司马立强-成像测井地质综合应用.ppt

,CNPC测井应用基础及前言技术研讨会,成像测井地质综合应用,西南石油大学,2006年9月,司马立强,提纲,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,成像测井技术概况,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-广泛应用：本世纪以来代表仪器：声、电、核,成像测井技术概况,井下仪器：电成像：FMI、EMI、STAR-、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-2000EILog100与EILog05,提纲,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,提纲,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,缝洞性储层评价,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,裂缝溶洞的定性识别,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,从各种地质特征中识别裂缝,真假裂缝鉴别：层界面、缝合线、小断层、泥质条带、裂缝,从各种地质特征中识别裂缝,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,从各种地质特征中识别裂缝,层间缝识别,从各种地质特征中识别裂缝,天然裂缝与诱导裂缝鉴别,(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,共轭剪切裂缝识别,从各种地质特征中识别溶洞,黄铁矿斑块井壁崩落角砾间隙溶蚀孔洞,缝洞性储层评价,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,缝洞参数定量计算与应用,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：,裂缝孔隙度：,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11井裂缝及孔洞定量计算结果与分析,缝洞性储层评价,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,缝洞性储层有效性评价,裂缝性储层,缝洞性储层有效性评价,缝洞性储层有效性评价,凉东1-1井石炭系无效裂缝,凉东1-1井石炭系有效裂缝,凉东1-1井石炭系,渡1井飞仙关组裂缝有效性评价,渡1井飞仙关组裂缝有效性评价,缝洞性储层有效性评价,溶洞性储层,缝洞性储层有效性评价,溶洞性储层,微电阻率扫描成像,天东31井石炭系储层有效性评价,缝洞性储层评价,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。,缝洞性储层评价方法选择,测井方法的适应性与局限性,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5.5104m3，而上段为差油气层，日产油0.68m3。,TZ1井奥陶系,碳酸盐岩储层评价测井曲线选择,提纲,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,复杂地层倾角解释与局部构造特征分析,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,高电阻率复杂地层倾角处理解释,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,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,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34104m3/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。,提纲,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。,沉积现象识别与分析,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,碳酸盐岩储层层理特征识别,鲕滩储层中发育的交错层理,陆棚相地层测井响应特征（特殊沉积构造）,滑塌,揉皱,特殊沉积构造识别,特殊沉积构造识别,地层接触关系识别,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,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)。,提纲,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,现代构造应力,泥浆柱压力,三轴向远应力,孔隙流体压力,法向应力Sr,剪切应力S,有效井周应力,有效径向应力,三轴向应力SzSySx,大地应力,井下就地应力,古构造应力,井下就地应力概念,井壁崩落分析法压裂分析法应力释放裂缝分析法横波各向异性法,井下就地应力方向确定方法,井壁崩落分析法,在最小水平主应力方向有最大的剪切应力，当它超过岩石的抗剪强度时，将发生应力崩落,井壁崩落的方向指示最小水平主应力的方向,井眼崩落方位-最小水平主应力的方向：东西向,井壁崩落的方向指示最小水平主应力的方向,压裂缝总是在最大主应力方向形成,Sy,Sy,Sx,Sx,在最大水平主应力方向有最小的剪切应力，当泥浆柱压力大到一定程度时，该剪切应力将变成负值，即由压性应力变成张性应力，该张性应力超过岩石的抗张强度时，将在井壁产生压裂缝。,压裂分析法,最大主应力方向:东西向,泥浆压裂缝的方向指示最最大水平主应力的方向,应力释放裂缝的走向指示最大水平主应力的方向,最大水平主应力方向：近东西向,应力释放裂缝分析法,偶极声波的快横波的方位-裂缝发育的走向-最大主应力方向具有一致性,快横波方位：90左右,快横波方位,裂缝走向为东西向,云安11井,横波各向异性法,a最大水平主应力,b裂缝走向,c快横波方向,云安11井方位频率图,三者方向基本一致,小结,以微电阻率井壁成像、偶极声波、核磁共振测井为代表测井新技术，具有信息丰富、分辨率高、质量可靠等诸多优点