一种获取裂缝宽度的方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种获取裂缝宽度的方法，所述方法包括：获取目的地层裂缝层段全直径岩心，该全直径岩心中间存在一条天然裂缝；以天然裂缝为界将全直径岩心分为两部分，制作具有不同裂缝宽度的裂缝模型；获取裂缝模型在不同裂缝宽度下的斯通利波相对幅度；根据上述斯通利波相对幅度计算等效裂缝宽度模型的参数；获取所述目的地层裂缝层段声波测井资料并确定其斯通利波相对幅度；根据所述目的地层裂缝层段的斯通利波相对幅度和所述等效裂缝宽度模型计算目的地层裂缝层段的裂缝宽度。本发明实施例建立的裂缝宽度模型反映目的地层裂缝的真实情况，计算方法更为方便、简洁，便于实际资料的快速处理。
【专利说明】一种获取裂缝宽度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油气勘探领域，具体涉及一种获取裂缝宽度的方法。
【背景技术】
[0002] 在碳酸盐岩、火山岩及致密碎屑岩储层中，基质渗透率往往很低，对油气流动起主 导作用的是各种裂缝，因此，裂缝的准确识别及评价对复杂储层油气勘探具有重要意义。
[0003] 裂缝评价的参数主要包括裂缝的密度、倾角和宽度，利用成像测井新技术比较容 易计算得到裂缝密度、倾角，而裂缝宽度的准确获取较为困难，也是目前测井评价中面临的 主要挑战之一。
[0004]目前，裂缝宽度的检测方法主要有三大类：根据双侧向电阻率差异的裂缝宽度定 量检测、根据高分辨率成像测井资料的裂缝宽度检测以及根据斯通利波衰减幅度的裂缝宽 度检测。
[0005] 当存在裂缝时，钻井过程中泥浆侵入显著，由于深浅双侧向的探测深度不一样，因 此，泥浆侵入对电阻率的影响也不一样，从而造成深浅侧向电阻率存在差异。在数值模拟 研究基础之上，很多学者建立了裂缝宽度与双侧向电阻率差异之间的定量关系，然而，裂缝 宽度只是深浅电阻率差异的影响因素之一，除裂缝宽度之外，裂缝的倾角、地层本身的渗透 率、基岩电阻率的大小及地层水矿化度等均对双侧向幅度差具有很大影响。因此，虽然根据 双侧向的幅度差能够对裂缝进行定性识别，但是就定量评价而言，其精度比较低。
[0006] 随着测量仪器及处理技术的发展，成像测井新技术在裂缝评价中的作用越来越 大。但是通常的裂缝宽度在微米数量级，能够达到毫米的裂缝比较少，而成像测井最高的分 辨率为〇. 5cm，因此，相对于裂缝宽度而言，成像测井的分辨率仍然比较低，基于成像测井的 裂缝宽度计算其准确性比较差。
[0007] 由于斯通利波反射系数的大小对裂缝宽度反应灵敏，因此可以用斯通利波来估算 裂缝宽度。目前广泛使用的是Hornby等人提出的斯通利波裂缝宽度估算方法，大致步骤 为：首先提取直达斯通利波和反射斯通利波，利用反褶积运算获得斯通利波的反射系数； 然后再利用Hornby等人提出的裂缝宽度与反射系数之间的关系计算裂缝宽度。需要指出 的是，Hornby等人提出的裂缝宽度与反射系数之间的关系是基于简化的平板状裂缝模型提 出的，在实际地层中，裂缝不可能是平板状的，而是具有一定的凹凸变化的不规则曲面。其 次，Hornby等人提出的裂缝宽度计算方法与裂缝的倾角具有很大关系，裂缝倾角不同，反射 系数与裂缝宽度之间的函数关系不一样。再者，该方法需要计算〇阶和1阶汉克尔函数，实 际计算及程序实现都比较复杂。因此，建立一种简便、实用的斯通利波等效裂缝宽度计算方 法，对含裂缝地层测井评价具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术中获取裂缝宽度方法的不足，本发明的目的在于建立一种基于斯通 利波的等效裂缝宽度获取方法，该发明提出了通过真实地层含裂缝岩心激波管实验准确确 定裂缝宽度与斯通利波相对幅度显函数关系式中待定参数的新思路。
[0009] 为实现上述目的，本发明实施例提供了一种获取裂缝宽度的方法，所述方法包 括：
[0010] 获取目的地层裂缝层段全直径岩心，所述全直径岩心中间存在一条天然裂缝；
[0011] 以所述天然裂缝为界将所述全直径岩心分为两部分，制作具有不同裂缝宽度的裂 缝模型；
[0012] 获取所述裂缝模型在不同裂缝宽度下的第一斯通利波相对幅度；
[0013] 根据所述裂缝模型在不同裂缝宽度下的第一斯通利波相对幅度计算等效裂缝宽 度模型的参数；
[0014] 获取所述目的地层裂缝层段声波测井资料并确定其第二斯通利波相对幅度；
[0015] 根据所述目的地层裂缝层段的第二斯通利波相对幅度和所述等效裂缝宽度模型 计算目的地层裂缝层段的裂缝宽度。
[0016] 优选的，在本发明一实施例中，所述等效裂缝宽度模型为：
[0017]
【权利要求】
1. 一种获取裂缝宽度的方法，其特征在于，所述方法包括： 获取目的地层裂缝层段全直径岩心，所述全直径岩心中间存在一条天然裂缝； 以所述天然裂缝为界将所述全直径岩心分为两部分，制作具有不同裂缝宽度的裂缝模 型； 获取所述裂缝模型在不同裂缝宽度下的第一斯通利波相对幅度； 根据所述裂缝模型在不同裂缝宽度下的第一斯通利波相对幅度计算等效裂缝宽度模 型的参数； 获取所述目的地层裂缝层段声波测井资料并确定其第二斯通利波相对幅度； 根据所述目的地层裂缝层段的第二斯通利波相对幅度和所述等效裂缝宽度模型计算 目的地层裂缝层段的裂缝宽度。
2. 根据权利要求1所述的获取裂缝宽度的方法，其特征在于，所述等效裂缝宽度模型 为：
其中，Rst为第一斯通利波相对幅度，为裂缝宽度，a、^、P2为模型参数。
3. 根据权利要求1所述的获取裂缝宽度的方法，其特征在于，所述根据所述裂缝模型 在不同裂缝宽度下的第一斯通利波相对幅度计算等效裂缝宽度模型的参数包括： 建立第一斯通利波相对幅度和裂缝宽度的Rst-?f坐标系； 将所述不同裂缝宽度下的第一斯通利波相对幅度的实验数据点代入所述Rst-?f坐标 系中； 利用所述等效裂缝宽度模型拟合所述实验数据点，获得所述等效裂缝宽度模型中a、 02参数值。
4. 根据权利要求1所述的获取裂缝宽度的方法，其特征在于，所述获取所述裂缝模型 在不同裂缝宽度下的第一斯通利波相对幅度通过激波管实验获取，包括： 获取激波管内斯通利波经过裂缝前测得的第一斯通利波幅度； 获取斯通利波经过裂缝后测得的第一斯通利波幅度； 计算所述激波经过裂缝后测得的第一斯通利波幅度和所述斯通利波经过裂缝前获得 的第一斯通利波幅度的比值，得到所述第一斯通利波的相对幅度，表达式为：
其中，Rst为第一斯通利波相对幅度，为裂缝宽度，Ast(?f = n)为所述斯通利波经 过宽度为n的裂缝后测得的第一斯通利波幅度，Ast (?f = 0)为所述斯通利波经过裂缝前测 得的第一斯通利波幅度。
5. 根据权利要求1所述的获取裂缝宽度的方法，其特征在于，所述天然裂缝两端的岩 心无其它裂缝或微裂缝。
6. 根据权利要求1所述的获取裂缝宽度的方法，其特征在于，所述具有不同裂缝宽度 的裂缝模型包括宽度为lmm、2mm、4mm、6mm等四种不同的裂缝模型。
7. 根据权利要求1所述的获取裂缝宽度的方法，其特征在于，所述获取所述目的地层 裂缝层段声波测井资料并确定其第二斯通利波相对幅度，包括：将声波测井仪器在所述裂 缝层段内按照一定采样间隔移动并获取所述裂缝层段在不同深度的声波测井资料。
8.根据权利要求7所述的获取裂缝宽度的方法，其特征在于，在所述将声波测井仪器 在所述裂缝层段内按照一定采样间隔移动并获取所述裂缝层段在不同深度的声波测井资 料之后，还包括： 提取所述声波测井资料的第二斯通利波，并计算所述裂缝层段在不同深度的第二斯通 利波幅度和第二斯通利波相对幅度。
【文档编号】G01V1/40GK104345346SQ201410598555
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】李宁, 王克文, 武宏亮, 冯庆付, 冯周 申请人:中国石油天然气股份有限公司