“断缝体”概念、地质模式及其在裂缝预测中的应用——以四川盆地川西坳陷新场地区须家河组二段致密砂岩气藏为例

裂缝是致密油气藏"甜点"形成的关键要素。由于裂缝尺度和地震资料信息承载尺度之间的巨大差异,以及对规模有效裂缝地质发育模式认识的不足,不同的裂缝预测方法在实践中的应用成效非常有限。在梳理近年来致密油气地质研究领域"断缝体"概念的基础上,对"断缝体"的内涵进行了归纳,建立了四川盆地新场地区须家河组二段致密砂岩气藏"断缝体"地质发育模式,以此模式为指导,分析了"断缝体"组构单元及背景围岩的地球物理响应特征,计算和筛选了基于梯度结构张量的混沌属性和最大似然属性进行"断缝体"的预测,形成了新场地区须二段致密砂岩气藏"断缝体"预测技术方案。在方案实施过程中,利用人工断层解释结果及电成像裂缝解释结果确定了相应的地震属性阈值,用最大似然属性(>0.15)刻画断层滑动面,用混沌属性的不同阈值范围刻画滑动破碎带(0.18～1.00)和诱导裂缝带(0.05～0.18)。通过该方案的实施,获取了新场地区须二段致密砂岩气藏主要目的层段的断层滑动面、滑动破碎带及诱导裂缝带数据体及相应的裂缝预测成果。从预测结果和电成像测井解释结果对照分析来看,由于预测过程考虑了"断缝体"的地质发育模式,预测结果的地质意义较为...     

川西新场大型气田地质特征与预测关键技术

川西新场大气田由浅层构造-岩性气藏、中层构造-成岩气藏、深层构造-裂缝气藏叠置而成,纵向跨度4000多米,具多层、多类气藏叠合型大气田特征。该气田纵向上以浅层上侏罗统蓬莱镇组、中层中侏罗统上沙溪庙组、深层上三叠统须家河组二段为主力气藏。蓬莱镇组气藏的主控因素为鼻状背斜上的河道砂岩亚相,上沙溪庙组气藏的主控因素为古隆起上的河口坝与分支河道叠加微相砂岩中的有利成岩相,须家河组气藏的主控因素为大型古隆构造带上的裂缝发育系统。针对浅层气藏天然气富集带预测的关键技术是“低频强振幅”地震响应亮点识别技术;针对中层气藏天然气富集带预测的关键技术是多学科结合的储层综合建模预测评价技术;针对深层气藏天然气富集带预测的关键技术是地质-地震-测井多学科相结合的裂缝综合预测技术和含气性检测技术。     

基于likelihood地震属性的致密气藏断裂预测——以四川盆地川西坳陷新场地区须二段为例

传统地震断裂预测属性难以满足致密砂岩气藏勘探开发中对不同尺度断裂精细刻画的需求。将likelihood属性引入四川盆地须家河组致密砂岩气藏断裂识别,建立了基于likelihood属性及其衍生属性的地震断裂预测方法体系,提出基于Otsu阈值分割方法和成像测井约束下的断层发育区、裂缝带发育区和断裂欠发育区的空间分类,实现了对新场地区须家河组二段断裂精细预测。研究表明：经细化处理的likelihood属性可以体现最可能发育断裂的位置及其概率,断裂密度属性则有效反映了断裂发育强度特征,该属性对产量具有一定预测性。基于likelihood地震属性的断裂预测方法有效提升了新场地区须二段致密气藏断裂地震预测效果,对于其他裂缝型储层断裂预测具有一定借鉴意义。     

川西坳陷XS地区河道砂体预测研究

河道砂体储层具有高孔高渗特征,是重要的油气储层,但河道砂体又具有规模小、横向变化快的特点,常规方法难以预测.以川西坳陷XS地区蓬莱镇组为例,研究河道砂体储层三维可视化预测方法,达到从可视化角度对该类储层进行准确预测的目的.测井研究表明,该区河道砂体具有较好的孔渗性和低自然伽马、低密度、高声波时差的测井特征,在地震剖面中...     

川西坳陷中段新场构造须二气藏主控因素分析

通过研究认为，新场一孝泉构造具备大型气田的基本条件：有丰富的油气资源；有构造一裂缝型复合圈闭存在，裂缝系统发育；有良好的封盖条件．这些是新851井、856井成为高产气井的基本地质条件。须二段的气藏的主控因素是。位于五郎泉高点的F1断层、F4断层起到了关键性作用，并连通了下面的主力气层，其裂缝网络系统，在这里的终止部位（上部），则成为油气储封带，称之为出气“窗口”。综合各种资料分析，提出下步勘探井应在五郎泉构造F1断层、F4断层附近打水平井或丛式井：新布井的目的层为T3m、T2^3层段。     

川西坳陷孝泉-新场地区须家河组四段储层控制因素及预测地质模型

利用岩石薄片、扫描电镜、阴极发光等技术方法,结合储层物性、沉积相等资料,对川西坳陷孝泉-新场地区须家河组四段储层发育的控制因素和储层预测地质模型进行了研究。结果表明,该区须四段储层岩石类型主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩、钙屑砂岩等富含岩屑的砂岩,砂岩成分成熟度高,结构成熟中等;主要的储集空间为粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔,储层类型主要为孔隙型和裂缝-孔隙型,储层物性差,为典型的致密砂岩储层;压实作用和胶结作用是砂岩致密化的主要因素,而溶蚀作用和破裂作用是相对优质储层发育的关键;控制须四段相对优质储层形成的主要因素为沉积微相、埋藏早期和溶蚀期砂体所处的古构造位置以及(主要是下亚段)裂缝发育情况。据此建立了该区须四段储层预测地质模型:须四上亚段储层预测地质模型为三角洲前缘分流河道、河口坝微相+埋藏早期古构造高位置;须四段下亚段储层预测地质模型为砂岩含量高的辫状分流河道、河口坝微相+溶蚀期古构造高位置+裂缝发育区。     

川西新场地区须家河组二段砂体沉积充填特征及定量地质建模

基于岩心、测井和地震资料,开展了川西坳陷新场地区须家河组二段(须二段)砂体充填类型及其沉积展布规律研究,构建了该地区不同类型砂体的三维空间分布模型,为指导油气勘探开发提供定量化基础。新场地区须二段为辫状河三角洲沉积,主要有叠置河道、河道边缘、分流间湾和河口坝4种砂体沉积类型,其中叠置河道砂体厚度大、以中—粗粒沉积为主,是该区优质储层的主要发育区。新场地区须二段受龙门山和米仓山—大巴山两个方向的物源供给,下亚段新场西部的叠置河道更为发育,中亚段双物源供给较强,叠置河道砂体规模最大,上亚段叠置河道主要发育在新场地区东部。在地球物理预测的基础上,拟合变差函数并以地震砂厚趋势进行协同约束,首先建立砂泥岩地质模型,基于多级相建模思路,以不同类型砂体展布为训练图像,采用多点地质统计方法建立砂体类型空间分布模型。该模型实现了不同砂体类型在三维空间充填的定量描述,具有合理的各类砂体之间的接触关系,可以为后续相对优质砂体的定量刻画和开发方案优化提供保障。     

川西新场地区须二段物源特征及其对储层物性的控制

结合物源特征分析川西新场地区须家河组须二段(T3x2)储层的研究较少,严重制约了须家河组天然气勘探开发进度.文中通过碎屑组分及重矿物分析等手段,结合薄片及压汞等资料对新场地区须二段物源特征、储层物性特征及二者的关系进行了研究.结果显示:新场地区须二段主要物源为东北方向的秦岭大巴山,其次是西北方向的龙门山;须二段长石岩屑...     

川西新场地区须二段天然气成因类型和来源

须二段是四川盆地陆相天然气勘探的重要层系之一。天然气地球化学特征研究表明,新场地区须二段天然气干燥系数普遍高于0.95,为典型干气;δ¹³C₁和δ¹³C₂值分别为-34.5‰~-30.3‰和-29.1‰~-23.4‰,δD₁值介于-168‰~-157‰之间,烷烃气碳、氢同位素系列主体表现出典型正序特征,部分样品发生了乙、丙烷碳同位素的部分倒转。新场须二段天然气为混合成因,重烃气表现出以原油裂解气为主并混有部分煤型气的特征,而甲烷则主要表现出煤型气的特点。气源对比研究表明,新场须二段天然气主要来自马鞍塘组—小塘子组烃源岩,须二段自身烃源岩也有一定的贡献。     

川西坳陷中段须四段储层定量成岩相特征

利用储层地质学理论与方法,对川西坳陷中段须四段储层压实、胶结和溶蚀3种主控成岩作用的成岩强度定量计算,厘定成岩强度标准,并在此基础上划分成岩相类型,建立不同类型成岩相测井响应特征,研究成岩相平面展布特征。结果表明:压实强度划分为弱、中、中强和强4个标准,胶结程度及溶蚀程度均划分为弱、中和强3个标准,将川西坳陷中段须四段储层划分为中强压实中溶蚀相、强压实中溶蚀相、强胶结弱溶蚀相、强压实弱溶蚀相、强胶结相和强压实相6种成岩相类型,成岩相平面展布受物源和沉积相的控制作用明显。其中,中强压实中溶蚀相和强压实中溶蚀相为有利的储集相带,平面上主要分布在孝新合构造带和中江—洛带地区,纵向上,上亚段相对优质成岩相储层物性好于下亚段。     

四川盆地川西坳陷新场气田须家河组储层工程地质特征及增产实践

储层增产技术是川西深层致密砂岩气藏开发的关键技术.川西坳陷新场气田须家河组二段为典型的深层致密砂岩气藏,具有储层致密、最小主应力与垂向应力接近的走滑断层应力状态以及储层裂缝发育等特点,前期储层改造效果不明显.针对须家河组储层开展了工程地质特征评价和前期压裂效果分析,在储层岩相、岩石学、物性和裂缝等特征研究基础上,将储层...     

川西坳陷新场气田须家河组二段储层裂缝特征及识别

川西坳陷新场气田须家河二段为低孔低渗、超深超压、致密岩屑砂岩储层,裂缝对储层有着至关重要的作用。通过岩心裂缝识别并结合成像测井裂缝识别归纳总结研究区储层的裂缝特征,在此基础上选取裂缝和非裂缝以及有效裂缝和非裂缝样本,提取常规测井参数,运用逐步判别法、样品检验概率判别法、裂缝有效宽度和孔隙度计算法对储层裂缝进行了研究。认为无充填和半充填的垂直缝及高角度缝为有效裂缝,与研究区实际情况相符。     

四川盆地川西坳陷新场须家河组二段致密砂岩储层裂缝发育特征及主控因素

四川盆地川西坳陷新场须家河组二段（须二段）砂岩储层具有埋藏深、致密的特点,天然裂缝的发育对储层至关重要。通过地表露头调查、岩心观察、常规测井和成像测井解释等手段分析新场须二段气藏天然裂缝的发育特征,认为须二段储层裂缝可划分为网状缝、立缝、高角度缝、斜缝、低角度缝和平缝,以低角度缝和斜缝为主;裂缝主要发育在新场构造带中东部地区的须二段中、上亚段,走向主要为NE-SW向、NW-SE向和EW向,以EW向晚期构造裂缝最发育,并与区内现今最大主应力方向一致。基于裂缝参数与产能参数交会分析,明确不同类型裂缝对产能的贡献度,认为新场须二段气藏有效裂缝为倾角大于30°的构造裂缝（立缝、高角度缝和斜缝）。区内有效裂缝的发育受控于断裂、构造变形、岩石粒度、岩石成分和岩层厚度等多方面因素,但距离晚期SN向逆断层的距离是须二段天然构造裂缝发育的关键控制因素,其次是构造变形及构造组合样式。距离晚期SN向逆断层上盘200 m范围内的褶皱发育区可作为新场地区今后裂缝预测、评价及天然气开发的重点区域。     

曲率属性在川西新场地区裂缝检测中的应用

川西凹陷新场气田深层须家河组气藏具有埋藏深、超高压、超致密、低孔隙度和低渗透率的特点,属于典型的裂缝型气藏。裂缝检测是新场气田深层须家河组气藏勘探开发过程中急需解决的技术难题之一。针对现有裂缝检测技术在实际应用过程中存在的局限性和多解性,研究了一种实用的地震属性——曲率属性,将该属性应用于川西凹陷新场地区XC区块的裂缝检测,弥补了相干属性在该地区检测裂缝时的不足。实际应用效果表明,曲率属性在川西地区的裂缝检测结果与实钻结果吻合程度高,检测裂缝的尺度比相干体属性要小,且在解决高相干地区裂缝检测问题方面优势明显,是一种值得深入研究和推广应用的裂缝检测属性。     

川西凹陷新场气田须家河组二段砂岩岩体破裂特征

通过地表露头调查、测井曲线、成像测井、钻孔岩心分析等手段分析了新场地区须家河组二段的裂缝发育特征。须二段储层裂缝以低角度裂缝为主,同时发育斜交缝、高角度缝、网状缝等;裂缝走向主要有NEE,NE和SEE 3个方向,可分成构造剪切裂缝、构造张性裂缝和层理缝3种基本成因类型。在此基础上,根据基础地质资料和构造演化特征建立三维数值计算模型,结合构造地质学关于裂缝与构造应力关系的理论,同时参考研究区现有岩心观察、测井分析、室内试验结果等资料,确定出研究区裂缝发育分布的预测标准。通过计算结果可知:须家河组二段第七、第四、第二砂组岩层顶板中裂缝主要发育在断裂带附近、翼部较陡的转折端及构造高点区域,以低角度剪切缝为主;在构造高点地区,也发育有较多张性裂缝,其研究结果与实际勘探揭示情况基本一致,说明预测模型具有一定的实际应用和参考价值。     

Genesis of the low-permeability reservoir bed of upper Triassic Xujiahe Formation in Xinchang gas field,western Sichuan Depression

The genesis of a reservoir is a result of the combined action of deposition, diagenesis, tectonic reworking, and interaction of rock and fluid and the evolutionary environment. We discuss the genetic and evolution mechanism of a low-permeability reservoir bed of the Xujiahe Formation in the western Sichuan Depression on the basis of the study of diagenesis, diagenetic reservoir facies and the diagenetic evolution sequence. The research indicated that this reservoir bed can be divided into five types of diagenetic reservoir facies, namely strong dissolution, chlorite-lined intergranular pores, compaction and pressure solution, carbonate cementation and secondary quartz increase. There are, however, just two diagenetic reservoir facies which provide low-permeability reservoir beds, namely strong dissolution and chlorite-lined intergranular pores. We also analyzed their diagenetic evolution sequences and the origin of the low-permeability reservoir bed. Besides, it was also indicated that the composition and structure of sandstones, types of sedimentary microfacies, diagenesis history as well as the tectonic reworking in later periods are the main factors controlling the formation of the low-permeability reservoir bed. The above- mentioned factors establish the foundation for the forecasting the distribution of high quality reservoir beds.     

川西坳陷须家河组天然气成藏模式探讨

川西坳陷须家河组可分为下部成藏组合和上部成藏组合。下部成藏组合主要有高压驱赶、低压吸拉天然气成藏模式;上部成藏组合主要有水溶气运移释放、浮力顺优势通道输导天然气成藏模式。早期古构造之上叠加晚期“断而未破”的裂缝系统是高压驱赶天然气成藏模式富集高产的主控因素;充足的天然气源、开启的断裂、挤压构造的虚脱及地层剥蚀减压是低压吸拉天然气成藏模式成藏的关键;构造高点曾不断迁移变化、晚期抬升、储层物性较好的低幅度构造+岩性复合圈闭是水溶气运移释放天然气成藏模式的决定因素;优势运移通道上存在的有效圈闭是浮力顺优势通道输导天然气成藏模式成藏的关键。     

川西坳陷须四段上亚段致密砂岩岩石物理相划分

川西坳陷须家河组是四川盆地主要产气层位之一。分析岩心观察及钻、测井等资料,认为须四段上亚段发育水下分流河道、河口坝、分流间湾及席状砂4种沉积微相,结合普通/铸体薄片、扫描电镜和X衍射等测试方法,深入开展储层成岩相及构造相研究,将成岩相划分为压实相、碳酸盐胶结相、溶蚀相、高岭石胶结-溶蚀相、碳酸盐胶结-溶蚀相5种;将构造相分为裂缝相和无裂缝相2种。综合沉积、成岩及构造因素,将研究区须四段上亚段岩石物理相划分为Ⅰ,Ⅱ1,Ⅱ2,Ⅲ及Ⅳ共5类,其中Ⅰ类为高孔基质-裂缝型储层,Ⅱ1类为高孔基质型储层,Ⅱ2类为低孔基质-裂缝型储层,Ⅲ类为低孔基质型储层,Ⅳ类为泥岩。结合测井曲线,建立各类岩石物理相的测井识别标准,为单井岩石物理相的划分提供依据。