火山岩储集层评价课件.ppt

1、1火山岩储集层评价火山岩储集层评价(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火山岩储集层评价火山岩储集层评价 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. 地球物理测井数据处理与综合解释地球物理测井

2、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 火山岩储集层的基本特征火山岩储集层的基本特征第二节第二节 火山岩储集层的测井响应特征火山岩储集层的测井响应特征第三节第三节 火山岩储集层测井解释方法火山岩储集层测井解释方法火山岩储集层评价火山岩储集层评价 4本章内容本章内容第一节第一节 火山岩储集层的基本特征火山岩储集层的基本特征第二节第二节 火山岩储集层的测井响应特征火山岩储集层的测井响应特征第三节第三节 火山岩储集层测井

3、解释方法火山岩储集层测井解释方法火山岩储集层评价火山岩储集层评价 5第三节第三节 火山岩储集层测井解释方法火山岩储集层测井解释方法 火山岩测井解释涵盖储层岩性识别、基质孔隙度、渗透率、饱和度及火山岩测井解释涵盖储层岩性识别、基质孔隙度、渗透率、饱和度及裂缝参数定量计算等多个环节。裂缝参数定量计算等多个环节。1 1、岩性识别、岩性识别 岩性复杂是火山岩评价的难点之一。岩性不能准确识别，直接导致岩性复杂是火山岩评价的难点之一。岩性不能准确识别，直接导致解释结果会遗漏油气层。火山岩岩性复杂，矿物成分多变。岩性对测井解释结果会遗漏油气层。火山岩岩性复杂，矿物成分多变。岩性对测井的影响往往超过储层流体的

4、影响，同时不同岩性储层其物性和产能也有的影响往往超过储层流体的影响，同时不同岩性储层其物性和产能也有较大差别。因此，准确识别火山岩岩性是开展火山岩储层测井评价的基较大差别。因此，准确识别火山岩岩性是开展火山岩储层测井评价的基础和关键。础和关键。61 1、岩性识别、岩性识别1.1 岩性分类标准岩性分类标准 我国火山岩具有喷发期次多、岩浆源性质变化大等特点。为了使岩性我国火山岩具有喷发期次多、岩浆源性质变化大等特点。为了使岩性测井解释有规范、适用的标准，我国大庆、新疆等油田建立了本岩性划分测井解释有规范、适用的标准，我国大庆、新疆等油田建立了本岩性划分的标准。经过对国内火山岩地层大量岩心取心资料的

5、分析，结合国内外岩的标准。经过对国内火山岩地层大量岩心取心资料的分析，结合国内外岩性分类标准，总结出一套以岩石结构成因、化学成分及特征矿物与岩石结性分类标准，总结出一套以岩石结构成因、化学成分及特征矿物与岩石结构三级岩性分类标准。构三级岩性分类标准。 根据火山岩分类原则及标准，用我国大庆油田根据火山岩分类原则及标准，用我国大庆油田20口井岩心进行了火山口井岩心进行了火山岩测井分类表如表岩测井分类表如表5-6所示，从表所示，从表5-6中可见共划分出中可见共划分出3大类、大类、9小类和小类和21种种岩性，利用每小类的第一种岩性为同一小类代表岩性。岩性，利用每小类的第一种岩性为同一小类代表岩性。71

6、 1、岩性识别、岩性识别1.1 岩性分类标准岩性分类标准结构大类成分大类特征矿物组合基本岩石类型火山熔岩类(熔岩基质中分布的火山碎屑少于10，冷凝固结)熔岩结构或熔结结构基 性SiO24552橄榄石、辉石、斜长石玄武岩/气孔玄武岩/玄武安山岩中 性SiO25263角闪石、黑云母、辉石，斜长石安山岩/粗安岩中酸性SiO26369角闪石、黑云母、辉石、斜长石、石英、碱性长石英安岩酸 性SiO269黑云母、角闪石、石英、碱性长石流纹岩/变形流纹构造流纹岩/气孔流纹岩火山碎屑岩类 (火山碎屑超过90，压实固结)火山碎屑结构基 性SiO24552橄榄石、辉石、斜长石玄武质/玄武安山质疑/角砾岩中 性Si

7、O25263角闪石、黑云母、辉石、斜长石安山质疑灰/角砾岩中酸性SiO26369角闪石、黑云母、辉石，斜长石、石英、碱性长石英安质疑灰/角砾岩酸 性SiO269黑云母、角闪石、石英、碱性长石流纹质凝灰/角砾岩沉火山碎屑岩类(火山碎屑5090，压实固结)沉火山碎屑结构凝灰质砾岩/凝灰质砂岩/凝灰质泥岩表表5-6 火山岩测井分类表火山岩测井分类表81 1、岩性识别、岩性识别1.2 常规交会图法识别火山岩岩性常规交会图法识别火山岩岩性 测井数据交会图法是识别火山岩岩性的简单而有效的方法。它是把测井数据交会图法是识别火山岩岩性的简单而有效的方法。它是把两种测井数据在平面图上交会，根据交会点的坐标定出所

8、求参数的数值两种测井数据在平面图上交会，根据交会点的坐标定出所求参数的数值和范围的一种方法。和范围的一种方法。在交会图上能直观地看出各种岩性的分界和分布的在交会图上能直观地看出各种岩性的分界和分布的区域，能比较直观地识别火山岩区域，能比较直观地识别火山岩(图图5-44)。图图5-44 火山岩火山岩GRTh交会图交会图(据李宁等，据李宁等，2009) 91 1、岩性识别、岩性识别1.3 成像测井识别火山岩岩性成像测井识别火山岩岩性 由于成像测井具有高分辨率、高井眼覆盖率和可视性等特点，在火由于成像测井具有高分辨率、高井眼覆盖率和可视性等特点，在火山岩岩性识别中得到了广泛应用。山岩岩性识别中得到了

9、广泛应用。由于火山喷发作用形成的环境和堆积由于火山喷发作用形成的环境和堆积条件的不同，形成了各岩性固有的结构和构造特征。这些结构和构造特条件的不同，形成了各岩性固有的结构和构造特征。这些结构和构造特征是测井识别火山碎屑岩与熔岩、火山岩与沉积岩的重要依据。征是测井识别火山碎屑岩与熔岩、火山岩与沉积岩的重要依据。 由于我国火山岩成因结构复杂，即使岩石化学成分相同，但如果成由于我国火山岩成因结构复杂，即使岩石化学成分相同，但如果成因、结构不同，其岩石类型和名称也会不同，因此仅用反映成分特征的因、结构不同，其岩石类型和名称也会不同，因此仅用反映成分特征的常规测井曲线很难将这类岩石区分开。同时由于火山岩

10、地层取心成本高，常规测井曲线很难将这类岩石区分开。同时由于火山岩地层取心成本高，取心资料少，利用连续、丰富的测井信息准确识别火山岩岩性就显得尤取心资料少，利用连续、丰富的测井信息准确识别火山岩岩性就显得尤为重要。为重要。以取心资料为基础，结合区域地质资料刻度成像测井资料，同以取心资料为基础，结合区域地质资料刻度成像测井资料，同时采用动、静态加强方法，突出地质特征，建立起我国火山岩常见岩性时采用动、静态加强方法，突出地质特征，建立起我国火山岩常见岩性的典型结构、构造测井特征模式图，进而以此来识别岩性。的典型结构、构造测井特征模式图，进而以此来识别岩性。101 1、岩性识别、岩性识别1.3 成像测

11、井识别火山岩岩性成像测井识别火山岩岩性实例分析实例分析（1）玄武岩）玄武岩 玄武岩一般发育大量溶蚀孔，玄武岩一般发育大量溶蚀孔，气孔和杏仁构造。在气孔和杏仁构造。在FMI图像上显图像上显示为块状模式和暗色斑状模式。示为块状模式和暗色斑状模式。 图图5-45 玄武岩成像测井图玄武岩成像测井图 （2）安山岩）安山岩 安山岩一般裂缝发育，在安山岩一般裂缝发育，在FMI图像上为块状模式与暗色线图像上为块状模式与暗色线状模式结合。状模式结合。 图图5-46 安山岩成像测井图安山岩成像测井图111 1、岩性识别、岩性识别1.3 成像测井识别火山岩岩性成像测井识别火山岩岩性实例分析实例分析（3） 英安岩英安

12、岩 英安岩一般发育流纹构造，英安岩一般发育流纹构造，FMI图像模式为块状模式与极细的暗色图像模式为块状模式与极细的暗色条纹模式。条纹模式。图图5-47 英安岩成像测井图英安岩成像测井图（4）花岗斑岩）花岗斑岩 花岗斑岩受到风化或构造作花岗斑岩受到风化或构造作用时，形成较发育的裂缝和孔隙。用时，形成较发育的裂缝和孔隙。为块状模式与暗色线状模式相间。为块状模式与暗色线状模式相间。图图5-48 花岗斑成像测井图花岗斑成像测井图121 1、岩性识别、岩性识别1.3 成像测井识别火山岩岩性成像测井识别火山岩岩性实例分析实例分析（5）流纹岩）流纹岩 流纹岩一般发育流纹构造，流纹岩一般发育流纹构造，FMI图

13、像模式为块状模式与极细的暗色图像模式为块状模式与极细的暗色条纹模式。条纹模式。图图5-50 流纹岩成像测井图流纹岩成像测井图（6）沉凝灰岩）沉凝灰岩 沉凝灰岩一般为暗色条带与沉凝灰岩一般为暗色条带与亮色条带相间，显示出沉积岩的亮色条带相间，显示出沉积岩的成像特征。成像特征。图图5-52 沉凝灰岩成像测井图沉凝灰岩成像测井图131 1、岩性识别、岩性识别1.3 成像测井识别火山岩岩性成像测井识别火山岩岩性实例分析实例分析（7）凝灰岩）凝灰岩 凝灰岩的凝灰岩的FMI图像模式为暗色块图像模式为暗色块状模式。状模式。图图5-53 凝灰岩成像测井图凝灰岩成像测井图（8）火山角砾岩）火山角砾岩 火山角砾岩

14、发育大颗粒的火火山角砾岩发育大颗粒的火山角砾，山角砾，FMI图像模式为亮色斑图像模式为亮色斑点模式。点模式。图图5-54 火山角砾岩成像测井图火山角砾岩成像测井图141 1、岩性识别、岩性识别1.4 ECS测井识别火山岩岩性测井识别火山岩岩性 国内李宁等人初步建立国内李宁等人初步建立了一整套自主知识产权的了一整套自主知识产权的ECS处理解释方法，为火山处理解释方法，为火山岩岩性大类的准确确定提供岩岩性大类的准确确定提供了有力手段，其基本处理流了有力手段，其基本处理流程如图程如图5-55所示。所示。 具体来说，具体来说，ECS测井资测井资料的处理由三步组成。料的处理由三步组成。 图图5-55 元

15、素俘获能谱测井处理流程元素俘获能谱测井处理流程（据李宁等，（据李宁等，2009）151 1、岩性识别、岩性识别1.4 ECS测井识别火山岩岩性测井识别火山岩岩性TASTAS图识别火山岩图识别火山岩 TAS(Total Alkali Silica)分类法中根据分类法中根据SiO2的含量分为超基性、基的含量分为超基性、基性、中性、酸性；根据性、中性、酸性；根据Na2O+K2O的含量进行碱性系列划分。的含量进行碱性系列划分。ECS元素元素俘获能谱测井可以得到地层连续的元素含量，如硅、钾和钠元素等，这俘获能谱测井可以得到地层连续的元素含量，如硅、钾和钠元素等，这就为应用测井曲线进行就为应用测井曲线进行

16、TAS分类提供了资料基础。分类提供了资料基础。 李宁等（李宁等（2009）对大庆深层）对大庆深层28口有口有ECS资料的井进行了分析，并对资料的井进行了分析，并对各种成分火山岩岩性出现的频率进行了统计，结果发现，出现频率最高各种成分火山岩岩性出现的频率进行了统计，结果发现，出现频率最高的岩性大致有的岩性大致有7类，即玄武岩、粗安岩、英安岩、流纹岩、流纹质凝灰类，即玄武岩、粗安岩、英安岩、流纹岩、流纹质凝灰岩、熔结凝灰岩和火山角砾岩，其中流纹岩是主力气层。将岩、熔结凝灰岩和火山角砾岩，其中流纹岩是主力气层。将ECS资料分资料分析得到的样本点投影到析得到的样本点投影到TAS图版上，得到如图图版上，

17、得到如图5-56所示的分布。所示的分布。161 1、岩性识别、岩性识别1.4 ECS测井识别火山岩岩性测井识别火山岩岩性图图5-56 TAS图岩性分类图（据李宁等，图岩性分类图（据李宁等，2009）171 1、岩性识别、岩性识别1.5 现代数学方法识别火山岩岩性现代数学方法识别火山岩岩性 人工神经网络、灰色关联、聚类分析、贝叶斯、对应分析、主成分人工神经网络、灰色关联、聚类分析、贝叶斯、对应分析、主成分分析及模糊数学等方法都可以较准确地识别火山岩岩性，其关键是根据分析及模糊数学等方法都可以较准确地识别火山岩岩性，其关键是根据薄片分析资料和对应深度的测井信息构建识别样本库。薄片分析资料和对应深度

18、的测井信息构建识别样本库。 火山岩岩性识别难度非常大，往往用单一的某种方法难以准确识别。火山岩岩性识别难度非常大，往往用单一的某种方法难以准确识别。在实际工作中，需要联合几种方法对其进行有效识别，譬如将常规测井在实际工作中，需要联合几种方法对其进行有效识别，譬如将常规测井与电成像测井相结合可取得较好的识别效果。与电成像测井相结合可取得较好的识别效果。182 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.1 火山岩总孔隙度火山岩总孔隙度 储层测井评价的一项关键任务，就是计算储层物性参数。储层物性参储层测井评价的一项关键任务，就是计算储层物性参数。储层物性参数是测井资料数字处理解释的基础，只有储层物性参数

19、求准了，才有可能数是测井资料数字处理解释的基础，只有储层物性参数求准了，才有可能对储层做出正确的评价。对储层做出正确的评价。 岩石总孔隙度是反映岩石孔隙发育程度的最重要参数。这里说的孔隙岩石总孔隙度是反映岩石孔隙发育程度的最重要参数。这里说的孔隙包括岩石中所有储集空间，可以细分为原生孔、次生孔、裂隙。如果能够包括岩石中所有储集空间，可以细分为原生孔、次生孔、裂隙。如果能够分别计算出总孔隙度、裂缝孔隙度，就能得到岩石的孔洞孔隙度即单位体分别计算出总孔隙度、裂缝孔隙度，就能得到岩石的孔洞孔隙度即单位体积岩石中孔隙和溶蚀洞的体积。积岩石中孔隙和溶蚀洞的体积。192 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算

20、2.1 火山岩总孔隙度火山岩总孔隙度（1 1）中子测井计算总孔隙度）中子测井计算总孔隙度 常用来确定孔隙度的中子测井方法有超热中子测井和热中子测井。根常用来确定孔隙度的中子测井方法有超热中子测井和热中子测井。根据中子测井的原理，地层对快中子的减速能力主要取决于地层的含氢量。据中子测井的原理，地层对快中子的减速能力主要取决于地层的含氢量。中子测井是在饱含淡水的纯石灰岩刻度井中刻度的。如果假设地层岩石骨中子测井是在饱含淡水的纯石灰岩刻度井中刻度的。如果假设地层岩石骨架不含氢，并且不考虑气体的挖掘效应，那么仪器测得的孔隙度值就等于架不含氢，并且不考虑气体的挖掘效应，那么仪器测得的孔隙度值就等于地层的

21、含氢指数。地层的含氢指数。 此外由于仪器是在石灰岩刻度井中刻度的，当地层岩性不是石灰岩时此外由于仪器是在石灰岩刻度井中刻度的，当地层岩性不是石灰岩时会产生系统误差，但这种系统误差可以通过对测量值进行附加校正来消除。会产生系统误差，但这种系统误差可以通过对测量值进行附加校正来消除。综合对中子测井过程的分析，测量结果只与介质的减速特性有关，突出了综合对中子测井过程的分析，测量结果只与介质的减速特性有关，突出了对含氢量的识别能力，与地层孔隙结构无关，但要受孔隙流体的影响。因对含氢量的识别能力，与地层孔隙结构无关，但要受孔隙流体的影响。因此利用中子测井可以较好地确定火山岩储层总孔隙度。此利用中子测井可

22、以较好地确定火山岩储层总孔隙度。202 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.1 火山岩总孔隙度火山岩总孔隙度（2 2）密度测井计算总孔隙度）密度测井计算总孔隙度 密度测井选用为伽马源，发射能量为密度测井选用为伽马源，发射能量为0.66MeV的伽马光子并且只记录的伽马光子并且只记录0.10.2的伽马射线，在此能级范围内伽马光子与地层的相互作用以康普的伽马射线，在此能级范围内伽马光子与地层的相互作用以康普顿散射为主。通过测量经康普顿散射的伽马射线计数率可以间接获得地层顿散射为主。通过测量经康普顿散射的伽马射线计数率可以间接获得地层密度值。密度值。 在密度测井仪极板探测范围内如果存在天然裂缝，由于

23、裂缝内充填流在密度测井仪极板探测范围内如果存在天然裂缝，由于裂缝内充填流体，它对密度测井仪器响应的贡献与孔隙相同。因此密度曲线的质量不受体，它对密度测井仪器响应的贡献与孔隙相同。因此密度曲线的质量不受裂缝的影响。但如果由于裂缝发育导致井壁垮塌或不规则时，需要采用类裂缝的影响。但如果由于裂缝发育导致井壁垮塌或不规则时，需要采用类似第一种情况的校正方法。因此利用测井获取地层总孔隙度的过程也不受似第一种情况的校正方法。因此利用测井获取地层总孔隙度的过程也不受孔隙结构的影响，但要受岩性和孔隙流体的影响。孔隙结构的影响，但要受岩性和孔隙流体的影响。212 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.1 火山岩

24、总孔隙度火山岩总孔隙度（3 3）核磁共振测井计算总孔隙度）核磁共振测井计算总孔隙度 核磁共振测量原始数据为回波串信号，如图核磁共振测量原始数据为回波串信号，如图5-57a5-57a所示。已有研究表所示。已有研究表明地层岩石横向弛豫时间明地层岩石横向弛豫时间T T2 2不是单值，而是呈一个曲线分布，称之为不是单值，而是呈一个曲线分布，称之为T T2 2谱，谱，如图如图5-57b5-57b所示。为了进行储层评价，一般需要将测量的原始回波串信号所示。为了进行储层评价，一般需要将测量的原始回波串信号转化为横向弛豫时间转化为横向弛豫时间(T(T2 2) )分布，这就是解谱过程。最常用解谱方法是多指分布，

25、这就是解谱过程。最常用解谱方法是多指数解谱法。数解谱法。T T2 2谱分布规律主要取决于岩石孔隙的孔径分布。因此用某一种谱分布规律主要取决于岩石孔隙的孔径分布。因此用某一种脉冲序列测量出岩石的脉冲序列测量出岩石的T T2 2分布后，就可以据此研究岩石的孔隙分布进而求分布后，就可以据此研究岩石的孔隙分布进而求出岩石的孔隙度。出岩石的孔隙度。222 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.1 火山岩总孔隙度火山岩总孔隙度（4 4）中子）中子密度交会法计算总孔隙度密度交会法计算总孔隙度 中子、密度测井是孔隙流体和岩石骨架的中子、密度测井是孔隙流体和岩石骨架的综合反映，既受孔隙度影响又受岩性控制，计综合

26、反映，既受孔隙度影响又受岩性控制，计算地层孔隙度的同时必须准确计算岩性剖面。算地层孔隙度的同时必须准确计算岩性剖面。基于这种思路，采用任何一种单一的测井方法基于这种思路，采用任何一种单一的测井方法都不能实现以上目的。都不能实现以上目的。 图图5-58是利用石英和干粘土与淡水按一定是利用石英和干粘土与淡水按一定比例加权平均得到的混合物中子、密度理论值比例加权平均得到的混合物中子、密度理论值分布，模拟所用的参数为：石英骨架密度为分布，模拟所用的参数为：石英骨架密度为2.65、骨架中子为、骨架中子为0；干粘土骨架密度为；干粘土骨架密度为2.75、骨架中子为骨架中子为30。图图5-58 中子中子密度交

27、会图计算密度交会图计算总孔隙度的理论模型总孔隙度的理论模型232 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.1 火山岩总孔隙度火山岩总孔隙度（4 4）中子）中子密度交会法计算总孔隙度密度交会法计算总孔隙度 以上是确定含水砂泥岩地层总孔隙以上是确定含水砂泥岩地层总孔隙度的理论模型。度的理论模型。对火山岩地层，不能采对火山岩地层，不能采用石英点作为地层骨架点，而应该采用用石英点作为地层骨架点，而应该采用长石和另一种虚拟矿物两种矿物混合的长石和另一种虚拟矿物两种矿物混合的骨架作为交会图中的岩石骨架点；骨架作为交会图中的岩石骨架点；实际实际地层流体是地层流体是(中子中子/密度测井探测范围内密度测井探测范围

28、内的的)残余油气和地层水混合物，因此纯残余油气和地层水混合物，因此纯流体点也不能是图流体点也不能是图5-58中的纯淡水点，中的纯淡水点，而是由地层水和残余油气的混合比例即而是由地层水和残余油气的混合比例即残余油气饱和度来确定。残余油气饱和度来确定。图图5-58 中子中子密度交会图计算总孔隙度的密度交会图计算总孔隙度的理论模型理论模型242 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.1 火山岩总孔隙度火山岩总孔隙度（4 4）中子）中子密度交会法计算总孔隙度密度交会法计算总孔隙度 图图5-59中，中，WQG表示的是含水表示的是含水石英砂岩情况，但实际地层岩石骨架石英砂岩情况，但实际地层岩石骨架点不在点

29、不在Q点的位置，点的位置，M点代表混合骨架点代表混合骨架点；并且在含油气地层孔隙混合流体点；并且在含油气地层孔隙混合流体也不能用淡水点也不能用淡水点W表示，用表示，用W点表示点表示混合流体的坐标。那么数据点混合流体的坐标。那么数据点P对应地对应地层总孔隙度就应该由层总孔隙度就应该由WMG来确定来确定(干粘土点的位置固定是因为在一个地干粘土点的位置固定是因为在一个地区或者一个层位一般假设干粘土的组区或者一个层位一般假设干粘土的组成是相对固定的成是相对固定的)。图图5-59 迭代算法计算孔隙度的模型迭代算法计算孔隙度的模型252 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.1 火山岩总孔隙度火山岩总孔隙

30、度（4 4）中子）中子密度交会法计算总孔隙度密度交会法计算总孔隙度 迭代过程就是不断地寻找、变换迭代过程就是不断地寻找、变换W点点和和M点的位置，确定新的三角形以计算孔点的位置，确定新的三角形以计算孔隙度，直至相邻两次计算的结果相近或者隙度，直至相邻两次计算的结果相近或者迭代过程达到一定次数为止。迭代过程达到一定次数为止。 经过上述迭代运算得到的孔隙度是经经过上述迭代运算得到的孔隙度是经过岩性校正和油气校正的，采用该迭代算过岩性校正和油气校正的，采用该迭代算法可以在任何岩性、任何地区适用，因此法可以在任何岩性、任何地区适用，因此计算的结果更能接近实际。计算的结果更能接近实际。 值得一提，国内王

31、树寅等人研究发现，值得一提，国内王树寅等人研究发现，由于纵波不能较好地反映裂缝，故不能采由于纵波不能较好地反映裂缝，故不能采用纵波时差测井计算裂缝性储层总孔隙度。用纵波时差测井计算裂缝性储层总孔隙度。图图5-59 迭代算法计算孔隙度的模型迭代算法计算孔隙度的模型262 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.2 火山岩火山岩基质基质孔隙度孔隙度计算方法计算方法（1 1）岩心刻度测井方法）岩心刻度测井方法 岩心刻度测井方法是确定骨架参数常用的方法，该法通常应用于评岩心刻度测井方法是确定骨架参数常用的方法，该法通常应用于评价井的解释和区块的储量计算。需要注意，该方法一般需要分地区、分价井的解释和区块

32、的储量计算。需要注意，该方法一般需要分地区、分岩性进行。不同测井资料岩心刻度测井确定骨架参数的方法完全一致。岩性进行。不同测井资料岩心刻度测井确定骨架参数的方法完全一致。 密度孔隙度和中子孔隙度为去掉岩石骨架影响后的孔隙度，该孔隙度密度孔隙度和中子孔隙度为去掉岩石骨架影响后的孔隙度，该孔隙度仅与孔隙流体有关，即与孔隙内的钻井滤液、油气体积有关。中子测井和仅与孔隙流体有关，即与孔隙内的钻井滤液、油气体积有关。中子测井和密度测井测量原理不同，这两种测井仪器探测的径向和纵向范围也不同。密度测井测量原理不同，这两种测井仪器探测的径向和纵向范围也不同。当地层含气时，会引起中子测井孔隙度减小和密度测井孔隙

33、度增大。当地层含气时，会引起中子测井孔隙度减小和密度测井孔隙度增大。（2 2）中子一密度交会法）中子一密度交会法272 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.2 火山岩火山岩基质基质孔隙度孔隙度计算方法计算方法 由于中子测井比密度测井径向探测深度大由于中子测井比密度测井径向探测深度大23倍，中子测井比密度倍，中子测井比密度测井受侵入带含气饱和度的影响程度大。过去国内外使用传统的测井定量测井受侵入带含气饱和度的影响程度大。过去国内外使用传统的测井定量解释孔隙度计算方程，确定的气层孔隙度偏低。解释孔隙度计算方程，确定的气层孔隙度偏低。 这里利用谭廷栋提出的测井定量解释气层的孔隙度计算方程，可以有这

34、里利用谭廷栋提出的测井定量解释气层的孔隙度计算方程，可以有效消除含气饱和度的影响，其方程为：效消除含气饱和度的影响，其方程为： （2 2）中子一密度交会法）中子一密度交会法8422DNDN282 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.2 火山岩火山岩基质基质孔隙度孔隙度计算方法计算方法（3 3）多元线性回归法）多元线性回归法 中性、基性火山岩类孔隙度参数计算中性、基性火山岩类孔隙度参数计算 对于安山岩类、玄武岩类、粗安岩类和英安岩类，根据其骨架参数，对于安山岩类、玄武岩类、粗安岩类和英安岩类，根据其骨架参数，分别计算其密度、中子及声波时差孔隙度，并采用中子、密度、声波时差分别计算其密度、中子及

35、声波时差孔隙度，并采用中子、密度、声波时差计算的孔隙度进行多元线性回归来确定孔隙度。计算公式分别为：计算的孔隙度进行多元线性回归来确定孔隙度。计算公式分别为：292 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.2 火山岩火山岩基质基质孔隙度孔隙度计算方法计算方法（3 3）多元线性回归法）多元线性回归法 流纹岩类储层基质孔隙度参数计算流纹岩类储层基质孔隙度参数计算 根据所确定的流纹岩类岩石骨架参数，分别应用密度、中子及声波测根据所确定的流纹岩类岩石骨架参数，分别应用密度、中子及声波测井资料分别计算岩石的基质孔隙度。从计算结果看，三种测井曲线计算的井资料分别计算岩石的基质孔隙度。从计算结果看，三种测井曲

36、线计算的孔隙度与岩心分析结果之间均有较好的相关性。但是，由于受储层含气等孔隙度与岩心分析结果之间均有较好的相关性。但是，由于受储层含气等因素的影响，计算的三种孔隙度值与岩心分析孔隙度值相比偏高或偏低。因素的影响，计算的三种孔隙度值与岩心分析孔隙度值相比偏高或偏低。因此为了消除这些影响，同时考虑到中子、密度和声波计算的孔隙度与岩因此为了消除这些影响，同时考虑到中子、密度和声波计算的孔隙度与岩心分析孔隙度之间具有很好的线性相关性，采用中子、密度、声波计算的心分析孔隙度之间具有很好的线性相关性，采用中子、密度、声波计算的孔隙度相结合确定岩石的基质孔隙度。计算公式为：孔隙度相结合确定岩石的基质孔隙度。

37、计算公式为：DCBASND302 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.2 火山岩火山岩基质基质孔隙度孔隙度计算方法计算方法（4 4）核磁共振法）核磁共振法 核磁共振测井依据观测信号强度与孔隙流体中氢核含量的对应关系来核磁共振测井依据观测信号强度与孔隙流体中氢核含量的对应关系来确定地层孔隙度。如果观测信号能够正确地反映宏观磁化强度确定地层孔隙度。如果观测信号能够正确地反映宏观磁化强度M，那么，那么，它在零时刻的数值大小将与地层孔隙中的含氢总量成正比，经过恰当的标它在零时刻的数值大小将与地层孔隙中的含氢总量成正比，经过恰当的标定，即可由零时刻的信号强度确定岩层的孔隙度。定，即可由零时刻的信号强度

38、确定岩层的孔隙度。iiPE)0(（5 5）基于元素俘获能谱测井计算孔隙度方法）基于元素俘获能谱测井计算孔隙度方法 ECS测井可以获得火山岩主要造岩元素测井可以获得火山岩主要造岩元素Si、Fe、Ti、Ca、Al、S、Cl、Cr、Gd等的质量百分含量，这些元素的含量与岩石的骨架密度直接相关。等的质量百分含量，这些元素的含量与岩石的骨架密度直接相关。斯伦贝谢公司根据实验室岩心分析得到了岩石骨架密度和化学成分数据，斯伦贝谢公司根据实验室岩心分析得到了岩石骨架密度和化学成分数据，建立了岩石骨架参数与岩石元素含量的关系：建立了岩石骨架参数与岩石元素含量的关系：312 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.

39、2 火山岩火山岩基质基质孔隙度孔隙度计算方法计算方法（5 5）基于元素俘获能谱测井计算孔隙度方法）基于元素俘获能谱测井计算孔隙度方法322 2、基质孔隙度计算、基质孔隙度计算2.2 火山岩火山岩基质基质孔隙度孔隙度计算方法计算方法（5 5）基于元素俘获能谱测井计算孔隙度方法）基于元素俘获能谱测井计算孔隙度方法 由于由于ECS测井能准确地连续确定地层的骨架参数，因此根据测井能准确地连续确定地层的骨架参数，因此根据ECS测测井资料确定的骨架参数结合常规密度测井和中子测井资料，并利用中井资料确定的骨架参数结合常规密度测井和中子测井资料，并利用中子子密度交会就能够合理计算每一个采样点的孔隙度参数。密度

40、交会就能够合理计算每一个采样点的孔隙度参数。 值得说明的是，回归公式具有地区经验性，而且是在岩心分析的基值得说明的是，回归公式具有地区经验性，而且是在岩心分析的基础上得到的，需要有大量的实验室分析数据做基础，不同地质背景或者础上得到的，需要有大量的实验室分析数据做基础，不同地质背景或者不同的地区孔隙度回归计算公式往往存在较大的差异性。不同的地区孔隙度回归计算公式往往存在较大的差异性。所以对于一个所以对于一个新的探区，如果还没有大量的实验室测量数据，回归的方法往往是不实新的探区，如果还没有大量的实验室测量数据，回归的方法往往是不实用的。用的。333 3、裂缝参数计算、裂缝参数计算3.1 裂缝宽度

41、定量计算的方法裂缝宽度定量计算的方法 用双侧向测井资料仍可以计算火山岩的裂缝张开度，其方法类似于碳用双侧向测井资料仍可以计算火山岩的裂缝张开度，其方法类似于碳酸盐岩裂缝张开度的计算。酸盐岩裂缝张开度的计算。（1 1）声成像测井资料裂缝宽度计算方法）声成像测井资料裂缝宽度计算方法 声波成像测量结果受多种因素影响，这是由于仪器本身的测量物理声波成像测量结果受多种因素影响，这是由于仪器本身的测量物理特性所决定的。在各种影响因素中，地层的岩性、井壁的表面结构、发特性所决定的。在各种影响因素中，地层的岩性、井壁的表面结构、发射点到井壁的距离、钻井液密度及声波入射角都是重要的影响因素。这射点到井壁的距离、

42、钻井液密度及声波入射角都是重要的影响因素。这些因素集中反映在回波幅度的变化上，因此可以利用裂缝的视宽度与回些因素集中反映在回波幅度的变化上，因此可以利用裂缝的视宽度与回波幅度的变化关系计算裂缝的真宽度。波幅度的变化关系计算裂缝的真宽度。343 3、裂缝参数计算、裂缝参数计算3.1 裂缝宽度定量计算的方法裂缝宽度定量计算的方法 以以CBIL测井为例，对裂缝宽度定量计算方法进行介绍。在回波幅度测井为例，对裂缝宽度定量计算方法进行介绍。在回波幅度图像上，如果用亮色表示高幅度值，用暗色表示低幅度值，则裂缝通常图像上，如果用亮色表示高幅度值，用暗色表示低幅度值，则裂缝通常是一条不光滑的正弦曲线。在裂缝轨

43、迹上某一点的垂直方向切割裂缝，是一条不光滑的正弦曲线。在裂缝轨迹上某一点的垂直方向切割裂缝，然后将切面上每一点的回波幅度连接成一条曲线，就是裂缝轮廓线。轮然后将切面上每一点的回波幅度连接成一条曲线，就是裂缝轮廓线。轮廓线的两端幅度值较高，代表基岩的回波幅度，称为裂缝基岩的背景值。廓线的两端幅度值较高，代表基岩的回波幅度，称为裂缝基岩的背景值。轮廓线的中间幅度值较低，代表裂缝区的回波幅度，称为裂缝轮廓线的轮廓线的中间幅度值较低，代表裂缝区的回波幅度，称为裂缝轮廓线的峰值。为了消除噪声的影响，一般在裂缝切面的裂缝轮廓线上，画一条峰值。为了消除噪声的影响，一般在裂缝切面的裂缝轮廓线上，画一条背景线，

44、使背景线位于裂缝轮廓线上部的背景线，使背景线位于裂缝轮廓线上部的10的位置，如图的位置，如图5-60(b)所示。所示。然后根据背景线与裂缝轮廓线的回波幅度计算裂缝宽度。然后根据背景线与裂缝轮廓线的回波幅度计算裂缝宽度。353 3、裂缝参数计算、裂缝参数计算3.1 裂缝宽度定量计算的方法裂缝宽度定量计算的方法（1 1）声成像测井资料裂缝宽度计算方法）声成像测井资料裂缝宽度计算方法图图5-60 裂缝正弦轨迹线裂缝正弦轨迹线(a)与裂缝切面的轮廓线与裂缝切面的轮廓线(b)（据李宁等，（据李宁等，2009） 李宁等（李宁等（2009）首先从）首先从CBIL测井资料中筛选出测井质量较好的测井资料中筛选出

45、测井质量较好的5次测次测井资料进行分析后得出，如果用裂缝轮廓线表示裂缝的回波幅度变化，则井资料进行分析后得出，如果用裂缝轮廓线表示裂缝的回波幅度变化，则裂缝回波幅度与裂缝宽度关系可以有三种形式裂缝回波幅度与裂缝宽度关系可以有三种形式(图图5-61)：363 3、裂缝参数计算、裂缝参数计算3.1 裂缝宽度定量计算的方法裂缝宽度定量计算的方法 三种形式三种形式(图图5-61)：裂缝宽度小于测井仪器探测宽度，回波幅度衰裂缝宽度小于测井仪器探测宽度，回波幅度衰减较小，如图减较小，如图5-61(a)所示；所示；裂缝宽度等于测井仪器探测宽度，回波幅度裂缝宽度等于测井仪器探测宽度，回波幅度衰减较大，如图衰减

46、较大，如图5-61(b)所示；所示；裂缝宽度大于测井仪器探测宽度，回波幅裂缝宽度大于测井仪器探测宽度，回波幅度衰减较大，且回波幅度衰减量趋于一个定值，如图度衰减较大，且回波幅度衰减量趋于一个定值，如图5-61(c)所示。所示。（1 1）声成像测井资料裂缝宽度计算方法）声成像测井资料裂缝宽度计算方法图图5-61 裂缝回波幅度与裂缝宽度的关系（据李宁等，裂缝回波幅度与裂缝宽度的关系（据李宁等，2009） 373 3、裂缝参数计算、裂缝参数计算3.1 裂缝宽度定量计算的方法裂缝宽度定量计算的方法（2 2）电成像测井资料裂缝宽度计算方法）电成像测井资料裂缝宽度计算方法 裂缝宽度是指有效裂缝的张开度。成

47、像测井只能测量井壁表面的裂缝裂缝宽度是指有效裂缝的张开度。成像测井只能测量井壁表面的裂缝张开度，可能与裂缝的真实张开度存在一定的误差，但是在相同测井条件张开度，可能与裂缝的真实张开度存在一定的误差，但是在相同测井条件下，通过成像测井方法计算出的裂缝张开度，可以指示裂缝的真实宽度。下，通过成像测井方法计算出的裂缝张开度，可以指示裂缝的真实宽度。 实际裂缝宽度与裂缝视宽度的关系实际裂缝宽度与裂缝视宽度的关系 裂缝视宽度是成像图中裂缝显示的宽度。裂缝视宽度测量的具体方法裂缝视宽度是成像图中裂缝显示的宽度。裂缝视宽度测量的具体方法是将成像图水平方向和垂直方向的长度与物理模型的实际长度比例均设为是将成像

48、图水平方向和垂直方向的长度与物理模型的实际长度比例均设为1:1，以基质电阻率值为阈值对电阻率扫描数据进行二值化，将彩色图像，以基质电阻率值为阈值对电阻率扫描数据进行二值化，将彩色图像转换成一幅黑白图像，用黑色条带代表裂缝；黑色条带宽度为裂缝视宽度，转换成一幅黑白图像，用黑色条带代表裂缝；黑色条带宽度为裂缝视宽度，显示宽度受所设定的上下幅度值影响。这好比上下移动截止值，当阈值接显示宽度受所设定的上下幅度值影响。这好比上下移动截止值，当阈值接近基质时，裂缝视宽度值就大；当阈值接近裂缝区幅度值时，裂缝的视宽近基质时，裂缝视宽度值就大；当阈值接近裂缝区幅度值时，裂缝的视宽度值就小。所以，阈值的选择对裂

49、缝的视宽度的计算结果影响极大。度值就小。所以，阈值的选择对裂缝的视宽度的计算结果影响极大。383 3、裂缝参数计算、裂缝参数计算3.1 裂缝宽度定量计算的方法裂缝宽度定量计算的方法 裂缝的视宽度也可以利用裂缝幅度变化的数据点数乘以采样间隔的方法计算。裂缝的视宽度也可以利用裂缝幅度变化的数据点数乘以采样间隔的方法计算。在电成像测井图上，选择一条电阻率曲线计算其裂缝的视宽度，如图在电成像测井图上，选择一条电阻率曲线计算其裂缝的视宽度，如图5-62所示，所示，利用乘积的方法计算出利用乘积的方法计算出2mm的水平裂缝的视宽度为的水平裂缝的视宽度为3.8cm。选择一组电成像测井。选择一组电成像测井曲线计

50、算其裂缝的视宽度，结果相同。说明虽然裂缝的视宽度与裂缝的真实宽度曲线计算其裂缝的视宽度，结果相同。说明虽然裂缝的视宽度与裂缝的真实宽度相差很大，但是其对应关系是固定的，可以进行近似计算。从图相差很大，但是其对应关系是固定的，可以进行近似计算。从图5-63中可以看出，中可以看出，裂缝的视宽度与裂缝宽度相差许多，如果将裂缝的视宽度当作裂缝宽度是错误的。裂缝的视宽度与裂缝宽度相差许多，如果将裂缝的视宽度当作裂缝宽度是错误的。 （2 2）电成像测井资料裂缝宽度计算方法）电成像测井资料裂缝宽度计算方法图图5-62 一条电阻率曲线（据李宁等，一条电阻率曲线（据李宁等，2009） 图图5-63 实际裂缝宽度