賴 錦 龐小嬌 趙 鑫 趙儀迪王貴文 黃玉越 李紅斌 黎雨航

1.油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·中國(guó)石油大學(xué)（北京） 2.中國(guó)石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院

0 引言

地球物理測(cè)井作為地質(zhì)學(xué)家的“眼睛”，測(cè)井探測(cè)的是地層聲學(xué)（聲波時(shí)差、幅度）、電磁學(xué)（電阻率、核磁）和核物理（放射性、伽馬射線）等巖石物理屬性[1-4]。目前，測(cè)井技術(shù)已廣泛運(yùn)用于基礎(chǔ)地質(zhì)（構(gòu)造、地層和沉積等）、石油地質(zhì)（測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、烴源巖及源儲(chǔ)組合評(píng)價(jià)等）和工程地質(zhì)（鉆井設(shè)計(jì)、壓裂等）等領(lǐng)域[5-7]。測(cè)井解釋是把測(cè)井信息加工成地質(zhì)、工程等信息的過程[6]。地球物理測(cè)井以巖石聲、電、核等巖石物理屬性為理論基礎(chǔ)試圖解決地質(zhì)與工程問題，不可避免地容易在測(cè)井—地質(zhì)轉(zhuǎn)換關(guān)系建立上產(chǎn)生誤區(qū)[3,8]。不同系列測(cè)井資料同時(shí)蘊(yùn)含地球物理屬性和地質(zhì)屬性，二者本身難以建立清晰準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換關(guān)系，同時(shí)測(cè)井曲線隱含的地質(zhì)信息難以得到有效挖掘，這非常依賴于測(cè)井解釋人員的地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)[6,9-10]。利用測(cè)井資料解決地質(zhì)問題時(shí)，往往陷入“一孔之見”的局限。

測(cè)井地質(zhì)學(xué)是地球物理測(cè)井與地質(zhì)學(xué)相互交叉融合的學(xué)科，在地質(zhì)學(xué)理論指導(dǎo)下的測(cè)井綜合解釋可以提供更科學(xué)的解釋結(jié)論，實(shí)現(xiàn)測(cè)井由“一孔之見”到“一孔百見”的跨越。因此，測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究首先要注重測(cè)井技術(shù)的地球物理屬性，并深入融合地質(zhì)學(xué)思維[3,11]。透過現(xiàn)象看本質(zhì)，強(qiáng)調(diào)矛盾與方案，對(duì)于測(cè)井地質(zhì)學(xué)分析非常重要，很多測(cè)井曲線需要用地質(zhì)的語言去描述或解讀。開展測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合研究，挖掘測(cè)井曲線蘊(yùn)含的地質(zhì)屬性信息，可減少測(cè)井評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)的多解性，同時(shí)地質(zhì)思維的融入可提升測(cè)井資料地質(zhì)應(yīng)用的精度與廣度[3,12-13]。然而，由于不同測(cè)井曲線組合對(duì)地質(zhì)目標(biāo)敏感性存在差異和測(cè)井曲線巖石物理屬性與巖石地質(zhì)成因存在不對(duì)應(yīng)性，加之測(cè)井曲線組合為巖石物理、地質(zhì)及工程等多因素響應(yīng)綜合體，存在多重信息的混淆[9,14]，再加之不同測(cè)井系列適用條件差異的影響，導(dǎo)致測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究過程中常出現(xiàn)誤區(qū)，解剖測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究典型誤區(qū)并探索相應(yīng)的對(duì)策與科學(xué)思維勢(shì)在必行。

筆者針對(duì)以上問題，系統(tǒng)歸納總結(jié)測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究中存在的典型誤區(qū)及原因解剖，并提出對(duì)策與科學(xué)思維，揭示了不同測(cè)井系列縱向分辨率尺度及其與探測(cè)深度的矛盾，并指出鉆井液類型、井壁規(guī)則性等對(duì)測(cè)井采集的影響，以避免“偽資料”誤導(dǎo)測(cè)井解釋評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上歸納總結(jié)高自然伽馬砂巖、高密度高電阻率泥巖、低阻油層等特殊地質(zhì)現(xiàn)象，再系統(tǒng)論述測(cè)井井旁構(gòu)造解析、沉積相分析、地應(yīng)力評(píng)價(jià)以及裂縫識(shí)別等領(lǐng)域的典型誤區(qū)與對(duì)策。通過對(duì)測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究中的經(jīng)典錯(cuò)誤案例進(jìn)行解析，追求科學(xué)性與實(shí)踐性的統(tǒng)一，以尋找正確的解決方法，為綜合測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究提供科學(xué)思路。

1 測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究的誤區(qū)

地質(zhì)目標(biāo)的復(fù)雜性以及測(cè)井資料的多解性導(dǎo)致測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合研究面臨多重挑戰(zhàn)。不同尺度地質(zhì)與地球物理測(cè)井資料難以深度融合、測(cè)井資料包含的地質(zhì)信息難以挖掘、巖石物理響應(yīng)特征不匹配等問題造就了測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究中的難題。基于聲、電、核巖石物理屬性的常規(guī)測(cè)井資料一直受到其承載信息能力有限的影響，有時(shí)甚至陷入“一孔之見”的誤區(qū)，且容易受到多解性的干擾，導(dǎo)致在利用測(cè)井資料進(jìn)行地質(zhì)解釋中存在諸多誤區(qū)。測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究中的典型誤區(qū)可以歸納為兩個(gè)方面：一是地質(zhì)體（構(gòu)造、沉積、裂縫等）解釋誤區(qū)，二是儲(chǔ)層屬性（巖性、物性、電性及應(yīng)力等）參數(shù)計(jì)算誤區(qū)。例如，測(cè)井資料地質(zhì)解釋中，常規(guī)認(rèn)識(shí)為低自然伽馬為砂巖，高自然伽馬為泥巖，然而由于砂巖中存在的特定礦物的放射性，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)高自然伽馬砂巖，如鉀長(zhǎng)石（高鉀）、方沸石（高釷）、火山凝灰質(zhì)（高鉀、釷）的存在，導(dǎo)致砂巖表現(xiàn)出異常高自然伽馬測(cè)井特征。以準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組為例，其長(zhǎng)石巖屑粉砂巖由于鉀長(zhǎng)石以及凝灰質(zhì)巖屑的高放射性，導(dǎo)致自然伽馬可高達(dá)100 API，可以看到高自然伽馬層段對(duì)應(yīng)的巖心明顯為粉砂巖段而非泥巖。

2 測(cè)井解釋典型誤區(qū)的原因

造成測(cè)井解釋存在誤區(qū)的原因包括人為影響因素（即在解釋過程人為判斷的影響）和非人為影響因素（即儀器和探測(cè)環(huán)境的影響）。

2.1 測(cè)井系列縱向分辨率與探測(cè)深度的影響

不同的測(cè)井系列由于采用不同數(shù)據(jù)采集原理，導(dǎo)致其縱向分辨率與探測(cè)深度千差萬別（表1）。通常情況下，從井場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)體文件采樣間隔一般為0.125 m，然而0.125 m不是正確的測(cè)井曲線縱向分辨率，常規(guī)測(cè)井縱向分辨率一般為1.000 m。巖性（SP、GR）和孔隙度測(cè)井（AC、CNL和DEN）系列的縱向分辨率約為1.000 m，探測(cè)深度在沖洗帶范圍（10～20 cm）。電阻率測(cè)井中的側(cè)向測(cè)井以及感應(yīng)測(cè)井由于采用了聚焦和線圈化的電極，相應(yīng)的縱向分辨率可提高到0.600 m，甚至0.300 m[3]；核磁共振測(cè)井縱向分辨率最高可達(dá)0.200 m，元素俘獲測(cè)井的縱向分辨率為0.457 m，陣列聲波測(cè)井縱向分辨率為3.000 m[3]；高分辨率成像測(cè)井的縱向分辨率可以達(dá)到0.005 m[15]（表1）。此外，電成像測(cè)井儀采用紐扣電極系測(cè)量，在深度上的采樣間隔為2.5 mm[16]，因此通過紐扣電極電導(dǎo)率曲線，縱向分辨率可以達(dá)到2.5 mm。

表1 不同測(cè)井系列的縱向分辨率與探測(cè)深度統(tǒng)計(jì)表

測(cè)井曲線的縱向分辨率和探測(cè)深度，往往互相制約，縱向分辨率越高，探測(cè)深度一般越淺（表1）。當(dāng)然通過儀器的改進(jìn)，可對(duì)以上缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，如電阻率成像、高分辨率測(cè)井儀器等，通過縮短接受探頭的間距，提高縱向分辨率，探測(cè)深度可以保持不變或稍微降低。常規(guī)測(cè)井曲線縱向分辨率高，但徑向探測(cè)深度小，通常小于1.0 m，高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井可以達(dá)到3.0 m[3,17]。聲波遠(yuǎn)探測(cè)測(cè)井技術(shù)可探測(cè)井眼數(shù)十米范圍內(nèi)的地質(zhì)體（地層界面、斷層、裂縫、孔洞、鹽丘等）特征，突破了測(cè)井技術(shù)“一孔之見”的認(rèn)識(shí)，然而代價(jià)則是縱向分辨率由常規(guī)測(cè)井的1.0 m降低到聲波遠(yuǎn)探測(cè)測(cè)井的10.0 m[17-18]。

2.2 測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集環(huán)境的影響

測(cè)井采集受到鉆井液類型、井壁規(guī)則性以及測(cè)量過程中儀器旋轉(zhuǎn)的影響，因而在采集過程當(dāng)中可能出現(xiàn)“異常點(diǎn)”。在解釋之前，應(yīng)當(dāng)闡明測(cè)量環(huán)境或測(cè)量條件對(duì)測(cè)井解釋的影響，測(cè)井資料的預(yù)處理與校正工作至關(guān)重要。除電纜測(cè)井外，隨鉆測(cè)井能實(shí)時(shí)地提供地層評(píng)價(jià)和鉆井?dāng)?shù)據(jù)，可減少測(cè)井所需要的鉆機(jī)在用時(shí)間，在高風(fēng)險(xiǎn)井中也能保證數(shù)據(jù)的采集，隨鉆測(cè)井資料廣泛應(yīng)用于地質(zhì)導(dǎo)向和地層評(píng)價(jià)工作中[19-20]。

2.2.1 鉆井液類型

鉆井液可分為水基鉆井液和油基鉆井液，其中水基鉆井液按礦化度又可分為淡水和鹽水鉆井液。淡水鉆井液中，自然電位曲線在砂巖段總顯示為負(fù)異常，在不存在放射性礦物的情況下，砂巖的自然伽馬往往表現(xiàn)為低值。因此，當(dāng)自然電位曲線趨勢(shì)總是與自然伽馬曲線一致時(shí)，為淡水鉆井液測(cè)井；當(dāng)自然電位曲線趨勢(shì)不與自然伽馬曲線一致時(shí)，為鹽水鉆井液測(cè)井，或者是油基鉆井液測(cè)井，且油基鉆井液通常表現(xiàn)為淺電阻率大于深電阻率。

2.2.2 井壁規(guī)則性

在鉆井過程中，如果井壁的地應(yīng)力超過了井周巖石的破壞強(qiáng)度，將造成井壁崩落[21]，形成不規(guī)則井壁，在井徑曲線上表現(xiàn)為擴(kuò)徑現(xiàn)象。井壁的規(guī)則性對(duì)眾多測(cè)井系列均有明顯影響，如貼井壁測(cè)量的密度測(cè)井在擴(kuò)徑段將呈明顯下降趨勢(shì)（圖1的藍(lán)色虛線框部分）。因此，對(duì)于貼井壁測(cè)量的測(cè)井儀器往往需要改善或者減少鉆井液信號(hào)的影響。中子孔隙度測(cè)井在擴(kuò)徑段探測(cè)的為鉆井液的信息，在測(cè)井上表現(xiàn)為高中子的特征。此外，聲波時(shí)差測(cè)井也不同程度地受到擴(kuò)徑影響（圖1的藍(lán)色虛線框部分）。

核磁共振測(cè)井中CMR型核磁共振測(cè)井儀器貼井壁測(cè)量，在擴(kuò)徑段，儀器不能完全緊貼井壁測(cè)量，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集到的信號(hào)主要來自于井筒鉆井液信息。因此，CMR型核磁共振測(cè)井在擴(kuò)徑段測(cè)量的為鉆井液信息，導(dǎo)致核磁共振T2增大，計(jì)算孔隙度偏大，非真實(shí)孔隙度（圖1）。相比較而言，MRIL-P型核磁共振測(cè)井儀器采用居中的測(cè)量方式，相對(duì)受井眼擴(kuò)徑及不規(guī)則影響小[22]。

此外，在典型的擴(kuò)徑段（圖1藍(lán)色虛線框部分），陣列聲波測(cè)井會(huì)出現(xiàn)“V”字形干涉條紋（指示裂縫假象）（圖1）。成像測(cè)井貼井壁測(cè)量，測(cè)量的為沖洗帶電阻率，圖1上部擴(kuò)徑段為砂巖擴(kuò)徑，成像測(cè)井為亮色塊狀，下部擴(kuò)徑段泥質(zhì)增加，成像測(cè)井為暗色塊狀（圖1）。

2.2.3 儀器旋轉(zhuǎn)

除了井壁規(guī)則性影響外，儀器旋轉(zhuǎn)也將影響測(cè)井質(zhì)量和解釋結(jié)果，導(dǎo)致測(cè)井采集質(zhì)量不合格，尤其是帶方位性的電成像、地層傾角和陣列聲波測(cè)井。地層傾角測(cè)井儀器的旋轉(zhuǎn)（1號(hào)極板）會(huì)導(dǎo)致方位受到影響。陣列聲波測(cè)井儀器在測(cè)井時(shí)常發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中它的方位會(huì)相對(duì)反射體變化，從而模糊測(cè)量的方位信息[17]。

2.3 地質(zhì)因素的影響

2.3.1 巖石物理特性

進(jìn)行測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)時(shí)，往往需要依托一定的巖石物理響應(yīng)基礎(chǔ)，不同的測(cè)井系列，其依托巖石物理基礎(chǔ)差異明顯。目前，測(cè)井學(xué)科已集聲、電、核及核磁多種測(cè)量方法和手段于一身[5]。在測(cè)井解釋過程中，明確不同測(cè)井系列巖石物理響應(yīng)機(jī)理至關(guān)重要。如自然伽馬主要探測(cè)地層中的鉀、釷和鈾元素含量，反映的是地層巖性（泥質(zhì)）特征，用自然伽馬進(jìn)行孔隙度計(jì)算則不可取。此外，儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算以及流體性質(zhì)評(píng)價(jià)中也容易存在誤區(qū)，如低阻油層的評(píng)價(jià)以及有效儲(chǔ)層物性下限的確定等，不同研究區(qū)和層位測(cè)井評(píng)價(jià)方法適用性并不一致。

除了要考慮測(cè)井系列巖石物理響應(yīng)機(jī)理外，測(cè)井解釋成果也要符合地質(zhì)目標(biāo)的基本特征。如因受黏土礦物發(fā)育以及復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)影響，儲(chǔ)層含束縛水，這決定了測(cè)井解釋的含油氣飽和度不應(yīng)達(dá)到100%。在砂泥巖剖面中，測(cè)井計(jì)算得到的孔隙度甚至超過40%的問題，在實(shí)際過程當(dāng)中往往不可取，因?yàn)樯皫r原始孔隙度只有40%，在埋藏成巖過程中由于壓實(shí)和膠結(jié)的影響，孔隙度會(huì)極大地降低。因此，巖心以及相關(guān)的分析化驗(yàn)資料刻度測(cè)井能夠避免對(duì)測(cè)井資料的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。但在實(shí)際的巖心刻度測(cè)井工作中，巖心分析的數(shù)據(jù)多為點(diǎn)數(shù)據(jù)，而測(cè)井曲線是一定范圍內(nèi)（縱向分辨率）測(cè)井響應(yīng)的綜合反映，巖心刻度測(cè)井時(shí)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)讀值來刻度測(cè)井不一定準(zhǔn)確。因此，可以考慮層對(duì)點(diǎn)讀值，通過選取一定范圍內(nèi)的測(cè)井曲線值求取平均值后，與巖心分析化驗(yàn)值比對(duì)，從而提高解釋精度，尤其是對(duì)于相變快、非均質(zhì)性較強(qiáng)的非常規(guī)油氣儲(chǔ)集層。

2.3.2 構(gòu)造

測(cè)井可以識(shí)別的地質(zhì)構(gòu)造包括不整合面、斷層以及褶皺[3]。對(duì)于斷層、褶皺等地質(zhì)體往往需要通過成像測(cè)井以及地層傾角測(cè)井矢量模式變化來確定，而不整合面在常規(guī)測(cè)井曲線形態(tài)和幅度變化特征上響應(yīng)明顯[15]。目前，對(duì)于井旁構(gòu)造解析已經(jīng)形成相對(duì)比較完善的方法理論體系，通過常規(guī)測(cè)井曲線形態(tài)和幅度，成像測(cè)井圖像模式和地層傾角測(cè)井矢量模式（紅模式、藍(lán)模式、綠模式等）變化，可以判斷井旁發(fā)育的斷層、褶皺以及不整合面[3,15]。但當(dāng)不整合面遇到井壁崩落時(shí)，需要注意區(qū)分由井壁崩落的因素引起的測(cè)井特征變化。鄂爾多斯盆地奧陶系馬家溝組與石炭系本溪組不整合面由于地層剝蝕形成大型風(fēng)化殼[23]（圖2）?？梢钥吹斤L(fēng)化殼發(fā)育位置常規(guī)測(cè)井曲線形態(tài)和幅度以及成像測(cè)井圖像模式發(fā)生明顯變化，鉆遇這套風(fēng)化殼地層時(shí)出現(xiàn)鉆井井壁崩落（井徑曲線增大），因此，部分測(cè)井曲線的異常響應(yīng)跟井壁的規(guī)則性相關(guān)，尤其是貼井壁測(cè)量的密度以及成像測(cè)井，聲波時(shí)差測(cè)井測(cè)量的滑行縱波時(shí)差，也因井壁規(guī)則性影響曲線幅度和形態(tài)（圖2）。

2.3.3 沉積

測(cè)井相通常指表征不同地層特征的一組測(cè)井響應(yīng)特征集[3]。常規(guī)測(cè)井曲線幅度、形態(tài)和頂?shù)捉佑|關(guān)系以及地層傾角測(cè)井矢量模式、成像測(cè)井圖像被廣泛運(yùn)用至沉積特征的精細(xì)描述與刻畫工作中[3,15,24-26]。但測(cè)井相是抽象的，而沉積相則包含實(shí)際地質(zhì)意義，沉積相與測(cè)井相之間并非一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

成像測(cè)井靜態(tài)平衡圖像是整個(gè)井段范圍內(nèi)按統(tǒng)一的顏色色調(diào)進(jìn)行刻度，成像測(cè)井動(dòng)態(tài)加強(qiáng)圖為選用一定的窗長(zhǎng)對(duì)局部層段信息進(jìn)行放大展示，因此不能用來判別粒序[15,27]。碳酸鹽巖巖溶可以改變沉積相特征，此時(shí)需要?jiǎng)澐謳r溶相帶，優(yōu)選有利儲(chǔ)集體發(fā)育的風(fēng)化殘積帶、垂直滲流帶[16]。此外，油基鉆井液背景下電成像測(cè)井拾取巖性和沉積構(gòu)造的分辨能力將大為降低，聲成像則對(duì)裂縫響應(yīng)特征靈敏，但不能識(shí)別沉積紋層等沉積構(gòu)造特征[28]。

測(cè)井沉積學(xué)研究中往往可利用高分辨率成像測(cè)井獲取古水流方向。①拾取砂巖內(nèi)部沉積層理方向，并形成對(duì)應(yīng)的玫瑰花圖。因?yàn)閹r石在構(gòu)造演化過程中產(chǎn)狀可能發(fā)生變化，因此，玫瑰花圖指示的并非沉積時(shí)古水流方向，需先做構(gòu)造校正。②通過讀取相對(duì)厚層高自然伽馬泥巖段層面的傾斜方向作為地層產(chǎn)狀（泥巖沉積時(shí)近于水平），在此基礎(chǔ)上通過構(gòu)造校正，校正后的砂巖層理的方向可作為古水流方向（圖3）[3,26]。

圖3 塔里木盆地庫(kù)車坳陷BZ1203井白堊系基于成像測(cè)井的古水流恢復(fù)圖

進(jìn)行古水流分析時(shí)要明確松散沉積物堆積的角度一般小于40°（沉積休止角小于40°），因?yàn)楫?dāng)松散沉積物堆積角度增大到一定程度后，沉積物將失穩(wěn)，從而沿著斜坡向下滑動(dòng)[29]。古水流方向恢復(fù)時(shí)，需要注意拾取的沉積休止角不能超過40°（圖3）。圖中塔里木盆地庫(kù)車坳陷白堊系砂巖構(gòu)造校正前的砂巖層理傾角（紅色蝌蚪）甚至可達(dá)50°，主要是由于巖石經(jīng)歷構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后導(dǎo)致產(chǎn)狀變陡，通過拾取內(nèi)部高自然伽馬泥巖的產(chǎn)狀作為地層產(chǎn)狀（綠色蝌蚪）可知，地層產(chǎn)狀（傾角）接近30°。而構(gòu)造校正后泥巖產(chǎn)狀基本近于水平（小于5°），相對(duì)應(yīng)的砂巖產(chǎn)狀也小于沉積休止角（40°），經(jīng)構(gòu)造校正后的古水流方向?yàn)樽员毕蚰?，與庫(kù)車坳陷白堊系由北向南的物源供給方向相吻合（圖3）。

2.3.4 地應(yīng)力

地層被鉆開以后，地應(yīng)力將失去平衡并重新分布，在井壁形成井壁崩落和鉆井誘導(dǎo)縫，其中井壁崩落方向平行于現(xiàn)今水平最小主應(yīng)力（σmin）方向，而鉆井誘導(dǎo)縫則指示現(xiàn)今水平最大主應(yīng)力（σmax）方向[30-31]。井壁崩落在成像測(cè)井上表現(xiàn)為兩條暗色或黑色的較寬的垂直長(zhǎng)條帶或者斑塊，呈180°對(duì)稱（圖4-a）。除井壁崩落外，部分井段將產(chǎn)生鉆井誘導(dǎo)縫，包括鉆井液壓裂縫、應(yīng)力釋放縫和鉆具振動(dòng)形成的微裂縫，三者方向均對(duì)應(yīng)最大主應(yīng)力方向。其中鉆井液壓裂縫在成像圖上呈180°對(duì)稱分布的兩條黑色條帶或“雙軌”（寬度比井壁崩落窄），它們平行于井軸，延伸較長(zhǎng)，方位基本穩(wěn)定（圖4-b）。應(yīng)力釋放縫是在鉆井過程中井孔內(nèi)的應(yīng)力得以釋放而形成的一組裂縫，除了沿井軸180°對(duì)稱外，其典型識(shí)別特征為雁列式排列[3]（圖4-c）。鉆具振動(dòng)形成的微裂縫主要發(fā)育于剛性地層中（碳酸鹽巖等），其開度和延伸距離相對(duì)較小，成像測(cè)井圖上呈現(xiàn)兩組平行發(fā)育、延伸范圍淺、傾角和傾向大致相同、形狀規(guī)則的裂縫組，可呈羽毛狀排列（圖4-d）。因此，在進(jìn)行地應(yīng)力方向判別時(shí)需要注意區(qū)分不同類型的井壁崩落和誘導(dǎo)縫，從而進(jìn)行現(xiàn)今地應(yīng)力方向判別[15]。

圖4 井壁崩落、誘導(dǎo)縫成像測(cè)井響應(yīng)特征圖

2.3.5 裂縫

天然裂縫典型測(cè)井響應(yīng)特征可以總結(jié)為井眼擴(kuò)大、聲波時(shí)差增大、密度降低、電阻率刺刀狀下降、地層傾角微電阻率曲線下降、陣列聲波“V”字形干涉條紋以及成像測(cè)井暗色正弦曲線特征[32-34]。常規(guī)測(cè)井識(shí)別裂縫往往易受其他因素影響，成像測(cè)井圖像上泥質(zhì)條帶、層理面、層界面與裂縫有時(shí)難以區(qū)分[35]。因此，裂縫的測(cè)井識(shí)別與探測(cè)最易遇到的誤區(qū)即為裂縫與泥質(zhì)條帶、層理面等區(qū)分問題。對(duì)于切割過井眼的裂縫，在成像測(cè)井圖上表現(xiàn)為正弦曲線特征，常規(guī)測(cè)井曲線上的聲波時(shí)差增大、密度降低以及電阻率降低也指示裂縫發(fā)育（圖5）。然而部分泥質(zhì)條帶、層理發(fā)育位置，同樣也會(huì)導(dǎo)致電阻率降低。因此，需要結(jié)合巖心觀察以及成像測(cè)井識(shí)別裂縫發(fā)育帶（圖5）。

除了定性識(shí)別裂縫面發(fā)育特征外（裂縫傾向和傾角），成像測(cè)井還可以計(jì)算裂縫孔隙度、裂縫水動(dòng)力寬度、裂縫長(zhǎng)度和裂縫線密度4個(gè)參數(shù)[15,32,36-37]。需要注意的是裂縫參數(shù)，尤其是裂縫孔隙度數(shù)值區(qū)間往往會(huì)夸大展示，同時(shí)裂縫孔隙度小于0.5%[38]，部分裂縫發(fā)育較為密集層段，裂縫孔隙度可達(dá)1%，這一點(diǎn)解釋時(shí)尤須留意。此外，裂縫張開度通常處于毫米級(jí)尺度區(qū)間，處于一定埋深的裂縫，受到巖層重力以及構(gòu)造應(yīng)力影響，往往張開度有限[15]。當(dāng)然，成像測(cè)井裂縫的識(shí)別與定量參數(shù)計(jì)算都是基于水基鉆井液前提的，在油基鉆井液背景下，裂縫的識(shí)別與評(píng)價(jià)往往需要聲、電測(cè)井相結(jié)合[28]。

2.3.6 特殊地質(zhì)現(xiàn)象

受低構(gòu)造幅度、復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)和高束縛水飽和度等因素影響，渤海灣盆地中淺層發(fā)育眾多低阻油層或低對(duì)比度油層（包括油層絕對(duì)低阻，如油層電阻率小于5 Ω·m，或者是油層電阻率與相鄰水層的比值小于2，甚至與水層相近的油層）[39-41]。

測(cè)井資料地質(zhì)解釋中，常規(guī)認(rèn)識(shí)為砂巖低自然伽馬、泥巖高自然伽馬。然而，由于砂巖中存在的特定礦物的放射性，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)高自然伽馬砂巖，如鉀長(zhǎng)石（高鉀）、方沸石（高釷）、火山凝灰質(zhì)（高鉀、釷）的存在，導(dǎo)致砂巖表現(xiàn)出異常高自然伽馬測(cè)井特征[42-43]。如，鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組由于凝灰質(zhì)發(fā)育，廣泛存在自然伽馬大于85 API的高自然伽馬砂巖[42]。

泥巖與砂巖相比，除了表現(xiàn)為高自然伽馬特征外，往往表現(xiàn)為低密度和低電阻率。但是，在塔里木盆地庫(kù)車坳陷超深層高溫高壓環(huán)境中，泥巖由于強(qiáng)烈的地應(yīng)力擠壓作用，往往表現(xiàn)出高密度和高電阻率特征[28]（圖6）。圖中的泥巖（高自然伽馬段）埋深超過7 900 m，巖石體積密度超過2.65 g/cm3，電阻率達(dá)到50 Ω·m，大于鄰層的砂巖密度和電阻率，巖心可觀測(cè)到泥巖致密，成像測(cè)井表現(xiàn)為亮斑特征，指示較高電阻率（圖6）。

以上種種特殊地質(zhì)現(xiàn)象的存在，往往會(huì)導(dǎo)致在測(cè)井曲線組合特征上的“異常表現(xiàn)”。因此，要?jiǎng)冸x由于特殊地質(zhì)現(xiàn)象的存在導(dǎo)致的測(cè)井異常特征，從而進(jìn)行科學(xué)、合理地測(cè)井綜合地質(zhì)解釋。

2.4 測(cè)井解釋技術(shù)（方法）的影響

測(cè)井的核心認(rèn)識(shí)是識(shí)別與發(fā)現(xiàn)油氣層[5]。目前，常規(guī)儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)（巖性識(shí)別、儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算及流體性質(zhì)判別）已經(jīng)形成比較完善的解釋流程。對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的致密砂巖儲(chǔ)層以及深層碳酸鹽巖儲(chǔ)集體，通過常規(guī)測(cè)井結(jié)合成像測(cè)井、陣列聲波測(cè)井等也能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)及有利儲(chǔ)層預(yù)測(cè)[16,23,44]。

21世紀(jì)以來，非常規(guī)油氣（致密油氣、頁巖油氣為典型代表）的興起導(dǎo)致測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)工作面臨全新挑戰(zhàn)[3-4]。與常規(guī)油氣“四性關(guān)系”測(cè)井評(píng)價(jià)不同，源儲(chǔ)一體或緊鄰的非常規(guī)油氣需求“七性關(guān)系”（巖性、物性、電性、含油性、脆性、烴源巖特性和地應(yīng)力各向異性）和“三品質(zhì)”（烴源巖品質(zhì)、儲(chǔ)層品質(zhì)和工程品質(zhì)）測(cè)井綜合評(píng)價(jià)[3-4]。非常規(guī)油氣測(cè)井評(píng)價(jià)往往要依托電成像、核磁共振、陣列聲波、巖性掃描等新技術(shù)測(cè)井資料，首先揭示“七性”及其耦合關(guān)系，在此基礎(chǔ)上通過烴源巖品質(zhì)及其評(píng)價(jià)指標(biāo)落實(shí)資源“甜點(diǎn)”區(qū)/帶，通過儲(chǔ)層品質(zhì)分類及評(píng)價(jià)指標(biāo)預(yù)測(cè)地質(zhì)“甜點(diǎn)”區(qū)/帶，然后建立工程品質(zhì)分類及測(cè)井評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，由此優(yōu)選工程“甜點(diǎn)”區(qū)/帶[45-49]。

常規(guī)測(cè)井難以適應(yīng)非常規(guī)油氣測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)工作，核磁共振測(cè)井（橫向弛豫T2譜以及縱向弛豫T1譜）被廣泛運(yùn)用到非常規(guī)儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算及流體性質(zhì)判別工作中[50-51]。非常規(guī)儲(chǔ)集層孔隙度低，鉆井液侵入較淺，難以出現(xiàn)深、淺電阻率幅度差[4]，因此，油氣層與水層、干層相比，在孔隙度和電阻率測(cè)井系列中難以得到區(qū)分（圖7）。圖中可以看到，油層和干層的電阻率曲線均呈現(xiàn)微弱幅度差，但油層電阻率值比干層要高，且油層與干層相比，孔隙度曲線指示較好儲(chǔ)層物性，因此，常規(guī)測(cè)井只能大致做到非常規(guī)油氣的油層與干層的區(qū)分。相比較而言，核磁共振測(cè)井在非常規(guī)儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)中優(yōu)勢(shì)明顯。油層的T1和T2譜均具有明顯的寬分布和拖尾現(xiàn)象，指示油層的信息，而干層的T1和T2譜分布均較窄（圖7）。當(dāng)然，在實(shí)際工作中，需要注意井壁穩(wěn)定性的影響，如油層上下層段發(fā)生明顯井壁崩落（井徑曲線明顯增大）、T1和T2譜出現(xiàn)明顯的譜峰增大現(xiàn)象（圖7）。

3 測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合研究思路

通常測(cè)井解釋人員強(qiáng)調(diào)從地質(zhì)角度考慮測(cè)井現(xiàn)象。測(cè)井地質(zhì)綜合研究中，既要強(qiáng)調(diào)測(cè)井曲線地球物理屬性挖掘，解釋過程也要強(qiáng)調(diào)融入地質(zhì)思維[3,9]。在利用測(cè)井資料對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行分析解釋過程中，首先要明確測(cè)井儀器及測(cè)量環(huán)境，對(duì)其在解釋過程中可能引起的誤區(qū)做到心中有數(shù)；其次，對(duì)研究的地質(zhì)背景要有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，融合地質(zhì)思維可以幫助盡快排除多解性，從而獲得最優(yōu)解；最后，引入大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)和人工智能，使得測(cè)井地質(zhì)解釋更加快速和高效。目前，地質(zhì)大數(shù)據(jù)正在以指數(shù)形式增長(zhǎng)[52]，測(cè)井同樣本身是海量數(shù)據(jù)的綜合。大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)和人工智能與測(cè)井地質(zhì)學(xué)深度融合將在油氣勘探開發(fā)各個(gè)環(huán)節(jié)得到廣泛運(yùn)用，人工智能作為一種改進(jìn)計(jì)算機(jī)求解問題的方法，可以使測(cè)井解釋工作者從大量低知識(shí)層次的分析工作中解脫出來，但人工智能解釋需要正確的樣品庫(kù)、知識(shí)圖庫(kù)供機(jī)器學(xué)習(xí)[13,53]。人工智能的融入可以更高效地處理與解釋海量測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。因此，針對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的特點(diǎn)，可優(yōu)選不同機(jī)器學(xué)習(xí)方法，尋求不同測(cè)井信息之間內(nèi)在特征及關(guān)聯(lián)性，挖掘測(cè)井曲線間隱含的地球物理屬性特征。同時(shí)在測(cè)井地質(zhì)學(xué)指導(dǎo)下，融入測(cè)井信息對(duì)應(yīng)的地質(zhì)思維，使得人工智能更科學(xué)、高效和智能地利用測(cè)井資料解決地質(zhì)問題。

事物的發(fā)展往往要經(jīng)歷曲折性和前進(jìn)性的統(tǒng)一，事物發(fā)展要經(jīng)歷由肯定到否定，再到否定之否定的發(fā)展過程，在此過程中事物將不斷完善。從實(shí)踐論的角度，測(cè)井地質(zhì)學(xué)的研究是測(cè)井信息向地質(zhì)信息的轉(zhuǎn)換，要經(jīng)歷實(shí)踐到認(rèn)識(shí)，再?gòu)恼J(rèn)識(shí)到實(shí)踐的多次反復(fù)才能完成。筆者在總結(jié)測(cè)井—地質(zhì)信息轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上，主要論述了相關(guān)的測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究過程中常見的誤區(qū)，并從錯(cuò)誤中尋找正確的對(duì)策與思路，以期達(dá)到一體化的測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合解釋與評(píng)價(jià)過程。

4 結(jié)論

1）地質(zhì)目標(biāo)的復(fù)雜性以及測(cè)井資料的多解性導(dǎo)致測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合研究面臨多重挑戰(zhàn)。不同尺度地質(zhì)與地球物理測(cè)井資料難以深度融合以及測(cè)井資料包含的地質(zhì)信息難以挖掘等問題造成了測(cè)井地質(zhì)解釋中的兩大誤區(qū)：地質(zhì)體的解釋與儲(chǔ)層參數(shù)的計(jì)算。

2）不同測(cè)井系列縱向分辨率尺度區(qū)間、鉆井液類型、井壁規(guī)則性以及儀器旋轉(zhuǎn)均會(huì)對(duì)測(cè)井采集的影響，應(yīng)避免測(cè)井解釋中出現(xiàn)“偽資料”而誤導(dǎo)測(cè)井解釋評(píng)價(jià)。高自然伽馬砂巖、高密度高電阻率泥巖等特殊地質(zhì)現(xiàn)象在利用測(cè)井資料解決地質(zhì)問題時(shí)應(yīng)考慮巖石物理響應(yīng)機(jī)理差異，避免常規(guī)認(rèn)識(shí)造成的錯(cuò)誤解釋。

3）在測(cè)井井旁構(gòu)造解析、沉積響應(yīng)、地應(yīng)力評(píng)價(jià)以及裂縫識(shí)別等過程中，規(guī)避不同地質(zhì)現(xiàn)象在測(cè)井上的同一響應(yīng)導(dǎo)致的測(cè)井解釋誤區(qū)。在非常規(guī)油氣測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中，充分利用新技術(shù)測(cè)井資料的高分辨和較高精度的不同流體響應(yīng)特性開展測(cè)井評(píng)價(jià)，從而避免低分辨率的常規(guī)測(cè)井在解釋過程中引起的誤區(qū)。

4）在測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究中采用科學(xué)思維，首先要明確測(cè)井儀器及測(cè)量環(huán)境，對(duì)其在解釋過程中可能引起的誤區(qū)做到心中有數(shù)；其次，對(duì)研究的地質(zhì)背景要有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，融合地質(zhì)思維可以幫助盡快排除多解性，從而獲得最優(yōu)解；最后，引入大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)和人工智能，使得測(cè)井地質(zhì)解釋更加快速和高效。實(shí)現(xiàn)地質(zhì)到測(cè)井再到地質(zhì)的轉(zhuǎn)換，從實(shí)踐到認(rèn)識(shí)再到實(shí)踐，從“一孔之見”到“一孔百見”的辯證和系統(tǒng)性思維，為測(cè)井地質(zhì)學(xué)綜合研究提供科學(xué)思路。