微電阻率掃描成像測(cè)井及其應(yīng)用-fmi

1、地層微電阻率掃描測(cè)井及應(yīng)用地層微電阻率掃描測(cè)井及應(yīng)用 孫孫 建建 孟孟 石油大學(xué)（華東）地球資源與信息學(xué)院石油大學(xué)（華東）地球資源與信息學(xué)院FMI是斯侖貝謝（是斯侖貝謝（Schlumberger）MAXIS 500C成象測(cè)井成象測(cè)井系列中的電阻率成象測(cè)井儀。系列中的電阻率成象測(cè)井儀。它由四個(gè)主極板和四個(gè)負(fù)極板組成，每個(gè)極板上有兩排它由四個(gè)主極板和四個(gè)負(fù)極板組成，每個(gè)極板上有兩排電極，每排有電極，每排有12個(gè)電極，上下兩排電極之間距離個(gè)電極，上下兩排電極之間距離0.3英寸，英寸，電極之間的橫向間隔電極之間的橫向間隔0.1英寸，主極板和副極板之間的垂英寸，主極板和副極板之間的垂向距離為向距離為5.

2、7英寸。英寸。 測(cè)井采樣間距為測(cè)井采樣間距為0.1英寸，縱向分辨率為英寸，縱向分辨率為0.2英寸。共計(jì)英寸。共計(jì)有有42212=192個(gè)測(cè)量鈕扣電極。直接記錄每個(gè)電極個(gè)測(cè)量鈕扣電極。直接記錄每個(gè)電極的電流強(qiáng)度及所施加的電壓，再由儀器系數(shù)換算出反映的電流強(qiáng)度及所施加的電壓，再由儀器系數(shù)換算出反映井壁四周的地層微電阻率。井壁四周的地層微電阻率。FMI傳感器測(cè)量的電流有三傳感器測(cè)量的電流有三個(gè)分量，個(gè)分量，高頻分量反映微電阻率、低頻分量探測(cè)深度與高頻分量反映微電阻率、低頻分量探測(cè)深度與淺側(cè)向相當(dāng)，直流分量被濾掉。淺側(cè)向相當(dāng)，直流分量被濾掉。 早期的早期的FMS分別是由兩極板分別是由兩極板54個(gè)電極、

3、四極板個(gè)電極、四極板96個(gè)電個(gè)電極組成。在極組成。在8.5英寸井眼中得出的微電阻率成像圖，其井英寸井眼中得出的微電阻率成像圖，其井眼覆蓋率分別為眼覆蓋率分別為20%和和40%。FMI的井眼覆蓋率則接近的井眼覆蓋率則接近80%。它有三種工作方式，分別是全井眼方式、四極板方式和它有三種工作方式，分別是全井眼方式、四極板方式和傾角方式：傾角方式： 1）全井眼方式下，）全井眼方式下，192個(gè)電極全部工作，可測(cè)得個(gè)電極全部工作，可測(cè)得192條微條微電阻率曲線，電阻率曲線，1-3極板和極板和2-4極板井徑曲線，井斜角和井眼極板井徑曲線，井斜角和井眼傾斜方位曲線，傾斜方位曲線，1號(hào)極板方位角和相對(duì)方位角曲線

4、，自然號(hào)極板方位角和相對(duì)方位角曲線，自然伽馬曲線，儀器加速度曲線等。伽馬曲線，儀器加速度曲線等。2）四極板方式下，）四極板方式下，4個(gè)主極板工作，個(gè)主極板工作，4個(gè)副極板不工作，個(gè)副極板不工作，與早期的與早期的FMS類似。類似。3）傾角方式下，只采用）傾角方式下，只采用8個(gè)鈕扣電極工作，形成失量圖個(gè)鈕扣電極工作，形成失量圖與與SHDT類似。類似。 192條微電阻率曲線經(jīng)過主副極板上四排電極的深度對(duì)齊、平衡條微電阻率曲線經(jīng)過主副極板上四排電極的深度對(duì)齊、平衡處理、加速度校正、標(biāo)準(zhǔn)化、壞電極處理、圖象生成等一系列步驟處理、加速度校正、標(biāo)準(zhǔn)化、壞電極處理、圖象生成等一系列步驟得到得到FMI圖象。通常

5、首先計(jì)算出微電阻率資料的頻率直方圖，然后圖象。通常首先計(jì)算出微電阻率資料的頻率直方圖，然后把它們分成把它們分成42個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)具有相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)（這使得每種顏個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)具有相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)（這使得每種顏色在最終圖象上具有相同的面積），色在最終圖象上具有相同的面積），42個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)著個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)著42種顏色等級(jí)，種顏色等級(jí)，從白色（高電阻）到黃色，一直到黑色（低電阻）?；蛘哂苫疑儚陌咨ǜ唠娮瑁┑近S色，一直到黑色（低電阻）?；蛘哂苫疑兓胶稚??；胶稚?。FMI處理可提供三種圖象：處理可提供三種圖象： 1）靜態(tài)平衡圖象，該類圖象全井段統(tǒng)一配色，每種顏色代表著）靜態(tài)平衡圖象，該類圖象全井段統(tǒng)一

6、配色，每種顏色代表著固定的電阻率范圍，因此反映了整個(gè)測(cè)量井段的相對(duì)電阻率變化。固定的電阻率范圍，因此反映了整個(gè)測(cè)量井段的相對(duì)電阻率變化。 2）標(biāo)定到淺側(cè)向的靜態(tài)圖象，它是專門為了計(jì)算裂縫寬度等參）標(biāo)定到淺側(cè)向的靜態(tài)圖象，它是專門為了計(jì)算裂縫寬度等參數(shù)設(shè)計(jì)的，標(biāo)定后的靜態(tài)圖象不僅反映井段微電阻率變化（不是相數(shù)設(shè)計(jì)的，標(biāo)定后的靜態(tài)圖象不僅反映井段微電阻率變化（不是相對(duì)變化），而且與淺側(cè)向測(cè)井值對(duì)應(yīng)，可用于巖相分析和地層劃分。對(duì)變化），而且與淺側(cè)向測(cè)井值對(duì)應(yīng)，可用于巖相分析和地層劃分。 3）動(dòng)態(tài)加強(qiáng)圖象，它是一種在用戶選定的滑動(dòng)深度窗口內(nèi)（通）動(dòng)態(tài)加強(qiáng)圖象，它是一種在用戶選定的滑動(dòng)深度窗口內(nèi)（通常不

7、超過常不超過3英尺），重新進(jìn)行顏色刻度，突出局部井段電阻率變化，英尺），重新進(jìn)行顏色刻度，突出局部井段電阻率變化，使得圖象顯示更詳細(xì)的局部靜態(tài)（全井段內(nèi)動(dòng)態(tài)）的圖象顯示方法。使得圖象顯示更詳細(xì)的局部靜態(tài)（全井段內(nèi)動(dòng)態(tài)）的圖象顯示方法。此時(shí)顏色更能揭示各種地質(zhì)事件，如結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、裂縫、結(jié)核、粒此時(shí)顏色更能揭示各種地質(zhì)事件，如結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、裂縫、結(jié)核、粒序變化、層理等，但此時(shí)顏色不再與電阻率具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，解序變化、層理等，但此時(shí)顏色不再與電阻率具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，解釋時(shí)需特別注意。釋時(shí)需特別注意。 1、識(shí)別巖性（泥巖、砂巖、礫巖、火山碎屑巖、碳酸鹽巖、侵、識(shí)別巖性（泥巖、砂巖、礫巖、火山碎屑巖、碳

8、酸鹽巖、侵入巖和噴出巖等，確定儲(chǔ)集層的位置、厚度和方位等）入巖和噴出巖等，確定儲(chǔ)集層的位置、厚度和方位等）2、識(shí)別沉積構(gòu)造，、識(shí)別沉積構(gòu)造， 1）斷裂構(gòu)造，如斷層、裂縫（包括開啟裂縫、）斷裂構(gòu)造，如斷層、裂縫（包括開啟裂縫、閉合裂縫、收縮裂縫和鉆井誘生裂縫）；閉合裂縫、收縮裂縫和鉆井誘生裂縫）；2）層理構(gòu)造，如水平）層理構(gòu)造，如水平層理、交錯(cuò)層理、波狀層理等等；層理、交錯(cuò)層理、波狀層理等等；3）層面構(gòu)造，如波痕、沖刷）層面構(gòu)造，如波痕、沖刷面等；變形構(gòu)造，如褶皺、包卷層理、滑塌等；面等；變形構(gòu)造，如褶皺、包卷層理、滑塌等； 4）生物成因構(gòu)）生物成因構(gòu)造；造；5）化學(xué)成因構(gòu)造等等。）化學(xué)成因構(gòu)造

9、等等。3、精細(xì)描述裂縫，識(shí)別天然裂縫與鉆井誘生裂縫，描述裂縫產(chǎn)、精細(xì)描述裂縫，識(shí)別天然裂縫與鉆井誘生裂縫，描述裂縫產(chǎn)狀、裂縫開度、裂縫孔隙度、裂縫有效性等，應(yīng)用裂縫和其它構(gòu)狀、裂縫開度、裂縫孔隙度、裂縫有效性等，應(yīng)用裂縫和其它構(gòu)造特征來分析現(xiàn)今和古應(yīng)力場(chǎng)。造特征來分析現(xiàn)今和古應(yīng)力場(chǎng)。4、儲(chǔ)集層綜合評(píng)價(jià)（性質(zhì)、成分、結(jié)構(gòu)、沉積環(huán)境、區(qū)域展布）、儲(chǔ)集層綜合評(píng)價(jià)（性質(zhì)、成分、結(jié)構(gòu)、沉積環(huán)境、區(qū)域展布）5、沉積環(huán)境分析；、沉積環(huán)境分析；6、評(píng)價(jià)薄層、評(píng)價(jià)薄層FMI主要應(yīng)用主要應(yīng)用FMI識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例泥巖、砂巖泥巖、砂巖FMI識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例礫巖礫巖FMI識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)

10、例識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例火山角礫巖火山角礫巖FMI識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例白云巖白云巖FMI識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例識(shí)別巖性應(yīng)用實(shí)例角礫狀灰?guī)r角礫狀灰?guī)rFMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例開啟縫與收縮說縫開啟縫與收縮說縫FMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例縫合線縫合線FMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例局部切割井眼的開啟縫局部切割井眼的開啟縫FMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例與縫合線相交的垂直縫與縫合線相交的垂直縫FMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例閉合縫（淺色正弦線）閉合縫（淺色正弦線）FMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例高角度閉合縫（出現(xiàn)光暈的正弦線）高角度閉合縫（出現(xiàn)光暈的正弦線

11、）FMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例鉆井誘生縫（黑色鉆井誘生縫（黑色180度對(duì)稱分布）度對(duì)稱分布）FMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例斷層斷層FMI識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例識(shí)別裂縫應(yīng)用實(shí)例斷層帶斷層帶FMI識(shí)別層理應(yīng)用實(shí)例識(shí)別層理應(yīng)用實(shí)例水平層理、包卷層理水平層理、包卷層理FMI識(shí)別層理應(yīng)用實(shí)例識(shí)別層理應(yīng)用實(shí)例交錯(cuò)層理交錯(cuò)層理FMI識(shí)別層理應(yīng)用實(shí)例識(shí)別層理應(yīng)用實(shí)例透鏡層理透鏡層理FMI識(shí)別層理應(yīng)用實(shí)例識(shí)別層理應(yīng)用實(shí)例波狀層理波狀層理FMI識(shí)別層面構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例識(shí)別層面構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例浪成波痕浪成波痕FMI識(shí)別層面構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例識(shí)別層面構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例沖刷面沖刷面FMI識(shí)別層面構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例識(shí)別層面構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例

12、沖刷面沖刷面FMI識(shí)別變形構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例識(shí)別變形構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例負(fù)載構(gòu)造負(fù)載構(gòu)造FMI識(shí)別變形構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例識(shí)別變形構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例包卷層理包卷層理FMI識(shí)別層面構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例識(shí)別層面構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例滑塌構(gòu)造滑塌構(gòu)造FMI識(shí)別化學(xué)成因構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例識(shí)別化學(xué)成因構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例成巖結(jié)核成巖結(jié)核FMI識(shí)別化學(xué)成因構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例識(shí)別化學(xué)成因構(gòu)造應(yīng)用實(shí)例同生結(jié)核同生結(jié)核FMI識(shí)別識(shí)別l裂縫發(fā)育方位裂縫發(fā)育方位蝌蚪圖蝌蚪圖FMI多井識(shí)別裂縫發(fā)育方向分布圖多井識(shí)別裂縫發(fā)育方向分布圖主要認(rèn)識(shí)： 1）一套濱淺湖沼澤相沉積。 2）一套多期爆發(fā)相火山角礫巖為主的沉積序列， 3）三套火山溢流相的流紋巖。第一套為風(fēng)化變異流紋巖，第二套流紋面清

13、晰，第三套流紋面傾角較高，成像圖上有“似結(jié)核”狀流動(dòng)構(gòu)造顯示，氣孔，杏仁構(gòu)造發(fā)育，局部具風(fēng)化變異特征。 4）一套沖積扇、辮狀河流相沉積的砂泥巖、砂礫巖。 本井裂縫、氣孔主要集中在流紋巖和凝灰?guī)r中，而火山角礫巖、砂礫巖井段則不發(fā)育裂縫。裂縫性質(zhì)以一條貫穿整個(gè)井壁的高角度垂直裂縫為主，在這條主裂縫的兩側(cè)伴有同生的小的垂直裂縫和斜交裂縫，部分井段呈網(wǎng)狀交織在一起，主裂縫面不規(guī)則，鋒內(nèi)部充填的阻凝灰和泥質(zhì)，主裂縫縫面傾角達(dá)80度以上，縫寬大小不均。氣孔較發(fā)育，具有一定方向性，大小不均，分布具一定規(guī)律，多發(fā)育在3521.03625.0m流紋面較高的流紋巖中。FMI識(shí)別巖性與沉積相主要認(rèn)識(shí)： 經(jīng)成像測(cè)井分析，洋渡3井棲二地層（井深4875m）以上的地層傾角總體上為北西