构造井

学科：石油与天然气地质学

词目：构造井

英文：structural well

释文：为了解地下地质构造特征、编制某一标准层或目的层的构造图而钻的井。其目的是检查地下有无潜在的储油气构造或圈闭。其井深一般较浅,钻穿标准层即可。多在详查阶段进行,以便为进一步勘探准备条件。构造井的数目依据构造的大小及复杂程度而定。现在由于地震勘探技术水平的提高,对构造井的需要减少了许多。但是,对于断层众多、构造复杂或者得不到良好反射的地区,仍然需要钻较多的构造井。2100433B

利用测井资料研究地质构造面对的主要是井筒内可见的小型规模的地质构造,主要是断层、褶皱和不整合三类。由于现代地层倾角测井技术和井壁成像测井技术能准确确定地层产状和构造要素。因此,研究构造的主要测井资料也是依靠对地层倾角测井和井壁成像测井资料的解释。

一、地层倾角测井构造解释原理

岩层最初形成时,大都是水平的或近于水平的。如果发生构造运动,如褶皱运动,水平成层的岩层形成褶曲形态,各岩层的褶曲是按同一轴面(还有脊面、转折面)套叠的,以后再沉积,新的沉积岩层在新的褶曲运动下又形成了新的褶曲,又按新的轴面套叠。倾角测井每个矢量代表该深度点的地层在井眼面积范围内测到的产状。井内不同深度点的矢量,从套叠关系分析,相当于构造不同部位的矢量。将各部位的矢量通过套叠关系都集中到一个岩层构造面上,就能该将岩层的构造形态恢复出来。

为了能够正确的恢复构造形态,首要的问题是怎样利用矢量图来进行构造解释问题。当一口井钻遇一个构造时,随着深度的变化对于每一个构造来说,它在井眼面积范围内地层产状的变化规律是不同的。相应的各种地下构造形态反映在矢量图上的变化规律是不同的。为了描述各地下构造在矢量图上响应的规律,用“绿”、“红”、“蓝”、“乱”、“断”等基本模式的组合来描述正演模型。在组合矢量模式中。对于每一种构造的不同形态都唯一地对应了一种组合矢量模式,但是反过来则不成立,即同一个矢量模式具有多解性,但是我们可以结合其它资料排除那些不正确的解。在井中经常钻遇多个构造,它们的组合模式将是各单个构造组合矢量模式的再组合。

二、井璧成像测井构造解释原理

井壁成像测井资料主要是井壁的数字成像图,用色彩及辉度来表现构造现象。由于裂缝和层面处岩性的突变,造成了岩石的电导性或岩石的密度有突然的变化,在成像测井的图像上就会表现为一条明显的暗色条带,追踪这个条带的变化趋势,可以计算出断层的产状及褶皱的要素。

目前,国内外都相继开发出了一批地层倾角和成像测井构造解释的计算机辅助解释系统,推广较好的有江汉石油学院的地层倾角构造解释系统等产品。

1.断层面没有变形的断层

图为正断层,在井眼中E 层缺失,由于断层面没有变形,矢量图显示与单斜构造一样,不能用倾角资料判断、确定这类断裂。同样倾角测井也不能确定断层面没有变形的逆断层。

2.有破碎带的断层

当地层很硬时,岩层沿断层面形成破碎带。由于破碎带中地层倾向没有固定方向,故矢量图为绿-乱-绿模式。

3.有拖曳现象的断层

塑性岩层上下盘沿断层面作相对运动时,由于摩擦力的作用,地层层面在断层面处发生形变,就有可能从矢量图上辨认断层。

1)断面与层面倾向相同的正断层

图为带有拖曳现象的正断层,断层面与地层面向同一方向倾斜,由于上盘顺断层面下滑,下盘沿断层面上推,使上下盘在拖曳区倾角变大,矢量图上有下列特征:

(1)在上盘岩层中,层面为未受拖曳影响,矢量图呈绿模式。此时的倾角和方位角为上盘岩层的倾角与方位角。

(2)进入上盘拖曳区,倾角增大,至断层面,倾角最大。矢量图为红色模式显示。此时最大倾角的深度为断点深度,其倾角及方位角为断面的倾角及方位角。

(3)进入下盘拖曳区,倾角减小,矢量图为蓝色模式。

(4)进入下盘,未受拖曳影响的岩层倾角稳定,矢量图为绿色模式显示。整个矢量图显示为绿一红一蓝一绿模式,方位始终一致。

2)断面与层面倾向相反的正断层

图为带拖曳现象的正断层,断层面与地层面倾向相反。由于上盘下滑,在拖曳区出现小向斜；下盘上推,在拖曳区出现小背斜。整个矢量图显示为绿一蓝一红(反)一蓝(反)一红一绿模式。红(反)模式最大倾角处的深度为断点深度,其矢量点倾角和方位角接近断层面的倾角和方位角。

3)断面与地层面倾向相同的逆断层

带有拖曳现象的逆断层,断层面与地层面倾向相同时,上盘在拖曳区出现小背斜,下盘在拖曳区出现小向斜。整个矢量模式组合为绿一蓝一红(反)一蓝(反)一绿模式组合。断点处倾角矢量模式组合为红(反)一蓝(反)模式组合。红模式倾角最大处对应断点埋深,断层面倾向与红(反)模式矢量方向相反。这种情况下不能确定断层面倾角。