储层构造裂缝的定量描述和预测方法

对不同地质条件下及不同类型裂缝性储层系统进行了研究，形成了完善了一套对地下储层构造裂缝定量描述和预测的技术和方法。运用多种现代技术，对区域和局部构造应力场进行了分析，根据露头区和油田岩心裂缝观测资料，测井资料以及岩石力学研究结果。     

基于古应力场模拟的多期区域构造裂缝分布预测评价技术—以中国泌阳凹陷安棚油田为例*

天然裂缝是地层中常见的地质构造现象,系统研究目标区储集层裂缝的分布及发育规律,这对于提高井区产能和调整开发方案具有重要的理论和实际意义。以安棚油田深层系为例,介绍基于古应力场模拟的多期次区域构造裂缝分布预测技术。根据各类岩心资料对裂缝的组系特征、力学性质进行解释和评价,结合研究区构造演化特征,进行岩石破裂力学机理分析,明确了研究区裂缝成因类型主要为区域构造裂缝,为本次裂缝的分布预测技术奠定了基础。结合野外岩心裂缝特征、裂缝充填物次生方解石稳定同位素测定及储层岩石声发射实验结果,确定储层岩石的破裂期次。参考研究区的地质、构造、沉积相展布资料,以岩石力学和构造力学理论为基础,对研究区建立地质模型、力学模型,并分期次进行古应力场模拟研究。结合摩尔-库伦岩石强度理论,通过裂缝发育指数和岩石受力破裂程度多元拟合对研究区裂缝进行预测及评价。     

铜城断裂带阜二段储层应力场数值模拟及开发建议

通过裂缝形成时期古应力场数值模拟,预测铜城断裂带阜二段储层裂缝的产状;利用岩心声速实验以及微地震监测技术确定井点现今地应力方位;结合压裂资料计算井点现今地应力;通过确定岩石力学参数并建立有限元模型进行现今应力场数值模拟;借助于裂缝产状以及现今应力场数值模拟结果,预测储层中天然裂缝的开启压力和开启次序。结果表明,铜城断裂带阜二段现今水平最大主应力为北东东向;在注水过程开发中,北东东向裂缝优先开启,南东东向裂缝后开启;裂缝的开启压力随裂缝走向与水平最大主应力之间的夹角增大而增大;裂缝埋深与开启压力同样具有较好正相关性,在构造高部位(1 850~2 350 m)裂缝的开启压力在25~50 MPa之间,在构造低部位(3 300~4 000 m)裂缝的开启压力在45~75 MPa之间;通过计算储层的实际破裂压力,提出在不同区块采用不同的注水压力,以保证油气井的高产与稳产。     

储层构造裂缝数值模拟技术

数值模拟技术是对储层构造裂缝进行定量预测及确定构造裂缝空间分布的一种有效方法，文中给出了构造裂缝定量预测的数值模拟技术的基本原理和实施方法，该项技术是根据构造变形反演研究区域的边界条件及地质模型用有限元方法进行正演计算，确定出研究区的应力场，再结合岩石破裂准则确定裂缝的空间分布，讨论了地质模型、力学模型和数学计算模型之间的关系，并具体应用岩石破裂准则进行了裂缝计算。     

储层构造裂缝数值模拟技术

数值模拟技术是对储层构造裂缝进行定量预测确定构造裂缝空间分布的一种有效方法。文中给出了构造裂缝定量预测的数值模拟技术的基本原理和实施方法。该项技术是根据构造变形反演研究区域的边界条件及地质模型用有限元方法进行正演计算，确定出研究区的应力场，再结合岩石破裂准则确定裂缝的空间分布。     

楚雄盆地北部T3-J致密储层裂缝分布规律

根据野外地面裂缝调查、岩心裂缝观察描述以及测井裂缝识别，指出楚雄盆地北部T3-J致密储层主要是受局部构造控制明显的构造裂缝。结合实验分析结论，指出岩石物性、岩石本身的力学性质、地层中单砂层厚度以及构造变形应力场强度是控制裂缝发育的主要地质因素。根据研究区的实际地质情况，选取了屈曲薄板变形应力场反演和构造变形的主曲率法两种方法来预测裂缝发育带。综合以上两方法，对研究区裂缝相对发育区进行初步评价。     

黄龙场构造长兴组裂缝预测

四川盆地黄龙场构造长兴组主要为生物礁储层,裂缝是影响单井产量的主要因素通过分析研究区构造成因及动力来源,总结了研究区构造形成模式.结合石油地质学、构造地质学、岩石力学和各种生产资料,利用古构造应力场二维数值模拟,对研究区岩体的破裂程度进行预测,然后计算出研究区岩体的破裂接近程度,确定岩体破裂程度与裂缝发育的关系,确定裂...     

塔中I号断裂带中上奥陶统灰岩裂缝类型划分

中上奥陶统(O2+3)灰岩是塔中油气区主要的储集层,由于基质的孔隙度和渗透率极低,裂缝在储层中既是油气聚集的空间,也是油气运移的主要通道。不同类型裂缝的成因、产状、规模、以及对油气的孔、渗能力都各不相同,对它的研究有助于寻找油气的聚集与富集规律。依据对塔中I号断裂带裂缝调查的结果,按照裂缝的成因,充填物的类型、特征,以及不同充填物充填的裂缝之间的切割关系,将O2+3灰岩储层中的裂缝分为不同的大类;然后根据裂缝的产状、性质等,再将裂缝细分为不同的亚类型。结果表明:该地区裂缝类型复杂,发育有2类成岩缝和5类(期)构造裂缝,每期构造缝都发育了不同产状和性质的裂缝。     

火成岩储层研究

从商 741地区测井资料及试油试采资料入手 ,结合钻井取心、测井资料及地震资料等相关资料 ,根据有关公式计算出了裂缝的产状和张开度及储层特征 ,对储层裂缝系统中裂缝的产状、张开度和储层的孔隙度、渗透率、饱和度进行了室内研究 ,并对火成岩成因油藏进行了分析 ,找出了一种适合该区火成岩储层的评价方法 .通过储层评价 ,确定了 4类储集层并划分出了储层的有效裂缝带 ,从而确定了该区原油分布的主要规律 ,以期指导该区的开发方案设计 .     

基于海上窄方位采集地震资料的裂缝预测技术及应用

南海LH油田珠江组礁灰岩储层是重要勘探开发层位,储层下方的隔挡层b2裂缝发育程度直接影响生产井含水的上升速度。为了探索隔挡层裂缝发育情况,结合研究区成岩及构造特征,针对海上窄方位采集地震资料,运用地球物理裂缝检测技术,预测裂缝发育特征;同时对采用纵波方位各向异性裂缝预测方法、远近偏移距属性差异裂缝预测方法、叠前应力场预测方法分别进行适用性分析。叠前应力场检测裂缝的方向以平行于断裂的北西西向、垂直于断裂的北北东向为主;方位属性差异裂缝预测,对非平行于构造走向(北西西向)、非垂直于构造走向(北北东向)的裂缝敏感,对平行或垂直于构造走向的裂缝检测能力较弱;远近偏移距属性差异裂缝检测对非平行于构造走向(北西西向)的裂缝敏感,尤其对于垂直于构造走向(北北东向)的裂缝敏感。这3种裂缝检测方法既有重合也有互补,综合分析能够更准确地描述裂缝发育分布规律,成功预测隔挡层b2层及目的层裂缝分布特征。裂缝预测结果得到了生产井开发动态验证,主要隔挡层b2层预测的裂缝发育区,也是生产油井含水上升速度快的区域;裂缝相对不发育区,油井含水上升速度慢,产量比较稳定。研究区域生产井验证预测裂缝吻合率达到75%以上。     

塔中地区新近纪构造作用下寒武系应力场模拟与裂缝预测

根据塔中地区地震资料解释的断裂体系、上下寒武统顶底界面构造图和6 口钻井裂缝特征等资料, 在对塔中地区寒武系岩石力学进行测试的基础上, 考虑断裂对裂缝形成的影响, 采用三维有限元法对新近纪构造作用下塔中地区寒武系的构造应力场进行模拟, 并将模拟结果与塔中地区钻井统计的构造裂缝面密度进行匹配, 得到塔里木盆地寒武系的构造裂缝发育分布情况。结果显示: 断裂对裂缝的影响明显, 靠近断层或位于断层交汇处的构造裂缝发育, 裂缝在断层的一盘发育, 在另一盘则相对不发育; 膏岩层对构造应力的传播有一定程度的阻碍作用, 盐上的寒武系上统较盐下的寒武系下统构造裂缝发育, 盐间的中寒武统构造裂缝则相对不发育。     

储层裂缝表征及预测研究进展

 全面、准确对致密储层的裂缝网络进行定量表征及预测影响着裂缝性油气田的高效开发。在系统调研国内外裂缝研究成果且详细对比分析的基础上,从地质分析、测井识别、构造曲率法及应力场模拟、地震裂缝检测、非线性理论方法等着手,总结出了储层裂缝表征及预测研究的进展。研究表明,根据成因将储层裂缝划分为构造裂缝和非构造裂缝两大类,构造缝包括区域性裂缝、局部构造缝和复合型构造缝,局部构造缝指与断层和褶皱相关的裂缝;非构造缝主要分为收缩缝和与表面有关的裂缝两大类及9个亚类,裂缝类型不同,其特征及成因机理也不同。采用地质分析与测井解释相结合,建立露头、岩心与测井的识别模式对裂缝进行准确识别。利用地质、测井和构造应力等资料,建立数学模型,对裂缝参数进行定量计算。详细阐述并分析了多种裂缝预测方法的优缺点,最终指明了储层裂缝研究的不足与发展方向。     

罗151井区火成岩储层的地震信息研究

根据沾化凹陷南部罗 15 1井区的火成岩储层特点 ,提出了适合该区的信息评价方法。利用测井和垂直地震剖面 (VSP)资料对地震剖面进行联合标定 ,可以准确地标定出火成岩的顶、底地震反射层。根据测井和地质资料 ,选择了对火成岩储层反映敏感的有效地震属性 ,并利用神经网络储层预测技术预测了本区火成岩储层空间的分布形态。资料对比表明 ,本区火成岩储层的有利分布范围在构造高点附近 ,并受构造运动的张应力的影响 ,在断裂带附近还可以形成裂隙储层     

断层附近裂缝发育特征及成因机制研究---以秦皇岛鸡冠山为例

以秦皇岛鸡冠山断层露头附近的裂缝作为研究对象,通过露头观察和成岩矿物分析,研究了断层附近裂缝的发育形态特征,并结合区域地质构造背景探讨了裂缝的成因机制。研究发现：鸡冠山露头逆断层上盘的裂缝密度明显大于下盘,在同一水平方向上,裂缝条数随着与断层破碎带距离的增加而减小,裂缝长度随着与断层的距离出现先增加后减小趋势;裂缝类型以构造缝为主,其成因主要受构造主应力控制,靠近断层以发育共轭剪节理缝为主,随着与断层距离增大,主要发育单一近直立方向的高角度缝。建议把花岗岩储层中上部作为主要油气探勘对象。     

川西北双鱼石地区栖霞组地震资料优化处理及裂缝预测技术应用

川西北双鱼石地区栖霞组气藏勘探开发潜力大,是目前四川盆地加快天然气增储上产的重要领域。目前该地区已经进入开发阶段,面对勘探阶段的地震资料品质及裂缝预测结果尚不能满足开发的需求,需要在已有资料的基础上进一步优化处理,提高资料精度。将该区用于构造解释的叠后地震资料进行了解释性处理,通过扩散滤波和反射系数反演技术,去除了噪声并提高了分辨率,改善了地震资料的品质;通过多属性RGB(red-green-blue)融合技术定性预测了裂缝发育特征,利用BP(back propagation)神经网络和DFN(discrete fracture network)离散建模技术量化预测了裂缝的密度、长度和发育方向。预测结果表明,双鱼石地区栖霞组裂缝总体为北东-南西向伴随断裂走向呈条带状展布,局部发育有北西-南东向的裂缝。北部山前带由于构造活动影响,裂缝发育密度高,南部裂缝发育密度稍低。地震预测结果与成像测井资料吻合,验证了方法的有效性。     

砂砾岩地层三维地应力场研究

以西部某地区砂砾岩储层为研究对象,基于丰富的压裂改造资料、地球物理测井资料,分析深部地层实测地应力的大小与方向,建立了适用于砂砾岩储层的地应力评价模型并计算地应力单井剖面.在此基础上,利用地震构造模型构建合理的三维空间数值模型,以单井地应力为基本约束,利用有限元法对工区现今三维地应力场进行反演.研究结果表明:工区地应力整体处于压应力作用下,表现为西北向东南方向逐渐增大的趋势.受断裂发育及次级构造影响,断裂带内3个主应力显著降低,断裂边缘和端部存在应力激增带.地应力方位整体近E-W,受断裂和局部构造发育的影响,局部地应力方向发生偏转.     

黔西六枝-大窑地区复合叠加褶皱及构造应力场遥感图像分层解析

贵州西部构造变形强烈,存在多组不同方位的褶皱及断层,各发育一套节理系,呈现为复杂的复合构造变形格局。本文应用“区域构造变形及应力场遥感图像分层解析新方法”,利用遥感图像对研究区宏观构造及有关的横张大节理系统进行了详细解译,建立了该区三期构造变形场,并据此反演了各时期构造应力场。     

巢湖地区构造应力场研究及动力分析

对巢湖地区地质构造的展布规律进行了分析和研究.通过大量的观测资料,利用各种地质构造形变痕迹反推变形作用时期的古应力场方向.在此基础上,对该地区的构造形成机制及其动力学背景进行分析,提出了不同地质时期动力学机制.     

万金塔构造特征及其对深层气藏的控制作用

万金塔地区位于德惠断陷西缘断垒带,其构造特征及变形机理与油气成藏密切相关。综合区域地质、钻井及三维地震解释资料,对万金塔地区构造样式、断裂系统特征、断裂活动期次及应力场进行分析;选取贯穿研究区的两条地质剖面,利用平衡剖面技术进行复原,重塑构造演化史;基于断裂控藏作用,采用权重加权平均算法建立相应数学评价模型,提出"三参数评价法"定量评价深大断裂活动程度。研究表明：万金塔地区历经多旋回构造运动改造调整,构造叠加复杂,形成深部断陷期基底断裂及浅部反转期叠加断裂两套断裂系统。其中,沟通深部和浅部的深大断裂性质呈分段变化特点,在逆冲走滑地区断裂活动程度相对较高,控制了平面上CO₂气藏的富集,反之,在远离活动程度高的深大断裂、二期褶皱构造叠加断裂影响小、靠近沙河子组烃源岩灶的地区可能存在有机烃类气藏的富集。