地層傾角(勝利油田測(cè)井公司)

地層傾角測(cè)井技術(shù)朱留方中石化勝利測(cè)井公司2003年2月地層傾角測(cè)井技術(shù)概況1013地層傾角測(cè)井儀（1978年）1016地層傾角測(cè)井儀（1988年）HDT地層傾角測(cè)井儀（90年前）SHDT地層傾角測(cè)井儀（90年后）SED地層傾角測(cè)井儀（1993年）阿特拉斯斯倫貝謝哈里伯頓1013地層傾角測(cè)井儀（1978年）1016地層傾角測(cè)井儀（1988年）HDT地層傾角測(cè)井儀（90年前）SHDT地層傾角測(cè)井儀（90年后）SED地層傾角測(cè)井儀（1993年）曲線(xiàn)圖1、應(yīng)用重力加速度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量井眼方位、井斜角等數(shù)據(jù)，較以前的陀螺系統(tǒng)提高了測(cè)量精度。2、在井下儀上安裝了加速度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)，從而為遇卡井段的速度校正提供了條件。主力傾角測(cè)井儀技術(shù)優(yōu)勢(shì)1、傾角矢量圖2、桿狀圖3、圓柱面坐標(biāo)圖4、線(xiàn)性極坐標(biāo)圖

地層傾角矢量成果圖地層傾角成果圖件計(jì)算原理利用儀器所測(cè)的4條或8條微電導(dǎo)率曲線(xiàn)，采用相關(guān)對(duì)比的數(shù)學(xué)計(jì)算方法。在每對(duì)曲線(xiàn)之間采用合適的對(duì)比長(zhǎng)度和探索長(zhǎng)度進(jìn)行相關(guān)對(duì)比，計(jì)算出所有相關(guān)系數(shù)，從中找出最大相關(guān)系數(shù)，得到最佳曲線(xiàn)匹配位置，從而計(jì)算出兩條微電導(dǎo)率之間的高程差。把每條微電導(dǎo)率曲線(xiàn)都與其它各曲線(xiàn)對(duì)比，總共得到6組或28組高程差。每三個(gè)高程差可以確定一個(gè)地層面，計(jì)算出其法向量，在所有按以上方法確定的地層面中，用最小二乘法找出一個(gè)最佳的地層面（和方差最小者），認(rèn)為該平面就是這一位置的地層層面。最后按其法向量（進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換后）得到該位置地層的傾角和傾斜方位。地層傾角計(jì)算機(jī)處理原理簡(jiǎn)介利用地層傾角測(cè)井資料中的垂直雙井徑C13和C24以及1號(hào)極板方位曲線(xiàn)P1AZ。首先消除大井眼的影響，公式為|min{C13，C24}-BS|<a，不滿(mǎn)足該條件的采樣點(diǎn)為大井眼所造成，予以排除，然后檢查是否滿(mǎn)足橢圓井眼的條件（C13-C24）>b或（C24-C13）>b，滿(mǎn)足時(shí)為橢圓井眼。(C13-C24)>b時(shí)，橢圓井眼方位就是該點(diǎn)P1AZ值；(C24-C13)>b時(shí)，橢圓井眼方位為（P1AZ+90°）或（P1AZ-90°）。地層最大水平應(yīng)力方向與橢圓井眼方向垂直。地應(yīng)力方位提取原理簡(jiǎn)介高分辨率地層傾角測(cè)井儀，是由彼此相差90度的四個(gè)極板所組成，可以同時(shí)測(cè)出四條微電導(dǎo)率曲線(xiàn)。在碳酸鹽巖、花崗片麻巖等硬地層中，當(dāng)傾角儀器的一個(gè)極板碰到裂縫時(shí)，由于裂縫中充滿(mǎn)泥漿的緣故，因此所測(cè)電導(dǎo)率數(shù)值明顯偏高。與此同時(shí)，沒(méi)有碰到裂縫的極板，測(cè)到的電導(dǎo)率數(shù)值明顯偏低，二者相對(duì)比較之下，就會(huì)有明顯的差異。通過(guò)相鄰極板曲線(xiàn)的互相比較，可以把裂縫信息確定出來(lái)。不難理解，當(dāng)確定出某一個(gè)極板碰到裂縫面時(shí)，響應(yīng)的裂縫面的延伸方向，就是該極板的方位。把裂縫信息分別顯示在四條極板方位曲線(xiàn)上，叫做裂縫識(shí)別圖。而且裂縫識(shí)別程序能夠按照給定的井段，做成裂縫發(fā)育方位頻率圖。裂縫識(shí)別基本原理解釋模式及步驟地層傾角基本解釋模式紅模式—在矢量圖上，傾向大體一致，傾角隨深度增加而增大的一組矢量，紅模式可指示斷層、褶皺、砂壩以及河床沉積和巖礁的存在。藍(lán)模式—在矢量圖上，傾向大體一致，傾角隨深度增加而逐漸減小的一組矢量。藍(lán)模式可指示不整合面下的滑動(dòng)沉積、斷層或大型水流交錯(cuò)層理的存在。亂模式—在矢量圖上，其傾向和傾角變化很大的雜亂傾角?？芍甘緮鄬印⒉徽厦嫣庯L(fēng)化殼的存在，有時(shí)與巖性粗（如礫巖層）有關(guān)。地層傾角模式的意義1、當(dāng)構(gòu)造傾角和傾向都不變的情況；2、構(gòu)造傾角變化、傾向不變的情況；3、構(gòu)造傾角、傾向都變的情況；地層傾角解釋步驟1地層傾角矢量分類(lèi)：1）傾向發(fā)生變化2）矢量點(diǎn)斷開(kāi)或連續(xù)3）傾角增大或減小4）零亂的傾角地層傾角解釋步驟2各種傾角測(cè)井模式的分析地層傾角解釋步驟3斷層構(gòu)造在地層傾角矢量圖上的顯示

（一）斷裂面沒(méi)有變形的斷層正斷層逆斷層

（二）有斷裂破碎帶的斷層斷層構(gòu)造在地層傾角矢量圖上的顯示（三）旋轉(zhuǎn)斷層斷層構(gòu)造在地層傾角矢量圖上的顯示1、斷面和層面傾向相同的正斷層ABCD（四）有牽引現(xiàn)象的斷層斷層構(gòu)造在地層傾角矢量圖上的顯示（四）有牽引現(xiàn)象的斷層2、斷面和層面傾向相反的正斷層斷層構(gòu)造在地層傾角矢量圖上的顯示

（四）有牽引現(xiàn)象的斷層3、斷面和層面傾向相同的逆斷層斷層構(gòu)造在地層傾角矢量圖上的顯示

（四）有牽引現(xiàn)象的斷層4、斷面和層面傾向相反的逆斷層斷層構(gòu)造在地層傾角矢量圖上的顯示1、綠-紅-藍(lán)-綠

對(duì)于此模式，根據(jù)地層對(duì)比或區(qū)域地質(zhì)資料可以確定正或逆斷層。如果為正斷層，則地層傾向和斷層傾向相同，紅模式底部為斷點(diǎn)深度。如果為逆斷層，則地層傾向與斷層傾向相反。2、綠-藍(lán)-紅（反）-藍(lán)（反）-紅-綠對(duì)于此模式，如果為正斷層，則最大傾角處的深度為斷點(diǎn)深度，其傾角和方位接近斷層面的傾角和方位。如果為逆斷層，則最大傾角處的深度為斷點(diǎn)深度，但斷層產(chǎn)狀不確定。地層傾角構(gòu)造模式組合（五）滾動(dòng)斷層1、斷面和層面傾向相反的滾動(dòng)斷層2、斷面和層面傾向相同的滾動(dòng)斷層斷層構(gòu)造在地層傾角矢量圖上的顯示地層傾角資料的應(yīng)用1、地質(zhì)構(gòu)造解釋反映地層的宏觀(guān)特征。確定地層產(chǎn)狀、識(shí)別斷層、不整合、牽引等。2、沉積學(xué)解釋反映微觀(guān)地質(zhì)特征。識(shí)別微細(xì)層理構(gòu)造、判斷古水流方向、砂體加厚方向等。3、裂縫識(shí)別識(shí)別裂縫、確定裂縫類(lèi)型、裂縫發(fā)育方向、劃分裂縫段，進(jìn)行裂縫性?xún)?chǔ)層評(píng)價(jià)4、地應(yīng)力方向確定根據(jù)井眼的崩落方向，確定現(xiàn)今水平主應(yīng)力方向1）長(zhǎng)窗長(zhǎng)地層傾角成果圖2）短窗長(zhǎng)地層傾角成果圖3）裂縫識(shí)別成果圖4）地應(yīng)力方向成果圖地層傾角成果圖件水平層理波狀層理直線(xiàn)斜層理波狀斜層理直線(xiàn)交錯(cuò)層理板狀交錯(cuò)層理槽狀交錯(cuò)層理層理的傾角模式巖心描述層理與成象解釋層理的對(duì)比分流河道不同部位的傾角顯示特征實(shí)例分析電導(dǎo)率異常（地層傾角資料）研究裂縫發(fā)育規(guī)律

DCA程序處理裂縫識(shí)別圖，包括裂縫顯示，裂縫發(fā)育方位及裂縫層位，是研究裂縫性地層的重要資料。地層傾角資料經(jīng)電導(dǎo)異常檢測(cè)程序處理后，得到裂縫識(shí)別成果圖。將裂縫的電導(dǎo)異常數(shù)目按方位累計(jì)，得到電導(dǎo)異常頻率圖（施密特圖）。圖上出現(xiàn)對(duì)稱(chēng)電導(dǎo)異常頻率最高的方向代表主裂縫的發(fā)育方向。在高角度（大于60度）裂縫發(fā)育段，易形成橢圓井眼，使受電纜張力作用均勻旋轉(zhuǎn)的極板變?yōu)檠貦E圓長(zhǎng)軸滑動(dòng)，增加了電導(dǎo)異常反映裂縫的機(jī)會(huì)。即使沒(méi)有橢圓井眼，極板在裂縫延伸方向碰到裂縫的機(jī)會(huì)也多于其它方向。顯然沿裂縫延伸方向的井壁上裂縫密度最大，垂直于這個(gè)方向的井壁上裂縫密度最小，因此，電導(dǎo)異常在裂縫延伸方向上的統(tǒng)計(jì)頻率最高。垂直裂縫高角度裂縫低角度裂縫網(wǎng)狀裂縫裂縫類(lèi)型

1、成像測(cè)井資料直觀(guān)反映裂縫，而地層傾角和常規(guī)測(cè)井資料識(shí)別裂縫有很多人為因素的影響。成像測(cè)井資料更能反映地下地層的實(shí)際情況。2、分辨率的影響對(duì)于細(xì)微的裂縫，地層傾角難以有效識(shí)別，而常規(guī)測(cè)井資料只是某一長(zhǎng)度范圍的綜合響應(yīng)。對(duì)于很細(xì)微的裂縫難以做到真正識(shí)別。3、井眼覆蓋面積的影響。成像測(cè)井儀有192個(gè)紐扣電極，其對(duì)井眼的覆蓋面積可達(dá)到80%（8.5英寸井眼），而地層傾角測(cè)井儀只有4個(gè)電極。當(dāng)?shù)貙恿芽p發(fā)育程度較差時(shí)，地層傾角的電極接觸裂縫的機(jī)會(huì)就大大低于成像測(cè)井。只有當(dāng)傾角的電極接觸到裂縫時(shí)，才會(huì)有所顯示。因此對(duì)比只能在裂縫發(fā)育的井段進(jìn)行。傾角資料研究裂縫的影響因素

利用儲(chǔ)層沉積傾角矢量，分析沉積時(shí)的水動(dòng)力條件，把層理傾角大于20°的沉積環(huán)境劃分為高能沉積環(huán)境，在10－20°之間的沉積環(huán)境劃分為中等沉積環(huán)境，在10°以下的沉積環(huán)境劃分為低能沉積環(huán)境。沉積水動(dòng)力條件研究?jī)A角測(cè)井儀探測(cè)井眼崩落的原理A）井眼崩落井段必須超過(guò)一定長(zhǎng)度；B）兩條井徑中，其中較小的井徑數(shù)值必須接近鉆井的鉆頭尺寸；C）傾角儀器向上測(cè)量時(shí)，儀器沒(méi)有旋轉(zhuǎn)。D）斜井時(shí)，擴(kuò)徑的長(zhǎng)軸方向不能與井眼的高邊方位一致。E）橢圓井眼的（長(zhǎng)軸）較大井徑的方向不能與井斜的方位一致。F）明顯的電阻率變化應(yīng)在四個(gè)極板上均有顯示。確定崩落橢圓的準(zhǔn)則地應(yīng)力處理成果圖實(shí)例分析根據(jù)樁古13井傾角資料解釋?zhuān)l(fā)現(xiàn)潛山內(nèi)部大型逆掩斷層-平臥褶曲構(gòu)造實(shí)例分析車(chē)47－1井?dāng)鄬拥拇_定斷點(diǎn)車(chē)47－1井解釋結(jié)果實(shí)例分析根據(jù)傾角傾角資料解釋?zhuān)匦麓_定坨89斷塊構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)一批高產(chǎn)井根據(jù)傾角傾角資料解釋?zhuān)_定梁31斷塊構(gòu)造高部位，獲得高產(chǎn)工業(yè)油流梁31斷塊早期被認(rèn)為是西傾的單斜構(gòu)造，但構(gòu)造高部位的梁31井，沙三中油層頂界深度比梁22井反而低了19米，試油結(jié)果為水層：每日產(chǎn)水22.4方，出現(xiàn)了矛盾。為此，在梁31井加測(cè)地層傾角測(cè)井，根據(jù)傾角解釋結(jié)果，構(gòu)造高點(diǎn)應(yīng)在梁31井的北北東方向，因此布了梁35井。梁35井比梁31井高了41米，經(jīng)測(cè)井解釋油層10.9米，油水同層11.4米，試油結(jié)果為日產(chǎn)原油150噸，完全證實(shí)了地層傾角測(cè)井的解釋結(jié)果。這樣在梁35井附近找到了一塊面積為3平方公里的含油面積，儲(chǔ)量為400多萬(wàn)噸。根據(jù)地層傾角資料解釋?zhuān)_定孤島油田中二區(qū)古水流方向，為井網(wǎng)部署提供依據(jù)

孤島油田上館陶組油層為河流相沉積，區(qū)域資料顯示古水流方向?yàn)闁|西向，但究竟如何一直很難確定。為此在中二區(qū)的中26-34、中30-30、中2--28井進(jìn)行了地層傾角測(cè)井。解釋結(jié)果顯示孤島油田上館陶組油層古水流方向自東向西。這一結(jié)論為孤島油田開(kāi)發(fā)注水井的調(diào)整，提供了依據(jù)。實(shí)例分析根據(jù)地層傾角資料研究樁西潛山裂縫分布規(guī)律合理布署壓裂注采井網(wǎng)的原理在低滲透油田中，假若最大水平主應(yīng)力方向SHmax為東西方向，油水井各成一排，這種開(kāi)發(fā)井網(wǎng)是合理的。因?yàn)椋ㄉa(chǎn)井）在這個(gè)井網(wǎng)中生產(chǎn)井和注水井經(jīng)水力壓裂作用后所產(chǎn)生的張裂縫不會(huì)相互連通，而注入的水也會(huì)沿垂直于壓開(kāi)縫的延伸方向向地層中大面積滲透，所產(chǎn)生的水淹體積最大，達(dá)到保持生產(chǎn)井地層壓力和原油產(chǎn)量的目的。實(shí)例分析營(yíng)11沙三油藏開(kāi)發(fā)井位圖實(shí)例分析營(yíng)11沙三油藏綜合調(diào)整井位部署圖實(shí)例分析牛20斷塊開(kāi)發(fā)井位圖實(shí)例分析

根據(jù)地應(yīng)力方向、古水流方向、地層產(chǎn)狀為為注采井網(wǎng)的部署提供參考地層傾角測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用與研究體現(xiàn)了測(cè)井、地質(zhì)、地震多學(xué)科的相互滲透，并應(yīng)用到各油田的勘探開(kāi)發(fā)中，該測(cè)井方法拓寬了測(cè)井資料，跳出了地質(zhì)應(yīng)用中的“一孔之見(jiàn)”的重要工具，實(shí)現(xiàn)微觀(guān)和宏觀(guān)兩方面的應(yīng)用價(jià)值，也促進(jìn)了測(cè)井地質(zhì)學(xué)、測(cè)井地層學(xué)的發(fā)展，表現(xiàn)在：結(jié)束語(yǔ)1、解決地質(zhì)構(gòu)造難題上，具有較大優(yōu)勢(shì)：（1）識(shí)別斷層，確定斷層走向和區(qū)域斷裂系統(tǒng)；（2）確定各種不整合類(lèi)型；（3）識(shí)別和解決古潛山地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)幕；（4）具構(gòu)造形態(tài)、地層產(chǎn)狀分析，修改和完善構(gòu)造圖；（5）確定局部構(gòu)造高點(diǎn)，為新井網(wǎng)布署提供依據(jù)。2、地層傾