常规测井识别裂缝研究综述

王瑞雪

(东华理工大学 核工程与地球物理学院，江西 南昌330013)

0 引言

裂缝的发育可以使变质岩、岩浆岩、碳酸盐岩和泥岩等几类重要的岩石都能成为储层，在深层的低渗透砂岩储层中发挥重要的作用。 裂缝不但是重要的流体渗滤通道，也是流体的储集空间。据统计,我国已探明的低渗透油藏储量约占全国总探明储量的23%,其中87%为低渗透砂岩油藏,有裂缝发育的约占低渗透油藏总储量的40%[1]。 随着石油工业的飞速发展和对能源的巨大需求, 裂缝性储层在油气勘探和开发中已经不断显示出其重要性,因此，准确的识别分析裂缝性储层的裂缝产状和分布规律, 对于有针对性地高效开发这类油藏有着极其重要的意义。

1 裂缝识别技术

裂缝（这里泛指孔隙、裂缝及孔洞）分布复杂、规律性差，因此观测、探测手段以及研究方法受到限制。 目前，识别裂缝最直接的方法就是钻井取心， 它可以直接观察裂缝发育情况[2]。 但其缺点主要为：一是，成本太高，不可能每口井都大段取心；二是，裂缝发育方位归位不确定；三是，受裂缝影响，所取岩心极易破碎，很难有效利用。

1.1 常规测井方法识别裂缝

与钻井取心相比，常规测井资料在油田勘探开发阶段被普遍应用并有一定的优势。 根据测井序列对裂缝的响应程度的不同，一般识别裂缝的常规测井资料有声波测井、电阻率测井、核测井等。

目前，常规测井的分辨率较小且测井响应易受其他条件如充填物、泥浆、溶蚀等因素的影响使得常规测井的有效性还不足以使之成为裂缝性储层评价可靠的数据资源。

1.2 成像测井方法识别裂缝

从测量原理来看，成像测井井下仪器主要有四类：电成像、声成像、核磁成像和井下光学照相[3]。 与常规测井相比成像测井资料有其独特的优势，它可以以直观、形象、清晰的展示出井壁二维空间的地质特征，但是，目前成像测井在应用中也存在诸多难以解决的问题，如实验数据缺乏，模式信息不够丰富，地质特征识别的多解性等。

2 国内外研究现状

裂缝性储层的研究和开发在国内外有着悠久的历史，国外对裂缝性储层裂缝识别及其定量评价方面具有较深的研究，国内对裂缝性储层的研究也有新的进展。 概括起来，国内外对储层裂缝的识别研究经历了以下历程：

早期裂缝识别方法主要有:微电导率重叠对比曲线法、双直径井径曲线法等，如，1977 年,贝克(Beck)[4]等人开始研究用测井方法识别裂缝，并发表了比较系统的资料。1953 年，洪有密[5]以测井为基础，利用地层倾角测井方法来识别裂缝。20 世纪90 年代，随着计算机的推广，阎新民建立了应用计算机研究噶尔盆地火山岩裂缝的一套完成系统，1999 年，孙建孟[6]等人利用常规测井资料和地层倾角资料为基础，采用曲线变化率法、孔隙结构指数法、视地层因素指数法等方法对青海柴西地区裂缝识别进行研究。 21 世纪初，在研究常规测井对储层裂缝识别的基础上，又研究出一些新的方法来对裂缝进行识别和评价，2001 年王越之[7]等人将FMI 测井资料和常规测井资料相结合来计算裂缝孔隙度值, 并对裂缝横向上的分布规律进行了研究分析。 2006 年，申辉林等人利用BP 神经网络、李雪英等人将滤波算法和窗口扫描技术相结合识别裂缝[8]。 2007 年，申辉林，高松洋利用交叉偶极声波资料对地层裂缝进行研究[9]，同年，高霞等人利用地层微电阻率扫描测井、人工神经网络技术等方法对裂缝进行识别分析。2008 年刘莉莉等[10]利用声波时差(AC)数据与其它测井资料,运用分形几何中的变尺度分析技术,预测储层的天然裂缝分布,并探讨了裂缝发育程度与油井初期产能的关系。 2009 年，邓模等人通过岩心观察及成像资料与常规测井曲线对比对碳酸盐岩储层裂缝进行了研究， 并总结出了几种常规测井在裂缝发育段的响应特征，并在该类储层的典型层段进行应用。2009 年张文静[11]利用双树复小波分析了常规测井和声波全波列测井的裂缝响应特征。 2010 年，郑军，刘鸿博[12]等人在对研究区阿曼五区块Daleel 油田储层地质特征分析研究的基础上，利用常规测井裂缝识别模式对储层裂缝进行识别，将有效裂缝分离出来。 2011 年，肖大志[13]利用小波多尺度分析方法提取声波时差测井高频信号, 结合自然伽马测井(GR)、中深感应测井(ILM、ILD)等常规测井资料识别出裂缝发育层段。

近几年随着计算机的快速发展和对数学理论基础的深入研究很多学者将常规测井与数学方法相结合进行裂缝识别,如，2012 年3 月林缨，李学平[14]建立了基于有限元的结构多位置裂缝的识别方法，通过损伤灵敏度矩阵识别结构裂缝所在的单元位置并确定裂缝的深度，有效的提高了裂缝识别的精度。 2012 年9 月，吴斌[15]等人利用蚁群算法对东部某碳酸盐岩油藏裂缝进行识别和预测，取得了较好的成效。 2013年，师兴辉[16]等人将R/S 分析法与声波时差等常规测井资料相结合来识别裂缝的发育，并预测四川盆地的MB1 井，取得了与成像测井资料基本一致的结论。

3 结论

在未进行成像测井的井中, 常规测井资料是进行井中裂缝识别的唯一手段,具有重要的研究及应用价值，通过前人研究,常规测井三孔隙度曲线,双侧向电阻率曲线,井径曲线等均对裂缝具有一定响应，但运用常规方法识别裂缝得到的裂缝响应特征往往不够直观、明显。

目前,研究裂缝的方法很多,每一种方法都有特定的原理和应用条件,单一的方法很难正确地识别和预测裂缝。将地质学、地球物理学、数学、计算机等方法相结合,才能有效的识别和预测裂缝。

综上所述，一般通过常规测井和非常规测井(成像测井、交叉偶极测井等)来对裂缝的识别和裂缝性储层的评价进行研究。 裂缝性储层的储集空间类型的多样性和复杂性，目前很难准确的进行裂缝识别和裂缝性储层的评价，通过测井数据滤波来全面、准确的研究裂缝参数及裂缝性储层评价的理论和方法尚不成熟，有待进一步研究发展。

［1］高霞，谢庆宾.储层裂缝识别与评价方法新进展[J].地球物理学进展，2007，22（5）：1460-1465.

［2］赵良孝.碳酸盐岩储层测井评价技术[M].北京：石油工业出版社，1994.

［3］张厚淼，孙建，孟王敏.裂缝性储层测井评价综述[J].内江科技，2010（5）：29-30.

［4］贝克，等.南得克萨斯白垩纪裂缝性碳酸盐岩储集层的评价[J]//石油测井译文集，1981，8.

［5］洪有密.裂缝识别测井[J].测井技术，1983（1）：95-98.

［6］孙建孟，刘荣，梅基席，等.青海柴西地区常规测井裂缝识别方法[J].测井技术，1999，23（4）：268-272.

［7］王越之，田红.常规测井与FMI 测井资料相结合研究储层裂缝[J].断块油气田，2001，8（5）：30-32.

［8］申辉林，高松洋.基于BP 神经网络进行裂缝识别研究[J].新疆石油天然气，2006，2（4）：39-52.

［9］申辉林，高松洋.交叉偶极声波资料地层裂缝评价[J].石油地质与工程，2007，21（1）：25-27.

［10］刘莉莉，赵中平，李亮，等.变尺度分形技术在裂缝预测和储层综合评价中的应用[J].石油与天然气地质，2008，29（1）：31-37.

［11］张文静.小波多尺度分析方法识别储层裂缝[D].东营：中国石油大学（华东），2009.

［12］郑军，刘鸿博，周文，邓虎成.阿曼五区块Daleel 油田储层裂缝识别方法研究[J].测井技术，2010，34（3）：251-256.

［13］肖大志.基于常规测井资料小波多尺度分析的裂缝识别方法[J].工程地球物理学报，2011，8（2）：216-221.

［14］林缨，李学平.结构多位置裂缝识别的有限元方法[J].南京师大学报，2012，35（1）：39-45.

［15］吴斌，唐洪，等.利用蚁群算法识别及预测碳酸盐岩裂缝的方法探讨[J].重庆大学学报，2012，35（9）：131-138.

［16］师光辉，等.结合变尺度分析方法和常规测井资料识别裂缝的发育[J].石油仪器，2013，27（1）：49-52.