碳酸盐岩与裂缝性储集层评价课件.ppt

1、1碳酸盐岩与裂缝性储集层评价（碳酸盐岩与裂缝性储集层评价（1 1）西安石油大学西安石油大学 地球科学与工程学院地球科学与工程学院赵军龙赵军龙2学习用参考书学习用参考书碳酸盐岩与裂缝性储集层评价碳酸盐岩与裂缝性储集层评价 1. 赵军龙赵军龙.测井资料处理与解释测井资料处理与解释M.北京北京:石油工业出版社，石油工业出版社，2012.12. 雍世和雍世和,张超谟张超谟. 测井数据处理与综合解释测井数据处理与综合解释M.东营东营:中国石油大学出中国石油大学出版社版社,19963.测井学测井学编写组编写组. 测井学测井学M. 北京北京:石油工业出版社石油工业出版社,19984. 李舟波李舟波. 地球物

2、理测井数据处理与综合解释地球物理测井数据处理与综合解释M. 长春长春:吉林大学出版吉林大学出版社社,20035. 洪有密洪有密. 测井原理与综合解释测井原理与综合解释M.东营东营,中国石油大学出版社中国石油大学出版社,20073本章内容本章内容第一节第一节 碳酸盐岩储集层的基本特征碳酸盐岩储集层的基本特征第二节第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应碳酸盐岩储集层的测井响应第三节第三节 碳酸盐岩储集层测井评价方法碳酸盐岩储集层测井评价方法第四节第四节 CRA、NCRA分析程序的基本原理分析程序的基本原理碳酸盐岩与裂缝性储集层评价碳酸盐岩与裂缝性储集层评价 4本章内容本章内容第一节第一节 碳酸盐岩储集层

3、的基本特征碳酸盐岩储集层的基本特征第二节第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应碳酸盐岩储集层的测井响应第三节第三节 碳酸盐岩储集层测井评价方法碳酸盐岩储集层测井评价方法第四节第四节 CRA、NCRA分析程序的基本原理分析程序的基本原理碳酸盐岩与裂缝性储集层评价碳酸盐岩与裂缝性储集层评价 51.1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质 碳酸盐岩主要由方解石和白云石等碳酸盐岩主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成。碳酸盐岩的主要岩石碳酸盐矿物组成。碳酸盐岩的主要岩石类型为类型为石灰岩石灰岩和白云岩，但经常还含有和白云岩，但经常还含有一些非碳酸盐岩矿物，一些非碳酸盐岩

4、矿物，如石膏、硬石膏、如石膏、硬石膏、黄铁矿等。黄铁矿等。 另外，碳酸盐岩还常含一些陆源矿另外，碳酸盐岩还常含一些陆源矿物，物，如黏土矿物、石英、长石、云母、如黏土矿物、石英、长石、云母、绿泥石等。绿泥石等。 此外，碳酸盐岩还常含一些有机质。此外，碳酸盐岩还常含一些有机质。这些陆源矿物和这些陆源矿物和有机质有机质的含量虽然不多，的含量虽然不多，但对储层的影响及对测井信息的贡献都但对储层的影响及对测井信息的贡献都比较大。比较大。1)1)碳酸盐岩储集层岩石成分碳酸盐岩储集层岩石成分6 方解石和白云石是碳酸盐岩的主要造岩矿物。方解石和白云石是碳酸盐岩的主要造岩矿物。碳酸盐岩一般比较致密、碳酸盐岩一般

5、比较致密、性脆和化学性质不稳定，容易形成各式各样的裂缝和溶洞。常见的孔隙空间性脆和化学性质不稳定，容易形成各式各样的裂缝和溶洞。常见的孔隙空间有晶间孔隙、有晶间孔隙、粒间孔隙粒间孔隙、鲕状孔隙、生物腔体孔隙、裂隙和溶洞等。、鲕状孔隙、生物腔体孔隙、裂隙和溶洞等。1.1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质1)1)碳酸盐岩储集层岩石成分碳酸盐岩储集层岩石成分71.1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质1)1)碳酸盐岩储集层岩石成分碳酸盐岩储集层岩石成分 从储层评价及测井解释的观点出发，通常将碳酸盐岩的储集空间归纳为

6、从储层评价及测井解释的观点出发，通常将碳酸盐岩的储集空间归纳为两类：两类： 1 1）原生孔隙（如晶间、粒间、鲕状孔隙等）原生孔隙（如晶间、粒间、鲕状孔隙等) ) 沉积过程结束时存在于沉积物或岩石中的任何孔隙，包括沉积前孔隙和沉积过程结束时存在于沉积物或岩石中的任何孔隙，包括沉积前孔隙和沉积期孔隙。沉积期孔隙。 2 2）次生孔隙）次生孔隙( (如裂缝、溶洞等如裂缝、溶洞等) ) 形成并发育于最终沉积之后任何阶段的孔隙。根据浅层成岩环境与深埋形成并发育于最终沉积之后任何阶段的孔隙。根据浅层成岩环境与深埋藏成岩环境下孔隙改造过程的不同，可将其分为不同的成岩时期。一般分为藏成岩环境下孔隙改造过程的不同

7、，可将其分为不同的成岩时期。一般分为三个阶段：早期成岩阶段、中期成岩阶段和晚期成岩阶段。三个阶段：早期成岩阶段、中期成岩阶段和晚期成岩阶段。81.1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质 需要指出，石灰岩重结晶和白云岩化所产生的次生孔隙在测井资料上需要指出，石灰岩重结晶和白云岩化所产生的次生孔隙在测井资料上无法与原生孔隙相区分，所以在测井解释中实际上把它们归入原生孔隙类。无法与原生孔隙相区分，所以在测井解释中实际上把它们归入原生孔隙类。另外，致密的石灰岩和白云隙，原生孔隙小且孔隙度一般只有另外，致密的石灰岩和白云隙，原生孔隙小且孔隙度一般只有12，若，若

8、无次生孔隙，它是非渗透性的；当具有次生孔隙时，一般认为包括原生孔无次生孔隙，它是非渗透性的；当具有次生孔隙时，一般认为包括原生孔隙和次生孔隙的总孔隙度在隙和次生孔隙的总孔隙度在5 %以上，碳酸盐岩即可具有渗透性而成为储以上，碳酸盐岩即可具有渗透性而成为储集层。集层。1)1)碳酸盐岩储集层岩石成分碳酸盐岩储集层岩石成分91.1.碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质碳酸盐岩储集层岩石成分及其主要物理性质 从电性上看，碳酸盐岩储集层一般具有较高电阻率，所以须采用电流从电性上看，碳酸盐岩储集层一般具有较高电阻率，所以须采用电流聚焦型的电阻率测井方法，如侧向测井，微侧向测井等；自然电位测井在聚焦型的电

9、阻率测井方法，如侧向测井，微侧向测井等；自然电位测井在碳酸盐岩剖面一般使用效果不好，为区分岩性和划分渗透层碳酸盐岩剖面一般使用效果不好，为区分岩性和划分渗透层(非泥质地层非泥质地层)须采用自然伽马测井；由于储集层常具有裂缝、溶洞，为评价其孔隙度一须采用自然伽马测井；由于储集层常具有裂缝、溶洞，为评价其孔隙度一般需要采用中子般需要采用中子(或密度或密度)测井和只反映原生孔隙的声波测井组合使用。测井和只反映原生孔隙的声波测井组合使用。 自自20世纪世纪70年代后期至今，碳酸盐岩储集层的裂缝测井方法与裂缝储年代后期至今，碳酸盐岩储集层的裂缝测井方法与裂缝储集层的评价技术有了很大发展，其特点是：发展了

10、新的仪器及方法，逐步集层的评价技术有了很大发展，其特点是：发展了新的仪器及方法，逐步形成了裂缝测井系列；形成了一套用各种测井方法组合研究裂缝的综合评形成了裂缝测井系列；形成了一套用各种测井方法组合研究裂缝的综合评价技术；裂缝参数的定量研究有了新进展。价技术；裂缝参数的定量研究有了新进展。2)2)碳酸盐岩储集层主要物理性质碳酸盐岩储集层主要物理性质10 在任何地层中，岩石骨架所占的体积百分比和重量百分比都是最大在任何地层中，岩石骨架所占的体积百分比和重量百分比都是最大的，尤其是在低孔隙度的碳酸盐岩地层中更是如此，因此，它们对各种测的，尤其是在低孔隙度的碳酸盐岩地层中更是如此，因此，它们对各种测井

11、信息的贡献是不能忽视的。碳酸盐岩剖面常见矿物主要物理性质见表。井信息的贡献是不能忽视的。碳酸盐岩剖面常见矿物主要物理性质见表。a矿物矿物密度密度(g/cm(g/cm3 3) )热中子俘获截面热中子俘获截面（cmcm-1-1）骨架声波时骨架声波时差差(s/m(s/m) )中子含氢指中子含氢指数数(%)(%)光电吸收截光电吸收截面指数面指数(Pe(Pe) )方解石方解石2.712.710.00710.0071153.0153.00 05.085.08白云石白云石2.872.870.00460.0046137.0137.00-2.50-2.53.143.14硬石膏硬石膏2.962.960.01190

12、.0119171.0171.0-1-15.055.05石膏石膏2.322.320.0180.018164.0164.050503.993.99盐岩盐岩2.172.170.7110.711230.3230.3-2-24.654.65碳酸盐岩剖面常见矿物的主要物理性质碳酸盐岩剖面常见矿物的主要物理性质 2)2)碳酸盐岩储集层主要物理性质碳酸盐岩储集层主要物理性质112.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类 碳酸盐岩的储集空间是碳酸盐岩储集层的又一基本特征，它与砂泥岩碳酸盐岩的储集空间是碳酸盐岩储集层的又一基本特征，它与砂泥岩剖面的储集空间有着本质的区别，剖面

13、的储集空间有着本质的区别，砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主，而碳酸盐岩储集层则以沉积后在成岩后生及存在或产生的原生孔隙为主，而碳酸盐岩储集层则以沉积后在成岩后生及表生阶段的改造过程中形成的次生孔隙为主。表生阶段的改造过程中形成的次生孔隙为主。 对于碳酸盐岩储集层孔隙空间结构的研究，不同的学科有不同的方法，对于碳酸盐岩储集层孔隙空间结构的研究，不同的学科有不同的方法，一般地质学着重从成因上来研究，而对于储集层测井评价来说，则着重于一般地质学着重从成因上来研究，而对于储集层测井评价来说，则着重于从空间形态上来研究，因为储集层基本物性的测井

14、响应都主要取决于孔隙从空间形态上来研究，因为储集层基本物性的测井响应都主要取决于孔隙空间的几何形态。空间的几何形态。 碳酸盐岩储集层孔隙空间的基本形态有三种，即孔隙、裂缝和洞穴。碳酸盐岩储集层孔隙空间的基本形态有三种，即孔隙、裂缝和洞穴。不同的孔隙空间，决定了不同的储集层类型，使它们的物性、产能和测井不同的孔隙空间，决定了不同的储集层类型，使它们的物性、产能和测井响应千差万别。响应千差万别。122.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类1) 碳酸盐岩储层与碎屑岩储层的异同碳酸盐岩储层与碎屑岩储层的异同 作为储集体或一个储层，无论是碳酸盐岩还是陆源碎屑岩，都

15、必须作为储集体或一个储层，无论是碳酸盐岩还是陆源碎屑岩，都必须具有储存油气的空间，这些空间统称空隙，这些空隙相互连通，油气水在具有储存油气的空间，这些空间统称空隙，这些空隙相互连通，油气水在一定条件下可以在其中流动。所以，无论什么样的储层都有一定的孔隙性一定条件下可以在其中流动。所以，无论什么样的储层都有一定的孔隙性和渗透性，这是碳酸盐岩储层与碎屑岩储层的共性。和渗透性，这是碳酸盐岩储层与碎屑岩储层的共性。 大量研究资料表明，碳酸盐岩储层与碎屑岩储层有许多差异，见下表。大量研究资料表明，碳酸盐岩储层与碎屑岩储层有许多差异，见下表。碳酸盐岩储集空间与砂泥岩剖面的储集空间有着本质区别：砂泥岩储集层

16、碳酸盐岩储集空间与砂泥岩剖面的储集空间有着本质区别：砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主；碳酸盐岩储集层以的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主；碳酸盐岩储集层以沉积后在成岩后生及表生阶段改造过程中形成的次生孔隙为主。由于次生沉积后在成岩后生及表生阶段改造过程中形成的次生孔隙为主。由于次生改造作用千差万别，使得碳酸盐岩储集层次生孔隙结构远比砂泥岩储集层改造作用千差万别，使得碳酸盐岩储集层次生孔隙结构远比砂泥岩储集层孔隙结构要复杂得多。对于碳酸盐岩储集层孔隙空间结构的研究，不同学孔隙结构要复杂得多。对于碳酸盐岩储集层孔隙空间结构的研究，不同学科有不同方法。科有不同方

17、法。132.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类比较内容砂岩碳酸盐岩沉积岩原始孔隙度一般为25%-40%一般为40%-70%岩石的最终孔隙度一般为最初孔隙度的一半或一半以上一般仅为原始孔隙度的一小部分或者一点也没有原始孔隙类型几乎全是粒间孔隙一般粒间孔隙占优，但是粒内和其他类型的孔隙也较重要最终孔隙类型几乎都是原始粒间孔隙因为沉积后作用的改造，形成各种各样的孔隙类型孔隙大小孔隙直径和喉道大小与沉积颗粒大小和分选作用有密切的关系孔隙直径和喉道大小很少与沉积颗粒大小和分选作用有关孔隙形状明显取决于颗粒的形状颗粒的“负像大部分形成各式各样孔隙，明显地取决于颗粒

18、“负像”或“正像”到完全取决于沉积或成岩作用产生的形状破裂的影响对储集性能一般影响不大如果出现破裂则对储集性能很重要孔隙度和渗透率的目估评价半定量的目估一般比较容易变化很大，半定量目估从容易到实际不可能；一般要用仪器测量孔隙度、渗透率和毛管压力岩心分析适用于储层评价直径为l in的岩心塞一般适用于“堆质孔隙度的计算岩心塞一般不适用于孔隙度估算；甚至完整的岩心(直径为13in)，特别是具有大空隙的储层多半不适用于孔隙度的估算,变化很大渗透性与孔隙度相互间的关系相互关系比较一致,一般取决于颗粒的大小和分选作用通常与颗粒大小和分选作用无关碳酸岩盐和砂岩空隙特征比较碳酸岩盐和砂岩空隙特征比较 142.

19、2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类2）碳酸盐岩储集空间的基本类型）碳酸盐岩储集空间的基本类型碳酸盐岩储集层孔隙空间类型碳酸盐岩储集层孔隙空间类型 这里从测井的这里从测井的角度把碳酸盐岩储角度把碳酸盐岩储集层孔隙空间的基集层孔隙空间的基本形态划分为三种：本形态划分为三种：孔隙、裂缝和洞穴。孔隙、裂缝和洞穴。组构，指岩石中的组构，指岩石中的各个组分以及组分各个组分以及组分之间的边界在空间之间的边界在空间的相互排列方式。的相互排列方式。15 (1) (1)孔与喉孔与喉 岩石中的孔隙与喉道是紧密相连的，通常把连接孔隙之间的狭小通道岩石中的孔隙与喉道是紧密相连的

20、，通常把连接孔隙之间的狭小通道称为喉道，虽然在实际岩石中有时很难区分它们，但它们对岩石物性和测称为喉道，虽然在实际岩石中有时很难区分它们，但它们对岩石物性和测井信息起着不同作用。井信息起着不同作用。以下从储集层测井评价的角度出发进行分析讨论。以下从储集层测井评价的角度出发进行分析讨论。孔隙的大小孔隙的大小微孔：直径小于微孔：直径小于O.01mmO.01mm；细孔：直径细孔：直径0.010.010.1mm0.1mm；中孔：直径在中孔：直径在0.10.10.5mm0.5mm之间；之间；粗孔：直径在粗孔：直径在0.5mm0.5mm至至2mm2mm之间。之间。2.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分

21、类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类2）碳酸盐岩储集空间的基本类型）碳酸盐岩储集空间的基本类型16孔隙分布的均匀程度视其次生改造作用不同而有很大差孔隙分布的均匀程度视其次生改造作用不同而有很大差别。次生改造作用的种类和程度一般取决于两个方面：别。次生改造作用的种类和程度一般取决于两个方面：一是沉积物本身的矿物成分、颗粒大小、流体和有机物一是沉积物本身的矿物成分、颗粒大小、流体和有机物含量；二是温度、压力及其周围化学条件。含量；二是温度、压力及其周围化学条件。孔隙的分布孔隙的分布2.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类孔隙的形状孔隙的形状碳酸盐岩孔隙形状

22、差别很大。碳酸盐岩孔隙形状差别很大。宏观上将孔隙形状分成宏观上将孔隙形状分成三种：基本为球形的、基本为片状的、不规则状的孔三种：基本为球形的、基本为片状的、不规则状的孔隙。隙。孔隙形状的差异影响着测井信息响应特征、决定孔隙形状的差异影响着测井信息响应特征、决定着储层有效孔隙度下限值。着储层有效孔隙度下限值。172.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类 喉道是指连接孔隙之间的狭窄通道或孔隙内部变窄之处。喉道是指连接孔隙之间的狭窄通道或孔隙内部变窄之处。 从形态上可将喉道分为三种：管状喉道、孔隙缩小部分、片状喉道。从形态上可将喉道分为三种：管状喉道、孔隙缩小

23、部分、片状喉道。喉喉 道道 孔隙喉道的大小及所占的比例直接影响到储集层的有效性。搞清孔隙喉孔隙喉道的大小及所占的比例直接影响到储集层的有效性。搞清孔隙喉道宽度对储集层评价有重要意义。道宽度对储集层评价有重要意义。 当当80以上孔隙喉道小于以上孔隙喉道小于0.2 m，为非储集层；，为非储集层； 当当50或者更多孔隙喉道在或者更多孔隙喉道在0.21 m，为差的储集层；，为差的储集层； 当当5080孔隙喉道宽度在孔隙喉道宽度在0.2 4 m，为中等的储集岩层；，为中等的储集岩层； 当当50的孔隙喉道宽度都超过的孔隙喉道宽度都超过1 m时，则为好的储集岩层。时，则为好的储集岩层。182.2.碳酸盐岩储

24、集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类(2)(2)裂缝裂缝 所谓裂缝是指岩石中因失去内聚力而发生的各种破裂或断裂面，但通所谓裂缝是指岩石中因失去内聚力而发生的各种破裂或断裂面，但通常是那些两个面未表现出相对移动的断裂面。形成的裂缝将岩石切割成大常是那些两个面未表现出相对移动的断裂面。形成的裂缝将岩石切割成大小不等的岩块（基岩块）。小不等的岩块（基岩块）。裂缝照片见图裂缝照片见图。 裂缝是碳酸盐岩储集层最基本的地质特征之一：裂缝是碳酸盐岩储集层最基本的地质特征之一： 裂缝是碳酸盐岩剖面中形成产层的重要条件，裂缝不仅是碳酸盐岩裂缝是碳酸盐岩剖面中形成产层的重要条件，裂缝不仅

25、是碳酸盐岩储集空间一部分，而且更是极重要的流体渗滤通道。储集空间一部分，而且更是极重要的流体渗滤通道。 裂缝控制着溶孔、溶洞发育，影响着地层中原始流体的分布状况和裂缝控制着溶孔、溶洞发育，影响着地层中原始流体的分布状况和泥浆滤液侵入特征。泥浆滤液侵入特征。 19 裂缝在地层中的发育呈现强非均质性。裂缝在地层中的发育呈现强非均质性。 通常在构造应力集中处，在构造曲率越大、岩石脆性越大、岩层厚度越通常在构造应力集中处，在构造曲率越大、岩石脆性越大、岩层厚度越小、越靠近柔性地层、断层等部位，裂缝就越发育。小、越靠近柔性地层、断层等部位，裂缝就越发育。NO.1 裂缝的密集程度裂缝的密集程度 这里从这里

26、从裂缝的密集程度、裂缝的形态、裂缝的延伸和组合裂缝的密集程度、裂缝的形态、裂缝的延伸和组合几个方面来讨几个方面来讨论裂缝的地质特征。论裂缝的地质特征。 通常采用三个物理量描述裂缝发育程度：通常采用三个物理量描述裂缝发育程度： 裂缝线密度，裂缝线密度，即单位岩石长度上的裂缝条数；即单位岩石长度上的裂缝条数； 裂缝孔隙度，裂缝孔隙度，即单位体积岩石中裂缝体积所占的百分数；即单位体积岩石中裂缝体积所占的百分数； 裂缝张开度裂缝张开度，即某段地层裂缝张开的宽度。即某段地层裂缝张开的宽度。2.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类20 裂缝的形态包括裂缝的形态包括宽

27、度、填充状况及形状宽度、填充状况及形状三个方面。三个方面。NO.2 裂缝的形态裂缝的形态 裂缝按填充状况分为裂缝按填充状况分为：张开缝和填充缝，张开缝是有效缝，填充缝的：张开缝和填充缝，张开缝是有效缝，填充缝的有效性则与填充物和充填方式有关；有效性则与填充物和充填方式有关； 裂缝按平均宽度分为裂缝按平均宽度分为：微裂缝：微裂缝( (宽度小于宽度小于0.15mm)0.15mm)、中等裂缝、中等裂缝( (宽度为宽度为0.150.152mm)2mm)与粗大裂缝与粗大裂缝( (宽度大于宽度大于2mm)2mm)； 裂缝的形状裂缝的形状是指裂缝面弯曲程度，一般构造裂缝形状较规则，其裂缝是指裂缝面弯曲程度，

28、一般构造裂缝形状较规则，其裂缝面较平直；非构造缝，如干裂收缩缝、压溶缝、溶蚀缝则形状很不规则。面较平直；非构造缝，如干裂收缩缝、压溶缝、溶蚀缝则形状很不规则。 裂缝的形态裂缝的形态将主要影响储集层的电阻率性质、影响着储集层的孔隙度将主要影响储集层的电阻率性质、影响着储集层的孔隙度指数指数m m和饱和度指数和饱和度指数n n。2.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类21 裂缝的延伸和组合特征，主要是针对构造裂裂缝的延伸和组合特征，主要是针对构造裂缝而言，并决定于构造应力的状态和构造褶皱的缝而言，并决定于构造应力的状态和构造褶皱的性质，具有明显的方向性和组系

29、性，见图。性质，具有明显的方向性和组系性，见图。NO.3 裂缝的延伸和组合裂缝的延伸和组合 当某一层段只有其中一种裂缝时，称之为单组系裂缝，当某一层段只有其中一种裂缝时，称之为单组系裂缝，单组系的高角度裂缝系统表现出明显方向性。当某一层段有几种裂缝同时发育时，则称之为当某一层段有几种裂缝同时发育时，则称之为网状裂缝，网状裂缝，裂缝系统从宏观来看没有明显方向性，可看作一个均匀体系。 由于测井是以井轴为参照系的，故以井轴为由于测井是以井轴为参照系的，故以井轴为准将裂缝分成以下几种。准将裂缝分成以下几种。 高角度裂缝：高角度裂缝：裂缝面与井轴夹角为裂缝面与井轴夹角为0 01515O O； 斜交裂缝：

30、斜交裂缝：裂缝面与井轴夹角为裂缝面与井轴夹角为15157070O O； 低角度裂缝：低角度裂缝：裂缝面与井轴夹角为裂缝面与井轴夹角为70709090O O。2.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类22 将直径在将直径在2mm2mm以上的孔隙称为洞穴。以上的孔隙称为洞穴。 其中：直径为其中：直径为2 25mm5mm者为小洞、直径为者为小洞、直径为5 510mm10mm者为中洞、直径大于者为中洞、直径大于10mm10mm者为大洞者为大洞（主要由溶蚀造成，常发育于较纯石灰岩地层；溶洞常沿裂（主要由溶蚀造成，常发育于较纯石灰岩地层；溶洞常沿裂缝分布，特别是在几组

31、裂缝交叉的地方更易形成较大溶蚀洞穴）。缝分布，特别是在几组裂缝交叉的地方更易形成较大溶蚀洞穴）。 （3）洞穴）洞穴 上述三类储集空间从成分及分布上相互制约、相互关联的。如：上述三类储集空间从成分及分布上相互制约、相互关联的。如： 洞可在孔和缝基础上不断发生和发展形成；洞可在孔和缝基础上不断发生和发展形成； 缝往往又可在孔和洞的背景上发展成裂缝孔洞网。缝往往又可在孔和洞的背景上发展成裂缝孔洞网。 因此，在碳酸盐岩储集层中，以上三类储集空间常常同时存在，但往因此，在碳酸盐岩储集层中，以上三类储集空间常常同时存在，但往往以某一种起主导作用。往以某一种起主导作用。 2.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及

32、储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类23 由上可知，与碎屑岩储集层相比较与碎屑岩储集层相比较，碳酸盐岩储集层具有储集空间类型多、次生变化大、分布复杂和严重非均匀性等特点： 碳酸盐岩储集空间大小和形状有很大变化碳酸盐岩储集空间大小和形状有很大变化，其原始孔隙度很大而最终孔隙度一般很小。 碳酸盐岩储集空间的分布与岩石结构关系可有很大变化碳酸盐岩储集空间的分布与岩石结构关系可有很大变化，完全依属到毫无关系。因此，碳酸盐岩不但可形成相对较薄的层状油藏，也可形成巨厚的、油藏高度达几百米的块状油气藏。 碳酸盐岩储集空间类型多样、后生作用复杂碳酸盐岩储集空间类型多样、后生作用复杂。其类型有孔隙型、溶

33、洞型及裂缝型，三者一般都不是孤立存在的，而是密切相关的。 碳酸盐岩的孔隙度大小主要反映孔隙的容积性质碳酸盐岩的孔隙度大小主要反映孔隙的容积性质，一般与渗透率无明显相关关系（碳酸盐岩孔隙空间形状和分布变化大，物性参数无规则）。2.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类2 2）碳酸盐岩储集空间的基本类型）碳酸盐岩储集空间的基本类型243 3）储集层按孔隙空间类型的划分）储集层按孔隙空间类型的划分 在实际地层中，各种孔隙空间常常不是单独存在的，而是以不同方式组在实际地层中，各种孔隙空间常常不是单独存在的，而是以不同方式组合在一起，进而表现出不同物性、产能、产出状

34、态及测井响应等特征。合在一起，进而表现出不同物性、产能、产出状态及测井响应等特征。 不同学科从各自研究目的和研究手段出发，对碳酸盐岩储集层孔隙空间不同学科从各自研究目的和研究手段出发，对碳酸盐岩储集层孔隙空间采用不同分类方法。采用不同分类方法。 对测井储集层评价而言，主要考虑两方面对测井储集层评价而言，主要考虑两方面： 一是测井信息对各种孔隙空间所能反映的程度，即识别能力；一是测井信息对各种孔隙空间所能反映的程度，即识别能力； 二是能基本反映各种储集层的主要性能和差异。二是能基本反映各种储集层的主要性能和差异。 根据这两个原则，将碳酸盐岩储集层分为根据这两个原则，将碳酸盐岩储集层分为： 孔隙型

35、、裂缝型、裂缝一孔隙型、裂缝一洞穴型四种孔隙型、裂缝型、裂缝一孔隙型、裂缝一洞穴型四种。2.2.碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类碳酸盐岩储集空间的基本类型及储层分类25 孔隙型储集层孔隙型储集层 该类储集层可发育于石灰岩或白云岩中，其储集和渗滤空间都是以各种该类储集层可发育于石灰岩或白云岩中，其储集和渗滤空间都是以各种孔隙为主，裂缝的作用很小。孔隙为主，裂缝的作用很小。因此储集性能好坏受孔隙、喉道大小及分布、因此储集性能好坏受孔隙、喉道大小及分布、胶结及充填物性质等多种因素控制。这与一般孔隙性砂岩储集层类似。胶结及充填物性质等多种因素控制。这与一般孔隙性砂岩储集层类似。所不所不同的是前者多

36、为次生孔隙，因而具有更大的非均匀性。同的是前者多为次生孔隙，因而具有更大的非均匀性。如局部白云岩化形成如局部白云岩化形成的次生孔隙，就具有很大的非均匀性，它们可能在纵向上和横向上都互不连的次生孔隙，就具有很大的非均匀性，它们可能在纵向上和横向上都互不连通，因而难于构成工业性储集层。但在测井曲线上却有所响应，这就使储集通，因而难于构成工业性储集层。但在测井曲线上却有所响应，这就使储集层的测井评价增加了难度。层的测井评价增加了难度。3 3）储集层按孔隙空间类型的划分）储集层按孔隙空间类型的划分 孔隙型储集层在碳酸盐岩剖面中经常遇到，且有可观储量。如四川二叠孔隙型储集层在碳酸盐岩剖面中经常遇到，且有

37、可观储量。如四川二叠系长兴统灰岩中的生物礁储集层就属此类。系长兴统灰岩中的生物礁储集层就属此类。 26 裂缝型储集层裂缝型储集层 指在致密碳酸盐岩中因发育了较多裂缝而形成的储集层指在致密碳酸盐岩中因发育了较多裂缝而形成的储集层。其基岩块孔隙。其基岩块孔隙度很低，常在度很低，常在1 1以下，孔隙直径小、基本无储渗价值。储集空间和渗滤通道以下，孔隙直径小、基本无储渗价值。储集空间和渗滤通道主要由裂缝贡献，故主要由裂缝贡献，故只有当储集层厚度大、裂缝很发育且延伸较远，才能成只有当储集层厚度大、裂缝很发育且延伸较远，才能成为有工业价值的储集层。为有工业价值的储集层。 纯裂缝型储集层多发育在岩性不纯的碳

38、酸盐岩剖面中。纯裂缝型储集层多发育在岩性不纯的碳酸盐岩剖面中。 其裂缝主要由构造运动应力作用而产生其裂缝主要由构造运动应力作用而产生（在褶皱剧烈的部位或断裂带、（在褶皱剧烈的部位或断裂带、断层附近常见）断层附近常见），所以其裂缝常具有明显组系性。根据裂缝组系状况差异，所以其裂缝常具有明显组系性。根据裂缝组系状况差异，可进行可进行细分类细分类。 3 3）储集层按孔隙空间类型的划分）储集层按孔隙空间类型的划分 27 裂缝型储集层裂缝型储集层 根据裂缝组系状况差异，细分类如下：根据裂缝组系状况差异，细分类如下：A.高角度裂缝型储集层高角度裂缝型储集层B.低角度裂缝型储集层低角度裂缝型储集层C.网状裂

39、缝型储集层网状裂缝型储集层 主要发育于层、块状致密灰岩中。其裂缝在一个主要发育于层、块状致密灰岩中。其裂缝在一个或几个方向上对地层进行垂直条带状切割或几个方向上对地层进行垂直条带状切割(常称为单常称为单组系高角度裂缝层、多组系高角度裂缝层组系高角度裂缝层、多组系高角度裂缝层)。 主要发育于薄层、岩性在纵向上变化较大层段，主要发育于薄层、岩性在纵向上变化较大层段，裂缝产状基本平行层面。近年研究表明，低角度裂裂缝产状基本平行层面。近年研究表明，低角度裂缝不但普遍存在，而且也未被完全缝不但普遍存在，而且也未被完全“压死压死”，在很，在很多低角度裂缝发育段获得了工业性油、气流。多低角度裂缝发育段获得了

40、工业性油、气流。 当高角度裂缝和低角度裂缝同时并存时，裂缝对当高角度裂缝和低角度裂缝同时并存时，裂缝对岩石产生近似立方体形状的切割，形成网状裂缝型岩石产生近似立方体形状的切割，形成网状裂缝型储集层。这常常是裂缝型储集层中最好的一种。储集层。这常常是裂缝型储集层中最好的一种。3 3）储集层按孔隙空间类型的划分）储集层按孔隙空间类型的划分 28 裂缝裂缝- -孔隙型储集层孔隙型储集层 这类储集层是在岩石具有一定有效孔隙的基础上，又被各种裂缝这类储集层是在岩石具有一定有效孔隙的基础上，又被各种裂缝切割所形成，其主要储集空间是基岩块孔隙，其主要渗滤通道则是裂切割所形成，其主要储集空间是基岩块孔隙，其主

41、要渗滤通道则是裂缝缝。这种储渗作用的分工，使得该种储集层表现出孔隙空间结构上明这种储渗作用的分工，使得该种储集层表现出孔隙空间结构上明显的双重介质特征。显的双重介质特征。 3 3）储集层按孔隙空间类型的划分）储集层按孔隙空间类型的划分 图图4-2 裂缝裂缝-孔隙型储层岩石模型（据司马立强等，孔隙型储层岩石模型（据司马立强等，2008）29 与裂缝型储集层类似，裂缝一孔隙型储集层中的裂缝有以高角度为主与裂缝型储集层类似，裂缝一孔隙型储集层中的裂缝有以高角度为主的、以低角度裂缝为主的和以网状裂缝为主的，但通常都是网状裂缝的居的、以低角度裂缝为主的和以网状裂缝为主的，但通常都是网状裂缝的居多。多。

42、裂缝一孔隙型储集层一般可以成为较好生产层，既能稳产、又能高产。裂缝一孔隙型储集层一般可以成为较好生产层，既能稳产、又能高产。3 3）储集层按孔隙空间类型的划分）储集层按孔隙空间类型的划分 图图4-2 裂缝裂缝-孔隙型储层岩石模型（据司马立强等，孔隙型储层岩石模型（据司马立强等，2008）30 在裂缝型储集层背景上，由于地下水的溶蚀作用，又产生了很多洞穴，在裂缝型储集层背景上，由于地下水的溶蚀作用，又产生了很多洞穴，从而形成裂缝洞穴型储集层。它的基岩块孔隙度很低、孔径很小，不具有工从而形成裂缝洞穴型储集层。它的基岩块孔隙度很低、孔径很小，不具有工业价值，其储渗作用主要靠裂缝和洞穴。业价值，其储渗

43、作用主要靠裂缝和洞穴。 裂缝裂缝- -洞穴型储集层洞穴型储集层3 3）储集层按孔隙空间类型的划分）储集层按孔隙空间类型的划分 图图4-3 裂缝裂缝-洞穴型储层岩石模型（据司马立强等，洞穴型储层岩石模型（据司马立强等，2008）31 一般认为洞穴是主要储集空间，裂缝是主要渗滤通道。但由于裂一般认为洞穴是主要储集空间，裂缝是主要渗滤通道。但由于裂缝和溶蚀洞穴往往总是串连在一起的，所以实际上很难将它们分开。缝和溶蚀洞穴往往总是串连在一起的，所以实际上很难将它们分开。 裂缝裂缝- -洞穴型储集层洞穴型储集层 经过溶蚀作用改造后的裂缝性储集层，一般都会变得更好，值得经过溶蚀作用改造后的裂缝性储集层，一般

44、都会变得更好，值得重视。事实上，单纯的裂缝型储集层很难获得持久产量，必须要靠大重视。事实上，单纯的裂缝型储集层很难获得持久产量，必须要靠大洞穴。洞穴。四川很多高产、稳产的井都出自于裂缝一洞穴型储集层。四川很多高产、稳产的井都出自于裂缝一洞穴型储集层。 因此如何用测井资料来鉴别裂缝型储集层和裂缝一洞穴型储集层，因此如何用测井资料来鉴别裂缝型储集层和裂缝一洞穴型储集层，进而较准确地评价裂缝一洞穴型储集层就十分重要进而较准确地评价裂缝一洞穴型储集层就十分重要。3 3）储集层按孔隙空间类型的划分）储集层按孔隙空间类型的划分 32本章内容本章内容第一节第一节 碳酸盐岩储集层的基本特征碳酸盐岩储集层的基本

45、特征第二节第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应碳酸盐岩储集层的测井响应第三节第三节 碳酸盐岩储集层测井评价方法碳酸盐岩储集层测井评价方法第四节第四节 CRA、NCRA分析程序的基本原理分析程序的基本原理碳酸盐岩与裂缝性储集层评价碳酸盐岩与裂缝性储集层评价 331 1、孔隙与喉道的测井响应、孔隙与喉道的测井响应 在一般情况下，孔喉在测井曲线上明显而且易于识别，通常它们具有在一般情况下，孔喉在测井曲线上明显而且易于识别，通常它们具有以下特征：以下特征： （1）在曲线形状方面为圆滑的）在曲线形状方面为圆滑的“U”字形，如电阻率字形，如电阻率“U”字形降低，字形降低，这与裂缝发育段的尖刺状电阻率起伏形成强

46、烈的反差；这与裂缝发育段的尖刺状电阻率起伏形成强烈的反差； （2）在测井值方面表现为）在测井值方面表现为“两高两低两高两低”，即声波时差、中子孔隙度高，即声波时差、中子孔隙度高，电阻率和岩石体积密度降低。电阻率和岩石体积密度降低。第二节第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应碳酸盐岩储集层的测井响应341 1、孔隙与喉道的测井响应、孔隙与喉道的测井响应 但应指出的是，由于碳酸盐岩的孔、喉受到次生改造的作用，使得但应指出的是，由于碳酸盐岩的孔、喉受到次生改造的作用，使得其大小、形状、分布变化较大，这势必给它们的测井响应带来一定的影响，其大小、形状、分布变化较大，这势必给它们的测井响应带来一定的影响，故上

47、述特征要发生不同程度的变异。故上述特征要发生不同程度的变异。 从岩心分析资料与实际测井曲线对比结果表明，孔喉分布越均匀，从岩心分析资料与实际测井曲线对比结果表明，孔喉分布越均匀，形状越趋于球形，孔径小而均匀，上述典型特征越明显；反之，则要发生形状越趋于球形，孔径小而均匀，上述典型特征越明显；反之，则要发生各种测井响应的变异。如当孔、喉形状越不规则，孔径变化越大，将使得各种测井响应的变异。如当孔、喉形状越不规则，孔径变化越大，将使得声波时差、电阻率数值与孔隙度的关系发生变化，从而导致用声波时差计声波时差、电阻率数值与孔隙度的关系发生变化，从而导致用声波时差计算孔隙度的公式和阿尔奇公式中孔隙度指数

48、发生较大的变化。算孔隙度的公式和阿尔奇公式中孔隙度指数发生较大的变化。第二节第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应碳酸盐岩储集层的测井响应352 2、裂缝性储集层的测井响应特征、裂缝性储集层的测井响应特征第二节第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应碳酸盐岩储集层的测井响应裂缝类型测井信息低角度裂缝高角度裂缝网状裂缝四条微电导率曲线四条微电导率曲线都出现尖峰状电导率异常，幅度相近，深度一致微电导率曲线有一条或二条出现延续一定深度的高电导率异常四条曲线均有似层状的高电导率异常，但它们的大小、形状及深度位置不尽相同声波全波列纵、横波能量都有衰减，横波衰减更大纵波能量有较明显衰减、后续波出现干扰性变化纵横波及后续

49、波能量衰减明显声波变密度纵横波灰刻度条纹变浅，出现人字形干扰条纹及台阶变化现象纵横波后续波有不规则的条纹干扰现象 黑白条带色淡，干扰强烈，波到达时间滞后，见混杂人字形干扰双侧向明显低阻异常，由数十到两千欧姆米负差异，低阻异常显尖锐电阻率相对围岩有平缓微降低，电阻率约数百欧姆米，出现正差异呈明显带状低电阻异常，延续一定厚度，曲线犬牙交错声波时差有增高异常，有时出现周期跳跃现象无明显显示有带状不均匀增大，有时出现周期跳跃双井径有时出现椭圆形不规则井眼有时有变化，扩大或不规则自然伽马能谱自然伽马能谱铀曲线有增加，无铀自然伽马值较低岩性密度有峰状异常，有重晶石泥浆时对pc曲线有增大尖峰状异常与低角度缝

50、略相似，但在重晶石泥浆时，Pe增高不明显，其他出现异常深度可能大些 在重晶石泥浆时，Pe有增加异常，但可能延续一定厚度且变化不甚规则36第二节第二节 碳酸盐岩储集层的测井响应碳酸盐岩储集层的测井响应2 2、裂缝性储集层的测井响应特征、裂缝性储集层的测井响应特征1 1）井径测井）井径测井 用轻泥浆钻井时，裂缝带井径无明显变化。大的缝洞或破碎带，井径用轻泥浆钻井时，裂缝带井径无明显变化。大的缝洞或破碎带，井径可能局部扩大。可能局部扩大。 在常用重泥浆钻井中，裂缝以细小为主，并且在裂缝带常形成泥饼，在常用重泥浆钻井中，裂缝以细小为主，并且在裂缝带常形成泥饼，井径曲线井径曲线(CAL)有明显缩径现象。