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50.Techlog裂缝综合分析与各向异性成因识别

Techlog软件Geomechanics and Advanced Acoustics Suite模块提供了地质力学及声波测井高级应用软件包,包括三个方面功能:页岩各向异性分析(Shale Anisotropy Analysis)、裂缝综合分析(Integrated Fracture Analysis)和地应力综合分析(Integrated Stress Analysis)。其中的裂缝综合分析基于多种测量数据对地应力及裂缝引起的各向异性进行刻画,识别各向异性主要成因。

对成像与声波数据进行综合分析

裂缝综合分析使用正演模型手段模拟与解释偶极横波测井数据中与裂缝有关的各向异性。该技术提供了一致的方法对于井周地层具有不同探测深度的声波和成像数据进行解释,根据解释结果你可以区分有效裂缝和无效裂缝,继而设计出可以避免损害天然裂缝的完井方案,预测水力压裂复杂裂缝的几何形态,对地震和油藏属性进行刻度以便在未来进行井轨迹设计。该方法使用传统的额外弹性柔量裂缝模型(excess-compliance fracture model),该模型依靠各单个裂缝产状、岩石弹性参数属性和正交(normal)及正切(tangential)两个方向裂缝的弹性柔量参数。各单个裂缝的产状来自于对井眼成像数据的解释结果。

裂缝综合分析使用成像解释结果模拟横波各向异性的方向和大小。本例(一个天然裂缝地层的例子)显示声波各向异性对应于现今最大水平主应力以及天然裂缝存在井段。

诊断各向异性原因

裂缝综合分析可以模拟和诊断任何井斜及构造产状下各向异性的主导因素(地层成层性、应力或裂缝)。对于直井和水平地层,一般情况下横波各向异性主要来自裂缝和现今应力的各向异性,而斜井中横波各向异性常由于地层成层性引起。当没有可测量到的声波各向异性时,快横波方位通常跟随仪器旋转,这样的现象也可以加以标识。

裂缝综合分析得到的各向异性的不同成因自动地用不同颜色加以标识,以作为完井设计、井震深度对应或井眼稳定性分析等应用的输入。

下图显示的是一个裂缝性井段详细的分析结果:它可以分为三个不同的含有横波各向异性的层段。在横波存在强烈的各向异性井段,成像解释了许多方位变化但角度近乎垂直的裂缝。在中、下部两个层段,裂缝是各向异性的主因,根据裂缝产状预测的快横波方位与测量结果吻合。然而,在上部的一个层段,现今应力是各向异性的主因。

Integrated Stress Analysis裂缝综合分析与各向异性成因识别实例

粗化到地震尺度

使用裂缝正演模型方法,在测井尺度得到的裂缝引起和应力引起的各向异性方向可以很容易地粗化到垂直地震和地震尺度,并进行清晰的(Non-ambiguous)各向异性机制3维地震成图,以便为油藏综合研究手段提供输入。

裂缝弹性柔量反演

在天然裂缝井段确定裂缝弹性柔量。裂缝弹性柔量是基于快慢横波时差的差值自动反演出来的。这些弹性柔量可以按裂缝类型加以确定,不管他们是连续的、不连续的或闭合的裂缝。

技术特点

• 适用于任何井斜状态

• 能够比较各个来源的各向异性结果

• 直井、斜井和水平井中对声波和成像数据之间进行一致的解释

地质应用

• 判别直井、斜井中不同的各向异性主导因素:应力、裂缝或地层成层性

• 在水力压裂设计中天然张开裂缝和不同水平应力的自动分段

• 地震各向异性刻度

• 微地震结果解释复杂压裂裂缝

• 为耦合的油藏应力模拟提供裂缝弹性柔量属性

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