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。     

鄂尔多斯盆地樊学油区长8砂岩裂缝平面展布及控制因素

裂缝发育程度及其平面展布是影响低孔特低渗储层有效、高效注水开发的关键。鄂尔多斯盆地樊学油区长8油藏及周边油藏投产油井存在砂岩裂缝发育区含水上升快、裂缝侧向油井水驱开发效率低等问题。本文基于岩心、声电成像测井资料标定常规测井资料,选取特征参数构建裂缝识别综合指数,实现樊学油区长8储层中砂岩裂缝的识别。依据识别结果绘制砂岩裂缝平面展布图,进而结合区域构造应力场及沉积特征分析裂缝发育的控制因素及其对生产开发的影响。研究表明,基底断裂中生代以来的重新活动控制了樊学油区裂缝的形成与展布,裂缝优势展布方位为北北西向和北东东向,砂岩裂缝的发育程度受区域构造应力场、砂体厚度以及岩层组合等因素影响。裂缝发育区油井具有初产高、产量递减快的特点,因此,在实际生产开发中,需要选择合适的注采井网,尽量采用大井距、小排距的方式提高驱油效率。上述认识为油藏开发部署提供一定的参考。     

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。     

油气田开发阶段的构造地质学研究

针对东部复杂断块油田滚动勘探开发的需要提出的小断层数量与可能分布位置的定量预测及其导流性研究,对油藏渗流系统的评价具有重要作用.油层和储层顶面的微幅度构造研究,对油水运动规律和油田开发高含水期剩余油分布的预测有重要的指导作用.储层中裂缝的分布影响着低渗透油田开发井网的部署及注水开发的效果,对裂缝参数的定量描述与井间预测以及分组裂缝渗透性的综合评价是低渗透油田合理高效开发的关键.古构造应力场控制了储层构造裂缝的形成与分布,现今构造应力场影响着各组裂缝目前的保存状态及其渗透率各向异性,同时还是确定合理注水压力、射孔方案和压裂改造设计的重要依据.     

哥伦比亚Ombu区Kc组裂缝描述和地质建模

裂缝对改善低渗透碎屑岩储层物性有非常重要的作用,裂缝发育规律和控制因素的研究直接影响着开发方案部署和油藏开发效果。在盆地分析和储层研究基础上,利用层序地层和地质统计学方法,分析了Kc组裂缝与区域构造应力、沉积相和岩性的关系。受区域压扭作用影响,区域上发育北东和北西方向两组影响裂缝的地应力,形成了以北东方向为主的高角度裂缝。不同沉积相带和不同岩性储层裂缝发育也有差异,扇中和扇缘亚相裂缝较扇根亚相发育、砂岩较砾岩裂缝发育。在这种地质认识基础上,建立了裂缝三维地质模型。     

低渗透砂岩裂缝孔隙度、渗透率与应力场理论模型研究

低渗透砂岩储集层普遍发育裂缝, 裂缝不仅是重要的流体渗流通道, 而且在油井周围的发育程度直接影响着油井的生产能力.目前裂缝定量化预测方面存在的焦点问题是:缺乏一个有效而合理的力学模型, 裂缝渗透性的求取方法仍处于半定量化, 不具通用性.以史深100块沙三中储集层为目标, 从应力场和裂缝主要参数的关系入手, 以裂缝开度为桥梁, 通过实验和理论推导的方法, 建立了构造应力场和裂缝孔隙度、渗透率之间的定量关系模型.在岩石力学参数测试结果和地质模型建立的基础上, 对目的层裂缝发育时期的古构造应力和现今地应力进行数值模拟, 将结果代入关系模型, 计算研究区裂缝孔隙度和渗透率的空间分布, 进而指导低渗透砂岩油藏的裂缝参数定量预测、产能规划及井网部署.      

普光气田碳酸盐岩储层裂缝的成因及其控制因素

普光气田为一边水、高含硫、多裂缝的碳酸盐岩气藏。为防止边水通过裂缝网络进入储层,造成水淹,对裂缝进行了成因机制和控制因素的系统研究。普光气田长兴组和飞仙关组碳酸盐岩储层自沉积以来主要经历了三个不同力源方向的构造挤压运动,形成了一系列与地层变形和断层相关的剪切缝和扩张缝。认为裂缝的发育程度主要受控于构造运动,地层变形越强,裂缝越发育;与断层相关的裂缝系统主要发育在距断层1 200 m的范围内,离断层越近,裂缝越发育。裂缝发育程度还受岩性、岩层厚度、岩石结构组分、储集物性等因素的综合影响。岩性不同,裂缝发育程度不同;裂缝发育密度随岩层厚度、粒屑含量的增加而减小,随填隙物、基质含量的增加而增大。裂缝主要发育在孔隙度较差的储层中,储层孔隙度较好时,裂缝相对不发育。     

川西南部须二段低渗透砂岩储层裂缝类型及其形成序列

裂缝是川西坳陷须二段低渗透砂岩天然气藏分布的重要控制因素.利用地表露头、岩心、薄片和成像测井等资料, 对该区裂缝的成因类型、分布特征及其形成序列进行了分析.须二段低渗透砂岩储层主要发育有构造裂缝、成岩裂缝以及与异常高压有关的裂缝等3种裂缝类型, 其中以构造剪切裂缝为主, 主要有近南北向、北东向、近东西向和北西向4组, 它们的发育程度依次由强变弱.但在现今应力场作用下, 北西向裂缝表现为主渗流裂缝.此外, 该区还发育有大量被沥青或碳质充填的裂缝扩张脉群, 结合岩石的声发射等实验结果, 表明该区在白垩纪中晚期曾经经历过异常高压作用, 其最大压力系数可达1.6~2.1, 在新近纪中晚期释放以后的压力系数为1.2~1.3.在中粗粒砂岩中, 还发育大量在构造挤压作用下由于断层的逆冲作用或层间滑动造成的剪切作用有关的近水平剪切裂缝.构造裂缝主要在三叠纪末、白垩纪末和新近纪末—早更新世末形成.      

松辽盆地朝阳沟油田储层裂缝发育特征及控制因素

裂缝是朝阳沟油田储层的有效储集空间和主要渗流通道,其复杂分布严重影响该油田的开发生产。通过区域构造研究与岩心构造解析,结合地表露头和薄片观察,分析了区内裂缝的发育特征、成因机制及控制因素。该储层主要发育近SN向、近EW向、NW向和NE向4组构造裂缝,裂缝以低角度裂缝为主,主要包括挤压褶皱作用下形成的顺层滑脱裂缝和与逆冲挤压作用有关的低角度剪切裂缝,高角度裂缝主要包括扩张裂缝和中高角度斜缝。裂缝的充填及含油性表明它们大部分为有效缝,并反映在地层条件下的储渗作用。明水组沉积末期的反转构造期是裂缝的主要形成时期,主要形成近SN向和近EW向构造裂缝。裂缝的发育程度受岩性、层厚、断层、褶皱、深度等因素的控制,不同岩性,裂缝发育程度也不同;裂缝的平均间距与裂隙化的岩层厚度呈较好的线性相关关系;绝大多数构造裂缝与断层作用相关;褶皱的不同形成阶段发育不同类型的裂缝;随深度增加,裂缝发育程度明显降低。     

鄂尔多斯盆地庆城—合水地区延长组长6_3储层构造裂缝定量预测

鄂尔多斯盆地庆城—合水地区上三叠统延长组低渗透砂岩是该区的主要储集层,其中构造裂缝系统是油气渗流的重要通道。在岩石力学参数测试的基础上,考虑砂体分布的影响,采用三维有限元法对庆城—合水地区延长组长63储层主要裂缝形成期的古构造应力场进行数值模拟,通过岩心构造裂缝发育程度的约束,预测出庆城—合水地区延长组长63储层构造裂缝发育和分布情况。结果表明:在燕山期和喜马拉雅期不同构造应力作用下,构造裂缝发育和分布情况存在差异。燕山期构造裂缝密度在庄72井、庄47井、宁88井以及正20井附近较高,可以达到0.10m-1,而喜马拉雅期构造裂缝密度则在庄156井、宁45井以及正20井附近较高;整体上,燕山期构造裂缝密度要比喜马拉雅期构造裂缝密度高。鄂尔多斯盆地庆城—合水地区长63储层构造裂缝发育特征和分布预测成果可为低渗透储层裂缝分布概念模型、裂缝孔隙度计算模型的建立提供基础资料,同时也可为庆城—合水地区的油气勘探提供新的地质依据和指导。     

铁法矿区煤储层裂隙系统评价与渗透率预测研究

通过对铁法矿区矿井实际资料的研究,依据围岩节理及煤层裂隙的宏观、微观统计分析,探讨了煤储层孔裂隙的发育特征,对该区储层渗透率进行了预测.认为区内褶曲发育,褶皱轴部地带为裂隙发育带,煤层裂隙发育,连通性好,具备储层渗透性好的优势;受区域构造应力场控制,裂隙发育表现出明显的方向性,主裂隙发育的NW方向为渗透性优势方位.     

鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块上古生界储层物性特征及其影响因素

针对目前对鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块上古生界储层物性特征及其影响因素这方面的研究还不够全面和深入,影响了该区块的致密气资源评价、有利地段优选等工作开展的问题,本文通过对实验测试结果、扫描镜照片、基础地质资料等进行分析,分别从储集层岩石学特征、储层物性特征、成岩作用特征、成岩作用对储集物性的影响等方面开展研究。取得的认识有:①临兴—神府区块碎屑岩储层孔隙度主要集中为4%~10%,渗透率主要集中为0.1~1mD,属于特低孔特低渗储层;②研究区上古生界砂岩成岩阶段为中成岩阶段A期-B期,以中成岩阶段A期为主;③适量的刚性矿物成分对优质储层的形成起建设作用。一方面,刚性矿物可减缓致密化进程,使得部分原生孔隙得以继续发育和保存,促进了地层中流体的流动,加大了溶蚀几率;另外一方面,成岩中期含有较多石英的岩石易产生产生裂缝,可以很好地改善储层物性;④绿泥石薄膜的形成有利于保存粒间孔,进而有利于改善储层物性;⑤适量的可溶性组分是形成溶孔的必要条件,可溶性物质的溶蚀是优质储层发育的主要控制因素;⑥压实作用降低或破坏储层储集性能;胶结作用对储层的性能起到双重影响;溶蚀作用是改善砂岩储层物性的主要因素;⑦构造应力场产生的断裂和裂缝、残余的粒间孔为可溶性组分溶蚀提供了重要的渗流通道。     

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.     

束鹿凹陷古近系沙河街组第三段下部储层物性及其影响因素

本文在对束鹿凹陷古近系沙河街组第三段下部地层、岩性、沉积相、成岩作用、成像测井等方面进行深入研究的基础上,查明了研究区储层物性特征及其影响因素。指出研究区储层原生孔隙不发育,以孔隙-裂缝型储层为主,储集空间以次生溶孔和裂缝为主,渗滤通道主要是裂缝,属特低孔特低渗储层。研究区的储集层主要是重力流成因的各种砂砾岩体和混积成因的泥灰岩类,由于其特殊性,导致它既不同于一般的碎屑岩,也不同于正常沉积的碳酸盐岩,因此,影响其储集性能的因素较复杂,概括起来主要有岩性、厚度、沉积相、成岩作用、构造应力等对裂缝、孔隙度的影响。其中性脆、泥质砂的中薄层砂砾岩,即贫基质的碎屑流易形成裂缝,同时构造应力是导致裂缝形成的重要原因:而具塑性、泥质含量高、层厚的重力流沉积及泥灰岩沉积不易形成裂缝。而成岩压实和胶结是导致地层孔隙度减小的主要原因,溶解作用则形成次生孔隙。     

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.     

五宝场沙溪庙组裂缝成因分析

五宝场沙溪庙组裂缝主要是构造缝,包括充填缝、部分充填的张开缝、溶蚀缝,局部裂缝发育处溶洞,洞密度局部0.111个/m～26.67个/m。裂缝成因主要为构造成因。五宝场盆地受来自喜山期起主导作用的来自南东方向的挤压力和其在工区南西方向派生的指向北东的应力、来自北东的挤压力及其派生的应力控制;五宝场沙溪庙组储集岩主要为灰、灰白色长石石英砂岩、长石砂岩、浅灰色长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩及岩屑砂岩等类型,总体上储层砂岩为脆性岩层,具有低胶结物含量,低成份成熟度,高结构成熟度的岩石学特征[8]。     

四川盆地马路背地区上三叠统须家河组致密砂岩储层成因分析

马路背构造位于四川盆地东北部,该地区须家河组发育致密砂岩储层,却形成了"高产、稳产"的规模气藏。论文充分利用各种岩矿分析化验资料,从岩石学特征、成岩作用、孔隙演化等方面深入探讨了马路背地区须二段(T3x2)致密砂岩储层的成因。结果表明:马路背地区须家河组以大巴山变质岩为母岩沉积了一套三角洲前缘中粒岩屑砂岩和石英砂岩;无论是石英砂岩还是岩屑砂岩,无论埋深大小,铸体薄片下孔隙均不发育,扫描电镜偶见微孔,物性很差;强烈的埋藏压实作用造成各种孔隙的缩小与消失;早燕山期(199～100 Ma)、中晚燕山期(100～65 Ma)、喜山期(65 Ma以来)等多期构造强挤压进一步造成孔隙减小和消失,构造压实减孔量大约4%;埋藏压实与构造强压实减孔的同时,产生了不同规模断层和裂缝(颗粒裂纹—粒间微裂缝—层间断层),沟通微孔,形成断层—裂缝—微孔隙组成的断缝储集体。这类储集体主要受构造应力大小控制,构造挤压最强的部位,裂缝最发育;其次受岩性和砂岩厚度控制,中—薄层石英砂岩中最发育。     

东北晚中生代断陷盆地储层次生孔隙形成机制

次生孔隙在东北晚中生代断陷盆地J₃-K₁储层中占有很大比例,主要类型为粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、胶结物内溶孔和裂缝等。通过对二连、海拉尔、松辽等东北主要含油气断陷盆地储层次生孔隙的研究,总结出其形成机制主要有四种:1与泥岩有机质热演化有关;2与地表水和地下水的渗滤作用有关;3与晚期火山活动有关;4与构造作用和成岩作用有关。明确了寻找次生孔隙发育带的方向为:1成岩强度为早成岩阶段B亚期和晚成岩阶段A、B亚期的砂岩段中;2沉积间断面附近;3地温较高地段岩浆热液影响附近;4在致密砂岩、泥岩和基岩中寻找裂逢发育带。     

高渗透性煤储层分布的构造预测

以我国山西沁水盆地为例,采用现代构造应力场和构造曲率分析相结合的方法,就构造对煤储层高渗透性区发育特征的控制规律及其地质机理进行了研究。结果表明：沁水盆地下二叠统山西组主煤储层试井渗透率与现代构造应力场最大主应力差之间具有指数正相关关系,煤储层构造裂隙在构造主曲率大于O．1×10^4／m的地段可能相对发育;高构造曲率与高最大主应力差相匹配的地段在盆地中-南部呈NNW向展布,是较高渗透性煤储层发育的地带;构造应力实质上是通过对天然裂隙开合程度的控制而对煤储层渗透率施加影响。     

超深低孔特低渗砂岩储层的孔隙成因及控制因素——以库车坳陷克深地区巴什基奇克组为例

库车坳陷克深地区白垩系巴什基奇克组砂岩经过了漫长的埋藏过程和复杂的成岩演化,形成了一套超深低孔特低渗储层。本文详细描述了该储层的孔隙成因类型,并分析了其控制因素。通过鉴定大量铸体薄片和荧光薄片,并利用场发射扫描电镜与激光共聚焦显微镜等手段进行分析,综合考虑形态、规模和成因3个依据识别出8类孔隙和2类裂缝,认为该低孔特低渗储层为孔隙型储层,次生成因控制的孔隙占主导地位;并提出早期长时间浅埋藏及所处的碱性环境导致了弱压实及强胶结,后期的构造挤压进一步减孔,而晚期溶蚀虽是次生孔隙形成的主要原因,但其并未大规模有效改善储层的低孔现状。