[发明专利]基于声波波速各向异性的岩心室内定向方法

说明书

本发明公开了一种基于声波波速各向异性的岩心室内定向方法。本发明基于钻井岩心与取心段地层的声波波速各向异性的相一致，建立了矿场声波测井与室内多方位岩样声波测试相结合实现岩心地面定向的方法，本发明不仅操作简单、且不受岩样岩性及矿物组成的影响，同时还可对取自同一层段的岩心实现批量定位。本发明具有结果可靠、操作便捷、经济高效、适用性广的特点。本发明对地层构造(裂缝)发育解释、油气运移方向分析、开发方案合理优化、老油田剩余油开发井部署优化等具有重要的基础指导价值。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻探技术领域，具体涉及一种基于声波波速各向异性的岩心室内定向方法。

背景技术

钻井取心是研究深部地层地质特征信息的直接、重要载体。岩心定向是基于岩心研究地层的构造特征、沉积相、产状、裂缝发育特征以及地应力岩心测试评价的基础；在注水、注气开发的油田，岩心定向有助于科学直观地认识、分析油、气、水的流动方向，为井网部署、优化提供依据。因此，钻井岩心的科学定向对油气勘探开发具有重要意义。

然而，大量钻井岩心为非定向钻取,取心过程中经过复杂旋转,无法直接获的其原始方位,致使岩心的众多地质信息无法有效利用。从20世纪60年代逐渐发展起来的定向取心(机械法)技术、古地磁岩心定向以及基于成像测井图像岩心定向等方法、技术，虽然可以确定岩心方位，但应用实践表明，但这些方法都不同程度存在操作工艺复杂、经济成本高、分析结果可靠性差等问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于声波波速各向异性的岩心室内定向方法解决了岩心定向存在操作工艺复杂、经济成本高、分析结果可靠性差的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于声波波速各向异性的岩心室内定向方法，包括以下步骤：

S1、获取新鲜完整的圆柱形钻井岩心；

S2、对岩心进行表观结构观察，根据岩心的表观结构观察结果筛选无裂缝发育的岩心；

S3、沿径向标记岩心的相对0°方位，并设置测试方位间隔，从相对0°方位根据测试方位间隔沿顺时针方向依次确定测试方位；

S4、从相对0°方位开始，通过投射法按照测试方位对岩心进行沿直径方向的声波波速进行测试，得到不同测试方位下的声波波速；

S5、由不同测试方位下的声波波速分析波速与测试方位的关系，确定岩心的最大波速相对方位；

S6、基于声波测试井信息分析获取井周地层声波波速的各项异性特征，确定波速最大方位；

S7、将岩心的最大波速相对方位与波速最大方位进行对比，确定岩心的地理方位。

进一步地：所述步骤S1中圆柱形钻井岩心的直径为4in或2in，高度为2in～4in。

进一步地：所述步骤S2中的具体步骤为：观察岩心的层理及其他弱结构面的发育情况，筛选结构完整、层理均匀且无夹层、裂缝及其它结构面发育的岩心。

进一步地：所述步骤S3中测试方位间隔为5°、10°或15°。

进一步地：所述步骤S6中的声波测试井信息包括XMAC、SonicScan或DSI声波测试井信息。

进一步地：所述步骤S6中的井周地层为岩心对应的无断层、无夹层和无其他非均质结构地层，且该井周地层的厚度不超过25m。

进一步地：所述步骤S6中的波速最大方位的计算方法为：从声波测试井信息中提取快波数据和慢波数据，通过快波数据和慢波数据计算各向异性系数，根据各向异性系数统计层段的快波方位和慢波方位，根据快波方位和慢波方位分析目标层段的各向异性，并获取井周地层的波速最大方位。

进一步地：所述步骤S6中各向异性系数的计算公式为：