塔里木盆地库车坳陷中新生代构造应力场及其油气运聚效应

通过岩石声发射实验和构造变形分析, 对塔里木盆地库车坳陷中新生代构造期次进行了划分. 在此基础上, 结合岩石磁组构分析和岩石的记忆信息, 定量恢复了各构造期次的构造应力场分布特征. 并根据油气成藏期构造应力场的有限元数值模拟和已知油气藏的分布关系, 对该区构造应力场的油气运聚效应进行了分析. 库车坳陷自中生代以来经历了6次主要的构造运动, 除燕山早期构造应力场表现为最大主应力方向为北西-南东向的伸展应力场以外, 其余各期构造应力场都以最大主应力方向为近南北向的水平挤压为特征. 随着古特提斯洋关闭, 印支期该区处于较强的挤压环境, 其构造应力场的最大主压应力值明显较大. 由于欧亚大陆内部均衡调整, 燕山早期该区处于弱伸展环境, 最大主压应力值较小. 之后随着欧亚大陆南缘一系列碰撞事件发生, 该区又处于挤压环境, 最大主压应力依次由小变大, 喜马拉雅晚期达到高峰, 是该区的主要构造变形期. 构造应力场不仅形成了该区油气运移的通道和圈闭构造, 而且还是油气沿断层垂向运移的主要驱动力, 在油气成藏过程中起着主导作用.     

多尺度岩石力学层对断层和裂缝发育的控制作用

岩石力学层是控制断层裂缝系统的重要因素,岩石力学层级次和分布特征影响油气富集和高产.岩石力学层界面类型、特征及其对裂缝限制能力的差异决定了界面之间的岩石力学层存在多尺度特征,并影响不同尺度裂缝的垂向延伸.多尺度岩石力学层划分方法包括裂缝层和构造层等构造变形方法、岩石学方法、层序地层学方法、测井数据反演力学参数法、实测岩石力学参数法、叠前地震数据反演等.岩性是岩石力学性质演化和裂缝发育的物质基础,岩性组合控制了多尺度岩石力学层的纵向分布规律.岩石力学层界面对裂缝的限制能力决定了对应岩石力学层的尺度.岩石力学层厚控制了层内裂缝密度,主要有裂缝间距指数线性模型和幂函数模型两种定量关系.大尺度岩石力学层控制了大尺度断层裂缝的倾角、密度及构造样式等特征,进一步控制了流体运移、富集和成藏,决定了含油层系的垂向分布以及有利储层的发育.中小尺度力学层及微尺度力学层控制了断溶体储层垂向非均质性.研究深化了对多尺度断层裂缝主控因素的理解,为油气渗流富集研究以及裂缝性储层建模提供了依据.     

碳酸盐岩铸体薄片面孔自动提取研究

岩石孔隙是储层储集油气的重要场所,通过铸体薄片进行岩石孔隙结构分析对储层质量评价具有重要意义。碳酸盐岩孔隙结构较为复杂,铸体薄片图像中存在大量噪声和干扰因素,致使常规方法面孔提取效果不佳,因此本文引入一种多阈值铸体薄片面孔自动提取方法（ctsPore方法）进行孔隙区域提取和面孔率估计,方法综合利用HSV色彩空间中不同参数提取孔隙区域。本文针对碳酸盐岩储层的特点确定了一套ctsPore阈值参数,以解决溶蚀孔与噪声易混淆的问题。实验以伊拉克A油田中新统 Asmari组A段碳酸盐储层为例对所使用算法进行了效果检验。算法精度和效率分析实验表明,基于ctsPore方法的碳酸盐岩铸体薄片面孔提取误差小于0.24%。全井段铸体薄片分析结果表明,A段储层面孔率范围主要分布在6%~8%,储层较为致密,从上到下A1~A3小层的储层平均面孔率分别为6. 9%、11.7%、5.4%,与储层物性、沉积微相和岩性等纵向分布规律较为吻合。     

厚层河道砂体地应力分布影响因素分析

相邻的沉积微相不仅地应力大小不同,地应力方向也存在较大差异。利用有限单元法,通过改变不同的边界条件（包括河道介质和周围岩体的弹性模量、泊松比,河道走向与区域主应力方向夹角及边界应力比）,对河道砂体地应力的影响因素进行分析。模拟结果表明,相比于河道周围岩体和区域地应力特征,不同的边界条件对河道砂体地应力大小和方向的改变程度很大,其中河道砂体与周围岩体的弹性模量比、河道走向与区域主应力方向夹角及边界应力比是影响河道砂体现今地应力方向和大小的主要因素。研究结果可以为不同沉积微相下进行人工压裂和井网部署提供参考依据。      

陕甘宁盆地延长统区域裂缝的形成及其油气地质意义

陕甘宁盆地三叠系延长统由于受到水平挤压和隆起等多期应力作用,形成了４ 组区域裂缝,其中东西向和北西向裂缝以及南北向和北东向裂缝分别属于共轭剪切裂缝,它们分别在燕山期北西西向挤压和喜马拉雅期北北东向挤压运动中形成。由于受地层非均质性影响,该区中北部主要发育东西向和南北向两组裂缝,而南部主要发育北西向和北东向两组裂缝。区域裂缝系统控制了延长统储集层渗透性的差异,对油气运移及开发方案的确定有重要作用。     

断层相关褶皱概念模型中的裂缝域

断层相关褶皱对裂缝的控制作用主要体现在岩层的几何形态对裂缝方位的影响和变形对岩石破裂的控制程度。本文在断层相关褶皱概念模型的基础上提出了裂缝域,并以Suppe的平行膝折概念模型为对象,利用几何学方法对模型中区域性裂缝的裂缝域进行分区描述,并提出了断层相关褶皱的曲线概念模型中区域性裂缝的分布规律。以新疆卡普沙良河一处断层转折褶皱剖面上裂缝的实测数据为依据,对模型进行验证,发现测量结果同模型基本一致。该方法为前陆冲断带地区断层相关褶皱对裂缝控制作用的定量预测提供了一种全新的思路。     

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。     

基于地震属性的致密碳酸盐岩储层裂缝分布的人工智能预测方法

裂缝是致密碳酸盐岩储层的重要渗流通道,影响油藏开发效果.由于裂缝的地球物理响应弱且复杂,使得裂缝预测困难.在深度挖掘地震属性中裂缝特征信息的基础上,建立了基于人工智能的裂缝分布预测方法 .该方法通过支持向量机算法优选裂缝敏感属性,利用梯度提升决策树(GBDT)算法深度挖掘单井裂缝发育情况与地震属性之间的非线性关系,梯度提升决策树算法对于异常值有较强的鲁棒性,可以较好地解决裂缝地震响应弱且复杂的问题.该方法在中东扎格罗斯盆地某油田古近系渐新统-新近系中新统Asmari组主力产油层位的致密碳酸盐岩储层中进行了实例应用,优选出方差、曲率、倾角偏差、倾角、方位角5种裂缝敏感地震属性,利用梯度提升决策树集成不同地震属性中的裂缝特征,建立裂缝分布预测模型,对研究区碳酸盐岩储层裂缝分布进行了预测.与常用裂缝预测方法的对比实验表明,本方法的裂缝预测结果与单井裂缝解释更为符合.预测结果表明,研究区北部裂缝更为发育,构造高部位附近裂缝更为发育,与生产动态认识相符合.     

山东渤南油田三区下第三系沙河街组三段4砂组储渗结构特征研究

渤南油田低渗透储层是胜利油田较为典型的低渗透储层代表，离物源近，沉积物供给和沉积速率快是造成渤南油田储层低渗透的重要基础，复杂的成岩作用是导致低渗透储层非均质性的主要原因之一，其中溶解成岩作用形成的多种次生孔隙，使低渗透储层的孔隙度提高，储层岩性，物性与裂缝构成了渤南油田有利的油藏储渗单元。     

构造应力对裂缝形成与流体流动的影响

裂缝是低渗透储层流体流动的主要通道,控制了低渗透油气藏的渗流系统。低渗透储层裂缝的形成与流体密切相关,高流体压力引起岩石内部的有效正应力下降,导致岩石剪切破裂强度下降,使岩石容易产生裂缝。高孔隙流体压力还造成某一点的应力摩尔圆向左移动,可以使其最小主应力(σ3)由压应力状态变成拉张应力状态,从而在岩石中形成拉张裂缝。裂缝的渗透性受现今应力场的影响,通常与现今应力场最大主压应力近平行分布的裂缝呈拉张状态,连通性好,开度大,渗透率高,是主渗透裂缝方向。构造应力对沉积盆地流体流动的影响主要表现在三个方面:(1)构造应力导致的岩石变形,不仅提供了流体流动的通道,而且还改变了岩石的渗透性能;(2)在构造强烈活动时期,构造应力的快速变化是流体流动的重要驱动力;(3)岩石中应力状态影响多孔介质的有效应力,从而影响介质中的渗流场。当作用在含流体介质上的构造应力发生改变时,岩石孔隙体积变小,构造应力首先由岩石的骨架来承担;当岩石孔隙体积减小到一定程度时,构造应力由孔隙流体来承担,从而影响岩层渗流场的变化。