第五輝

【摘 要】在地下碳酸鹽巖層中，有著一種很常見并且相當(dāng)重要的存儲(chǔ)空間，被人們稱為裂縫。因此，是否能夠精確地識(shí)別裂縫對(duì)于能否開發(fā)利用好地下巖層是至關(guān)重要的因素。就目前來看，想要通過測(cè)定裂縫的位置來使碳酸鹽儲(chǔ)層的產(chǎn)油效率得到提升，最實(shí)用的方法仍是常規(guī)測(cè)井方法，因其有著低成本的優(yōu)點(diǎn)。就如新疆某油田，首先通過巖層內(nèi)部觀測(cè)得到成像資料與常規(guī)測(cè)井得到的觀測(cè)曲線對(duì)比，之后通過分析得出了若干常規(guī)測(cè)井在裂縫發(fā)育層段的響應(yīng)特點(diǎn)，再選取典型井段進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用，發(fā)現(xiàn)識(shí)別效果良好，因此說明是完全可以用常規(guī)測(cè)井方法來識(shí)別地下巖層裂縫的。

【關(guān)鍵詞】常規(guī)測(cè)井 碳酸鹽巖儲(chǔ)層 裂縫識(shí)別

1常規(guī)測(cè)井法識(shí)別裂縫的重要意義

這些年來，隨著科技的高速發(fā)展，國內(nèi)外對(duì)能源的需求越來越大，高油價(jià)時(shí)代逐漸來臨，因此提高油氣的開采效率和產(chǎn)量是目前國內(nèi)外研究的重點(diǎn)，而巖層儲(chǔ)層裂縫在油氣勘察和開發(fā)中已逐漸的表露出了其重要性，并成為了國內(nèi)外的日益重視的研究。裂縫除了具有重要的空間貯存作用，還給鹽層中流體提供了良好的滲透流動(dòng)通道，還影響著地下巖層中流體的分布情況和泥漿的侵入以及溶孔、溶洞的發(fā)育。此外，天然氣的囤積和生產(chǎn)也是主要憑借裂縫系統(tǒng)，因此，對(duì)于巖層裂縫的生長和散落情況的研究顯得特別重要。在油氣勘探工作中廣泛應(yīng)用的也是利用常規(guī)測(cè)井方法來找出并分析裂縫，因?yàn)榱芽p的分析評(píng)價(jià)是裂縫性碳酸鹽巖儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)的關(guān)鍵的因素。但由于通常裂縫并不能很好的均勻發(fā)育以及儲(chǔ)層方向各異性等特點(diǎn)，使得這些油氣藏的評(píng)定陷入許多桎梏。成像測(cè)井雖然能夠得到直觀準(zhǔn)確的井的周邊圖像資料，使得裂縫能夠被準(zhǔn)確識(shí)別和評(píng)價(jià)，但由于經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)常規(guī)測(cè)井較高，所以成像測(cè)井的適用廣泛程度不及常規(guī)測(cè)井法。因此，常規(guī)測(cè)井法的低成本特性，已然對(duì)識(shí)別已開發(fā)的油氣田的碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫具有極為重要的意義。

2常規(guī)測(cè)井方法裂縫響應(yīng)特征

2.1雙側(cè)向測(cè)井

雙側(cè)向測(cè)井作為一種常規(guī)的發(fā)現(xiàn)裂縫的主要方法，有著良好的探測(cè)性能，采用具有較強(qiáng)的電流聚焦能力的儀器，能夠有效地反映地下巖層裂縫的發(fā)育情況。雙側(cè)向測(cè)井電極系憑借著兩個(gè)探測(cè)深淺不同的電極系，分別探測(cè)距電極系較遠(yuǎn)和較近的巖石，并利用深淺電極探測(cè)的縱向范圍的不同，分別探查出侵入帶地層和原狀地層的電導(dǎo)率。[1]碳酸鹽巖儲(chǔ)層通常有低電導(dǎo)率的特征，由于充斥著一定礦物質(zhì)的巖層水或者鉆井遺留的泥漿漿液等高電導(dǎo)率的液體涌入填充在裂縫發(fā)育層段的縫隙空間，會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率的顯著提高，表現(xiàn)為在低電導(dǎo)率情況下相對(duì)較高的電導(dǎo)率，而且由于裂縫發(fā)育程度（裂縫張開度、裂縫密度、裂縫產(chǎn)狀及裂縫的徑向延伸深度和泥漿的侵蝕程度的不同，電導(dǎo)率的增幅及兩者的差異情況也大相徑庭。經(jīng)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)， 在裂縫發(fā)育段，裂縫的長生形狀與雙側(cè)向電導(dǎo)率正負(fù)差異特征存在一定的吻合， 在裂縫的發(fā)育段，深淺側(cè)向出現(xiàn)了很明顯的幅度差異。正幅度差說明了儲(chǔ)層高角度裂縫，導(dǎo)致淺電導(dǎo)率降幅大于儲(chǔ)層的角度或水平裂縫的負(fù)幅度差，這類裂縫使深電導(dǎo)率降低幅度大。[2]此外隨著裂縫的發(fā)育，裂縫的空隙越發(fā)增大，越有可能侵入電導(dǎo)率較高的液體，因此雙側(cè)向測(cè)井電阻率相對(duì)于基質(zhì)巖石的電阻率降幅也越大。

2.2利用聲源測(cè)井

聲波測(cè)井以發(fā)射器為聲源發(fā)出超聲波在巖層里傳播，通過檢測(cè)超聲波來測(cè)量巖層中的聲波傳播特點(diǎn)。由聲波的特性，首波遭遇非均勻密度巖石時(shí)，聲波會(huì)尋找傳播速度最快路徑到達(dá)接收器，即通過基質(zhì)傳播，繞過不均勻分布的孔隙、孔洞，故通常認(rèn)為，聲波測(cè)井只反映原生孔隙，不反映次生孔隙。[3]但當(dāng)巖層中裂縫發(fā)育充分時(shí)，裂縫中含有的流體在巖層中會(huì)形成影響聲波傳播的阻抗界面，尤其是當(dāng)有低角度裂縫（如水平裂縫）、網(wǎng)狀裂縫存在的時(shí)候，首波只能通過裂縫來傳播，然后到達(dá)接收器，此時(shí)因聲波中的能量損失巨大，剩余能量不足以使首波被記錄，而后面到達(dá)的波反而被接收器記錄下來，導(dǎo)致為聲波周期變大，當(dāng)裂縫寬度較大時(shí)，時(shí)差曲線很可能由于周期跳躍而出現(xiàn)很高的時(shí)差。此外，經(jīng)研究證明，哪怕是聲波時(shí)差曲線的小幅度搖擺和小幅度的時(shí)差變化也能作為識(shí)別裂縫的標(biāo)志。

2.3密度測(cè)井

密度測(cè)井是利用γ射線的容易被巖層吸收的性質(zhì)， 通過使用極板推靠式儀器，來分析鉆井的剖面上密度的變化，進(jìn)而推斷出待測(cè)巖層地質(zhì)的特征的測(cè)井方法?；驹恚喊l(fā)射中低能量的伽馬射線到鉆井中的地層巖石時(shí)，伽馬射線與巖層中的電子相互作用發(fā)生康—吳效應(yīng)，結(jié)束時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)。因此密度測(cè)井時(shí)，只要通過探測(cè)到的巖層中散射的γ射線強(qiáng)度，就能反映出巖層的電子密度的大小，進(jìn)而根據(jù)體積密度與電子密度間的關(guān)系推斷出巖層巖石的體積密度，而所測(cè)量的體積密度，可以反映出地層的各空隙情況。但由于當(dāng)極板接觸到的天然裂縫有可能被泥漿侵入，地層的巖石屬性及孔洞大小、巖層氣體、鉆井口不規(guī)則也可能造成所測(cè)的密度相對(duì)真實(shí)情況偏小。因此，在實(shí)際研究的過程中，要結(jié)合測(cè)井曲線、巖芯、成像資料等途徑進(jìn)行全方面考慮。

3結(jié)語

由許多的巖芯和測(cè)井成像資料與常規(guī)測(cè)井進(jìn)行比較，可以得出，在識(shí)別巖層中裂縫時(shí)，常規(guī)測(cè)井有著下述幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。（1）雙側(cè)向電阻率在巖層高阻值時(shí)顯著減小，產(chǎn)生一定程度的正負(fù)差異，隨裂縫增大，深淺電阻率差異也不斷變大，在識(shí)別出高角度縫時(shí)有較好效果。（2）小幅度波動(dòng)的時(shí)差曲線和小幅度的時(shí)差變大可當(dāng)作識(shí)別裂縫的標(biāo)志，此時(shí)對(duì)于網(wǎng)狀縫和低角度縫的識(shí)別效果較好。（3）降幅大的密度測(cè)井值說明可能存在裂縫，裂縫具體情況需進(jìn)行成像確定。上述常規(guī)測(cè)井曲線雖然都是針對(duì)裂縫存在的各種響應(yīng)，但由于探測(cè)原理不經(jīng)相同，每種方法都有其適用性，比如雙側(cè)向測(cè)井適用于高角度縫、聲波測(cè)井適用于低角度和網(wǎng)狀縫的識(shí)別等。此外，由于碳酸鹽巖儲(chǔ)層大多為非均質(zhì)性巖土，儲(chǔ)層的裂縫有著多種類型，在利用常規(guī)測(cè)井法對(duì)裂縫進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候，可以適當(dāng)?shù)亩噙\(yùn)用幾種方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃顯華，郭昱宏，李穎.常規(guī)測(cè)井方法識(shí)別碳酸鹽儲(chǔ)層裂縫研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，24：130.

[2]趙軍龍，鞏澤文，李甘，馮春艷，白旭，蹇軍，傅波，紅巖.碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層測(cè)井識(shí)別及評(píng)價(jià)技術(shù)綜述與展望[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2012，02：537-547.

[3]馬海山.常規(guī)測(cè)井方法識(shí)別巖層儲(chǔ)層裂縫[J].科技傳播，2012，17：121+117.