裂缝参数计算

研究区裂缝较为发育，储层物性较好，裂缝的发育程度决定了储层的发育程度。因此在前面研究复杂岩性储层孔隙度计算的基础上，如何利用测井资料定量或者半定量计算裂缝孔隙度就成为最重要的研究领域。

本区部分井具有成像测井资料，多数井只有常规测井资料。以少数井的成像测井资料处理为标定，建立基于常规测井资料评价裂缝孔隙度的方法是主要研究思路。以下分别讨论利用常规测井和成像测井资料计算裂缝孔隙度的理论和方法模型。

(一) 裂缝孔隙度的计算方法

1. 双侧向测井法

裂缝性地层，储层空隙空间由基质孔隙与裂缝组成，假设裂缝性地层的导电通路是裂缝流体与岩块孔隙流体并联组成，对这两部分导电体分别应用阿尔奇公式，有:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式中:R_lld，R_lls———分别为深、浅侧向电阻率;

R_w———地层水电阻率;

R_mf———泥浆滤液电阻率;

φ_b，φ_f———分别为基质孔隙度和裂缝孔隙度;

S_wb，S_wf———分别为基质和裂缝的含水饱和度;

S_xof———冲洗带裂缝含水饱和度;

m_b，m_f———分别为基质和裂缝的胶结指数;

n_b，n_f———分别为基质和裂缝的饱和度指数。由上式可以导出基于双侧向测井的裂缝孔隙度计算公式:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

对于裂缝性地层，裂缝中流体容易被泥浆或泥浆滤液驱替，因此式(4－24)中的S_wf和S_xof均可以近似看成1.0，即在侧向测井探测范围内裂缝100%被泥浆滤液充填;同时将上式中电阻率用电导率代替，从而将(4－24)式简化为:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式(4－25)就是利用双侧向测井计算裂缝孔隙度的模型。由该式可知，深浅双侧向的电阻率差异反映裂缝的发育程度。但应注意的是，单纯的深侧向或浅侧向一条电阻率曲线并不能反映裂缝发育程度，或者说岩石裂缝孔隙度高低与其电阻率之间并不是简单的线性关系。

2. 地区经验法

根据本研究区钻井取心和成像测井资料，结合常规测井资料综合研究，通过岩心分析资料或成像测井资料解释成果对常规测井资料进行标定，最终确定利用双侧向测井资料求取裂缝孔隙度的方法。其计算裂缝孔隙度(φ_f)公式如下:

当(R_d>R_s)时:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

当(R_ds)时:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式中:φ_f———裂缝孔隙度;

R_d———深侧向电阻率测井;

R_s———浅侧向电阻率测井;

R_mf———泥浆滤液电阻率。

根据裂缝孔隙度公式，各井裂缝有效厚度段的孔隙度值由计算机自动计算得到。

3. Barlai公式

Barlai基于Archie公式提出了如下的裂缝孔隙度计算公式:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式中:R_msfl———微球形聚焦测井电阻率;

R_m———钻井液电阻率。

4. 成像测井法

成像测井采用的是斯仑贝谢公司的裂缝计算方法，基于标定到浅侧向电阻率以后的图像，在进行裂缝人工拾取后，采用有限元计算方法，可以进行裂缝孔隙度的计算。

孔隙度的计算公式为:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式中:W_i———第i条裂缝的平均宽度，mm;

L_i———第i条裂缝的单位井段L内(一般为1m)的长度，m;

D———井径，dm。

上述各种方法计算的裂缝孔隙度需用取心分析裂缝孔隙度数值进行标定。

(二) 裂缝张开度的计算方法

1. 常规测井法

该方法最早由斯仑贝谢测井公司西比特(A.M.Sibbit)等人提出，根据裂缝产状使用不同的计算公式。

(1) 高角度缝张开度计算公式

对高角度裂缝张开度用以下公式计算:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式中:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

ε———裂缝张开度，μm;

C_m———泥浆电导率，S/m。

(2) 低角度缝张开度计算公式

对低角度裂缝张开度用以下公式计算

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式中:C_b———基块电导率，ms/m。

C_b值可由与解释层邻近的非裂缝性地层读取，也可在求得解释层的孔隙度后，用下式近似计算:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

(3) 网状缝张开度计算公式

对于网状裂缝的张开度，可分别求出低角度裂缝和高角度裂缝的张开度，然后相加即得。

2. 成像测井法

在微电阻率成像测井图像上，张开的裂缝响应为颜色相对较深的高电导率异常。但由于裂缝的张开度通常比微电阻率成像测井的分辨率要小得多。因此，不能直接从图像上读出裂缝的张开度，但可以根据裂缝在微电阻率成像测井图像上的色度的深浅间接地计算。计算公式如下:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式中:a，b———与仪器有关的常数，其中b接近于零;

A———由裂缝造成的电导率异常的面积;

R_xo———侵入带电阻率;

R_m———钻井液电阻率;

ε———单条裂缝宽度，mm。

根据单条裂缝宽度，统计单位井段(1m)中裂缝轨迹宽度的平均值，就可以得到平均裂缝宽度。

用成像测井资料计算裂缝张开度的最大优点是不受裂缝产状限制，这是双侧向计算法无可比拟的。成像测井计算张开度方法的计算精度主要取决于裂缝拾取是否正确，真裂缝与假裂缝、天然裂缝与诱导裂缝能否鉴别准确，微细裂缝能否分辨出来。

(三) 裂缝渗透率的计算方法

1. 裂缝渗透率计算

根据国外有关资料表明，岩石的裂缝渗透率可由下式表示:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

式中:K_f———固有裂缝渗透率，单位10^－3·μm²;

ε———裂缝张开度，单位为μm，其他参数同前。

2. 岩块渗透率计算

裂缝性油藏基块渗透率指的是无裂缝时的岩石渗透率，根据国外资料，岩块渗透率K_b与岩块孔隙度有如下经验关系:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术

3.岩石总渗透率的计算裂缝性油气藏岩石的总渗透率K等于岩石裂缝渗透率与岩块渗透率之和:

准噶尔盆地火山岩储层测井评价技术