構造井

學科：石油與天然氣地質學

詞目：構造井

英文：structural well

釋文：為了解地下地質構造特征、編制某一標準層或目的層的構造圖而鉆的井。其目的是檢查地下有無潛在的儲油氣構造或圈閉。其井深一般較淺,鉆穿標準層即可。多在詳查階段進行,以便為進一步勘探準備條件。構造井的數(shù)目依據(jù)構造的大小及復雜程度而定?，F(xiàn)在由于地震勘探技術水平的提高,對構造井的需要減少了許多。但是,對于斷層眾多、構造復雜或者得不到良好反射的地區(qū),仍然需要鉆較多的構造井。2100433B

利用測井資料研究地質構造面對的主要是井筒內(nèi)可見的小型規(guī)模的地質構造,主要是斷層、褶皺和不整合三類。由于現(xiàn)代地層傾角測井技術和井壁成像測井技術能準確確定地層產(chǎn)狀和構造要素。因此,研究構造的主要測井資料也是依靠對地層傾角測井和井壁成像測井資料的解釋。

一、地層傾角測井構造解釋原理

巖層最初形成時,大都是水平的或近于水平的。如果發(fā)生構造運動,如褶皺運動,水平成層的巖層形成褶曲形態(tài),各巖層的褶曲是按同一軸面(還有脊面、轉折面)套疊的,以后再沉積,新的沉積巖層在新的褶曲運動下又形成了新的褶曲,又按新的軸面套疊。傾角測井每個矢量代表該深度點的地層在井眼面積范圍內(nèi)測到的產(chǎn)狀。井內(nèi)不同深度點的矢量,從套疊關系分析,相當于構造不同部位的矢量。將各部位的矢量通過套疊關系都集中到一個巖層構造面上,就能該將巖層的構造形態(tài)恢復出來。

為了能夠正確的恢復構造形態(tài),首要的問題是怎樣利用矢量圖來進行構造解釋問題。當一口井鉆遇一個構造時,隨著深度的變化對于每一個構造來說,它在井眼面積范圍內(nèi)地層產(chǎn)狀的變化規(guī)律是不同的。相應的各種地下構造形態(tài)反映在矢量圖上的變化規(guī)律是不同的。為了描述各地下構造在矢量圖上響應的規(guī)律,用“綠”、“紅”、“藍”、“亂”、“斷”等基本模式的組合來描述正演模型。在組合矢量模式中。對于每一種構造的不同形態(tài)都唯一地對應了一種組合矢量模式,但是反過來則不成立,即同一個矢量模式具有多解性,但是我們可以結合其它資料排除那些不正確的解。在井中經(jīng)常鉆遇多個構造,它們的組合模式將是各單個構造組合矢量模式的再組合。

二、井璧成像測井構造解釋原理

井壁成像測井資料主要是井壁的數(shù)字成像圖,用色彩及輝度來表現(xiàn)構造現(xiàn)象。由于裂縫和層面處巖性的突變,造成了巖石的電導性或巖石的密度有突然的變化,在成像測井的圖像上就會表現(xiàn)為一條明顯的暗色條帶,追蹤這個條帶的變化趨勢,可以計算出斷層的產(chǎn)狀及褶皺的要素。

目前,國內(nèi)外都相繼開發(fā)出了一批地層傾角和成像測井構造解釋的計算機輔助解釋系統(tǒng),推廣較好的有江漢石油學院的地層傾角構造解釋系統(tǒng)等產(chǎn)品。

1.斷層面沒有變形的斷層

圖為正斷層,在井眼中E 層缺失,由于斷層面沒有變形,矢量圖顯示與單斜構造一樣,不能用傾角資料判斷、確定這類斷裂。同樣傾角測井也不能確定斷層面沒有變形的逆斷層。

2.有破碎帶的斷層

當?shù)貙雍苡矔r,巖層沿斷層面形成破碎帶。由于破碎帶中地層傾向沒有固定方向,故矢量圖為綠-亂-綠模式。

3.有拖曳現(xiàn)象的斷層

塑性巖層上下盤沿斷層面作相對運動時,由于摩擦力的作用,地層層面在斷層面處發(fā)生形變,就有可能從矢量圖上辨認斷層。

1)斷面與層面傾向相同的正斷層

圖為帶有拖曳現(xiàn)象的正斷層,斷層面與地層面向同一方向傾斜,由于上盤順斷層面下滑,下盤沿斷層面上推,使上下盤在拖曳區(qū)傾角變大,矢量圖上有下列特征:

(1)在上盤巖層中,層面為未受拖曳影響,矢量圖呈綠模式。此時的傾角和方位角為上盤巖層的傾角與方位角。

(2)進入上盤拖曳區(qū),傾角增大,至斷層面,傾角最大。矢量圖為紅色模式顯示。此時最大傾角的深度為斷點深度,其傾角及方位角為斷面的傾角及方位角。

(3)進入下盤拖曳區(qū),傾角減小,矢量圖為藍色模式。

(4)進入下盤,未受拖曳影響的巖層傾角穩(wěn)定,矢量圖為綠色模式顯示。整個矢量圖顯示為綠一紅一藍一綠模式,方位始終一致。

2)斷面與層面傾向相反的正斷層

圖為帶拖曳現(xiàn)象的正斷層,斷層面與地層面傾向相反。由于上盤下滑,在拖曳區(qū)出現(xiàn)小向斜；下盤上推,在拖曳區(qū)出現(xiàn)小背斜。整個矢量圖顯示為綠一藍一紅(反)一藍(反)一紅一綠模式。紅(反)模式最大傾角處的深度為斷點深度,其矢量點傾角和方位角接近斷層面的傾角和方位角。

3)斷面與地層面傾向相同的逆斷層

帶有拖曳現(xiàn)象的逆斷層,斷層面與地層面傾向相同時,上盤在拖曳區(qū)出現(xiàn)小背斜,下盤在拖曳區(qū)出現(xiàn)小向斜。整個矢量模式組合為綠一藍一紅(反)一藍(反)一綠模式組合。斷點處傾角矢量模式組合為紅(反)一藍(反)模式組合。紅模式傾角最大處對應斷點埋深,斷層面傾向與紅(反)模式矢量方向相反。這種情況下不能確定斷層面傾角。