裂縫有效性評(píng)價(jià)

裂縫參數(shù)主要指裂縫張開度和裂縫孔隙度。它們可采用井壁微電阻率成像測(cè)井(FMI)計(jì)算或利用深淺雙側(cè)向電阻率進(jìn)行估算。

1、用FMI信息計(jì)算裂縫參數(shù)

FMI 井壁電阻率成像儀8 個(gè)極板上裝有共192 個(gè)微電極,每個(gè)電極直徑為0.2in,電極間距0.1in,它能反映井壁四周的微電阻率變化,對(duì)采集到的微電阻率數(shù)據(jù)經(jīng)過一系列校正處理之后形成FMI 電阻率圖像。通過FMI 圖像進(jìn)行裂縫分析后,再利用下述公式可求出裂縫參數(shù)。

1)裂縫張開度

式中W 一一裂縫寬度；

A 一一由裂縫造成的電導(dǎo)異常的面積；

R_XO一一地層電阻率(一般情況下是侵入帶電阻率):

R_m一一鉆井液電阻率；

a,b——與儀器有關(guān)的常數(shù)，其中b接近為零。

2)裂縫孔隙度

式中

φ_f一一裂縫孔隙度；

W_i一一第i 條裂縫的平均寬度；

L_i一第i 條裂縫在單位井段L內(nèi)(一般選為1m)的長(zhǎng)度；

D一一井徑。

2、用雙側(cè)向測(cè)井信息估算裂縫參數(shù)

在沒有FMI 測(cè)井信息時(shí),可用雙側(cè)向測(cè)井信息(主要根據(jù)深淺雙側(cè)向的差異)估算裂縫張開度和裂縫孔隙度。由于雙側(cè)向信息受影響因素較多,其估算結(jié)果不如前一種方法準(zhǔn)確。估算公式如下:

1)裂縫張開度

(1)高角度裂縫:

式中

W 一一裂縫張開度,μm；

R_m一一鉆井液電阻率；

C_lls--淺側(cè)向電導(dǎo)率；

C_lld一一深側(cè)向電導(dǎo)率。

(2)低角度裂縫:

式中

W一一裂縫張開度, μm；

R_m 一一鉆井液電阻率；

C_b一基巖電導(dǎo)率；

C_lld一一深側(cè)向電導(dǎo)率。

2)裂縫孔隙度

根據(jù)雙重介質(zhì)結(jié)構(gòu)模型(基巖孔隙與裂縫孔隙),可以導(dǎo)出估算裂縫孔隙度內(nèi)的數(shù)學(xué)模型。

式中

φf 一一裂縫孔隙度；

C_mf、C_W一一鉆井液濾液和地層水的電導(dǎo)率；

m一一裂縫地層的孔隙度指數(shù),取值為1.1～1.8；

C_lld 、C_lls 一一深淺雙側(cè)向電導(dǎo)率。 2100433B

1. 從裂縫的張開度來評(píng)價(jià)裂縫的有效性

對(duì)裂縫張開程度的描述,常規(guī)測(cè)井主要用雙側(cè)向曲線的差異和電阻率值,再根據(jù)圖版或公式來求取張開度。但是該法受到的影響因素太多,如裂縫的產(chǎn)狀,裂縫的組合,儲(chǔ)層的含流體性質(zhì),鉆井液的侵入特征等都將影響計(jì)算的結(jié)果,因而誤差較大,用來評(píng)價(jià)其有效性的效果就很差。如用FMI 和ARI 等成像圖,從裂縫在井壁上的形態(tài)特征來評(píng)價(jià)裂縫的張開度就要準(zhǔn)確得多。

1)充填縫和張開縫的判別

張開縫以黑色的高電導(dǎo)異常出現(xiàn)；被方解石、石英等礦物充填的裂縫則以高電阻率異常出現(xiàn),圖像特征為亮白色(圖1),很容易與有效張開縫區(qū)分。如被泥質(zhì)等低阻物質(zhì)充填,其圖像特征亦為暗色高導(dǎo)異常,與有效裂縫不易區(qū)分,但在ARI、DSI 成像圖上,低阻充填無效縫卻無反映。

2)有效張開縫的判別完全被充填死的裂縫自然是無效裂縫,但張開縫也不全是有效縫,這里有兩種無效的裂縫需要鑒別:

(1)非滲透性的細(xì)微裂縫。這種裂縫被束縛水充填,不具有滲濾性能。如石灰?guī)r中的薄層構(gòu)造,眼球狀構(gòu)造,其間就具有很多這種微細(xì)裂縫,它們主要被束縛水充填,故電阻率很低,且有一定的孔隙度響應(yīng),自然伽馬值又不高,因而常被常規(guī)測(cè)井資料誤判為滲透層；但在FMI 圖像上則可清楚地看出這兩種非均勻巖石構(gòu)造的形態(tài)特征,從而予以排除。

(2)無效和有效人工誘導(dǎo)裂縫的判別。

鉆具形成的微細(xì)裂縫均為無效縫。出現(xiàn)在致密巖層中的重泥漿壓裂縫是無效縫。但出現(xiàn)在滲透層中則可能與天然縫連通,則成為有效裂縫。應(yīng)力釋放裂縫是井被鉆開后才形成的裂縫,它們?cè)诘貙颖汇@開前是閉合的,巖心中的這種裂縫內(nèi)無鉆井液或鉆井液濾液痕跡就是證明,因而它們是無效裂縫。而且由于應(yīng)力釋放裂縫基本上都發(fā)生在致密層段,所以也不可能對(duì)天然裂縫有任何好的連通作用。

2.從裂縫的徑向延伸特征來判斷裂縫的有效性

高角度裂縫的徑向延伸狀況對(duì)其有效性的評(píng)價(jià)至關(guān)重要,但僅從FMI 圖像上是無法看出徑向延伸的,這就得靠徑向探測(cè)深度較大的雙側(cè)向及ARI 測(cè)井來予以判別。但正如前面已經(jīng)指出的,雙側(cè)向測(cè)井的影響因素較多,所以在應(yīng)用雙側(cè)向測(cè)井資料之前必須首先FMI 圖像搞清楚裂縫的產(chǎn)狀及組合特征,消除其對(duì)雙側(cè)向測(cè)井的影響,然后才可用深、淺雙側(cè)向和高分辨率ARI 曲線組合來判斷裂縫的徑向延伸特征。判別原理如下:

由于淺雙側(cè)向測(cè)井的徑向探測(cè)深度為30～50cm,而深雙側(cè)向和ARI 的徑向探測(cè)深度在2～3m。因此對(duì)于徑向延伸小于0.5m 的無效高角度裂縫,ARI 圖像和深、淺雙側(cè)向都因主要反映基巖的高電阻率,故而是高電阻率特征,且電阻率差異也不大,其深淺雙側(cè)向比值小5,當(dāng)裂縫徑向延伸在0.5～2m 時(shí),淺側(cè)向就基本只受侵入帶影響,而深側(cè)向還將受到基巖電阻率較大的影響,故淺側(cè)向電阻率明顯降低,而深側(cè)向電阻率僅略有降低,所以出現(xiàn)大幅度的正差異,其比值可達(dá)5～11。對(duì)于徑向延伸大于2～3m 的有效高角度裂縫,以上三種參數(shù)都要受到裂縫的影響,故ARI 圖像有明顯的高電阻率異常,深淺電阻率也將降低,深淺雙側(cè)向正差異幅度減小,比值小于5。為了便于應(yīng)用,現(xiàn)將裂縫徑向延伸情況與深、淺雙側(cè)向電阻率及其比值范圍的關(guān)系列于右表。

3.從裂縫的連通性和滲濾性來判斷裂縫的有效性

裂縫連通性評(píng)價(jià)的主要問題是區(qū)分天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫。前已分析了誘導(dǎo)裂縫的三種主要類型及天然裂縫與誘導(dǎo)裂縫的區(qū)分。天然裂縫的有效性明顯優(yōu)于誘導(dǎo)縫,誘導(dǎo)縫通常較淺,位于井眼周圍的塑性形變層或進(jìn)入彈性層內(nèi),僅能在FMI 圖像上見到,而有效的天然裂縫則可以同時(shí)在FMI、ARI 和DSI 圖像上識(shí)別(圖2)。

裂縫的滲透性能綜合地反映裂縫的張開度、徑向延伸程度和彼此的連通程度,因而是評(píng)價(jià)裂縫有效性最好的標(biāo)志?？梢杂盟雇ㄈR波能量衰減狀況來判斷裂縫滲濾性的好壞。由于斯通萊波是一種管波,它在井筒中的傳播類似于一個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng),造成井壁在徑向上的膨脹和收縮,當(dāng)有效裂縫與井壁連通時(shí),將使井液沿著裂縫流進(jìn)或流出,造成能量衰減,使其幅度降低；反之,在無效裂縫處,則不會(huì)發(fā)生能量的衰減。但應(yīng)注意泥餅的影響,因泥餅要阻止流體在裂縫和井筒之間流動(dòng)。

第一，該書在整合和拓展一致性理論和規(guī)劃效能理論的基礎(chǔ)上建立了空間規(guī)劃實(shí)施有效性的綜合性分析框架。這一理論框架的評(píng)價(jià)對(duì)象包括后續(xù)決策行為、規(guī)劃實(shí)施結(jié)果和結(jié)果的事后效益，能夠較為全面地反映規(guī)劃的實(shí)際影響與作用。此外，這一框架能夠反映規(guī)劃所發(fā)揮實(shí)際作用與影響的差異，也能在一定程度上提示規(guī)劃有效性可能問題的原因所在。

第二，該書針對(duì)所建立的規(guī)劃有效性分析框架的構(gòu)成要件，提出了新的或改進(jìn)了已有的具體分析方法。結(jié)合中國(guó)空間規(guī)劃的特點(diǎn)，該書建議從數(shù)量、空間等多個(gè)維度評(píng)價(jià)結(jié)果與規(guī)劃的一致性；在土地利用與規(guī)劃空間一致性的評(píng)價(jià)方面，提出了空間吻合度數(shù)量指標(biāo)、地類演化一致性、空間形態(tài)一致性等相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。在解構(gòu)規(guī)劃效能內(nèi)涵、定義和區(qū)分規(guī)劃目標(biāo)與規(guī)劃方案的基礎(chǔ)上，作者提出了新的規(guī)劃效能評(píng)價(jià)方法，有助于較為客觀地分析規(guī)劃在土地開發(fā)利用等相關(guān)決策中所扮演的角色。

第三，該書運(yùn)用所建立的規(guī)劃有效性分析框架做了一個(gè)比較深入的案例研究，較為系統(tǒng)地展示了案例城市土地利用總體規(guī)劃在保護(hù)耕地和管控城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張中所發(fā)揮的作用和影響，有利于揭示中國(guó)土地利用總體規(guī)劃實(shí)施的成效與問題及其影響因素。

第一章基本特征及評(píng)價(jià)思路

第二章野外露頭調(diào)查及鉆井巖心描述技術(shù)

第三章井剖面識(shí)別技術(shù)

第四章裂縫的期次劃分

第五章裂縫形成成因確定

第六章裂縫的分布預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

第七章裂縫有效性評(píng)價(jià)

第八章裂縫評(píng)價(jià)結(jié)果的應(yīng)用

參考文獻(xiàn) 2100433B