[发明专利]基于阵列声波波幅衰减的地层裂缝测井评价方法

说明书

本发明公开了一种基于阵列声波波幅衰减的地层裂缝测井评价方法，包括以下步骤：1)收集工区内待评价井阵列声波纵波、横波、斯通利波的波形幅度数据；2)分别计算上述3种波形的波形幅度的平均幅度；3)选择裂缝不发育的致密层段的3种波形平均幅度值作为基值；4)分别计算3种波形平均幅度与基值的比值；5)利用算术平均计算出3种波形的综合相对幅度R，利用3种波形相对幅度大小的乘积计算出裂缝置信度σ；6)绘制工区评价图，结合步骤5)计算得到的综合相对幅度R和裂缝置信度σ，综合评价待评价井裂缝发育结果；7)输出裂缝评价结果。本发明方法评价方法简单、直观，成本低，准确性和可靠性好、实用性强，适用范围广。

技术领域

本发明所涉及的技术领域为裂缝型油气藏的勘探开发，具体涉及一种基于阵列声波波幅衰减的地层裂缝测井评价方法。

背景技术

裂缝在岩石中作用重大，不仅可以成为孔隙流体通道，同时可以充当储集体。岩石中裂缝的存在与发育使得多类岩石成为储层，包括碳酸盐岩、岩浆岩、变质岩和致密砂泥岩等。即使在低孔低渗的砂岩储层中，裂缝的存在也对储层产生了较大的影响。因此，开展裂缝型储集层中裂缝识别与评价具有一定的现实意义。

目前，常用的裂缝评价方法包括基于岩心、露头、薄片的裂缝观察描述，基于成像测井和常规测井的裂缝评价，基于地震资料的裂缝识别与预测。岩心是识别裂缝最直观有效的手段，但由于取心风险大、成本高，因此国内基本不进行水平井水平段取心，故无法直接通过岩心评价地层裂缝发育情况。普通微电阻率成像测井在油基泥浆钻井液钻井中无法测量，而斯伦贝谢公司的油基微电阻率成像测井价格昂贵，因此通过微电阻率成像测井资料评价裂缝存在资料少，成本高的缺点。利用地震资料的裂缝识别则存在精度不够的局限性。

利用阵列声波测井进行储层裂缝评价是近年来声波测井技术的重要进展之一。

专利文献111580166A本发明公开一种基于井中声波远探测和岩石力学分析的井外裂缝有效性评价方法，包括：在目标靶区利用声波远探测成像技术对井旁构造进行反射波成像，得到裂缝的走向、倾角等产状信息；结合现场实际资料选取相应模型进行三维地应力及岩石内部孔隙压力的计算；通过阵列声波测井提取到的快横波方位确定最大水平主应力的方位；计算裂缝平面上的应力状态并进行三维莫尔圆分析；结合莫尔-库仑破裂准则，得到裂缝开启的临界应力状态并以此来判断裂缝的渗透性或流体疏导性能。重复步骤至整个靶区处理完毕，获得目标靶区内所有井外地层裂缝的流体疏导性能。该技术方案可用于井外几十米范围内储层裂缝的有效性评价，大大提高了测井资料裂缝评价的有效应用范围。但该方案需要结合岩石力学分析，因此方法较为复杂。

中外学者们通过阵列声波测井横波各向异性、反射斯通利波、流体移动指数、井眼超声成像、能量衰减等方法对裂缝发育类型、方位和有效性、渗透率等进行大量的研究。利用阵列声波能量衰减来识别裂缝是基于充满流体的裂缝其声阻抗显著区别于岩石声阻抗，当声波通过裂缝时，必然引起声波能量的衰减。但目前通过阵列声波波幅衰减法识别裂缝对波幅衰减程度没有明确的界限值，且缺乏对裂缝可靠性的评价。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能准确预测裂缝性地层裂缝发育情况的测井方法，为压裂施工参数优化提供科学依据。

本发明目的的实现方式为，一种基于阵列声波波幅衰减的地层裂缝测井资料评价方法，包括以下步骤：

1)收集工区内待评价井阵列声波纵波、横波、斯通利波波形幅度数据；

2)分别计算待评价井阵列声波纵波、横波、斯通利波波形幅度的平均幅度；

3)选择裂缝不发育的致密层段的纵波、横波、斯通利波三种波形平均幅度值作为基值；

4)分别计算3种波形平均幅度与基值的比值；

5)利用算术平均计算出3种波形的综合相对幅度R，利用3种波形相对幅度大小的乘积来计算裂缝置信度σ；