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。     

银额盆地查干凹陷苏红图组火山岩储层特征

火山岩空间分布形态多变,物性变化复杂,加强储层描述是提高火山岩油气藏勘探成功率的关键。以岩芯分析资料为基础,研究表明查干凹陷苏红图组火山岩储层的岩石类型为玄武岩和安山岩,以玄武岩为主,多为灰黑色或灰绿色,具有斑状结构、玻晶交织结构。火山岩的储集空间类型包括原生孔隙、次生孔隙和原生裂缝三类。储层岩石类型、成岩作用、岩相带、裂缝及溶蚀作用、断裂作用等共同控制了有效火山岩储层的分布和发育程度。对查干凹陷苏红图组而言,断裂带背景下的自碎角砾熔岩微相、气孔—杏仁火山岩微相和底部扁平气孔—杏仁火山岩微相为火山岩储层发育的有利相带。在新建查干凹陷火山岩储层分类标准基础上,进一步研究认为,该区域火山岩体储层Ⅲ型为主,Ⅰ型和Ⅱ型较少。     

基于损伤力学分析的水力压裂三维裂缝形态研究

水力压裂三维裂缝形态及延伸的预测是评价水力压裂效果的主要因素,采用了损伤力学与断裂力学相结合的方法,描述了裂缝表面岩体的力学行为,建立了裂缝面上的损伤判据与损伤演化方程。根据岩石力学与渗流力学,采用有限元方法建立了低渗透储层岩体的流固-损伤耦合方程,并采用Newton-Raphson与线性搜索相结合的方法进行求解,获得了低渗透油层水力压裂三维裂缝的动态扩展过程及最终形态,揭示其力学本质。通过算例验证了理论及计算方法的正确性。在此基础上,分析了影响裂缝扩展的主要因素,其结果可为水力压裂设计提供较为可靠和准确的预测手段,以提高油层水力压裂措施的成功率     

准噶尔腹部火山岩风化壳储层特征及其影响因素

文章通过大量岩芯、铸体薄片观察和测井资料分析,对准噶尔腹部石西石炭系火山岩风化壳储层进行了详细地研究。研究结果表明,该火山岩风化壳储层的储集空间主要有基质溶孔、气孔或杏仁体溶孔、角砾间溶孔、微裂缝和裂缝等,其中与裂缝连通的各类溶孔占主导地位;在岩石分布上以集块岩、条带状熔岩、角砾熔岩和致密凝灰岩为主,玄武岩、安山岩和流纹岩则相对较少;储层物性主要表现为高孔低渗,只有裂缝具有较高的渗透率,且裂缝以高角度缝和直立缝为主。研究还发现,岩性岩相、裂缝和风化淋滤作用是影响该风化壳储层的主要因素。区内油层主要聚中在构造高部位、靠近断裂带和有利岩相区域;油层分布在离石炭系风化壳顶面25~150 m的范围内。     

白豹油田白155区裂缝分布规律及加密调整研究

以白豹油田白155区块长6油层组为研究对象,充分利用基础地质、测井、生产动态以及各类测试资料,以鄂尔多斯盆地地质构造背景和岩石力学理论为指导,通过分析岩石力学平面非均质性、储层性质以及注水开发对裂缝的影响,区内优势裂缝在北东-南西向活跃;沉积微相带的展布控制微裂缝的发育特征,即"相控"规律;已有的天然裂缝若平行于现今应力场,则可能进一步扩张;与之垂直,随着注水的进行,应力场"均一化"使其重新开启,或新裂缝产生。所以建议在白155区已识别裂缝水淹带进行井网实验性调整,部署加密井10口,对水淹区域的剩余油进行有效挖潜。     

含方解石脉石炭系灰岩单轴压缩的变形破裂特点

沉积岩形成后由于构造运动和热液运移而导致节理裂隙中晶体生长形成岩脉充填,方解石脉充填节理裂隙后与母岩形成整体,公路隧道及边坡工程中会经常遇到岩体中充填有大量的方解石脉。方解石脉与围岩之间的边界由于形成地质结构,所以对于岩体在应力作用下的力学响应具有重要作用,另外方解石脉的充填厚度也会显著影响到岩体的整体力学行为。本次研究从贵州省惠水至兴仁高速公路工程野外露头采集了含有不同厚度方解石脉的石炭纪石灰岩,考虑到不同厚度方解石脉充填以及区域长期降雨过程中水对岩石力学行为影响这两个重要因素,首先对天然以及饱和后的岩石切片开展了矿物组构的统计分析,然后在实验室制备了标准圆柱形岩石试样并开展了天然以及饱和后的单轴压缩力学实验。通过单轴压缩实验获得了试验过程的全应力-应变曲线,针对破裂后试样采用工业CT扫描及三维重构获得了岩石试样中的裂缝形态特点。经过对饱和以及天然状态下含不同厚度方解石岩脉灰岩的力学行为和裂缝分布的分析发现,由于方解石岩脉厚度和含水饱和度的增加,其单轴受压状态下整体塑性显著增加且强度明显降低,岩石饱和后矿物组构的变化以及方解石脉厚度的增加对其力学行为以及破裂模式有明显影响。另外随着方...     

长庆气田马五1储层裂缝特征及控制因素探讨

长庆气田主力气层为马五₁,其储层中裂缝类型主要有垂直缝、斜交缝、水平缝及网状缝。虽然马五1储层中裂缝类型多,破裂期次多,但对储层渗流作用有较大影响的裂缝主要有两大类,即构造破裂裂缝和风化破裂裂缝。马五1储层的裂缝形成期主要有三期,第一期为加里东期,形成各类风化缝 ;第二期为燕山中期构造运动,是一次重要的构造破裂期 ;第三期为燕山晚-喜山早期构造运动。通过对裂缝形成的地质因素研究得出:风化缝主要与风化岩溶作用形成地貌条件有关,其次与岩层产状等因素有关 ;构造缝的形成与古应力场条件及岩石本身的力学属性有关     

化学溶液及其水压作用下单裂纹灰岩破裂的细观试验

采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了化学溶液及其水压力作用下单裂纹灰岩压缩破裂试验。通过电镜扫描、X衍射、水质分析等分析方法,对岩石微观形貌、矿物成分等进行研究。采用数字显微系统,对其压缩破裂过程进行实时观测和记录,得到了岩石破裂过程的细观图像;探讨了蒸馏水、不同pH值的0.1 mol/L Na2SO4溶液及其水压力作用对单裂纹灰岩变形和强度特性的影响。研究表明,受化学侵蚀后岩石的结构及成分均发生了不同程度的变化,导致其非均质性增加,而强度、弹性模量等降低,其力学性质劣化的程度与岩石中矿物成分的变化程度相关;孔隙水压的作用改变了岩石内部裂隙面和颗粒间的受力状态,加速了岩石裂纹的扩展,降低了岩石强度,水化学溶液及其水压作用使得岩石的破裂形式变得更为复杂。     

三维岩石力学参数场随机模拟预测方法及应用

以提高油田采油速度为目的的人工压裂裂缝施工改造,对当前广泛应用于求取岩石力学参数的常规测井资料法提出了更高的要求。提出三维岩石力学参数场随机模拟预测的方法,即以已知有限的常规测井资料计算出来的岩石力学参数曲线作为硬数据输入,以已知地震属性数据体及泥页岩水化和岩石环境参数数据作为软数据约束,选择序贯高斯模拟方法,随机模拟得到动态规律变化的岩石力学参数的三维空间数据场,然后由岩石力学参数的三维空间数据场预测空间任一位置的岩石力学参数在井上的测井响应,并把该反映动态规律变化的测井响应按照油田勘探开发的要求输出成特定格式,供生产和工程上使用。该方法为当前岩石力学参数的求取开辟了一条全新的途径,对勘探开发上制定完善的钻井、完井与油气开发方案和技术措施提供重要的指导作用。     

生产动态资料在白豹油田白209区储层裂缝识别中的应用

以白豹油田白209区块长6油层组为研究对象,充分利用基础地质、测井、生产动态以及各类测试资料,以鄂尔多斯盆地地质构造背景和岩石力学理论为指导,利用示踪剂监测、吸水指示曲线、吸水剖面分析以及生产动态识别等不同处理与解释手段,对研究区目的层的油藏裂缝发育程度、裂缝走向和裂缝类型进行分析识别,识别出裂缝33条,高渗带28条。这些裂缝及高渗带多集中在油藏中部及上部区域。方向较为多样,多数为北东南西向,为以后开展裂缝分布规律、加密调整研究及油藏后期开发调整提供依据。     

储层构造裂缝定量预测与油气渗流规律研究现状和进展

裂缝型油气藏是21世纪石油增储上产的重要领域之一，但裂缝储层本身的复杂性在一定程度上增加了研究难度。从国内外研究现状来看，尚缺乏一个能全面解决构造裂缝定量预测问题的研究方法，对裂缝型油气藏预测及评价研究仍处于探索阶段。储层裂缝研究主要涉及 3个方面的关键内容，即地下裂缝识别、裂缝空间分布预测和裂缝参数定量表征。构造裂缝发育规律、形态特征以及油气等流体渗流规律主要受控于构造应力场和储层岩石物理性质的非均质性。强调构造应力场与岩石力学属性相互作用的研究方法已成为构造裂缝空间定量预测的主流，固体应力场和流体压力场的联合作用构成流体运移的驱动机制。我国拥有相当数量的裂缝储层的地质储量，进行裂缝型油气藏研究与预测，无论对西部还是东部深层油气藏的勘探突破均有深远意义。系统综述了储层裂缝定量研究和预测方法以及裂缝储层油气渗流规律的研究现状。     

致密砂岩储层构造裂缝形成机制及定量预测研究进展

致密砂岩裂缝性储层已逐渐成为非常规油气资源勘探开发的重点,构造裂缝形成机制研究及定量预测也相应成为热点问题.从构造地质学和地质力学角度对目前的裂缝研究方法进行系统分析,并对含微裂隙的岩石损伤力学实验分析、复合地层本构关系及破裂准则的建立以及不同应力场作用下裂缝参数的定量表征方法进行详细对比后认为,裂缝的产生、裂缝的位置和方向以及裂缝参数的量化是实现裂缝准确预测的关键.今后裂缝研究的发展方向主要有3个,即基于构造地质学和岩石损伤力学的宏观野外观察和微观室内试验相结合研究裂缝形成机制,考虑多重影响因素并基于能量转换理论的复合岩石破裂准则建立,基于精细构造地质模型的有限元数值模拟实现各期应力场作用下裂缝参数的三维定量表征.     

基于混合模糊神经网络储层裂缝地震反演研究

基于储层裂缝系统具有非线性特征,储层裂缝地震反演是由遗传算法(GA)、模糊神经网络(ANF IS)和禁忌搜索算法(TS)有机地结合而构成的自适应混合模糊神经网络技术。该技术在成像测井约束下,形成的自适应混合算法分别训练ANF IS网络的前提参数和结论参数,从而获得满足精度要求的储层裂缝密度的最佳估计值。针对目标储层段,应用储层裂缝地震反演方法对过井地震剖面和联井地震剖面进行了储层裂缝密度反演处理,获得了可用于地质解释和油气预测的视裂缝密度剖面。这种裂缝密度剖面含有裂缝定量信息,其裂缝密度相对误差为:0.8%~24%,满足勘探开发的要求。经与研究区的地质对比分析表明,视裂缝密度剖面上的裂缝展布特征符合研究区的沉积相分布和岩石力学性质的变化特征,对研究区的勘探开发具有重要意义。     

Investigation of a Limestone Pillar Failure Part 2: Stress History and Application of Fracture Mechanics Approach

Summary Observed pillar failure could not be explained by comparing pillar strength with stresses on the pillar induced by mining activities. Instead, the effects of the combined stress history of strata and pillar on the deformational response of rock mass and rock were assessed. Application of the principles of fracture mechanics, i.e., extension strain and strain energy release rate criteria gave a reasonable explanation for the observed pillar behavior. The derivation of the required fracture mechanics parameters from laboratory tests is described, and the necessity of an interdisciplinary approach to rock engineering, i.e., the use of historical geology, engineering geology, mining engineering and rock mechanics, is mandated.     

田吉兹、尤罗勃钦碳酸盐岩油气田石油地质考察及对塔里木盆地寻找大油气田的启示和建议

概略介绍了哈萨克斯坦、俄罗斯石油天然气生产近况,详细考察了哈萨克斯坦田吉兹油田和俄罗斯尤罗勃钦油气田的石油地质条件,包括油气田基本面貌、地质构造背景、烃源岩、储层、盖层、成藏等特点。两油气田均处于海相克拉通盆地长期发育的古隆起上,年代古老(8亿年前),具有大面积分布和一定厚度的有机碳含量为1%～2%的泥质岩、泥质碳酸盐岩作为生油层;碳酸盐岩储层特性因受潜山风化作用而变好;均有巨厚盐层作优质盖层;两油气田均多期成藏,早期油藏因遭破坏而形成大量固体沥青,但后期油气仍得以大量保存。最新观点认为,不含泥质的纯碳酸盐岩有机质含量很低,不能作为有效生油层。针对塔里木盆地寻找大油气田的目标和勘探实际,论及石油地质考察后九方面的启发,提出三方面的建议和塔里木碳酸盐岩地质研究要攻关的五个难题。     

古潜山Z油田下古生界碳酸盐岩主控因素及储层发育模式

碳酸盐岩潜山是渤海重要的油气藏类型之一.以渤海区域重点开发目标Z油田为例,应用钻测井、岩心、微观薄片及地震等基础资料,对碳酸盐岩储层特征、形成机制及地质发育模式进行综合分析.明确了碳酸盐岩潜山储层岩性以白云岩为主,储集空间为晶间孔、裂缝和溶蚀孔隙.碳酸盐岩潜山储层主要受沉积、成岩及构造因素控制.结合单井特征及垂向岩溶分带性,将潜山纵向分为表层风化带、垂直渗流带和顺层溶蚀带.受成岩、构造等多因素影响,上油组较下油组储层发育,上油组储层全区发育,下油组储层局限发育.明确了岩溶分带及储层展布地质模式,为油田的下步调整和挖潜方向提供依据.     

塔里木盆地塔中45井区碳酸盐岩储层的深部流体改造作用

塔里木盆地塔中地区发育巨厚的下古生界海相碳酸盐岩,是该地区油气勘探的重要目标层系。塔中45井在上奥陶统灰岩储层内获得高产油气流。研究发现其含油气层段因萤石脉的改造而发育成为优质储层,这在已发现的塔中地区下古生界碳酸盐岩储层中为一独特储集体类型。综合多方面地质依据对萤石成因的分析结果表明,该储集层段是与该地区二叠纪岩浆作用有关的深部流体活动对碳酸盐岩储层改造的结果。深部流体通过溶蚀作用、交代作用和充填作用等对碳酸盐岩储层进行改造,形成深部流体改造型碳酸盐岩储集体。这一新的储集体类型的确立,对塔中地区下古生界碳酸盐岩层系油气勘探有着重要的现实意义。     

磁法勘探在浙东南火山岩区的应用

浙东南火山岩地区的金属矿床与火山构造和隐伏岩体关系密切。笔者近年来在该地区开展了不少磁法工作,在圈定火山构造、隐伏岩体、划分断裂构造等方面取得较好效果,并结合地质资料指出了成矿有利的靶区。后续地质工作在多个靶区发现大量土壤异常,有力推进了区内矿产地质工作。认为在浙东南火山岩地区开展地质勘查时,可通过面积性磁法工作快速缩小找矿靶区,减少勘查风险,提高矿产地质工作效果。     

逆断层控制构造裂缝发育的力学机制模拟

在探讨逆断层对构造裂缝控制作用的基础上, 应用Comsol有限元软件, 模拟不同水平作用力、不同岩性、不同断层倾角和距断层面远近等因素影响下断层及其周边区域的应力、应变情况, 并分析了不同控制因素下构造裂缝发育的规律。模拟结果表明, 构造裂缝的发育程度随施加的水平应力作用增大而线性增大; 岩石破裂前产生的应变量可用来描述岩石的脆性, 抗压强度对岩石破裂起主导作用, 而岩石的抗剪强度与岩石破裂发育有一定的相关性; 逆断层倾角存在一个临界角度, 使构造裂缝发育最为强烈; 逆断层控制裂缝发育, 距离断裂面越远裂缝发育程度越低, 并存在一个发育程度骤减的范围, 称为"断裂控制带", 该断裂控制带的形成和分布应该与断裂的性质、规模、断距及岩石力学参数等有关。