基于裂縫柔度和地應(yīng)力模型的聲電測井正、反演方法及應(yīng)用

張恒榮 肖立志 曾少軍 湯翟 袁偉 楊冬

摘要：電阻率成像探測深度通常為幾厘米，超聲波成像數(shù)據(jù)也只能提供井壁的聲幅或到時(shí)圖像。因此，很難評(píng)估井壁張開裂縫在地層中的分布情況。聲波測井一般應(yīng)用彈性各向異性表征地應(yīng)力場和裂縫特性等，通常巖石的固有各向異性、高角度地層層面、裂縫或不平衡應(yīng)力擠壓等都可以導(dǎo)致彈性波表觀各向異性，因此往往難以判斷各向異性的成因。前人針對(duì)單一方位二維裂縫模型進(jìn)行了聲波正演模擬，但不適用于井筒含多組任意方位裂縫介質(zhì)的彈性波模擬。為此，首先拾取井壁成像測井中導(dǎo)致聲波表觀各向異性的三類結(jié)構(gòu)特征（天然裂縫、層面縫（或薄層）和鉆井應(yīng)力誘導(dǎo)縫）信息，同時(shí)定量化層理結(jié)構(gòu)信息（如傾向、方位等），并將裂縫分層、分組；然后從聲波全波列中提取地層的快、慢橫波慢度及各向異性方位；接著在巖石和裂縫信息井壁成像建?；A(chǔ)上，通過裂縫附加柔度模型、層面?zhèn)瘟芽p模型和非線性應(yīng)力場彈性波動(dòng)理論正演模擬巖石的聲波屬性；最后通過對(duì)比聲波速度及各向異性方位等信息的模型預(yù)測結(jié)果與實(shí)測結(jié)果，利用最小誤差擬合反演確定井壁圖像表征的裂縫類型與各向異性的成因，并對(duì)比、分析了頻散曲線特征。將所提方法應(yīng)用于花崗巖潛山裂縫型氣田生產(chǎn)測試井以驗(yàn)證方法合理性，實(shí)際模擬結(jié)果表明：波速對(duì)各向異性成因的敏感度不如快橫波方位，波速擬合誤差一般較小且易于收斂，而快橫波方位更能區(qū)分和判斷地層的各向異性類型，從而有效、可靠地指示裂縫類型；Ｂ井地層分上、下兩層，下層（２９５０～３０００ｍ）發(fā)育層面?zhèn)瘟芽p、鉆井誘導(dǎo)縫及少量有效縫，測試產(chǎn)能較低，上層（２９００～２９４０ｍ）有效縫發(fā)育，測試產(chǎn)能較高。

關(guān)鍵詞：電阻率測井，偶極子聲波測井，裂縫，快、慢橫波慢度，柔度，快橫波方位，各向異性成因

中圖分類號(hào)：Ｐ６３１ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ dol：１０．１３８１０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１０００-７２１０．２０２３．０２．０２０