川西南部上三叠统须二段低渗透砂岩储层裂缝分布的控制因素

川西坳陷南部上三叠统须家河组二段低渗透砂岩储层发育有构造裂缝、成岩裂缝以及与异常高压有关的裂缝共3种类型,其中以构造裂缝为主。受印支期、燕山期和喜马拉雅期多期水平构造挤压、白垩纪深埋藏形成的异常流体压力以及新近纪以来的构造抬升剥蚀等造成的应力作用,该区主要形成有4组裂缝,其发育程度受岩性、层厚、构造部位、应力及流体压力等因素的控制。裂缝发育带主要沿南北向和北东—南西向构造带分布,在南北向构造带,近南北向裂缝和近东西向裂缝较其他两组裂缝更发育;而在北东向构造带,北东向裂缝和北西向裂缝较其他两组裂缝更发育。裂缝发育带控制了该区天然气的富集规律。     

四川盆地梓潼地区须家河组储集层裂缝特征及控制因素

基于野外露头、岩心、薄片及样品实验测试等资料, 对四川盆地梓潼地区须家河组储集层裂缝特征与控制因素进行了精细分析与解释。须家河组致密砂岩储集层主要发育3种类型的裂缝, 分别为构造裂缝、成岩裂缝以及与异常流体高压有关的裂缝, 并以构造裂缝为主。裂缝走向主要为近东西向、近南北向和北西向, 平均密度0.56条/m, 多为层内发育。平面上, 沿老关庙—文兴场—柘坝场构造, 裂缝密度依次减小; 纵向上, 以须四段裂缝最为发育。有效裂缝比例在老关庙地区最低, 向北东至柘坝场构造呈带状递增趋势。该区储集层裂缝的分布主要受岩性、岩层厚度、构造部位及异常流体压力等因素控制, 其中断层对裂缝分布的控制作用最为显著。细粒级、薄层砂岩更容易产生裂缝, 断裂带附近与构造高部位也是该区裂缝发育的有利区域, 且断层对裂缝的控制作用远大于构造高部位的影响作用。此外, 异常流体高压的存在也有利于该区裂缝的发育, 尤其是张裂缝, 其密度在高压区明显增大; 异常高压也能导致早期闭合缝重新开启, 并且对裂缝中矿物的充填程度与溶蚀强度有重要的控制作用。      

九龙山构造须二段致密砂岩储层裂缝特征及成因

裂缝是川西北地区九龙山构造上三叠统须家河组二段致密砂岩天然气藏分布的重要控制因素。利用野外露头、岩心、成像测井和薄片等资料,并结合实验分析,对该区裂缝的成因类型、发育特征、形成期次及其形成机理进行了分析。研究区须二段致密砂岩储层发育有构造裂缝和成岩裂缝两种类型,其中以构造裂缝为主,主要有北东东-南西西向、北北东-南南西向和北西-南东向3组。按照裂缝的倾角,构造裂缝又可分为高角度构造裂缝和低角度构造裂缝。其中,高角度构造剪切裂缝主要是在印支晚期、燕山晚期和喜马拉雅期3期构造作用下形成,形成构造裂缝的力源来自于龙门山以及米仓山-大巴山的水平构造挤压作用、深埋藏造成的异常高压流体压力以及抬升剥蚀造成的应力作用。低角度构造裂缝主要与构造挤压作用下断层的逆冲作用或层间滑动造成的近水平剪切作用有关。     

川西坳陷中段须二段致密砂岩储层致密化与相对优质储层发育机制

致密砂岩储层成为近年来油气勘探的目标选区。川西坳陷中段须二段砂岩储层总体表现出低孔低渗—特低孔特低渗的特征,属于典型的致密砂岩气储层。通过盆地数值模拟、成岩作用分析研究得出须二段在晚白垩世中期达到致密化,其致密化因素包括垂向压实作用、胶结作用及侧向构造挤压作用。不同因素的作用时间段不同,且影响程度也不同。晚白垩世之前,致密化因素包括压实作用和胶结作用,且前者是主要因素;进入晚白垩世,侧向构造挤压成为后期的致密化因素。须二段储层在致密背景上发育相对优质储层,相对优质储层的发育机制包括有利的沉积条件、异常高压、溶蚀作用及早期绿泥石的生成、裂缝化作用及烃类充注等。有利的沉积条件是形成优质储层的前提;异常高压有效抑制了压实作用的进行,是优质储层发育的重要影响因素;建设性成岩作用对优质储层的发育起到了决定性作用;后期的裂缝化作用在储层致密化之后起到了改善储集性能的作用。     

东濮凹陷三叠系砂岩储层构造裂缝特征及形成期次

根据露头、 岩心、 薄片、 古地磁、 成像测井、 岩石力学实验等资料;对东濮凹陷北部三叠系砂岩储层构造裂缝特征及形成期次进行分析。东濮凹陷三叠系砂岩储层主要发育北北东、 北东和近东西向3组高角度构造裂缝;裂缝走向近于平行或垂直主断层;倾向为北西和南东。二马营组裂缝较为发育;和尚沟组和刘家沟组裂缝相对不发育。储层裂缝为3期;分别为燕山早期的北西向扩张裂缝和北北西、 北西西向剪切裂缝;燕山晚期形成北东向拉张裂缝;喜马拉雅期形成北北东、 北东向拉张裂缝、 北北东向剪切裂缝和东西向扩张裂缝。古、 今构造应力场和岩石力学性质的各向异性分析表明;现今构造应力场最大水平主应力和岩石抗压强度的各向异性均影响燕山早期北西向裂缝的张开度及有效性。储层裂缝表现为两期;分别为燕山晚期的北东向拉张裂缝、 喜马拉雅期的北北东、 北东向拉张裂缝;北北东向剪切裂缝和东西向扩张裂缝。研究结果阐明了东濮凹陷北部三叠系砂岩储层构造裂缝特征及发育规律。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组特低渗透砂岩储层裂缝特征及成因

根据地表露头、岩心、薄片和实验等资料,对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组裂缝的分布特征及其成因进行了分析。鄂尔多斯盆地延长组为一西倾的平缓单斜构造,其上发育两组正交型式的构造裂缝系统,在盆地中部的靖安—安塞地区主要为东西向和南北向两组正向正交裂缝,而在盆地西南部的陇东地区主要为北西—南东向和北东—南西向两组斜向正交裂缝,它们主要在侏罗纪末期和白垩纪末期—古近纪形成。侏罗纪末期,在北西西—南东东方向水平构造挤压为主的应力作用下,可以形成东西向和北西—南东向共轭剪切裂缝;白垩纪末期—古近纪,在北北东—南南西方向水平挤压应力场作用下,可以形成南北向和北东—南西向共轭剪切裂缝。但由于受沉积和成岩作用造成的岩层强烈非均质性的影响,同一时期的两组共轭剪切裂缝的发育程度在不同沉积体系不一致,其中一组裂缝受到抑制,发育程度较差。因此,在每个构造时期主要发育有一组单剪裂缝,在两期构造作用下,主要表现为两组正交的裂缝系统。     

渤海湾地区Z油田沙一下生物灰岩油藏裂缝特征及其形成机理

以渤海湾地区Z油田沙一下生物灰岩油藏为例, 利用岩心、薄片及成像测井等资料, 对天然裂缝特征及控制因素进行研究, 并对裂缝的成因机理进行了分析.研究表明, Z油田沙一下生物灰岩储层主要发育构造裂缝及成岩裂缝两种类型, 其中构造裂缝又分为剪切裂缝及扩张裂缝两类; 大多数构造裂缝为高角度缝, 主要方位为北东-南西向、北西-南东向及近东西向; 裂缝纵向高度一般小于170 cm, 裂缝平面长度主要分布在35 m以内, 裂缝开度主要在100 μm以内; 裂缝的发育受岩性、岩层厚度、断层等地质因素控制.该区构造裂缝主要在始新世-渐新世裂陷中后期北西-南东向引张应力场及东营末期北东东-南西西向反转挤压应力场两期构造应力作用下形成, 其中早期主要形成北东-南西向的正断层型裂缝, 晚期主要形成北东-南西向、北西-南东向的剪切裂缝及近东西向扩张裂缝.     

库车坳陷东部致密砂岩气藏发育特征与富集规律

库车坳陷东部致密砂岩气是库车天然气勘探开发的重要接替领域。由于研究区致密砂岩气藏的复杂性,目前对该区气藏的特征与分布规律还不十分清楚。从气藏的基本特征研究入手,通过对依南2气藏的解剖研究,认为本区致密砂岩气藏具有砂岩储层致密、微裂缝发育、异常高压发育、含气饱和度低等特征。其中孔隙度低、渗透率高是该区致密砂岩气藏的独特特征;排驱压力与喉道半径对气藏的成藏效率具有重要的影响;致密砂体中发育的裂缝对天然气的聚集和富集具有重要的影响和控制作用,表现为早期微裂缝提高了天然气的充注聚集效率,晚期构造缝控制了天然气富集带的分布。气藏类型为晚期成藏、持续充注的异常高压致密砂岩气藏。     

库车坳陷博孜X区块超深储层有效裂缝分布规律及对天然气产能的影响

为明确库车坳陷超深致密砂岩储层有效裂缝分布特征,基于古应力产生裂缝、现今应力影响裂缝有效性的原理,根据岩心资料和成像测井数据查明裂缝力学性质并拾取裂缝参数,通过构造恢复反演等效古应力、有限元方法预测现今应力场,并结合DFN离散裂缝网格建模,对库车坳陷克拉苏构造带博孜X区块超深致密砂岩储层裂缝进行预测.结果表明,博孜X气藏构造裂缝以未充填-半充填的高角度剪切缝为主,局部发育小规模的张性裂缝,大多数裂缝形成于喜马拉雅晚期的快速强烈挤压作用;博孜地区地应力场从白垩纪到新近纪,随着北部力源传导的持续往南推进,应力高值呈现由北向南迁移的特点;博孜X气藏构造裂缝发育分布的非均质性极强,在北东部位的X104井区发育程度高,在南西部位的X103井区周围密度低,现今地应力对裂缝有效性影响显著,进而影响气井产能.博孜X区块裂缝形成受断层和褶皱共同控制,单从构造特征难以准确预测裂缝分布,而通过地质力学原理和方法预测裂缝具有较好的吻合度.在超深层储层,不能只通过孔隙度、储层厚度等因素来评价并预测气井产能的高低.     

库车坳陷东部侏罗系砂岩构造裂缝定量预测

塔里木盆地库车坳陷依南-吐孜地区侏罗系低孔低渗砂岩是该区主要的油气储集层,构造裂缝作为油气运移通道和 储集空间,其发育特征和分布规律是制约油气勘探开发的关键。通过对区域构造应力场演化以及裂缝充填特征的分析,认 为依南-吐孜地区侏罗系砂岩裂缝主要形成于新近纪之后。在声发射古应力测量和岩石力学参数测试的基础上,考虑研究 区地质背景、地层形态、断层分布等诸多因素,利用三维有限元法对库车坳陷新近纪以来的构造应力场进行数值模拟,并 在该地区 14 个井段裂缝面密度的约束下,预测出依南—吐孜地区侏罗系砂岩构造裂缝发育程度与分布规律。结果表明,裂 缝分布受到岩性、地层形态与断层的共同影响,下侏罗统阿合组构造裂缝最为发育,平面上依南 2 井西南区域的裂缝面密 度较大,达到 1.5 m-1 以上,而向东裂缝面密度逐渐减小。     

川东北巴中—通南巴地区须家河组致密砂岩储层裂缝发育特征及控制因素

以岩芯及野外观察、分析测试、测井等资料为基础,分析了川东北巴中—通南巴地区致密砂岩储层裂缝的类型及成因,结合裂缝充填矿物包裹体分析,厘定裂缝形成期次。在此基础上,探讨了岩性组合、岩层厚度、断层、褶皱变形强度对裂缝发育的控制作用。研究表明:研究区须家河组裂缝具有多成因、多期次、差异分布的特点。主要发育构造裂缝,且主要分布于致密砂岩储层中,可划分为3期:燕山中期(中侏罗世)的NNW和NWW向共轭构造缝,被细粒方解石充填;燕山晚期(白垩纪)的NE向断层、褶皱伴生高角度缝,被粗粒方解石或石英充填;喜马拉雅期(古近纪)的NW和近SN向断层伴生缝,被粗粒方解石半充填或未充填。成岩裂缝和超压裂缝的成因与黏土矿物失水收缩及烃源岩大量生烃引起的流体增压有关,主要形成时间为晚侏罗世—早白垩世。裂缝发育的差异性主要受控于岩性组合、地层厚度、断层及褶皱变形强度,单层厚度小、距断层距离近、褶皱变形强度大的中、细砂岩储层,裂缝最为发育。     

致密砂岩气藏天然裂缝发育特征及有效性评价——以四川盆地元坝地区须家河组为例

天然裂缝发育特征及有效性是制约致密砂岩气藏有效勘探开发的瓶颈。以四川盆地元坝地区须家河组为例,运用野外露头、岩心、薄片、成像测井、实验分析以及生产动态等资料,对须家河组天然裂缝发育特征及有效性开展综合研究。结果表明：元坝地区须家河组天然裂缝比较发育,以构造剪切缝为主,裂缝有效性较好。按倾角划分,裂缝以高角度缝为主,多与岩层面垂直,主要走向为：NW-SE向、近E-W向、近S-N向以及NE-SW向;天然裂缝可划分为4期：Ⅰ成岩期;Ⅱ燕山构造运动中-晚期;Ⅲ喜马拉雅构造运动早-中期;Ⅳ喜马拉雅构造运动晚期;裂缝的有效性受控于裂缝的充填程度和开度、裂缝形成时期以及现今最大主应力等。结论认为,不同类型、不同产状裂缝有效性差异性明显,其中高角度缝、直立缝以及NW-SE向、近E-W向裂缝有效性最好,对致密砂岩气藏的开发具有重大意义。     

川西坳陷深层叠复连续型致密砂岩气藏成因及形成过程

川西坳陷深层上三叠统须家河组发育典型的致密砂岩气藏,由于该气藏多期构造演化、多期生排烃过程、多期成藏及储层致密化过程复杂的特点,其成因类型和成因机制经过多年的勘探和研究仍然存在争议。文章在剖析典型气藏的基础上,结合研究区构造演化、烃源岩生排烃史和储层致密化过程的研究,综合判识了致密气藏的成因类型,并分析其成因机制。研究结果表明：川西坳陷深层须家河组致密砂岩气藏具有“叠复连续资源潜力大、构造高点低点富气共存、高孔低孔储层含气共存、高压低压气层共存、气水分布复杂”的地质特征。目前气藏的成因类型为“后成”型致密气藏与“先成”型致密气藏的叠加复合型,属叠复连续型致密气藏。川西坳陷深层须家河组演化过程中存在浮力成藏下限和成藏底限,致密砂岩气藏形成和演化受控于2个界限控制下的3个流体动力场的分布和演化。叠复连续型致密砂岩气藏成藏过程可划分为4个阶段：①三叠纪沉积初至三叠纪末,初期天然气成藏条件准备阶段;②三叠纪末至中侏罗世末,早期常规气藏形成阶段;③中侏罗世末至晚侏罗世末,“先成”型致密气藏与“后成”型致密气藏形成阶段;④早白垩世至今,叠复连续型致密油气藏形成及改造阶段。     

The Relationship between Fractures and Tectonic Stress Field in the Extra Low-Permeability Sandstone Reservoir at the South of Western Sichuan Depression

The formation and distribution of fractures are controlled by paleotectonic stress field,and their preservative status and effects on development are dominated by the modern stress field. Since Triassic,it has experienced four tectonic movements and developed four sets of tectonic fractures in the extra low-permeability sandstone reservoir at the south of western Sichuan depression. The strikes of fractures are in the S-N,NE-SW,E-W,and NW-SE directions respectively. At the end of Triassic,under the horizontal compression tectonic stress field,for which the maximum principal stress direction was NW-SE,the fractures were well developed near the S-N faults and at the end of NE-SW faults,because of their stress concentration. At the end of Cretaceous,in the horizontal compression stress fields of the NE-SW direction,the stress was obviously lower near the NE-SW faults,thus,fractures mainly developed near the S-N faults. At the end of Neogene-Early Pleistocene,under the horizontal compression tectonic stress fields of E-W direction,stress concentrated near the NE-SW faults and fractures developed at these places,especially at the end of the NE-SE faults,the cross positions of NE-SW,and S-N faults. Therefore,fractures developed mostly near S-N faults and NE-SW faults. At the cross positions of the above two sets of faults,the degree of development of the fractures was the highest. Under the modern stress field of the NW-SE direction,the NW-SE fractures were mainly the seepage ones with tensional state,the best connectivity,the widest aperture,the highest permeability,and the minimum opening pressure.     

致密砂岩储层裂缝研究进展

裂缝是影响致密砂岩储层高产及稳产的关键。在对国内外该类储层裂缝研究现状系统调研及近期成果全面分析的基础上,深入分析了裂缝的类型及形成机理。分别从地质、测井、地震及实验等方面详细论述了致密砂岩储层裂缝的识别方法;基于野外露头、岩心及薄片观察、构造曲率、常规及特殊测井等方法可以获得储层裂缝密度、张开度、产状、组系及方向等主要特征参数;地质分析、构造曲率估算、纵波各向异性分析、地震相干体及倾角非连续性裂缝检测、构造应力场模拟等是裂缝分布预测的有效技术方法。综合分析认为,目前对国内海相和海陆过渡相煤系地层中的致密砂岩储层裂缝研究相对较少;尚未形成一套针对各类型沉积相及构造演化背景条件下的致密砂岩储层裂缝识别的有效方法及标准参数体系;对致密储层裂缝差异充填机制及微裂缝定量识别与表征缺少系统研究;地震裂缝识别的精度不高。指出各类裂缝研究方法相互结合、裂缝识别标准与参数体系建立、微裂缝研究、裂缝发育程度与主控因素间定量关系分析、提高地震预测裂缝的分辨率、水力缝与天然裂缝及地应力之间的耦合关系研究为致密砂岩储层裂缝研究的未来发展趋势。     

Tectonic Fractures in Tight Gas Sandstones of the Upper Triassic Xujiahe Formation in the Western Sichuan Basin,China

<正>The western Sichuan Basin,which is located at the front of the Longmen Mountains in the west of Sichuan Province,China,is a foreland basin formed in the Late Triassic.The Upper Triassic Xujiahe Formation is a tight gas sandstone reservoir with low porosity and ultra-low permeability, whose gas accumulation and production are controlled by well-developed fracture zones.There are mainly three types of fractures developed in the Upper Triassic tight gas sandstones,namely tectonic fractures,diagenetic fractures and overpressure-related fractures,of which high-angle tectonic fractures are the most important.The tectonic fractures can be classified into four sets,i.e.,N-S-,NE-, E-W- and NW-striking fractures.In addition,there are a number of approximately horizontal shear fractures in some of the medium-grained sandstones and grit stones nearby the thrusts or slip layers. Tectonic fractures were mainly formed at the end of the Triassic,the end of the Cretaceous and the end of the Neogene-Early Pleistocene.The development degree of tectonic fractures was controlled by lithology,thickness,structure,stress and fluid pressure.Overpressure makes not only the rock shear strength decrease,but also the stress state change from compression to tension.Thus,tensional fractures can be formed in fold-thrust belts.Tectonic fractures are mainly developed along the NE- and N-S-striking structural belts,and are the important storage space and the principal flow channels in the tight gas sandstone.The porosity of fractures here is 28.4%of the gross reservoir porosity,and the permeability of fractures being two or three grades higher than that of the matrix pores.Four sets of high-angle tectonic fractures and horizontal shear fractures formed a good network system and controlled the distribution and production of gas in the tight sandstones.