劉曉勇1，範海洋2，王虎慶2，孫延軍2
（1 河南油田分公司新疆勘探開發中心新疆 841100；2河南油田分公司第一採油廠河南南陽 474780）
摘要：裂縫孔隙度是裂縫有效性評價的重要指標之一，其能否準確計算直接關係到裂縫有效性的評價質量，而裂縫孔隙度評價模型的選擇是計算的關鍵。在前人大量研究基礎上，總結出三種裂縫孔隙度評價模型：
常規電阻率模型；重構聲波時差曲線模型；光電吸收模型。綜合評價認為，井壁光滑的情況下可使用特徵曲線重構模型和光電吸收截面模型，但電流電阻率模型效果最好。
關鍵字：裂縫孔隙度模型電阻率評價
裂縫孔隙度作為裂縫有效性評價的重要指標之一，其能否準確計算直接關係到裂縫有效性的評價質量。目前評價裂縫孔隙度的技術方法主要有：利用野外露頭觀測的裂縫長度和寬度資料計算裂縫孔隙度；利用岩心觀測資料分計算裂縫孔隙度；利用測井資料(成像、常規)計算裂縫孔隙度等等，而常規測井資料具有應用廣泛，成本低，資料全等特點，本文總結出來兩種利用常規測井評價裂縫孔隙度。
儲層特徵曲線重構原理的關鍵是參考曲線和目標曲線必須對同一物理現象具有相似（相關）的測井響應特徵，區別只在於參考曲線比目標曲線具有更好反映儲層的能力，同時，兩者曲線之間必須具有很好的相關性，且相關性越大，重構曲線越可靠[1-2]。
裂縫地層中，裂縫孔隙度與深淺電阻率之間存在如下關係，即
裂縫性儲層中裂縫孔隙度與深淺電阻率存在密切關係，而裂縫在聲波時差上同樣存在明顯的異常，可見，淺電阻率和深電阻率與聲波時差都存在較好的相關性，可以通過深淺電阻率測井重構儲層特徵曲線。
利用深淺電阻率進行儲層特徵曲線重構方法如下：
深淺電阻率與聲波時差的關係為
可得式中，，分別為利用深淺電阻率重構的擬聲波時差曲線；，，，，，，，分別為地區經驗係數。
注意上述方程是在假定井壁光滑的情況下成立，這時極板與地層接觸緊密，保證探測受井眼影響小。又因具有方向性的儀器所探測的是極板前的一部分，所以所探測的並不是裂縫的總孔隙度。
電流電阻法原理是把裂縫孔隙性碳酸鹽岩儲集層看成為按一定方向發育的裂縫體系和沒有裂縫發育的基岩組成,基岩具有均勻的粒間孔隙。一般情況下,基岩的孔隙度很小,滲透率很低,鑽井過程中幾乎不受泥漿侵入影響。裂縫體系的滲透率通常都比較高,易引起鑽井泥漿侵入。
因此,裂縫性地層的導電體系可以看成是由裂縫體積與基岩體積構成的兩個電阻的併聯[3-4]。
裂縫地層的導電性可以看作裂縫與岩石基塊併聯導電，其電導率公式為：
式中一一岩石裂縫、基塊及岩石總的電導率；
一一裂縫及基塊孔隙度；
一一裂縫孔隙繞曲度；
一一裂縫流體及地層水電導率；
一一粒間孔隙系統的膠結指數；
一一粒間孔隙和裂縫系統的飽和度指數；
一一基質與裂縫的含油飽和度；
最後，根據有關資料查證及公式推導~，得出裂縫孔隙度的計算公式：
式中一一電阻率測井值，包括；
一一地層水電阻率；
一一泥漿濾液電阻率；
一一巖電實驗引數；
一一孔隙度測井值，包括 ac，cnl，den。
考慮到上述公式引數取值的不確定性，陳科貴等（2003）提出用以下公式：
對於純水層情況，其導電關係為：
或者式中、——含混合液的岩石電導率、電阻率
、——泥漿濾液的電導率、電阻率；
、——泥漿濾液的電導率、電阻率；
a——與地層裂縫特徵有關的經驗引數。
通常，岩石的裂縫孔隙度φf很小，（1-φf）的近似值等於1，近似為完全含水時的電阻率r0。在這種情況下，上式寫為
則，電流電阻法裂縫孔隙度關係式為
式中：a——與裂縫位置特徵有關的引數；
f——裂縫性岩石的地層因素，由總孔隙度給出；
fb——基岩的地層因素，由聲波孔隙度給出；
rw——地層水電阻率；
rmf——泥漿濾液電阻率。
或者式中、——含混合液的岩石電導率、電阻率
、——泥漿濾液的電導率、電阻率；
、——泥漿濾液的電導率、電阻率；
a——與地層裂縫特徵有關的經驗引數。
通常，岩石的裂縫孔隙度φf很小，（1-φf）的近似值等於1，近似為完全含水時的電阻率r0。在這種情況下，上式寫為
則，電流電阻法裂縫孔隙度關係式為
式中：a——與裂縫位置特徵有關的引數；
f——裂縫性岩石的地層因素，由總孔隙度給出；
fb——基岩的地層因素，由聲波孔隙度給出；
rw——地層水電阻率；
rmf——泥漿濾液電阻率。
常規測井的裂縫識別技術和裂縫孔隙度計算方法的提出，克服了以往人們常用的雙側向電阻率差異法計算裂縫孔隙度的不足，當儲層裂縫非常發育時，雙側向深、淺電阻率往往無差異或差異很小，這從過去老的測井系列三側向和微電極測井也都得到證實，此時雙側向電阻率差異法計算裂縫孔隙度難以奏效。
光電吸收截面嚴重受重晶石泥漿的影響，可以利用這一特性來估計裂縫孔隙度，即
式中，下標ba表示重晶石；fr表示裂縫；f表示孔隙中地層流體；為電子密度。
壓實裂縫性岩石的骨架孔隙度較低（一般小於10%），很小（如水的pe值0.358，油的pe值0.48，鹽水的pe值0.807），所以第一項可以忽略不計，這樣上述方程可以寫為
求出：已知，並且進一步近似，假定，，則有
式中，為密度-中子交會孔隙度。
注意上述方程是在假定井壁光滑的情況下成立，這時極板與地層接觸緊密，保證探測受井眼影響小。又因具有方向性的儀器所探測的是極板前的一部分，所以所探測的並不是裂縫的總孔隙度[5-6]。
總結了三種裂縫孔隙度評價模型，認為井壁光滑的情況下可使用特徵曲線重構模型和光電吸收截面模型，但電流電阻率模型效果最好。
參考文獻
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