基于声波远探测和岩石力学分析的井旁裂缝有效性评价方法

储层中裂缝有效性的定性判断对实际生产具有十分重要的意义，特别对于以裂缝为主要储集空间的致密储层。目前，偶极横波远探测技术在井外裂缝的成像和识别方面已经成熟应用，但仍需要对其探测到的井旁地层裂缝开展有效性（流体输导性能）评价研究。研究提出了利用岩石力学中常用的三维莫尔圆分析来评价井旁裂缝有效性的新方法，利用偶极横波远探测成像获得的裂缝走向、倾角及地应力信息计算裂缝在平面上的应力状态，结合莫尔-库仑破裂准则，可获悉裂缝是否处于开启的临界应力状态并以此来判断裂缝的渗透性。分析表明，偶极横波远探测对裂缝倾向识别的180°不确定性问题并不影响莫尔圆方法对缝面上应力状态的确定，从而使得这2种方法可以综合起来形成一种裂缝有效性的评价方法。对不同地区碳酸盐岩储层裂缝的有效性分析表明，该研究可以有效地评价裂缝的流体输导性能，评价结果可为现场试油和开采方案的确定提供合理的依据。     

基于三维莫尔圆的裂缝有效性评价方法及应用

复杂储层裂缝评价是储层研究的重要内容。针对复杂储层现今裂缝有效性定量评价的难题,通过阵列声波测井、电成像测井提取的地应力及裂缝参数信息,采用基于临界应力断层假说的三维莫尔圆方法定量分析裂缝有效性的方法,通过井眼周围应力场分布特征,选取合理的地应力模型计算地层三维应力并根据成像测井拾取的裂缝倾角、倾向等属性。在此基础上根据岩石强度理论通过三维莫尔圆计算裂缝面上岩石正应力与切应力,求取岩石裂缝面上的摩擦系数,采用临界应力断层假说定量分析裂缝有效性特征。渤海地区JZ油田应用结果表明,通过三维莫尔圆计算的裂缝摩擦系数能够反映裂缝有效性的差异,与产能匹配较好,可以用于产能分析,是裂缝定量评价的一种有效手段。     

基于声波远探测的浅海软地层邻井井眼成像方法

为满足超软地层钻井防碰与井眼轨迹描述的需要,基于声波远探测测井技术,提出了一种偶极纵波邻井井眼成像方法。首先,基于有限差分法模拟了井中偶极声源激发的邻井散射全波场,分析了不同类型散射波的幅度特征及方位特性;然后,分析了两井不共面对散射波幅度和到达时间的影响;最后,通过双井模型试验和现场实际测井数据,验证了偶极纵波邻井成像的可靠性。研究结果表明：偶极纵波相对于横波在超软地层邻井成像中更具优势;四分量旋转后成像最清晰的方位即为目标井方位;两井不共面也不会影响邻井成像。偶极纵波邻井井眼成像方法为浅海软地层钻井防碰和井眼轨迹描述提供了新的技术手段。     

远探测声波成像测井资料的应用

远探测声波成像测井是大港油田测井公司与国外同步研究的测井技术。简述远探测声波成像测井资料解释基本原理基础上,论述该技术在验井中的应用效果。应用实例表明,远探测声波成像测井资料能识别井旁3-10米范围内的高角度裂缝、倾斜界面以及断层面。     

远探测声波反射波成像测井在哈拉哈塘地区的应用与评价

塔里木盆地的碳酸盐岩目的层埋藏深,储集空间复杂,储层类型多样,非均质性强。现有的测井仪器受径向探测深度的限制,只能够对井周约2m以内的储层进行评价,对井旁周围的储层难以准确评价。远探测声波反射波成像测井测量的是距井壁3~10m范围内裂缝和地层等地质现象的波阻抗异常,结合常规测井能够综合判断井旁3~10m的储层发育情况,从而提出更加合理的试油方案。远探测声波反射波成像测井技术在塔里木油田共测井53口,LDX井、HAX井等多口井取得了很好的效果,并针对该技术在哈拉哈塘地区的应用结果、适应性及存在的问题,进行了详细的分析和总结,建立了哈拉哈塘地区不同类型储层的声波反射波类型图版。     

基于交叉偶极子声波和固井质量测井评价压裂缝方法

对压裂缝高度的评价一直是评价储层压裂效果的核心,由于受制于海上施工时间及放射性污染等因素,传统的井温测井、同位素测井等评价方法无法在海上油田应用。在评价固井水泥窜层风险基础上,过套管交叉偶极子声波和声波水泥胶结(SBT)固井质量测井技术相互结合,可以准确地评价海上致密储层压裂缝高度,从而定量对压裂施工效果进行指导和评估。通过多口井实际应用,该技术方法效果较好,值得推广应用。     

基于交叉偶极子阵列声波资料精细评价地应力方法

地应力是油气储层勘探开发中重要分析参数之一,通常利用电成像与地层倾角测井获取直观、准确的地应力方向,而阵列声波资料在作业中易受井眼与地层的影响,获得的地应力方向与其他方法有差异。此文采用阵列声波各向异性分析与电成像数据结合的方式,提出了如何利用声波数据准确识别地应力方法。研究表明:诱导缝发育层段中快横波传播方向与地应力方向呈小角度相交,而诱导缝不发育层段快横波方位能够代表最大水平主应力方向。     

利用测井方法识别井旁裂缝及断层的技术探讨

地层裂缝对地层渗透率影响既有正面的也有负面的。一方面裂缝提供了基本的地层渗透率,可以提高油气藏的产量,另一方面,裂缝会形成漏失层,对产层造成损害。一些预探井的试油结果和电测解释结论差别过大,电测解释的油层,试油结果出水或未预料的水产出。本文通过对井下断层、裂缝形成过程的分析和认识,结合常规成像仪器和偶极横波远探测仪器的测量原理及实际应用效果,对实际作业案例试油结果不理想的原因进行分析,说明探井井位布置以及后续的试油求产,都需要考虑到井下断层及可能裂缝分布的影响,需要借助地震资料及测井新技术的应用,探测井下断层和裂缝的存在及和井旁水体的连通情况,评估井下断层及隐蔽裂缝可能造成的试油后果并提前采取措施。     

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。     

套管井声波成像测井资料的采集与应用

过套管利用偶极子声波成像测量获得地层横波资料，在理论上讲是可行的。但此项目不仅国内测井公司未进行过现场作业，就连美国哈里伯顿公司也没有此项目的现场作业经验。新疆测井公司通过认真制订测井方案，克服了各种困难，首次顺利获得了优质的地层横渡资料，开创了测井技术史上在套管井中获得横波资料的先例。     

煤岩径向井-脉动水力压裂裂缝扩展规律与声发射响应特征

径向井-脉动水力压裂是一种煤层高效增透新方法。利用声发射仪和伺服式脉冲疲劳试验机,开展了煤岩径向井-脉动水力压裂室内实验。基于广义关联积分分形维数计算方法与型煤岩样声发射信号响应特征,分析了压裂过程中微裂缝发育特点和宏观裂缝扩展规律,探究了径向井分支数、长度、脉动频率和振幅等参数对压裂效果的影响规律。实验结果表明,低压脉动压裂阶段声发射信号相对分散,脉动能量促使微裂缝发育;高压脉动压裂阶段声发射信号相对集中,脉冲能量促使主裂缝快速延伸;呈非对称展布的径向井眼数量越多、长度越长,煤岩增透效果越好。实施径向井-脉动水力压裂时应控制初始脉动压力低于煤岩起裂压力,适当延长低压脉动作用时间,使微裂缝在近井地带充分发育,以降低主裂缝延伸压力,形成更大尺度宏观裂缝。     

结合泊松算法和波场分解成像条件的各向异性优化纯声波方程逆时偏移

常规各向异性逆时偏移主要采用伪声波方程,该类方程容易引起成像剖面上的伪横波干扰及数值不稳定,发展各向异性纯声波方程能够较好地解决上述问题。为此,首先回顾了TTI介质中两种常用的伪声波方程;再采用最小二乘方法获得了优化的纯声波频散关系;在此基础上,结合泊松算法和有限差分求解高精度纯声波方程。在传统互相关成像条件中,全波场信息均参与其中,容易引起较强的低频噪声干扰。鉴于此,将基于Hilbert变换的复数波场分解成像条件推广至各向异性介质,对获得的TTI纯声波沿不同方向分解,选取传播方向相反的波场分量参与最终成像。理论和模型算例表明,将优化纯声波和波场分解成像条件结合能够有效压制各向异性逆时偏移中的伪横波干扰及低频噪声,获得高质量的成像剖面。     

基于电成像资料的裂缝有效性评价和储集层品质分类——以鸭儿峡油田白垩系为例

酒泉盆地鸭儿峡油田柳北地区K₁g₀段为扇三角洲前缘亚相的砂砾岩裂缝性油藏,有效裂缝是主要的储集空间和渗流通道,也是产能的主控因素。为了研究K₁g₀段裂缝的有效性和储集层的品质分类方法,综合利用电成像和试油试采资料,分析了裂缝宽度、密度和倾角这3项关键参数对裂缝有效性的影响;通过关键参数和裂缝发育厚度构建了裂缝发育度和裂缝开启度用以定量表征裂缝的有效性,并建立了这2项表征参数和米采油量指数的定量评价图版。结果表明：裂缝发育度和裂缝开启度指数能较好地评价研究区裂缝的有效性;裂缝有效性指数和储层产油量的评价图版可实现定量、快速的裂缝性砂砾岩储层品质分类。这为研究区裂缝性储层的老井复查和新井产量预测提供了参考依据。