地層傾角測井原理及應用

地層傾角測井原理及應用第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

司馬立強：1983畢業(yè)于華東石油學院測井專業(yè)，長期在四川石油管理局測井公司研究所從事測井解釋、科研及管理工作。主持完成了四十多項科研課題的研究工作，發(fā)表論文20多篇，出版著作2部(其中獨著一部）。2003年7月調(diào)到西南石油學院資環(huán)院。主要從事科研工作，同時也承擔部分教學任務。聯(lián)系方式：83033253（宅）81066198（?。┳晕医榻B第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日現(xiàn)在開始上課第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

測井學：是一門邊緣學科，它是將電磁學、聲學、核物理學、熱學、光學、力學等學科的基本理論和測量方法用于油氣井或其它礦井中，并以此獲得大量信息進行油氣（或其它）資源評價。測井學與測井技術(shù)知識回顧

測井技術(shù)的發(fā)展依賴于數(shù)學、物理學的發(fā)展和電子技術(shù)、計算機技術(shù)及新型材料等現(xiàn)代科學技術(shù)的進步。油氣勘探開發(fā)的需求促進了測井技術(shù)的發(fā)展。第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日測井工作者的主要任務

測井是油氣勘探開發(fā)領域的一個重要學科，在油氣勘探開發(fā)中，需要測井解決的問題很多，但首要問題有以下幾個：知識回顧

什么地方產(chǎn)東西－滲透層、裂縫發(fā)育帶的劃分

產(chǎn)什么東西－流體性質(zhì)判別

能產(chǎn)多少東西－儲層評價、油氣藏描述

如何多產(chǎn)動西－儲層可改造性評價、射孔優(yōu)化設計與評價、生產(chǎn)動態(tài)評價

井往何處打－儲層、裂縫發(fā)育帶的橫向預測與評價、地質(zhì)建模

如何節(jié)約工程成本－巖石力學、地應力研究第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日知識回顧測井方法（裸眼測井）聲核電補償聲波陣列波列偶極聲波聲波電視自然伽馬（能譜）密度（巖性密度)中子(補償、井壁、陣列）核磁共振自然電位普通電阻率側(cè)向（普通、陣列）感應（普通、陣列）微電阻率地層傾角方位電阻率成像微電阻率成像第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日學科特點與學習方法學科特點1、獨立性：自成體系2、原理復雜：測量原理、處理原理學習方法1、以教材為基礎，掌握基本原理2、多學、多看實例分析多媒體教學可使教、學效果事半功倍第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日緒論2學時第一章地層傾角測井的基本原理6學時第二章地層傾角測井的數(shù)據(jù)處理原理8學時第三章地層傾角測井數(shù)字處理的成果顯示及應用12學時第四章成像測井技術(shù)及應用6學時

總學時：40學時。其中：講課34學時，討論與答疑＋考試＋機動6學時課時安排第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日什么地層傾角測井地層傾角測井發(fā)展概況

為什么要進行地層傾角測井地層傾角測井資料應用緒論第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

地層傾角測井：是一種用來測量地層的傾角和傾斜方位角的測井方法。地層傾角測井信息可以用來研究構(gòu)造、地層、儲層裂縫及地應力等方面地問題。它對指導油氣田勘探、開發(fā)具有重要作用。一、地層傾角測井特點：原理比較復雜，技術(shù)發(fā)展跨度大，與其它測井方法相比獨成體系。第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日二、地層傾角測井技術(shù)發(fā)展概況國外1930年第一次成功的進行了地層傾角測量（1927年斯侖貝謝在法國第一次成功測出電測曲線），它利用沉積巖（特別是泥巖）的各向異性進行測量，其資料只能給出地層的傾斜方位（點測）；1942年在美國海灣油田砂泥巖剖面中使用自然電位式地層傾角儀測出良好資料（點測）；1945年在自然電位不明顯的地區(qū)開始使用電阻率式地層傾角儀，測量的是3條電極距等于3英尺的梯度視電阻率曲線，連續(xù)測量井段不超過50英尺（連續(xù)測量）；第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

1952年斯侖貝謝公司開始使用CDM-T連續(xù)地層傾角測井儀，記錄3條微聚焦電阻率（或電導率）曲線；

1956年斯侖貝謝公司有使用CDM-P連續(xù)地層傾角測井儀，在CDM-T的基礎上增加了連續(xù)井斜測量；

1961年開始使用磁帶記錄，并用計算機處理資料；國外二、地層傾角測井技術(shù)發(fā)展概況第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

1963年發(fā)展了四臂地層傾角測井儀，提高了記錄質(zhì)量；

80年代開始使用高分辨率地層傾角測井儀；

90年代推出成像測井儀(FMS、FMI、EMI、STAR-Ⅱ)。國外二、地層傾角測井技術(shù)發(fā)展概況第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

地層傾角測井技術(shù)發(fā)展過程：點測儀—連續(xù)模擬記錄—四臂傾角—六臂傾角—電阻率成像。國外小結(jié)二、地層傾角測井技術(shù)發(fā)展概況第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日國內(nèi)

1977年引進地層傾角測井技術(shù)（從阿特拉斯），目前，已在全國各油田得到廣泛應用（1939年翁文波在我國四川、隆昌第一次成功測出電測曲線）。

目前，國內(nèi)的地層傾角測井技術(shù)在應用上與國外基本同步。但在儀器開發(fā)、制造方面落后國外領先水平十年以上。二、地層傾角測井技術(shù)發(fā)展概況第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

為什么要進行地層傾角測井？

首先：地層傾角測井技術(shù)是基于油氣勘探、開發(fā)的實際需要發(fā)展起來的。

在以往的油氣勘探工作中，特別是新區(qū)勘探，有時由于構(gòu)造發(fā)復雜，地面地震搞不清地下構(gòu)造的確切情況；或由于任務緊迫，來不及作詳細的地震勘探，就進行了預探井的鉆井。鉆探獲得的結(jié)果較好時，會繼續(xù)部署鉆井，通過大量鉆井，可以逐步搞清地下地質(zhì)情況（但成本極高）。第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

但是，如果第一口井的鉆探效果不好，就很難判斷是什么原因造成的。是否鉆到了地下構(gòu)造的高點？地下構(gòu)造是否有變化？地面、地下構(gòu)造適合一致？鉆到構(gòu)造的哪一翼？地下是否有斷層？是什么性質(zhì)的斷層？斷面傾向如何？等等，存在在一系列問題。這對該區(qū)如何進行下一步鉆探有著十分重大的影響，其結(jié)果是要么增加勘探工作量，要么延誤油氣田發(fā)現(xiàn)的時間。地層傾角測井技術(shù)就是在這種情況下，為節(jié)約勘探開發(fā)成本，逐漸發(fā)展起來的。

為什么要進行地層傾角測井？

首先：地層傾角測井技術(shù)是基于油氣勘探、開發(fā)的實際需要發(fā)展起來的。第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日川東地區(qū)某地地面構(gòu)造露頭第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日川東地區(qū)某地地面構(gòu)造露頭第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日高陡構(gòu)造帶主體垂向變異地質(zhì)模式第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

第二：地層傾角測井技術(shù)在數(shù)十年的現(xiàn)場實際應用中，其內(nèi)涵得到了充實和擴展。

數(shù)十年來，地層傾角測井技術(shù)在實際應用中，取得了極大成功。其作用從最初的簡單地測量儲層傾角，至今逐漸拓展到分析構(gòu)造、地層、儲層裂縫、地應力等多個方面。特別是在復雜構(gòu)造應用效果最為明顯。

儀器設計制造技術(shù)：點測儀—模擬記錄—四臂傾角—六臂傾角—電阻率成像。

為什么要進行地層傾角測井？第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日貓1井井周構(gòu)造剖面圖第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日云安7井、茨竹1井井周構(gòu)造剖面圖第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

地層傾角測井資料在應用上的主要特點：結(jié)合其它測井技術(shù)、并與地質(zhì)、地震等專業(yè)技術(shù)相互配合，取長補短，開展綜合研究。為油氣田的“增儲上產(chǎn)”、提高勘探開發(fā)綜合效益創(chuàng)造條件。

主要應用情況如下：地層傾角測井資料應用第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

1．地層傾角技術(shù)在解決構(gòu)造地質(zhì)方面的難題中，有較大的優(yōu)勢。主要表現(xiàn)在：①認識和解決古潛山、巖礁等地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)幕；②識別各種類型的斷層，確定斷層的走向和區(qū)域的斷裂系統(tǒng)；③確定各種不整合的類型；④依構(gòu)造形態(tài)，地層產(chǎn)狀分析結(jié)果修改和完善構(gòu)造圖；⑤確定局部構(gòu)造的高點方向，為新布井網(wǎng)提供依據(jù)；⑥在高陡復雜構(gòu)造區(qū)，為鉆探失誤的井提供側(cè)鉆、停鉆建議；⑦為地震勘探的盲區(qū)提供準確的構(gòu)造依據(jù)。例如：四川、勝利，華北、新疆的經(jīng)驗較為突出。地層傾角測井資料應用第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日四川氣田：應用地層傾角資料開展高陡構(gòu)造井周構(gòu)造形態(tài)研究，在川東地區(qū)多個氣田的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

在溫泉井、涼東、明月峽月2高點、洋渡溪等多個構(gòu)造應用見到了顯著的勘探效益。第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日溫泉1井、涼東1井地層傾角測井應用成果第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日四川氣田：FMI在礦2井中確定構(gòu)造斷點位置斷點位置：破碎帶第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日勝利油田：對重點探區(qū)孤北潛山的正確認識，地層傾角發(fā)揮了關(guān)鍵作用。早期一直認為孤北潛山是一個北東向傾沒的單面山，但經(jīng)過經(jīng)過幾口井傾角測井測井和解釋后，首次發(fā)現(xiàn)潛山的內(nèi)部構(gòu)造是一個逆掩斷層和平臥褶曲構(gòu)造。進而，利用26口井的傾角資料搞清了潛山的內(nèi)部構(gòu)造、裂縫分布和油氣富集規(guī)律。隨后，又成功地預測了一批探井和高產(chǎn)區(qū)塊。第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日地層傾角矢量圖電阻率成像圖勝利油田傾角測井應用實例斷點位置斷點附近，裂縫發(fā)育第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日克拉瑪依油田傾角測井應用實例斷層：斷點上下地層傾向發(fā)生變化不整合：不整合面上下地層傾角變化、傾向也變化第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日2．

裂縫識別技術(shù)得到了廣泛的推廣和應用新疆、長慶、江蘇、勝利、四川等油田經(jīng)驗比較突出。他們除了應用傳統(tǒng)的裂縫識別技術(shù)（DCA—一種通過地層傾角資料處理分析裂縫發(fā)育層段的處理技術(shù)）外，近幾年來又綜合陣列聲波、微電阻率掃描成像、聲波成像等新技術(shù)，在碳酸鹽巖、火成巖、泥巖及致密砂巖地層識別各種裂縫，確定裂縫位置和產(chǎn)狀。地層傾角測井資料應用第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日四川氣田：利用地層傾角資料與其它測井資料相結(jié)合，研究二迭系陽新統(tǒng)裂縫，搞清了裂縫的發(fā)育部位及一些以前誤認為是裂縫的非均質(zhì)巖石構(gòu)造。第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日四川氣田（臨18井）陽三3-2低角度裂縫裂縫發(fā)育段中測產(chǎn)氣：2.23萬米3/日第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日四川氣田（成18井）裂縫孔隙型氣層石炭系產(chǎn)氣（酸后）43.4萬米3/日第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

187687618784192168678706254344610800246km561924840322486787062543446187687619216352618103502941080561924840321922435261810350294龐家山鐵山坡黃金口黃龍場渡口河東升五寶場羅家寨紫水壩老鷹巖麻柳壩月溪場金珠坪朱家嘴黃龍2黃龍1紫1鷹1渡5渡4渡3渡1渡2金珠1坡1坡2坡4朱家1高張1羅家1羅家2羅家5羅家7羅家6羅家4羅家8裂縫發(fā)育方位分析（川東北部飛仙關(guān)組）第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日四川氣田（渡1井）紅色矢量點表示裂縫第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日裂縫傾向裂縫走向裂縫傾角高阻縫順層縫誘導縫半充填縫礫間縫類型華北油田：晉116x井裂縫類型與分布特征分析成果第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日3．

對沉積相的研究和應用有新進展

近幾年來，隨著油氣田勘探開發(fā)領域的拓寬，在尋找隱蔽性油氣藏的同時，地層傾角資料用于沉積相的研究開始受到重視，而且發(fā)展較快。大港、勝利、中原、大慶等油田在此方面都積累了許多好的做法和經(jīng)驗。地層傾角測井資料應用第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日古水流方向古水流方向旋回組段沙二段沙三段水流層理矢量統(tǒng)計華北油田：確定古水流分析：FMI沙三段古水流方向：NW第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日（黃龍4井）現(xiàn)場實例：生物礁四川氣田第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日4．用于地應力方面的研究已在油田開發(fā)中得到迅速、普遍的推廣

用地層傾角測井資料確定地應力方向的方法，已被用于油氣田的開發(fā)領域，并受到地質(zhì)家的重視，而且發(fā)展迅速，已成為油田開發(fā)及井網(wǎng)調(diào)整中不可缺少的資料。

勝利、華北、四川、遼河、吐哈等許多油田都開展了類似的研究工作。地層傾角測井資料應用第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日明月峽構(gòu)造帶地應力方向分析成果圖第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日說明

以上介紹的主要是地層傾角測井資料在國內(nèi)生產(chǎn)、研究的應用領域。在國外，該項技術(shù)發(fā)展更快。

第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日1、教材特點

原理比較復雜，技術(shù)發(fā)展跨度大，與其它測井方法相比獨成體系。內(nèi)容多、面廣、程度深、尤其是應用部分。另外，我將許多現(xiàn)場應用與科研成果編入講義中，供大家參考。2、教學思路

以教材為基礎，結(jié)合油田需要及我在油田的工作經(jīng)驗，重點講授基礎知識、原理及應用實例，教材中的部分內(nèi)容請自學課程學習要求第四十