用成像测井资料确定鄂尔多斯盆地地应力方向

文章介绍了地应力的概念,分析了地应力方向的确定方法,即从FMI（微电阻率扫描成像）、CBIL（环井周声波成像）等声电成像测井图上确定地应力方向的井壁崩落、井壁诱导压裂缝、应力释放法;利用偶极横波测井计算地应力方向的公式法.通过利用这些方法,可以准确地求出鄂尔多斯盆地的地应力方向.     

横波各向异性分析方法及其在复杂储层中的应用

裂缝和井周的不均衡地应力均可引起地层的横波各向异性。分析井周地层的横波各向异性特征,可以指示地层的裂缝和不均衡地应力信息。从各向异性地层中的横波分裂现象入手,基于波形反演理论,利用正交偶极子阵列声波资料,分析和评价了裂缝性和低孔、低渗储层的横波各向异性,利用计算得到的各向异性参数评价了裂缝性地层中裂缝的发育程度、方位以及低孔、低渗地层的地应力分布状态。利用单极子横波各向异性大小和快、慢弯曲波波形频散曲线关系,分析了引起横波各向异性的原因。结合常规测井资料、岩心及FMI成像资料对分析结果进行了验证和对比,两者吻合得较好。应用结果表明,横波各向异性参数可以有效地评价裂缝的发育程度、走向及有效性,并能准确地确定地应力分布状态和最大水平应力方位。     

横波各向异性在安棚地区裂缝评价中的应用

横波在各向异性地层中传播会产生分裂现象, 裂缝面与井轴平行或斜交的天然裂缝或诱导缝能够造成横波的各向异性特征, 各向异性的大小反映裂缝的发育程度, 快横波的偏振方向代表裂缝的走向。可以利用偶极声波成像测井资料提取的快、慢横波信息, 得到地层各向异性的大小, 来定性评价安棚地区裂缝的有效性和走向。     

成像测井技术在车镇凹陷地应力研究中的应用

根据成像测井和偶极声波测井资料,研究了车镇凹陷的地应力。研究表明,电成像图解释的钻井诱导缝走向与最大水平主应力方向一致,井壁崩落方向和崩落椭圆井眼长轴方位指示最小水平主应力方向,偶极声波横波各向异性成像图的快横波方位指示最大水平主应力方向。根据5口井成像测井和偶极声波测井解释成果,编制了钻井诱导缝井壁崩落和快横波方位指示的最大水平主应力方位频率图,其优势方位表明,车66井区现今最大水平主应力.方向为北西西-南东东向,与井区周围盆倾断层走向基本一致,反映了地应力场的继承性。     

正交偶极子阵列声波资料在江苏探区储层评价中的地质应用

偶极子阵列声波仪器,通过特殊的结构设计,无论在硬地层还是软地层,均可以采集到有效的纵波、横波、斯通利波数据,进行可靠的岩石力学分析;与常规资料结合,可完成适用的井眼稳定性分析。同时,记录的波列能量与幅度数据,可以有效识别裂缝发育带。通过对不同方向传播的快慢横波的分离、提取,可以判断地层各向异性的方向,进而识别出地层内现今最大主应力方向或裂缝集中发育区。利用斯通利波反射性原理,能够判断地层内的异常地质反射体,寻找层界面或有利的裂缝发育带;经过岩心刻度后,能估算出地层渗透率。     

Sonic Scanner声波扫描测井在碳酸盐岩储层裂缝有效性评价中的应用——以四川盆地震旦系为例

电成像测井探测深度较浅,无法判定井壁上识别出的裂缝在地层中的延伸情况。利用电成像测井识别出的裂缝走向与Sonic Scanner声波扫描测井确定的横波各向异性方位进行综合建模,以确定地层中裂缝引起的各向异性和井壁内裂缝的延伸情况,进而评价裂缝的有效性。该方法在四川盆地震旦系灯影组缝洞型碳酸盐岩地层中取得了较好的应用效果。通过Sonic Scanner声波扫描测井和电成像测井结合能够准确评价井筒周围裂缝的有效性,为储层评价及试油层段优选提供可靠依据。     

玛北地区砂砾岩储层地应力方向测井识别及主控因素

准噶尔盆地玛北地区发育致密砂砾岩储层,现今地应力场方向是这类储层压裂改造等需要考虑的关键因素之一,因此开展现今应力场方位分布特征及其主控因素研究具有重要的意义。首先利用地层倾角测井仪极板位置以及微电阻率测井图像信息异常识别井轴形状,其长轴方向代表现今最小水平主应力方向,进而识别出地应力方向;其次,通过微电阻率扫描成像测井识别地应力各向异性引起的诱导缝方位,从而判断地应力方向;最后,利用偶极横波成像测井通过快慢横波速度和方位的拾取,有效识别现今水平地应力方向。在此基础上开展了研究区地应力平面分布特征及主控因素分析,结果表明,玛北地区现今最大水平主应力方向整体表现为东西向;应力场方位主要受控于古构造运动,而局部地区受到断裂活动的影响,现今水平应力场方位会发生不同程度的变化,变化程度与断裂性质、断裂规模等有关。     

交叉偶极子阵列声波测井资料在裂缝性储层评价中的应用

美国阿特拉斯公司新一代交叉偶极子阵列声波测井仪(XMAC—Ⅱ)将偶极子技术与最新发展的单极技术结合在一起，提供了测量地层纵波、横波和斯通利波的最好方法，在分析地层各向异性方面也具有独特优势。重点阐述了通过交叉偶极子阵列声波测井资料提供的纵波、横波、斯通利波在各接收器上的声波幅度、衰减及地层速度各向异性的分析结果，识别裂缝性储层中裂缝发育井段及类型，判断裂缝有效性及裂缝系统区域有效性，进而有效划分储集层。该方法对裂缝性储层评价的结果与声电成像测井资料有较好的相关性，并获得了较好的地质应用效果，拓展了偶极子阵列声波的应用范围。     

测井新技术在桩西地区生产井中的应用

利用成像测井、核磁共振测井、地层倾角测井、多极子阵列声波测井等先进的测井装备对桩西油田的生产井实施测井,得到的有效孔隙度与岩电分析结果和地区经验数据具有很好的一致性,提高了地层流体的评价精度;确定了地层产状及古流水方向;经处理后的阵列声波测井资料提供了准确的纵波时差、横波时差和斯通利波时差,进而可以得到所需的岩石物理参数;声成像资料提供的储层裂缝发育情况揭示了井段内发育的裂缝类型、裂缝开启程度及对地层应力的分析依据.这些测井信息的获取弥补了常规测井资料的不足,为今后油田的地质分析和勘探开发提供了丰富的资料.     

地层速度各向异性及其应用

碳酸盐层储层中普遍存在各向异性,利用横波在各向异性地层中分裂成快速横波和慢速横波的原理,可以定量计算各向异性的大小,进而进行各向异性分析,给出了利用斯伦贝谢公司偶极横波成像（ＤＳＩ）的ＢＣＲ资料来确定地应力方向和识别有效裂缝及其走向的实例。     

基于裂缝柔度和地应力模型的声电测井正、反演方法及应用

电阻率成像探测深度通常为几厘米,超声波成像数据也只能提供井壁的声幅或到时图像。因此,很难评估井壁张开裂缝在地层中的分布情况。声波测井一般应用弹性各向异性表征地应力场和裂缝特性等,通常岩石的固有各向异性、高角度地层层面、裂缝或不平衡应力挤压等都可以导致弹性波表观各向异性,因此往往难以判断各向异性的成因。前人针对单一方位二维裂缝模型进行了声波正演模拟,但不适用于井筒含多组任意方位裂缝介质的弹性波模拟。为此,首先拾取井壁成像测井中导致声波表观各向异性的三类结构特征(天然裂缝、层面缝(或薄层)和钻井应力诱导缝)信息,同时定量化层理结构信息(如倾向、方位等),并将裂缝分层、分组;然后从声波全波列中提取地层的快、慢横波慢度及各向异性方位;接着在岩石和裂缝信息井壁成像建模基础上,通过裂缝附加柔度模型、层面伪裂缝模型和非线性应力场弹性波动理论正演模拟岩石的声波属性;最后通过对比声波速度及各向异性方位等信息的模型预测结果与实测结果,利用最小误差拟合反演确定井壁图像表征的裂缝类型与各向异性的成因,并对比、分析了频散曲线特征。将所提方法应用于花岗岩潜山裂缝型气田生产测试井以验证方法合理性,实际模拟结果表明：...     

偶极横波各向异性特征及其在地应力评价中的应用

钻井过程中井眼跨塌、水力压裂裂缝的形成与应力场的分布有十分密切的关系.从不对称应力所造成的裂缝、断裂等地层各向异性属性出发,根据横波在各向异性地层中传播时所导致的分裂现象,利用偶极横波成像测井(DSI)资料所提取的快、慢横波信息来指示地层的各向异性特性及其方向.利用现今地应力方向与有效裂缝展布方向关系,对研究区现今最大主应力的方向进行了分析和讨论,该研究结果为钻井施工的顺利进行和储层改造措施的实施提供了依据.     

用正交偶极子声波测井资料估算地层应力场

阐述了利用正交偶极声波测井资料估算地层应力场的方法及应用实例.理论上,最大主应力的方向与快横波方位一致,最大主应力的大小与横波的速度有关,地层应力的数值估算方法主要建立在应力-速度关系的基础之上.模型实验及岩心实验数据表明,不同孔隙度的砂岩随着所加应力的不断增大,其横波速度与应力为0时的横波速度的平方差也逐渐增大,与所加的应力基本上呈线性关系.利用岩心实验数据得到速度与应力的关系图版,确定应力与速度的关系系数,估算地层应力的大小.给出了用正交偶极声波测井资料估算地层应力的方法在大港油田的应用实例.     

多极子声波测井的裂缝识别与评价

多极子声波测井在油田应用广泛,对地层裂缝进行评估和分析是其一个重要应用。简要介绍了多极子声波测井在裂缝识别中的国内外研究现状,并简述了多种现有的利用多极子声波测井资料评价裂缝的新方法。以鄂尔多斯盆地X井区实际的多极子声波测井资料处理为例,利用纵横波时差比判断裂缝倾角、井孔模式波声衰减判断裂缝倾角和有效性、斯通利波反射系数确定裂缝位置。利用横波时差各向异性和快慢横波频谱差异估计裂缝发育程度、快横波面方位确定裂缝走向。结合实际电成像测井资料进行了进一步的对比和验证,并对上述方法在裂缝评价中的作用与干扰因素进行了归纳总结。综合应用多种方法进行裂缝识别,可以获取更多的裂缝参数,克服单一方法的部分多解性,从而使基于多极子声波资料的裂缝评价更加准确合理。     

钻井过程中实时检测裂缝的方法

文中介绍了一种钻井过程中目的层段的实时检测裂缝的方法。钻井作业中,钻头破岩时产生的振动作为井中震源,横波沿水平方向传播能量强,通过邻井井中布置三分量传感器,采集由钻头经地层传播的横波信号,对其进行各种加工处理,可以研究所钻地层井间的横向变化。如果被钻开的地层中存在裂缝带,横波通过裂缝带就会分裂成快波和慢波。利用快波和慢波的偏振、时间延迟及振幅等特征,实时检测井间地层的裂缝带。     

交叉偶极子声波成像测井技术及应用

交叉偶极子声波测井可以实现常规声波测井无法实现的对软地层的横波测井。利用交叉偶极子声波测井资料,可分析由裂缝和不均衡地应力等引起的地层各向异性,通过分离出的快、慢横波的时差和波至时间,计算出地层各向异性系数,评价地层各向异性;还可以利用斯通利波估计裂缝的张开度和评价地层的渗透性。本文介绍了哈理伯顿生产的交叉偶极子声波测井仪WSTT的基本结构和测量原理,主要用途和测井操作时的注意事项,以及在地层评价中的应用。     

利用偶极横波反射成像技术评价缝洞储层有效性

缝洞型储层有效性评价是深层油气勘探开发中面临的主要难题。对于储层中尺度较小的裂缝和断层,由于地震的分辨能力有限,而常规测井方法探测深度较浅,难以对该类地质特征进行准确评价。单井偶极横波反射成像技术能够有效利用低频横波的传播特点,对井旁20~30m范围内的声反射体进行成像。对偶极横波反射成像技术进行了深入研究,形成了从质量检测到空间反射体三维成像的全套处理流程和软件,提出径向—方位视图和径向—深度视图联合分析、偶极横波反射+微电阻率成像联合解释、井旁缝洞等地质构造产状交互拾取技术。该技术分别在碎屑岩地层和碳酸盐岩地层进行了应用,均取得明显应用效果,有效提升了缝洞型储层有效性评价的精度。     

鄂尔多斯盆地盐池地区裂缝特征、形成期次及发育模式

裂缝是油气主要的储集空间和运移通道,其特征及期次研究有助于明确裂缝分布规律,对后期开发方案有重要指导意义。综合野外露头、岩心、成像测井、碳氧同位素、流体包裹体、岩石声发射等资料,对鄂尔多斯盆地盐池地区中生界延安组和延长组砂岩储层裂缝的特征、形成期次和分布规律进行了研究。结果表明：盐池地区裂缝较发育,多为垂直、高角度构造成因缝。裂缝长度为0.1~0.2 m,密度普遍小于0.2条/m,以方解石充填为主,有效性较好,主要为NE—SW向,存在部分NW向裂缝,倾角平均为76.2°,各层差别不大。延长组裂缝形成时期可划分为印支期、燕山期和喜马拉雅期3期,延安组裂缝形成受燕山运动和喜马拉雅运动影响,砂岩储层裂缝的形成与主要构造运动相一致,并建立了盐池地区裂缝发育模式：印支期受近NS向挤压应力作用,发育NW向和NE向剪切缝;燕山期受近EW向挤压应力影响,发育NWW向和NE向裂缝;喜马拉雅期受NE向应力作用,发育NEE向和NE向裂缝,后期受NW向拉张作用,同时对前期形成的裂缝也有一定改造。