49 第三节 地层倾角测井资料的应用.ppt

第1页：绿模式

第三节地层倾角测井资料的应用一、地层倾角矢量图模式１、绿模式地层倾角和倾斜方位基本不随地层深度变化．地层倾角地层深度图14-10(a)蝌蚪图–绿模式

第2页：红模式

２、红模式随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地层倾角增大。地层倾角地层深度图14-10(b)蝌蚪图–红模式

第3页：蓝模式

３、兰模式随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地层倾角减小。地层倾角地层深度图14-10(c)蝌蚪图–兰模式

第4页：乱模式

４、乱模式随地层深度变化，地层倾角和倾斜方位杂乱变化。地层倾角地层深度图14-10(d)蝌蚪图–乱模式

第5页：研究褶皱构造

二、研究地质构造问题１、研究褶皱构造对称背斜－－地层倾角和倾向基本不随深度改变。非对称背斜－－井眼通过其两翼时，随深度增加，兰模式－红模式。平卧背斜－－上下翼倾向相反，倾角随深度也发生变化。

变化深度为井眼和背斜轴相交处．

第6页：褶皱构造矢量图

图示：图14-11。图示内容请以原课件图片为准。

第7页：有拖曳现象的正断层

图示：图14-12(a)有拖曳现象的正断层２、确定断层１）、有拖曳现象的正断层－自上而下，越接近断层面倾角越大，过断层后，倾角减小；上、下断层面的地层倾向相同．。图示内容请以原课件图片为准。

第8页：逆断层的矢量图

图示：图14-12(b)逆断层的矢量图２）、逆断层随深度增加，倾角增大，在断层面附近达最大，而后减小．地层倾向基本不变．。图示内容请以原课件图片为准。

第9页：同生断层的矢量图

３）、同生断层越接近断层面，地层倾角越大；在断层面两侧，地层倾向相反．图14-12(c)同生断层的矢量图

第10页：确定不整合

确定不整合：３、确定不整合１）、角度不整合不整合面上、下倾角不同，但不随深度变化．地层倾向可能相反。

• ２）、假整合假整合处如果存在风化壳，则地层倾角和倾向均无规律变化。图14-13

第11页：确定古水流方向

三、确定物源方向图14-14古水流方向由北东向南西流。19层日产油40t图14-15

第12页：古水流方向实例

图示：图14-16古水流方向由北西向东南流。。图示内容请以原课件图片为准。

第13页：物源方向分析实例

层日产油64.6吨。27、28、29三层日产油29吨。图14-17M48-1M48-3

第14页：识别裂缝性地层

四、识别裂缝性地层相对极板电阻率值高，而另外两方位电阻率曲线低。图14-18识别裂缝地层

第15页：裂缝发育层段识别

根据电导率异常及双井径确定裂缝发育层段。3123处出现泥浆漏失现象图14-19识别裂缝地层

第16页：应力型椭圆井眼

五、地应力方向分析1、椭圆井眼分类（1）、应力型椭圆井眼由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主应力方向产生最大周向张性法应力时,形成椭圆井眼。

应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的椭圆井眼长轴方位。

第17页：断裂型椭圆井眼

（2）、断裂型椭圆井眼在强大的地应力场作用下，岩石断裂，形成裂缝或断层。钻井遇到裂缝或断层时，就会形成椭圆井眼。在张应力场作用下，裂缝的延伸方向总是垂直于水平最大主应力方位，正断层的走向也是如此。

因此断裂型椭圆井眼长轴方位与水平最小主应力方位一致。特点：在双井径曲线上的表现与应力型椭圆井眼类似，但井径差值比应力型椭圆井眼的大。

第18页：冲溶型椭圆井眼

（3）、冲溶型椭圆井眼常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相似性，井径差值也较大。

小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。

第19页：椭圆井眼实例

井径C2－4大于钻头直径；而C1－3接近于钻头直径。说明井眼沿2、4极板方位崩落。图14-20椭圆井眼

第20页：地应力方向分析

地应力方向分析：2、地应力方向分析由于地应力存在，井眼常出现椭圆状。其长轴方向为最小地应力方向。其短轴方向为最大地应力方向。

• （1）最小主应力方位的确定：（14-6）（2）裂缝延伸方位（最大主应力方位）：（14-7）

第21页：极板方位角参数

AZ---1号极板方位角。其中：

第22页：地应力方向分析实例（一）

（3）实例分析某油田一口探井的地应力方向图。椭圆井眼长轴方向340°－160°，最大主应力方向70°－250°例1、地应力形成的井眼崩落方向北北西-南南东向。最大现今地应力方向北北东—南南西向。

图14-21地应力方向分析图

第23页：椭圆井眼长轴方向分析图

图示：图14-22椭圆井眼长轴方向分析图例2井眼长轴方向最大主应力方向。图示内容请以原课件图片为准。

第24页：直劈裂缝受力示意图

当高角度缝的走向与最大水平主应力的方向一致时,后期水平应力对原生裂缝有保持作用;当高角度裂缝的走向垂直与最大水平主应力的方向时,地应力对高角度裂缝有破坏和闭合作用。图14-23直劈裂缝受力示意图例3

第25页：裂缝区域有效性判别图

图示：图16-23图14-24裂缝区域有效性判别图。图示内容请以原课件图片为准。

第26页：井壁受力分析

水平主应力方向的确定方法设井壁受到无穷远处两个主应力,即最大水平主应力σ1和最小主应力σ2(σ1>σ2)的作用,钻井液对井壁产生的压力为p ,井眼半径为R。则井眼外区域内任一点p1处的受力情况可表示为：附：图14-25井壁受力示意图

第27页：井壁应力分量计算式

式中σr、σθ、τrθ分别是径向主应力、切向主应力和剪切应力。(14-8)(14-9)(14-10)

第28页：切向正应力的极值

钻井过程中应力崩塌形成的椭圆井眼通常是由切向正应力作用于井壁形成的。从式(16-13)可以得到,在θ=π/2和θ=3π/2处,σθ有最大值,井壁所受的切向正应力最大;在θ=0和θ=π处,σθ有最小值,井壁所受的切向应力最小。

其计算式分别为（14-11）（14-12）

第29页：井壁崩落与诱导缝的形成

式(14-11)表明:切向正应力的最大值出现在最小主应力的方向上。当该处切向应力达到或超过岩石的破裂强度时，即发生破裂，形成井壁崩落椭圆。所以，椭圆井眼的长轴方向为最小水平主应力的方向。

式(14-12)表明:在切向正应力的最小值方向上,若p> 3σ2-σ1,则在该方向上井眼表面上有拉应力,可能发生径向拉伸破坏,从而在该方向上产生走向为最大水平主应力方向的钻井诱导缝。

第30页：内容小结：测井输出

内容小结1、地层倾角测井的输出

第31页：内容小结：成果显示方式

2、地层倾角测井资料成果显示方式蝌蚪图（红模式、蓝模式、绿模式、乱模式）方位频率图改进的施密特图圆柱面展开图棍棒图

第32页：内容小结：地质应用

3、地层倾角测井资料的地质应用地质构造分析沉积物的物源方向分析裂缝发育（延展）方向分析地应力分析

第33页：思考题

思考题地层三要素；地层走向与倾向的关系。地层倾角测井成果的表示方法。蝌蚪图的四种模式，方位频率图的形成及意义。双井径曲线、电导率曲线在地应力及裂缝分析方面的作用。地应力产生的井眼崩落方位与最小地应力方位的关系。

裂缝走向与最大地应力走向的关系。