本發(fā)明屬于油氣勘探開發(fā)技術(shù)中的儲(chǔ)層裂縫表征技術(shù),特別涉及一種基于巖心的裂縫連續(xù)表征方法。
背景技術(shù):
裂縫作為石油和天然氣的一種重要儲(chǔ)存空間和運(yùn)輸通道,無(wú)論是在流體儲(chǔ)集還是在油氣運(yùn)移方面都起著至關(guān)主要的作用。因此,裂縫評(píng)價(jià)、尤其是在孔隙度和滲透率都極低的非常規(guī)油氣儲(chǔ)層中的裂縫評(píng)價(jià),成為優(yōu)選油氣勘探有利區(qū)以及制定下一步開發(fā)方案的一項(xiàng)重要工作。裂縫的有效、精確表征是裂縫評(píng)價(jià)的必要前提,只有建立起一套可方便實(shí)施、可定量描述、可縱橫對(duì)比的裂縫表征方案,才能為后期的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與生產(chǎn)決策提供正確指導(dǎo)。
現(xiàn)有的巖心裂縫表征方法中,最常用的是利用裂縫線密度(即單位巖心長(zhǎng)度內(nèi)裂縫發(fā)育的總條數(shù))對(duì)裂縫發(fā)育程度進(jìn)行描述。但是,線密度描述方法具有明顯的劣勢(shì):其一,裂縫線密度僅考慮了裂縫的條數(shù)而未考慮裂縫傾角、裂縫性質(zhì)等重要參數(shù)對(duì)裂縫表征的影響;其二,裂縫線密度的單位統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)度通常為某地層厚度,長(zhǎng)度較長(zhǎng),從而導(dǎo)致計(jì)算精度較低。因此,在巖心觀測(cè)中采用線密度對(duì)裂縫進(jìn)行表征,不能滿足油氣勘探高精度定量描述的實(shí)際需要。裂縫面密度(即單位巖心面積內(nèi)裂縫發(fā)育的總長(zhǎng)度)描述方法在一定程度上提高了表征精度,但是,裂縫面密度測(cè)量通常是基于單個(gè)巖心進(jìn)行裂縫統(tǒng)計(jì),測(cè)量較為繁瑣,且受巖心長(zhǎng)度這一非地質(zhì)因素影響較大,計(jì)算精度偏低,垂向上也不具備連續(xù)性,縱、橫向可對(duì)比性較差。因此,有必要形成一套方便巖心實(shí)測(cè)、測(cè)量精度統(tǒng)一、縱向可連續(xù)表征、橫向可量化對(duì)比的巖心裂縫表征新方法,以滿足油氣前期勘探的實(shí)際需求。
該方法在國(guó)內(nèi)首次針對(duì)巖心層段提出了裂縫連續(xù)表征方法,簡(jiǎn)化了測(cè)試流程,保證了參數(shù)的完整性,能夠在巖心實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上垂向連續(xù)、定量、統(tǒng)一地反映裂縫集中程度,提高了裂縫指標(biāo)的可對(duì)比性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有方法的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種基于巖心的裂縫連續(xù)表征方法,基于實(shí)測(cè)巖心裂縫中心深度、長(zhǎng)度、開度、充填程度及充填物、傾角及巖心直徑等關(guān)鍵參數(shù),確定測(cè)量精度,設(shè)計(jì)基于單位巖心長(zhǎng)度和相關(guān)參數(shù)的裂縫發(fā)育程度計(jì)算方法,進(jìn)而對(duì)裂縫發(fā)育程度進(jìn)行連續(xù)定量表征,提高巖心裂縫面密度和面縫率計(jì)算精度,為裂縫定量預(yù)測(cè)提供可靠的數(shù)據(jù)資料保證。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種基于巖心的裂縫連續(xù)表征方法,包括以下步驟:
步驟一、裂縫類型識(shí)別:裂縫的有效識(shí)別是裂縫準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)的基本前提,主要是在巖心觀測(cè)中對(duì)不同成因和性質(zhì)的裂縫進(jìn)行區(qū)分;裂縫整體劃分為人工裂縫和天然裂縫兩類,在裂縫觀測(cè)時(shí)要排除人工裂縫對(duì)裂縫表征的干擾;天然裂縫又分為構(gòu)造裂縫和非構(gòu)造裂縫兩類:構(gòu)造裂縫主要包括張性裂縫、剪性裂縫和壓性裂縫,而非構(gòu)造裂縫則主要包括溶蝕縫、壓實(shí)縫、風(fēng)化縫、層間縫和沉積裂縫;
裂縫類型按以下特點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別:
人工裂縫指由于人工施鉆所形成的相關(guān)裂縫,其形態(tài)在很大程度上取決于壓裂井附近的現(xiàn)代地應(yīng)力狀態(tài)及鉆孔方向;在未壓裂的井段中,人工裂縫通常僅見于巖心表面,很難貫穿至巖心內(nèi)部或切穿巖心,且形態(tài)與鉆頭形狀具有明顯相似性,因此其能夠與天然裂縫有效區(qū)分;
天然裂縫中,構(gòu)造裂縫往往與區(qū)域構(gòu)造作用密切相關(guān),斷裂或褶皺附近的構(gòu)造裂縫通常較為發(fā)育,成組出現(xiàn)、走向穩(wěn)定、平直、穿一層或多層,且剪性裂縫的延伸性和平整度顯著優(yōu)于張性裂縫和壓性裂縫;非構(gòu)造裂縫成因復(fù)雜,形態(tài)多樣,尺度跨度和走向變化大,與構(gòu)造作用無(wú)關(guān):溶蝕縫指成巖后地層中的部分物質(zhì)在酸性流體作用下溶蝕形成的裂縫,通常在裂縫面上可見明顯礦物溶蝕特征;而由于地層存在一些封閉的含液成巖縫和氣孔,在垂向的壓實(shí)作用下,液體壓力上升會(huì)導(dǎo)致在側(cè)向壓力較小的方向擴(kuò)展形成裂縫,這類裂縫則稱之為壓實(shí)縫,往往呈頭蓋骨“縫合線”狀;風(fēng)化縫指由于表層風(fēng)化、剝蝕和蓋層沉積,在風(fēng)化殼和不整合面上所形成的裂縫,橫截面多呈“v”字型,切割巖層較淺,通常不切穿巖層,走向不穩(wěn)定;層間縫為在相鄰地層間,由于層面間不整合或沉積條件不同所形成的層間裂縫群,通常傾角變化大,與地層面平行,走向離散,不切穿地層;而由于流體的定向流動(dòng)和沖擊作用,礫石、巖屑會(huì)呈定向排列,形成液體流動(dòng)通道,進(jìn)而形成沉積裂縫,并與沉積構(gòu)造特征密切相關(guān);
步驟二、裂縫參數(shù)統(tǒng)計(jì):基于不同類型裂縫的識(shí)別,統(tǒng)計(jì)各條裂縫的相關(guān)參數(shù),相關(guān)參數(shù)主要包括裂縫性質(zhì)、裂縫中心深度f(wàn)mid,單位m、裂縫長(zhǎng)度lfrac,單位m、裂縫開度w,單位mm、充填程度及充填物、裂縫傾角dip和巖心直徑d,單位m;其中,裂縫中心深度f(wàn)mid測(cè)量不便時(shí),首先測(cè)量裂縫的頂深ftop,單位m和底深fbtm,單位m,然后利用公式:
間接計(jì)算得到裂縫中心深度f(wàn)mid;裂縫長(zhǎng)度lfrac指裂縫在巖心上截取的直線長(zhǎng)度,通常表示為裂縫橢圓截面的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度;裂縫開度w指裂縫的張開程度,亦即裂縫兩側(cè)的間隔距離;充填程度反映裂縫內(nèi)的充填情況,主要包括全充填、半充填和未充填三類;裂縫傾角dip指裂縫面與巖心橫截面間的夾角;裂縫長(zhǎng)度lfrac、裂縫頂深ftop和底深fbtm、裂縫傾角dip之間滿足關(guān)系式:
fbtm-ftop=lfrac·sin(dip)(2)
步驟三、表征精度確定:表征精度指進(jìn)行裂縫計(jì)量的最小巖心單元,用每次裂縫表征的單位巖心長(zhǎng)度lunit表示;表征精度為均勻劃分或根據(jù)實(shí)際計(jì)量需求按地層、巖性、沉積相等非均勻劃分;單位巖心頂深和底深分別為utop,單位m和ubtm,單位m,且滿足以下關(guān)系式:
lunit=ubtm-utop(3)
步驟四、裂縫密度表征:裂縫密度反映裂縫的集中程度,有線密度、面密度和體密度之分;線密度指一條單位長(zhǎng)度的測(cè)線上通過(guò)的裂縫總條數(shù),面密度指單位面積內(nèi)所有裂縫的總長(zhǎng)度,而體密度指在單位體積內(nèi)裂縫穿切的總面積;本發(fā)明按面密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),即:
式中,ds代表裂縫面密度,s代表測(cè)量面面積,li代表該測(cè)量面內(nèi)各條裂縫的長(zhǎng)度;將各單位巖心段的縱截面作為測(cè)量面,則上式可變換為:
針對(duì)每條裂縫,由于裂縫的對(duì)應(yīng)深度與單位巖心段深度并非完全一致,二者存在多種交互關(guān)系,而實(shí)際僅需統(tǒng)計(jì)在該單位巖心段內(nèi)的裂縫長(zhǎng)度,因此上式進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為:
ds(unit)為某一單位巖心內(nèi)的裂縫面密度;lreal(unit)代表各條裂縫在該單位巖心上截取的實(shí)際長(zhǎng)度,其進(jìn)一步表征為:
式中,min(ubtm,fbtm)代表某單位巖心底深與裂縫底深二者中的較小值,max(utop,ftop)代表某單位巖心頂深與裂縫頂深二者中的較大值;max[0,t]代表對(duì)t取正值,而利用max[0,min(ubtm,fbtm)-max(utop,ftop)]則能夠計(jì)算各條裂縫在該單位巖心內(nèi)的裂縫垂向長(zhǎng)度,再除以sin(dip)即得該單位巖心內(nèi)的真實(shí)裂縫長(zhǎng)度lreal(unit);根據(jù)公式易知,當(dāng)裂縫與單位巖心段不相交時(shí),lreal(unit)=0;當(dāng)裂縫與單位巖心段部分相交時(shí),lreal(unit)≤lfrac;而當(dāng)裂縫完全在單位巖心段內(nèi)時(shí),lreal(unit)=lfrac;當(dāng)某段巖心的裂縫面密度值ds(unit)較高時(shí),反映該段裂縫較為發(fā)育;而當(dāng)某段巖心的裂縫面密度值ds(unit)較低時(shí),則反映該段裂縫發(fā)育能力不足;
步驟五、裂縫面縫率表征:裂縫面縫率(φ)指測(cè)量面內(nèi)裂縫所占面積與單位測(cè)量面積的比值,計(jì)算公式為:
公式中,s代表巖心測(cè)量面,si代表測(cè)量面內(nèi)每條裂縫所占面積;由于每個(gè)裂縫面積均表示為裂縫長(zhǎng)度li與裂縫寬度wi之積,因此上式進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為:
將巖心測(cè)量中各單位巖心段的縱截面作為測(cè)量面,則上述公式表述為:
φ(unit)為某單位巖心段內(nèi)的裂縫面縫率;(li·wi)代表測(cè)量面內(nèi)每條裂縫所占面積;同裂縫面密度計(jì)算方法一致,上式進(jìn)一步演變?yōu)椋?/p>
式中,sreal(unit)代表在該單位巖心段內(nèi)各裂縫截面積,其詳述為:
當(dāng)某段巖心的裂縫面縫率值φ(unit)較高時(shí),反映該段裂縫能提供的孔隙度較高;而當(dāng)某段巖心的裂縫面縫率值φ(unit)較低時(shí),則指示該段裂縫所提供的巖石孔隙相對(duì)不足;
步驟六、構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比:用于反映某井裂縫的主要成因;在此采用構(gòu)造裂縫面密度與非構(gòu)造裂縫面密度的比值進(jìn)行表征,以反映裂縫以構(gòu)造成因?yàn)橹鬟€是以非構(gòu)造成因?yàn)橹鳎桓鶕?jù)步驟四,構(gòu)造裂縫面密度表示為:
而非構(gòu)造裂縫面密度則表示為:
兩式相除,即得:
當(dāng)某段巖心的構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比rstr/nonstr高于1時(shí),反映該段巖心裂縫主要以構(gòu)造成因?yàn)橹?;而?dāng)某段巖心的構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比rstr/nonstr低于1時(shí),反映該段巖心裂縫則主要以非構(gòu)造成因?yàn)橹鳌?/p>
本發(fā)明基于巖心的裂縫連續(xù)表征方法,將實(shí)測(cè)巖心裂縫參數(shù)與實(shí)際刻畫精度相結(jié)合,可連續(xù)表征裂縫在垂向上的分布情況和集中程度,能更好地滿足油氣勘探開發(fā)、特別是裂縫型和非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的實(shí)際需求。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明中的巖心裂縫連續(xù)表征方法流程圖。
圖2為本發(fā)明中的巖心裂縫相關(guān)參數(shù)示意圖。
圖3為本發(fā)明中的表征精度示意圖。
圖4為本發(fā)明中的裂縫面密度表征示意圖。
圖5為本發(fā)明中的裂縫長(zhǎng)度與單位巖心關(guān)系示意圖,其中:圖5a為貫穿單位巖心的裂縫長(zhǎng)度示意圖,圖5b為穿插單位巖心的裂縫長(zhǎng)度示意圖,圖5c為單位巖心內(nèi)的裂縫長(zhǎng)度示意圖,圖5d為單位巖心外的裂縫長(zhǎng)度示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本發(fā)明為一種基于巖心的裂縫連續(xù)表征方法,包括以下步驟:
步驟一、裂縫類型識(shí)別:裂縫的有效識(shí)別是裂縫準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)的基本前提,主要是在巖心觀測(cè)中對(duì)不同成因和性質(zhì)的裂縫進(jìn)行區(qū)分。裂縫整體劃分為人工裂縫和天然裂縫兩類,在裂縫觀測(cè)時(shí)要排除人工裂縫對(duì)裂縫表征的干擾。天然裂縫又可以分為構(gòu)造裂縫和非構(gòu)造裂縫兩類:構(gòu)造裂縫主要包括張性裂縫、剪性裂縫和壓性裂縫,而非構(gòu)造裂縫則主要包括溶蝕縫、壓實(shí)縫、風(fēng)化縫、層間縫和沉積裂縫等。
人工裂縫指由于人工施鉆所形成的相關(guān)裂縫,其形態(tài)在很大程度上取決于壓裂井附近的現(xiàn)代地應(yīng)力狀態(tài)及鉆孔方向。在未壓裂的井段中,人工裂縫通常僅見于巖心表面,很難貫穿至巖心內(nèi)部或切穿巖心,且形態(tài)與鉆頭形狀具有明顯相似性,因此其能夠與天然裂縫有效區(qū)分。
天然裂縫中,構(gòu)造裂縫往往與區(qū)域構(gòu)造作用密切相關(guān),斷裂或褶皺附近的構(gòu)造裂縫通常較為發(fā)育,一般成組出現(xiàn)、走向穩(wěn)定、平直、穿一層或多層,且剪性裂縫的延伸性和平整度顯著優(yōu)于張性裂縫和壓性裂縫。非構(gòu)造裂縫成因復(fù)雜,形態(tài)多樣,尺度跨度和走向變化大,與構(gòu)造作用無(wú)關(guān):溶蝕縫指成巖后地層中的部分物質(zhì)在酸性流體作用下溶蝕形成的裂縫,通常在裂縫面上可見明顯礦物溶蝕特征;而由于地層存在一些封閉的含液成巖縫和氣孔,在垂向的壓實(shí)作用下,液體壓力上升會(huì)導(dǎo)致在側(cè)向壓力較小的方向擴(kuò)展形成裂縫,這類裂縫則稱之為壓實(shí)縫,往往呈頭蓋骨“縫合線”狀;風(fēng)化縫指由于表層風(fēng)化、剝蝕和蓋層沉積,在風(fēng)化殼和不整合面上所形成的裂縫,橫截面多呈“v”字型,切割巖層較淺,通常不切穿巖層,走向不穩(wěn)定;層間縫為在相鄰地層間,由于層面間不整合或沉積條件不同所形成的層間裂縫群,通常傾角變化大,與地層面平行,走向離散,不切穿地層;而由于流體的定向流動(dòng)和沖擊作用,礫石、巖屑會(huì)呈定向排列,形成液體流動(dòng)通道,進(jìn)而可形成沉積裂縫,并與沉積構(gòu)造特征密切相關(guān)。
步驟二、裂縫參數(shù)統(tǒng)計(jì):基于不同類型裂縫的識(shí)別,統(tǒng)計(jì)各條裂縫的相關(guān)參數(shù),相關(guān)參數(shù)主要包括裂縫性質(zhì)、裂縫中心深度f(wàn)mid(m)、裂縫長(zhǎng)度lfrac(m)、裂縫開度w(mm)、充填程度及充填物、裂縫傾角dip(°)和巖心直徑d(m)(圖2)。其中,裂縫中心深度測(cè)量不便時(shí),可首先測(cè)量裂縫的頂深ftop(m)和底深fbtm(m),然后利用公式:
間接計(jì)算得到;裂縫長(zhǎng)度(lfrac)指裂縫在巖心上截取的直線長(zhǎng)度,通??杀硎緸榱芽p橢圓截面的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度;裂縫開度(w)指裂縫的張開程度,亦即裂縫兩側(cè)的間隔距離;充填程度可反映裂縫內(nèi)的充填情況,主要包括全充填、半充填和未充填三類;裂縫傾角指裂縫面與巖心橫截面間的夾角。通常而言,裂縫長(zhǎng)度(lfrac)、裂縫頂深(ftop)和底深(fbtm)、裂縫傾角(dip)之間滿足關(guān)系式:
fbtm-ftop=lfrac·sin(dip).(2)
步驟三、表征精度確定:表征精度指進(jìn)行裂縫計(jì)量的最小巖心單元,可用每次裂縫表征的單位巖心長(zhǎng)度(lunit)表示(圖3)。表征精度既可均勻劃分,也可根據(jù)實(shí)際計(jì)量需求按地層、巖性、沉積相等非均勻劃分。單位巖心頂深和底深分別為utop(m)和ubtm(m),且滿足以下關(guān)系式:
lunit=ubtm-utop.(3)
步驟四、裂縫密度表征:裂縫密度可反映裂縫的集中程度,有線密度、面密度和體密度之分。線密度指一條單位長(zhǎng)度的測(cè)線上通過(guò)的裂縫總條數(shù),面密度指單位面積內(nèi)所有裂縫的總長(zhǎng)度,而體密度指在單位體積內(nèi)裂縫穿切的總面積。本發(fā)明按面密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),即:
式中,ds代表裂縫面密度,s代表測(cè)量面面積,li代表該測(cè)量面內(nèi)各條裂縫的長(zhǎng)度。將各單位巖心段的縱截面作為測(cè)量面,則上式可變換為(圖4):
針對(duì)每條裂縫,由于裂縫的對(duì)應(yīng)深度與單位巖心段深度并非完全一致,二者存在多種交互關(guān)系,而實(shí)際僅需統(tǒng)計(jì)在該單位巖心段內(nèi)的裂縫長(zhǎng)度,因此上式可進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為(圖5):
ds(unit)為某一單位巖心內(nèi)的裂縫面密度;lreal(unit)代表各條裂縫在該單位巖心上截取的實(shí)際長(zhǎng)度,其可進(jìn)一步表征為:
式中,min(ubtm,fbtm)代表某單位巖心底深與裂縫底深二者中的較小值,max(utop,ftop)代表某單位巖心頂深與裂縫頂深二者中的較大值。max[0,t]代表對(duì)t取正值,而利用max[0,min(ubtm,fbtm)-max(utop,ftop)]則可計(jì)算各條裂縫在該單位巖心內(nèi)的裂縫垂向長(zhǎng)度,再乘以sin(dip)即可得該單位巖心內(nèi)的真實(shí)裂縫長(zhǎng)度lreal(unit)(圖5)。根據(jù)公式易知,當(dāng)裂縫與單位巖心段不相交時(shí),lreal(unit)=0,如圖5d;當(dāng)裂縫與單位巖心段部分相交時(shí),lreal(unit)≤lfrac,如圖5a、5b;而當(dāng)裂縫完全在單位巖心段內(nèi)時(shí),lreal(unit)=lfrac,如圖5c。當(dāng)某段巖心的裂縫面密度值ds(unit)較高時(shí),可反映該段裂縫較為發(fā)育;而當(dāng)某段巖心的裂縫面密度值ds(unit)較低時(shí),則可反映該段裂縫發(fā)育能力不足。
步驟五、裂縫面縫率表征:裂縫面縫率(φ)指測(cè)量面內(nèi)裂縫所占面積與單位測(cè)量面積的比值,計(jì)算公式為:
公式中,s代表巖心測(cè)量面,si代表測(cè)量面內(nèi)每條裂縫所占面積。由于每個(gè)裂縫面積均可表示為裂縫長(zhǎng)度(li)與裂縫寬度(wi)之積,因此上式可進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為:
將巖心測(cè)量中各單位巖心段的縱截面作為測(cè)量面,則上述公式可表述為:
φ(unit)為某單位巖心段內(nèi)的裂縫面縫率;(li·wi)代表測(cè)量面內(nèi)每條裂縫所占面積。同裂縫面密度計(jì)算方法一致,上式可進(jìn)一步演變?yōu)椋?/p>
式中,sreal(unit)代表在該單位巖心段內(nèi)各裂縫截面積,其可詳述為:
當(dāng)某段巖心的裂縫面縫率值φ(unit)較高時(shí),可反映該段裂縫能提供的孔隙度較高;而當(dāng)某段巖心的裂縫面縫率值φ(unit)較低時(shí),則指示該段裂縫所提供的巖石孔隙相對(duì)不足。
步驟六、構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比:用于反映某井裂縫的主要成因;在此采用構(gòu)造裂縫面密度與非構(gòu)造裂縫面密度的比值進(jìn)行表征,以反映裂縫以構(gòu)造成因?yàn)橹鬟€是以非構(gòu)造成因?yàn)橹?。根?jù)步驟四,構(gòu)造裂縫面密度可表示為:
而非構(gòu)造裂縫面密度則表示為:
兩式相除,即可得:
當(dāng)某段巖心的構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比rstr/nonstr高于1時(shí),反映該段巖心裂縫主要以構(gòu)造成因?yàn)橹?;而?dāng)某段巖心的構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比rstr/nonstr低于1時(shí),反映該段巖心裂縫則主要以非構(gòu)造成因?yàn)橹鳌?/p>
為了使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明專利中的巖心裂縫連續(xù)表征方法有更深刻的理解,下面將以a井為例,參照流程圖(圖1),對(duì)本發(fā)明中的裂縫連續(xù)表征方法做進(jìn)一步詳細(xì)介紹。
步驟一、裂縫類型識(shí)別:a井為某研究區(qū)的頁(yè)巖氣鉆井。以a井中3030-3036m深度段作為研究對(duì)象,在排除人工裂縫后,主要識(shí)別出剪性構(gòu)造裂縫和層間縫兩類裂縫,并以層間縫為主。
步驟二、裂縫參數(shù)統(tǒng)計(jì):基于所識(shí)別的不同類型裂縫,分別統(tǒng)計(jì)巖心直徑(d)、每條裂縫的中心深度(fmid)、長(zhǎng)度(lfrac)、開度(w)、充填程度和充填物以及傾角(dip)等關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)裂縫類型識(shí)別與裂縫參數(shù)統(tǒng)計(jì),該井取心層段裂縫主要參數(shù)統(tǒng)計(jì)如下(表1):
表1a井主要裂縫參數(shù)匯總表
a井主要統(tǒng)計(jì)了上奧陶統(tǒng)觀音橋組和五峰組兩套地層的裂縫參數(shù)。其中,觀音橋組巖性以深灰色、灰黑色生屑泥質(zhì)灰?guī)r為主,而五峰組巖性則以黑色、灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖為主。裂縫類型主要包括構(gòu)造裂縫和層間縫兩種類型,充填類型以未充填為主,充填物均為方解石,裂縫長(zhǎng)度介于0.10-0.98m之間,開度為0.1-1.5mm,傾角存在低角度和高角度兩個(gè)峰值,低角度裂縫主要為層間縫,高角度裂縫主要為張性構(gòu)造裂縫。
步驟三、表征精度確定:由于統(tǒng)計(jì)的深度范圍為3030-3036m,共計(jì)長(zhǎng)度約6m;且鑒于本次表征主要用于反映裂縫在垂向分布上的差異性,因此將表征單位長(zhǎng)度lunit確定為1m,即依次表征3030-3031m、3031-3032m、3032-3033m、3033-3034m、3034-3035m和3035-3036m深度范圍的裂縫參數(shù)。
步驟四、裂縫密度表征:首先,根據(jù)公式(1)-(2)將裂縫中心深度轉(zhuǎn)換為裂縫頂深(ftop)和底深(fbtm);其次,根據(jù)公式(7),計(jì)算每條裂縫在某單位巖心段內(nèi)的實(shí)際統(tǒng)計(jì)裂縫長(zhǎng)度lreal(unit),如表2;最后,依據(jù)公式(6),將各單位巖心段內(nèi)的所有實(shí)際統(tǒng)計(jì)裂縫長(zhǎng)度匯總求和,再除以單位測(cè)量面面積,即可獲得a井垂向上的裂縫密度連續(xù)分布值(表2)。
表2a井裂縫密度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
步驟五、裂縫面縫率表征:基于表1內(nèi)的a井裂縫參數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),首先,根據(jù)公式(1)-(2)將裂縫中心深度轉(zhuǎn)換為裂縫頂深(ftop)和底深(fbtm);其次,根據(jù)公式(12),計(jì)算每條裂縫在單位巖心段內(nèi)實(shí)際所占裂縫面積sreal(unit),如表3;最后,依據(jù)公式(11),將各單位巖心段內(nèi)的所有實(shí)際裂縫所占面積匯總求和,再除以單位測(cè)量面面積,即可獲得a井裂縫面縫率的垂向連續(xù)分布值(表3)。
表3a井裂縫面縫率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
步驟六、構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比:基于表1和表2內(nèi)的a井裂縫基本參數(shù)數(shù)據(jù)和裂縫密度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),利用公式(13)-(14)分類計(jì)算構(gòu)造裂縫和非構(gòu)造裂縫的裂縫面密度值(表4和表5);在此基礎(chǔ)上,利用公式(15),計(jì)算各單位巖心段內(nèi)構(gòu)造裂縫密度與非構(gòu)造裂縫密度的比值,即為構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比(表6)。由于本組測(cè)試樣品中的非構(gòu)造裂縫均為層間縫,因此該比值結(jié)果也為構(gòu)造/層間裂縫比。巖心段上部構(gòu)造/層間裂縫比較高,整體大于2.0;下部比值極低,均低于0.5;可反映測(cè)試巖心段上部裂縫以構(gòu)造成因?yàn)橹?,下部裂縫則以非構(gòu)造成因?yàn)橹鳌?/p>
表4a井構(gòu)造裂縫密度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
表5a井非構(gòu)造裂縫密度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
表6a井構(gòu)造/非構(gòu)造裂縫比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,巖心裂縫各參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量是裂縫連續(xù)準(zhǔn)確表征的重要前提,而實(shí)際取心段巖心的完整性、連續(xù)性均可影響后期裂縫密度計(jì)算的準(zhǔn)確性。因此,為了保證該方法的計(jì)算結(jié)果可與測(cè)井、地震手段的分析結(jié)果進(jìn)行有效對(duì)比,在巖心觀測(cè)之前有必要整理、擺齊巖心,裂縫表征結(jié)果才具有較高的精度。