[发明专利]一种模拟地层裂缝的电测井响应的实验装置、系统及方法

说明书

本发明提供一种模拟地层裂缝的电测井响应的实验装置、系统及方法，其中，该装置的容器内充填矿化度可控的溶液。导电膜包括裂缝冲洗带模拟部分、裂缝侵入带模拟部分和原状裂缝模拟部分。并且，导电膜上设有便于电测井仪器通过的中心孔。导电膜固定在容器内。电测井仪器与悬挂装置连接，悬挂装置能够带动电测井仪器上下移动。测井信号采集装置与电测井仪器电性连接。构造简单，易于实现，可以模拟不同电阻率裂缝、模拟不同侵入深度、不同电阻率分布的电性不均匀分布裂缝，模拟不同倾角裂缝的电测井响应，模拟不同延伸长度裂缝测井响应，模拟不同基岩电阻率对裂缝性地层电测井响应的影响，亦可实现(平行，相交)裂缝组电测井响应特征。

技术领域

本发明涉及地球物理测井技术领域，具体涉及一种模拟地层裂缝的电测井响应的实验装置、系统及方法。

背景技术

裂缝参数评价是测井解释面临的一个重要难题。裂缝即是重要的油气储集空间又是低渗透储层的重要运移通道。裂缝发育与否，直接关系到油气产能。随着油气勘探开发工作的深入，裂缝性储层的测井评价工作日益引起人们的重视。由于裂缝与基岩电阻率差异巨大，电测井是目前评价裂缝的有效手段，因此有必要建立裂缝性地层电测井物理模拟装置，以厘清裂缝参数与测井响应之间的关系，实现通过测井响应评价裂缝参数。

目前针对裂缝性地层电测井物理实验问题，学者开展了一系列研究工作。柯式镇、葛新民、冯启宁、范宜仁、邓少贵等人从上世纪90年代至今一直进行双侧向测井物理模拟工作，取得了一系列成果。目前已经研制了裂缝参数对双侧向测井响应影响的模拟实验装置。如在《裂缝地层双侧向测井响应物理模拟研究》一文中，柯式镇等人建立了1:20等比例缩小的物理模拟模型。该模型中采用砂岩或白云岩模拟地层，并在地层中制造了不同开度的裂缝，裂缝充填导流体，采用1:20比例缩小的双侧向测井仪进行测量，记录了双侧向测井响应特征，实现裂缝性地层双侧向测井物理模拟。然而该装置在砂岩或白云岩地层模型中制造的裂缝转换成真实地层中裂缝时裂缝开度偏大，且地层参数、裂缝参数不易于调整(调节地层、裂缝参数需重新制作地层模型)，需要对该模型进行改进。在《一种等比例缩小的洞穴地层双侧向测井物理模拟装置及实验方法》专利中，葛新民等制作了一套以不同矿化度水模拟地层导电，以导电球体模拟洞穴的双侧向测井物理模拟装置，地层参数易于调整，但是没有解决裂缝物理模拟的问题。前人仅在《共面感应测井仪探测地层裂缝的试验模型》一文中提出了一套采用微缩线圈系的单纯考虑裂缝，基岩导电的物理模拟装置。该装置采用5cm宽聚氯乙烯容器充填流体导电模拟裂缝电导，导致裂缝宽度过大(等比例计算为0.5米，实际地下裂缝为数十微米)，与实际情况吻合较差，且模型中没有考虑泥浆侵入的影响以及裂缝与地层的耦合关系，仅可对裂缝响应进行定性模拟。

目前缺少一套系统考虑裂缝、基岩导电，泥浆侵入影响及相互耦合的裂缝参数变化对电测井响应定量影响且参数易于改变、调整的物理模拟装置，阻碍了裂缝参数变化对电测井影响的定量研究，进而影响电测井裂缝参数定量评价。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种模拟地层裂缝的电测井响应的装置、系统及方法，构造简单，易于实现，可以通过调整纳米银膜银含量模拟不同电阻率裂缝；通过调整导电膜各部分半径、电导率模拟不同侵入深度、不同电阻率分布的电性不均匀分布裂缝，通过调节导电膜与测井仪器夹角模拟不同倾角裂缝(如水平缝，斜交缝，直立缝)的电测井响应；通过调节导电膜的大小模拟不同延伸长度裂缝测井响应；通过调节水槽中充填溶液的电阻率模拟不同基岩电阻率对裂缝性地层电测井响应的影响，亦可通过布置多个相互耦合的导电膜实现(平行，相交)裂缝组电测井响应特征。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：