄板巖層主曲率計算方法，建立工區構造主曲率值離散網格；最后按照（1）式計算出各網格點（120 m100 m）的裂縫綜合評價參數Zf，基于網格節點的變差函數分析，編制須三段裂縫綜合評價指數圖。裂縫分布綜合評價裂縫分布綜合評價根據巖心及測井裂縫識別結果，對照評價圖，確定裂縫綜合評價指數高值區（Zf0.45）對應裂縫發育區域；中值區（0.30Zf0.45）對應裂縫較發育區域；低值區（Zf0.3）對應裂縫不發