安棚油田储层裂缝特征及其形成期次分析

安棚油田深层系储层属扇三角洲相沉积，储层岩石的成分成熟度和结构熟度均较低，岩性胶结致密，具有特低孔隙度和特低渗透率特征。储层中天然裂缝较发育，以高角度或垂直裂缝为主，裂缝中常有部分次生方解石充填，该类破裂成组出现，裂缝性质包括张性破裂和剪切破裂，裂缝成因类型是与区域拉张应力有关的区域性裂缝。与局部构造变形作用无关。通过对裂缝充填物——次生方解石进行稳定同位素测定，对储层岩石进行声发射实验，确定了储层岩石的破裂期次，研究得到安棚油田储层的天然破裂期次有4期，第二期是主要的破裂期。分析了影响裂缝发育程度的两个方面因素：一为区域构造应力场强度；二为储层岩石的力学性质及厚度。并建立了储层厚度与裂缝间距的相关方程，该关系式可应用于裂缝预测。     

渝东南下古生界页岩构造裂缝形成及分布控制因素

天然裂缝对页岩气储集和渗流有重要影响,但目前对页岩构造裂缝研究不够深入。本文通过露头、岩心裂缝观察和分析,探讨了渝东南下古生界页岩构造裂缝类型、形成机理及分布控制因素。基于裂缝特征及力学成因,将剪切裂缝分为高角度剪切裂缝、倾斜滑脱裂缝和水平滑脱裂缝。倾斜滑脱裂缝是在上覆岩层重力和水平构造应力共同作用下沿应力集中的软弱面发生剪切滑动形成,水平滑脱裂缝是在构造挤压应力作用条件下主要沿页理面方向的剪切或层间滑动形成;页理发育程度及岩层曲率是控制水平滑脱裂缝形成的关键因素,岩石矿物组成、构造作用及岩层厚度是控制其它类型构造裂缝形成和分布的主要因素,页岩岩石力学层的划分需要根据裂缝特征、岩性变化特征、岩石力学参数及沉积界面等综合确定,岩层厚度与层间构造裂缝密度呈负相关关系。     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区上古生界储层裂缝特征及分布评价

根据塔巴庙地区上古生界地层完钻井的岩心、薄片裂缝观测、测井裂缝解释成果的分析,结合盆地区域构造应力历史、裂缝充填物的稳定同位素特征,对研究区裂缝的成因类型进行确定,分析认为研究上古生界地层中的裂缝为典型的区域性裂缝,具有如下特征:1)岩心上表现为张性的高角度或垂直裂缝,成组出现;2)无论砂岩、泥岩均发育该类裂缝,砂岩比其他岩类相对发育;3)裂缝形成期次与最大燕山期构造活动期一致;4)裂缝产状稳定,走向与燕山期构造主应力方向基本相同;5)裂缝分布不受局部变形所制约。在总结了控制裂缝发育的地质因素后,利用有限元法古构造应力场模拟技术,结合地层特征,对研究区主要层位的区域性裂缝的分布特征进行评价。     

鄂尔多斯盆地麻黄山西区块延长、延安组裂缝成因及期次

裂缝的形成是一个复杂过程,对其成因及期次研究需要通过多方面的资料进行综合分析加以确定.对鄂尔多斯盆地麻黄山西区块裂缝的研究首先选择了相似露头区进行裂缝的野外调查,野外裂缝特征表明:裂缝组系不稳定,受构造变形强度、形态所控制,且构造变形越强,裂缝的发育密度越大;确定了裂缝以构造成因为主.通过研究区23口取心井岩心裂缝观察描述,岩心上裂缝主要以垂直或者高角度斜交张性缝为主,且岩心上裂缝之间的切割、限制及组合关系表明了裂缝期次至少存在2期.最后在野外和岩心裂缝特征、成因及期次认识的基础上,进行了岩石声发射实验、裂缝充填物稳定碳氧同位素分析实验,并结合研究区构造演化背景确定了研究区裂缝形成期次主要有两期,可能分别对应研究区燕山运动二幕和三幕两个构造活动时期.     

鄂西荆门地区志留系龙马溪组古构造应力场研究及裂缝预测

鄂西地区志留系龙马溪组页岩储层发育,由于页岩低孔低渗的特性,构造裂缝成为了页岩气运移和聚集的主控因素。本文以鄂西荆门地区志留系龙马溪组页岩为例,基于地震资料、岩石力学实验、野外实测资料,利用有限元数值模拟技术、岩石破裂准则,解析古构造应力场分布规律,预测构造裂缝分布特征。结果表明,荆门地区发育的构造裂缝主要以中燕山晚期形成的NNW向和NE向共轭剪切缝为主,其次为中燕山早期形成的NNE向和NEE向共轭剪切缝。构造裂缝的分布受断层、岩石物理参数和构造应力的影响较大,Ⅲ级裂缝发育区和断层区域综合破裂系数均大于1.1,构造裂缝最为发育,页岩气保存效果最差;Ⅱ级裂缝发育区综合破裂系数在1.0～1.1之间,为页岩气保存效果较好区域;Ⅰ级裂缝发育区综合裂缝破裂系数在0.85～1.0之间,处于“破而不裂”的状态,为页岩气最优保存区。     

鄂尔多斯盆地定边地区延长组长7_1储层构造裂缝分布预测

研究构造裂缝系统的发育和分布规律对鄂尔多斯盆地定边地区上三叠统延长组低渗透砂岩油藏的勘探开发选区具有重要的实践意义。本次研究基于有限元对定边地区主要裂缝形成期进行古构造应力场数值模拟,以岩石综合破裂值为判定依据,对该区延长组长71储层构造裂缝的发育程度和分布规律进行预测。结果显示,该地区燕山期岩石破裂程度普遍较高,表明裂缝发育程度高且分布范围广;喜马拉雅期岩石破裂程度整体较低,并且裂缝发育区仅集中于研究区的西北部,少数分布于中北部。本次研究可为鄂尔多斯盆地定边地区低渗透油藏的勘探和有效开采提供地质依据和参考。     

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。     

东濮凹陷三叠系砂岩油藏裂缝特征及主控因素

为探讨东濮凹陷三叠系砂岩油藏储层裂缝发育特征、裂缝成因机制及控制因素,采用野外露头剖面观测、岩心观察、样品分析测试、常规测井、成像测井、核磁测井、岩石力学实验等技术方法对文明寨地区三叠系砂岩储层裂缝进行了研究。结果表明:东濮凹陷三叠系砂岩储层主要发育NNE向、NE向和近EW向3组构造裂缝,裂缝走向近于平行或垂直主断层方向,裂缝沿构造高部位呈带状分布。裂缝以高角度-近直立(60°～90°)缝为主,低角度(30°～50°)缝次之,高、低角度裂缝相互交错构成裂缝网络系统。岩心分析及孔隙度测井计算结果表明,裂缝孔隙度为2.60%～3.20%。构造应力场是控制砂岩储层裂缝发育的外部因素;储层岩性、砂岩厚度、岩石力学性质等是控制砂岩储层裂缝发育的内在因素。     

鄂尔多斯盆地华庆地区天然裂缝与岩石力学层演化:基于数值模拟的定量分析

岩石力学层控制天然裂缝发育程度与成因机制,同样地,裂缝发育也会影响岩石力学参数的大小与各向异性.受成岩与构造作用的双重影响,岩石力学层会发生迁移,因此,控制裂缝发育的岩石力学层及适用于预测天然裂缝分布的岩石力学层可能不再存在.本文提出了一种采用储层地质力学方法分析构造因素控制下的岩石力学层迁移规律模拟方法 .通过野外观测建立三维裂缝离散网络模型,采用岩石力学实验测量岩石与裂缝面的力学参数,编制三循环法模拟程序研究不同尺寸、不同方位的裂缝性岩体等效力学参数,提出了裂缝性储层地质力学建模最优网格单元大小确定方法,并建立了裂缝参数与岩体力学参数间的数学模型.最后,通过不同时期古应力场数值模拟,预测裂缝的密度、产状,实现了构造因素控制下岩石力学层迁移规律数值模拟.结合鄂尔多斯盆地西缘裂缝组合样式及后期应力场模拟的精度要求,确定地质力学建模最优网格单元大小为28 m;在地质力学建模中,过小的网格单元尺度不能完整刻画单元内的裂缝发育模式.从燕山期至喜马拉雅期到现今,伴随着天然裂缝的发育,岩体杨氏模量总体呈下降趋势,泊松比增大,并且岩石杨氏模量与泊松比间的空间差异性逐渐减小.     

准噶尔盆地新生代构造应力对石炭纪火山岩构造裂缝发育的控制

构造裂缝的发育对改善储层的储渗条件有着重要的作用,特别是火山岩这种非传统储层,构造裂缝的发育是其成为有效储层的必要条件。本文主要借助构造应力场有限元数值模拟这一成熟的方法对准噶尔盆地石炭纪火山岩构造裂缝的发育状况进行预测。其两个主要的步骤是首先对区域构造应力场进行模拟计算,然后结合岩石的强度指标判断构造裂缝的发育状况。通过对准噶尔盆地地质背景和构造演化的分析,明确了新生代构造应力场的的决定性作用和石炭纪火山岩的分布区域(划分出六个区域),建立了数值模拟的计算模型、确定了边界条件与载荷。通过二维有限元数值模拟(应用Ansys软件)得到了新生代盆地应力场的分布特征和应力值。结合岩石强度指标,对火山岩构造裂缝(张裂缝和剪裂缝)的发育进行了预测并圈出相应的区域,主要为盆地西北缘、中央坳陷中部、滴西1东部,彩参2周缘、大井-将军庙等地区,对石炭纪火山岩的油气勘探战略选区, 优化勘探部署具有重要指导意义。     

塔巴庙气田上古生界致密储层裂缝系统基本特征及其在天然气成藏中的作用

塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡构造带上,构造平缓,一般认为不具备裂缝发育条件,然而大量岩心观察、薄片分析、物性测试、测井及试井资料证实,研究区上古生界发育以垂直或高角度裂缝为主的区域性分布构造裂缝系统,与区域构造变形具有同序性;其次为与地层局部挠曲变形有关的低角度构造裂缝系统。我们结合研究区裂缝系统的形态、产状、密度及裂缝分布范围等表观特征和前人区域应力场演化研究成果后认为,与区域水平挤压应力为主的多期隆升构造有关的区域性裂缝系统在塔巴庙地区天然气成藏过程中起双重作用,在自生自储组合中区域性裂缝以输导作用为主,在下生上储组合中储集作用为主。天然气成藏模式的建立,无疑对塔巴庙主力目的层盒2 3的勘探开发提供一定指导作用。     

济阳坳陷四扣洼陷泥质岩裂缝储层预测研究

通过对济阳坳陷四扣洼陷及郭局子地区泥质岩储层的裂缝类型、识别特征进行的研究，认为影响本区裂缝发育程度的因素是区域构造应力及构造部位、岩性、岩相、岩层厚度、埋深及地层压力。并在此基础上建立了地质模型、力学模型和数学模型，运用三维有限元方法对四扣洼陷构造裂缝储层的分布进行了预测。通过预测，提出了研究区裂缝发育在平面上具有不均匀性、连片性差、与断层关系密切的特点，进一步指出了罗42－罗48井区等8个区带为裂缝发育的地区。这项研究不仅对研究区泥岩油气勘探，而且对济阳坳陷及类似地区的泥岩油气勘探有重要指导和启示意义。     

新场气田须二气藏天然裂缝有效性定量表征方法及应用

天然裂缝是地层中广泛分布的一种地质构造现象,当其在油气开发过程中保持一定有效性时具有重要作用,其有效程度高低是裂缝性油气藏高产富集的关键.本次研究以川西新场气田须二气藏裂缝特征及成因认识为基础,利用气藏各类动静态资料对裂缝张开度、裂缝渗透率、裂缝孔隙度等参数进行解释和评价,明确了不同资料计算获取裂缝参数的物理含义及相互之间的关系,为裂缝有效性评价奠定了基础.文中以井筒附近、地质模型网格单元体内裂缝网络系统作为裂缝有效性定量表征对象,通过裂缝网络系统裂缝参数的分布特征,选取并组合了参数分布的特征变量从而建立了裂缝有效性定量表征指标;基于裂缝有效性定量表征方法和建立的定量表征指标对新场气田须二气藏单井产层段裂缝的有效性及气藏裂缝有效性的纵横变化规律进行了研究和评价,其评价结果与区域构造、应力场分布、井下监测、生产动态具有很好的一致性.本文对油气藏中天然裂缝有效性的认识和定量表征方法为裂缝性油气藏地质建模中裂缝有效参数场的建立和数值模拟工作奠定了基础,为裂缝性油气藏的描述和生产动态研究提供了方向和思路.     

松辽盆地三肇地区油田储层裂缝及地应力特征

在大量裂缝发育特征的观察和统计工作基础上,结合油田开发动态和古构造发育史分析等,应用岩芯古地磁定向,差应变和波速各和异性等研究方法,结果认为三肇地区扶杨油层发育的裂缝走向以近东西向为主,多具高倾角,并可构成规模较大的主裂缝,其在油田注水开发中起着不可轻视的作用。分析表明,裂缝发育的密度与砂层的厚度成反比,与构造曲率成正比。区域最大水平主应力为北西西向,近东西向裂缝为油田最有效裂缝组系。     

Simulation of three-dimensional tectonic stress fields and quantitative prediction of tectonic fracture within the Damintun Depression,Liaohe Basin,northeast China

Tectonic fractures are important factors that influence oil and natural gas migration and accumulation within “buried hill” reservoirs. To obtain a quantitative forecast of the development and distribution of reservoir fractures in the Damintun Depression, we analyzed the characteristics of regional structural evolution and paleotectonic stress field setting. A reasonable geological model of the research area was built based on an interpretation of the geological structure, a test for rock mechanics, and experiment on acoustic emission. Thereafter, a three-dimensional paleotectonic stress field during the Yanshan movement was simulated by the finite element method. Rock failure criterion and comprehensive evaluation coefficient of fractures were used to determine the quantitative development of fractures and predict zones that are prone to fracture development. Under an intense Yanshan movement, high stress strength is distributed in the south and northeast parts of the study area, where stress is extremely high. The fracture development zones are mainly controlled by the tectonic stress field and typically located in the same areas as those of high maximum principal and shear stresses. The predicted areas with developed fractures are consistent with the wells with high fracture linear density and in locations with high-producing oil and gas wells.     

松辽盆地徐家围子断陷火山岩裂缝形成机理

松辽盆地徐家围子断陷是位于松辽盆地北部深层的半地堑型晚侏罗世-早白垩世伸展断陷,火山岩发育。在已有研究成果的基础上,结合野外露头和岩心观测及镜下研究发现：本区火山岩构造裂缝和溶蚀裂缝都比较发育,具有明显的规律性,多数原生缝被后期的构造应力或溶蚀作用改造成次生缝。本区裂缝形成的控制因素较多,主要有应力、构造、岩性和岩相、溶蚀作用、风化淋滤、构造应力场演化等,其中构造应力场演化、岩性和岩相及风化溶蚀作用是控制裂缝形成的主要因素。构造裂缝以高角度的张扭性和张性缝为主,多为半充填和无充填,具有多期、多方向、组合复杂等特点,是晚侏罗世至新近纪各种地质作用相互叠加的结果。构造通过控制不同构造部位的局部应力场分布来控制裂缝发育程度,沿断裂带存在明显的应力集中,形成裂缝发育带,特别在正断层上升盘、断层端部、背斜轴部等应力集中部位容易形成构造裂缝。有效火山岩油气储层为各类原生孔隙与裂缝的有效组合。由于火山喷发多个旋回叠加,加之风化剥蚀及不整合面的存在,造成裂缝在纵向上发育具有旋回性,溶蚀裂缝主要在不整合面附近发育。在平面上,裂缝主要发育在断裂密集区、断裂交汇部位和背形或向形构造发育的地区。本区处于爆发相和溢流相火山岩的发育区,气孔和裂缝最发育,特别是溢流相的流纹岩中,裂缝和气孔均较为发育,是本区的优质储层最发育区,也是天然气富集区。     

鄂尔多斯盆地宁县-合水地区长6、长7、长8储层裂缝差异性及开发意义

根据露头、岩心及测井等资料,对比研究了宁县—合水地区长6、长7、长8储层裂缝发育特征的差异性,并讨论其开发意义。宁县—合水地区长6、长7、长8储层均发育构造裂缝和成岩裂缝两种成因类型,但各储层的裂缝产状、裂缝规模(纵向高度及平面长度)及裂缝发育程度存在较大差别。长6储层主要发育近东西向和近南北向两组裂缝,长7储层北东东—南西西向裂缝最为发育,其次为近东西向和近南北向,长8储层北东东—南西西向裂缝最为发育,其次为近东西向裂缝和北西西—南东东向;各储层均以发育高角度构造裂缝为主,但长6储层还发育一定数量中低角度泥岩滑脱裂缝,比例相对较大;在裂缝规模和裂缝发育程度上,长7储层裂缝最为发育,规模相对较小,长8储层裂缝发育程度最差,但具有较大的裂缝规模,长6储层裂缝发育程度和规模介于以上两者之间。由于长6、长7、长8储层裂缝发育特征的差异性,在现今地应力场作用下不同层位、不同产状裂缝开启能力会存在差异,因此在进行注水开发时,要根据各储层裂缝的发育情况,准确计算不同层位裂缝开启压力值,进而确定合理的注水参数,避免注水压力过大造成裂缝大规模开启。此外,通过计算长6、长7、长8储层脆性指数可知,长7储层脆性相对较大,且天然裂缝最为发育,适合采取体积压裂进行储层改造。     

徐家围子断陷营城组火山岩裂缝与天然气成藏

徐家围子断陷营城组火山岩储层虽然发育大量气孔和原生裂缝,但是其连通性差,构造裂缝的发育程度决定了储层的优劣和成藏概率。为了阐明裂缝与天然气成藏之间的关系,首先,利用岩心、成像测井以及实验分析等资料对徐家围子断陷营城组火山岩储层裂缝的成因类型与特征、控制因素、分布规律及形成期次进行了研究,然后结合研究区烃源岩演化、气源断裂活动期次以及盖层封闭能力演化,讨论了构造裂缝与天然气成藏的关系。研究结果显示,徐家围子断陷营城组火山岩发育原生裂缝和次生裂缝,以次生构造裂缝为主。在平面上构造裂缝受断裂、岩性和岩相控制,在纵向上受不整合面控制,具有旋回性分布的特点。构造裂缝主要分三期形成,其中第二期形成时期(泉头组沉积末期-青山口组沉积时期)与烃源岩生烃高峰期相吻合,并且气源断裂处于活动期,盖层也具有很好的封气能力,为研究区主要成藏期。     

吴旗探区长61储层构造裂缝特征及分布规律

吴旗地区主力油层为上三叠统延长组长6¹,属于特低渗储层。根据研究区露头地层、钻井岩心及岩石薄片实物资料,同时利用古地磁岩心定向方法,对研究区构造裂缝进行了详细的定性-定量化观测描述和统计。研究认为,吴旗地区长6¹储层主要发育NE向和NW向高角度的区域性共轭构造裂缝系统。储层段岩心构造裂缝密度为0.4~1.90 条/m,构造裂缝以偏张性为主,充填较为严重（约占57％）,无效裂缝居多（约占68％）。在此基础上,以构造裂缝观测值为依据,通过构造应力场有限元数值模拟,综合岩石破裂法和能量法,建立了裂缝预测数学模型,对长6¹储层构造裂缝分布和发育规律进行了定量预测研究,指出了裂缝发育区、次发育区和不发育区;同时,预测了张、剪裂缝发育方位,为吴旗地区低渗透储层石油进一步勘探部署和区块合理开发提供了地质依据。