【正文】 下面以第一個三角形為例，說明計(jì)算孔隙度和巖性成分的原理。 川東北山前高陡構(gòu)造地應(yīng)力計(jì)算與研究 圖 31 DEN、 CNL 交會三角形示意圖 復(fù)雜巖性分析程序計(jì)算孔隙度采用的是雙孔隙度測井系列交會法。 按其在交會圖上的位置 （ 如圖 31） ，可與水點(diǎn)構(gòu)成三角形，由 上往下順序稱為第一、第二、第三個三角形。如果輸入的巖性多于兩種，則將骨架點(diǎn)與水點(diǎn)連線，計(jì)算資料點(diǎn)與各巖性線的距離。這表明 用復(fù)雜巖性分析程序處理的巖性剖面是可靠的，這為下一步計(jì)算巖石力學(xué)參數(shù)、 地應(yīng)力、鉆頭選型 等提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 采用 編寫的復(fù)雜巖性分析程序，并與川東北地區(qū) SWPU9PCDB 程序相結(jié)合，解釋處理了川東北地區(qū)多口井的常規(guī)測井資料，得到了縱向巖性體積剖面。 為了更好地利用測井資料對地層進(jìn)行評價，提高儲層參數(shù)的計(jì)算精度，就必須消除非地層因素造成的測井?dāng)?shù)據(jù)偏差，對原始測井資料進(jìn)行合理的校正 （ 這里就不再冗述 ） 。通過對兩個地區(qū)測井資料的收集整理和分析，統(tǒng)計(jì)出河壩和元壩地區(qū)的測井系列 。 （ 9） 高溫高壓條件下鉆井液性能難以控制。 （ 5） 三疊系 雷口坡組 和嘉陵江組有石膏層和鹽膏層， 易使 井眼縮小，擠壞套管和發(fā)生卡鉆事故。過去川東北地區(qū)大尺寸井段 （ ≥）長度一般不超過 2020m，而現(xiàn)在超出了將近一倍，施工難 度相應(yīng)增加， 大尺寸井眼鉆頭選擇范圍小，很難選擇適應(yīng)該地區(qū)的鉆頭，加之巖石破碎量大，鉆井液上返速度低，井眼凈化效率低，造成巖屑重復(fù)切削，機(jī)械鉆速普遍較低， 出現(xiàn)了許多新的鉆井工藝問題。 川東北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地層巖石物性多變，在鉆井過程中遇見許多復(fù)雜問題，具 體如下： （ 1） 陸相地層復(fù)雜、裂縫發(fā)育，砂、泥 巖 層頻繁交互 , 地層破碎、軟硬交替出現(xiàn)，并存在有礫石和石英團(tuán)塊 ,蹩跳鉆現(xiàn)象嚴(yán)重，無法正常鉆進(jìn)，鉆具磨損和疲勞損傷嚴(yán)重，易發(fā)生鉆具事故 。至 2020 年，川東北部環(huán)開江 — 梁平海槽周緣地區(qū)以飛仙關(guān)組鮞灘和長興組生物礁氣藏川東北山前高陡構(gòu)造地應(yīng)力計(jì)算與研究 為主要目的層已鉆探井約 80 多口井，獲氣藏 20 多個，以羅家寨、渡口河、鐵山坡、普光為代表的飛仙關(guān)組鮞灘大氣藏的發(fā)現(xiàn)，以及近來在龍崗、元壩飛仙關(guān)組鮞灘氣藏的勘探突破，眾多長興組臺地邊緣生物礁的進(jìn)一步探明，展現(xiàn)了飛仙關(guān)組鮞灘和長興組生物礁氣藏良好的勘探勢頭。 開闊臺地灘間亞相、鮞粒灘亞相、臺地前緣上斜坡沉 積亞相 二疊系 長興組 100~107 （ 未穿 ） 灰色、深灰色灰?guī)r，鹽巖、膏質(zhì)鹽巖，黑灰色泥質(zhì)云巖、膏質(zhì)云巖和硬石膏互層。 為潮間膏云灰坪、潮上膏云坪、潮上膏鹽坪 相 三段 149~174 灰色灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r為主夾硬石膏及 膏質(zhì)灰?guī)r。 淺湖與濱湖相 自流井組 333~542 灰色、紫 色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，與棕紫色、灰色巖屑粉砂巖、細(xì)砂巖互層。 河流相 遂寧組 462~640 棕紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾灰褐色、 細(xì)粒巖屑砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。飛四段上部為灰白色硬石膏巖 與灰色灰?guī)r互層 ； 下部為綠灰色、紫紅色白云巖和灰白色硬石膏巖互層 。嘉二段可分為三個亞段，上亞段上部灰白色硬石膏巖夾灰色云巖，下部為灰色含泥白云巖；中亞段上部灰白色硬石膏巖夾灰色白云質(zhì)硬石膏巖，下部為灰色含云灰?guī)r、砂屑白云巖；下亞段上部灰白色硬石膏巖夾灰色云巖 、灰白色白云質(zhì)硬石膏巖，下部為灰、深灰色砂屑云巖和含灰白云巖。 （ 9） 三疊系下統(tǒng)嘉陵江組 本組地層可分為五段，河壩構(gòu)造厚度約 760~1300m。與下伏中三疊統(tǒng)雷口坡組呈不整合接觸關(guān)系。河壩構(gòu)造厚 度約360~450m。 （ 5） 侏羅系中統(tǒng)千佛崖組 巖性組合：黑色頁巖、灰 —深灰色泥巖與淺灰色細(xì)砂巖呈不等厚互層，間夾薄層淺灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。與下伏下沙溪廟組呈整合接觸關(guān)系。河壩地區(qū)實(shí)鉆 0~650m。 （ 1） 侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組 巖性為暗紫紅色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。 受構(gòu)造運(yùn) 動的影響，地層間發(fā)育較多不整合面，在海相地層中，志留系與石炭系 ，石炭系與二疊 系 ， 上、下二疊統(tǒng)之間皆為平行不整合接觸關(guān)系，它們分別是加里東運(yùn)動、云南運(yùn)動和東吳運(yùn)動等影響的結(jié)果。 構(gòu)造樣式分析：巴中區(qū)塊挾持在米倉、大巴兩大應(yīng)力體系之間，但由于受九龍山、通南巴等大型背斜構(gòu)造的遮擋影響，使 得區(qū)內(nèi)受力較弱，只造成地層的輕微起伏，形成小規(guī)模的低幅 鼻狀 構(gòu)造 ，如圖 2 26。 構(gòu)造展布： 在 EW 向地震剖面上，總體為一簡單凹陷，并為兩頭高、中間低，南部發(fā)育幾組南北向構(gòu)造跡象，應(yīng)為大巴山后期擠壓所致。元壩地區(qū)總體為一簡單凹陷 ,并為兩頭高、中間低 ,南部發(fā)育幾組南北向構(gòu)造跡象 ,應(yīng)為大巴山后期擠壓所致。 中石化勘探南方分公司在巴中區(qū)塊 持證勘探面積為 3230km2（ 圖 21） 。 （ 2） 涪陽壩構(gòu)造 涪陽壩構(gòu)造分布于河壩場、新場壩、馬路背一帶，軸向北東向，南陡北緩，其上分布有數(shù)量較多的北東向斷層，將構(gòu)造切割為斷塊，從西到東分布有母家梁、新場、邱家坪、馬路背高點(diǎn)，高點(diǎn)多為斷層遮擋，少數(shù)自成圈閉。通南巴構(gòu)造帶的三個子構(gòu)造為 [53]： （ 1） 黑池梁構(gòu)造 黑池梁構(gòu)造南陡北緩，總體為軸向北東向的背斜構(gòu)造。該形變層下部 NW向斷裂發(fā)育，主要分布在涪陽壩斷塊上，其中極少數(shù) NW向斷裂斷至近地表 （ 地表為陡帶 ） ，并在構(gòu)造帶上發(fā)育少量的小型 NE向斷裂。構(gòu)造帶為多期次、多方向構(gòu)造疊加而成，被 NW 向斷裂分割為多個高點(diǎn) （ 圖2 24） ，主要包括南陽場鼻狀構(gòu)造，涪陽壩斷塊構(gòu)造和黑池梁鼻狀構(gòu) 造 （ 圖 22，表 21） 。 在構(gòu)造格局上既 受四川盆地基底構(gòu)造變形的控制 ，又在一定程度上受米倉山、大巴山逆沖斷裂 構(gòu)造變形的影響。常有春雨、夏旱、秋澇、冬干的氣候特征。 第三， 淺層 — 中層受力作用強(qiáng)烈，斷層、裂縫發(fā)育，破碎地層較多。兩類構(gòu)造疊加對川東北地區(qū)的構(gòu)造格局，以及對川東北地區(qū) 油氣藏的聚集、調(diào)整 和 改造有著重要 的影響 [51]。大地構(gòu)造位置屬于上揚(yáng)子地臺的北東部 ,挾持在印支晚期秦嶺造山帶盆緣推覆山系與四川前陸盆地之間的構(gòu)造交接帶部位 ,現(xiàn)今構(gòu)造格局主要受北西向的米倉山 — 大巴山巨型構(gòu)造山系逆沖推覆作用控制 ,于中、新生代經(jīng)歷了性質(zhì)多 變的構(gòu)造演化過程 ,具有十分復(fù)雜的區(qū)域構(gòu)造輪廓 [52]?？?勘探面積為 4210? Km2， 川東區(qū)塊地表出露侏羅系，保存條件十分優(yōu)越。 （ 2） 打破傳統(tǒng)認(rèn)為在同一區(qū)塊構(gòu)造應(yīng)力系數(shù) 1? 、 2? 為常數(shù) （ 即構(gòu)造應(yīng)力與垂向有效應(yīng)力成正比 ） 的觀念，根據(jù)多口井處理的結(jié)果， 確定了該區(qū) 不同地質(zhì)層位兩個系數(shù)的取 值區(qū)間 ，其計(jì)算結(jié)果比與采用固定值時精度更高。 （ 5） 優(yōu)選地應(yīng)力計(jì)算模型并利用測井資料計(jì)算地應(yīng)力的大小和方向， 最終 得出工區(qū) 水平主應(yīng)力大小和方向 的橫向 展布 規(guī)律。 主要研究內(nèi)容及思路 本文結(jié)合中國石化石油工程西南公司測井分公司科研項(xiàng)目《川東北測井資料的鉆井工程應(yīng)用技術(shù)研究》，綜合利用對方提 供的鉆井、測井 和 錄井等資料 ，開展以下研究工作： （ 1） 整理 對方提供的 鉆井、測井 和 錄井 等 資料，對川東 北地區(qū)基本地質(zhì)特征和工程狀況有所了解；搜集 川東北地區(qū)巖石力學(xué)參數(shù)和地應(yīng)力數(shù)據(jù)， 查 閱關(guān)于高陡構(gòu)造地應(yīng)力計(jì)算的 文獻(xiàn) ，熟悉其計(jì)算方法。而利用測井資料研究山前高陡構(gòu)造帶的地應(yīng)力將是未來的發(fā)展趨勢之一。 石油是國家的經(jīng)濟(jì)命脈，由于世界范圍內(nèi) 石油 的短缺，各個國家都加大了對石油勘探、開發(fā)的力度。提出了地應(yīng)力分層的概念。 40 年代他就把地應(yīng)力作為地質(zhì)力學(xué)的一部分進(jìn)行了研究。地應(yīng)力研究在防止井壁坍塌一項(xiàng)上每年就節(jié)省 20 億美元以上。目前，盡管地應(yīng)力計(jì)算模式所反映的物理本質(zhì)和實(shí)際規(guī)律還有差距，但通過測井資料解西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 3 釋的地應(yīng)力剖面已能給出深井地層中剖面上的 連續(xù)的應(yīng)力值。 1975年，南非的 等人又建立了臨界深度的概念：自臨界深度以下，水平應(yīng)力不再大于垂向應(yīng)力。 1905~1912 年，瑞士著名科學(xué)家海姆 （ Ham） 研究并提出了著名的假說：巖體深處垂直應(yīng)力與其上覆的巖體重力成正比，而水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力相等。 本論文將以川東北河壩構(gòu)造和元壩構(gòu)造為例 ， 闡述利用測井資料 計(jì)算 山前構(gòu)造帶地應(yīng)力的方法，并利用雙井徑、電成像資料確定地應(yīng)力的方向。研究山前構(gòu)造帶地應(yīng)力及其分布特征 ，對油氣勘探和開發(fā)有重要 意義 [60]。 （ 5） 油氣層出砂首先是由于井底附近地帶的巖石結(jié)構(gòu)破壞而引起的。在開發(fā)過程中 ， 由于地層流體的采出和地面流體的注入 會改變地應(yīng)力的狀川東北山前高陡構(gòu)造地應(yīng)力計(jì)算與研究 態(tài)，同時也就改變滲透率甚至改變主滲透率的方向。天然裂縫 （ 垂直縫 ） 性油藏中水平井的方向沿最小主應(yīng)力方向，這樣能夠達(dá)到最大的排油面積 和產(chǎn)量 （ 不適合壓裂 ） ；在低滲透薄儲層中水平井方向沿最小水平主應(yīng)力方向，壓裂后產(chǎn)生的裂縫面與井眼正交，這樣能達(dá)到最大排油面積和產(chǎn)量；在低滲透厚儲層油藏中，水平井方向沿最大水平主應(yīng)力方向，壓裂產(chǎn)生的裂縫面與井筒方向平行，這樣能達(dá)到最大排油面積和產(chǎn)量；高滲透性儲層井眼方向沿最小水平主應(yīng)力方向。還有就是油氣從壓應(yīng)力區(qū)、壓扭應(yīng)力區(qū)向張應(yīng)力和張扭應(yīng)力區(qū)運(yùn)移、聚集。主要原因有： （ 1） 地應(yīng)力對油氣勘探開發(fā) 的影響 構(gòu)造應(yīng)力在油氣形成中的作用表現(xiàn)為： 一 方面 ， 構(gòu)造應(yīng)力在有機(jī)質(zhì)熱演化、轉(zhuǎn)化過程中為生烴系統(tǒng)供給能量，在短時間內(nèi)，由于構(gòu)造應(yīng)力的參與，促使有機(jī)質(zhì)迅速地向烴類轉(zhuǎn)化，提高了有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，這一觀點(diǎn)是認(rèn)識富集油氣藏形成的關(guān)鍵。 well logging 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 .............................................................................................................................. 1 研究目的及意義 ......................................................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ......................................................................................................... 2 主要研究內(nèi)容及思路 ................................................................................................. 3 論文創(chuàng)新點(diǎn) ................................................................................................................. 5 第 2 章 研究工區(qū)概況 .............................................................................................................. 6 川東北地區(qū)地質(zhì)概況 ................................................................................................. 6 川東北地區(qū)構(gòu)造特征 ...................................................................................... 6 川東北地區(qū)地層特征 .................................................................................... 12 川東北地區(qū)鉆井與測井概況 ................................................................................... 15 川東北 地區(qū)鉆井概況 ..................................................................................... 16 川東北地區(qū)測井概況 ..................................................................................... 17 第 3 章 川