致密砂岩多期裂缝形成机制及定量表征研究进展

致密砂岩油气是重要的非常规资源,裂缝作为主要渗流通道,其本身分布规律的复杂性以及多期发育和多期充填的特征,直接影响着裂缝预测的精度,目前尚缺乏一套全面解决构造裂缝定量预测的系统方法。因此,需要深入探讨多期裂缝的识别、充填过程和形成—叠加演化机制,建立合理的裂缝表征模型,以定量预测裂缝参数分布范围。在大量文献调研的基础上,本文认为致密储层裂缝研究主要涉及三个关键方向:通过野外露头和岩心观察,分析裂缝发育特征,结合构造演化和流体包裹体分析,确定裂缝发育期次;通过热液充填模拟实验和岩石力学实验,揭示裂缝充填机制,及其在多期应力作用下裂缝的萌生、扩展和叠加过程;采用实验统计方法,基于能量守恒定理和最大应变能密度理论,建立考虑裂缝差异充填的各向异性强度破裂准则,建立裂缝参数的定量表征模型。最终,本文形成和完善了致密砂岩多期裂缝演化及量化表征的理论体系,为此类油气田的勘探开发提供重要科学依据。     

储层构造裂缝定量预测研究及评价方法

裂缝型油气藏油气产量占整个石油天然气产量的一半以上,是21世纪石油增储上产的重要领域之一,但目前致密储集体裂缝参数的定量表征和空间分布规律定量预测评价,仍是石油地质界的前沿问题,在一定程度上阻碍了世界石油工业的发展.从国内、外研究现状来看,对裂缝及裂缝型油气藏预测评价研究仍处于探索阶段.世界上大多数裂缝性油气田的裂缝主要为构造裂缝,对构造裂缝空间分布规律的合理预测评价,无疑对油气勘探开发起到科学的指导作用.本文综述了储层裂缝研究现状、进展和主要研究方法,同时通过近几年工作典型实例阐明裂缝研究在不同类型油气藏勘探中的作用.     

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。     

川西南部须二段致密砂岩储层构造裂缝特征及形成期次

四川盆地西南部晚三叠世须二段特低渗砂岩储集以构造裂缝为主,储集物性受构造裂缝明显影响。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和ESR测年分析,对研究区构造裂缝优势方位、宽度、间距、充填物以及裂缝发育程度和形成期次进行了分析。结果表明,研究区主要发育有4组构造裂缝,分别为北东向、北北西向、近东西向和东东南向,其中以北东-南西方向和近东西方向为主。构造裂缝发育期次主要为印支晚期、燕山晚期、喜山早-中期和喜山晚期,其中印支晚期与喜山晚期构造活动最为强烈,裂缝较为发育。     

库车坳陷克深气田致密砂岩储层构造裂缝形成序列与分布规律

综合采用岩心、薄片和成像测井等资料,对库车坳陷克深气田白垩系巴什基奇克组构造裂缝的形成序列、分布规律和影响因素进行了研究。结果表明:剪切裂缝和张性裂缝在克深气田均有发育,以直立缝和高角度缝为主,主要形成于近南北向的挤压作用、背斜弯曲拱张作用和异常流体高压作用,微观裂缝切穿胶结物和部分颗粒,早期充填构造裂缝可在后期构造应力和异常流体高压作用下重新裂开成为有效裂缝。克深气田发育3期构造裂缝,其中第3期构造裂缝的形成时间与天然气大量充注期吻合,是工业规模性气藏形成的关键因素。单个断背斜高部位的构造应力低于背斜翼部,因此背斜高部位的构造裂缝线密度相对较低,但背斜弯曲变形使裂缝开度较大,有效性好,单井的无阻流量较高;翼部和断层附近构造裂缝线密度较大,但开度较小,有效性差;构造应力、岩石强度和变形时间的不同造成了构造裂缝特征在各气藏之间具有差异性。储层中部第3砂层组的构造裂缝发育程度中等,充填程度相对较低,并且平面上分布连续,可形成连片分布的储层"甜点"区,应成为克深气田开发中的重点层位。对克深气田构造裂缝起主要贡献作用的为水下分流河道和河口坝微相的粉-细砂岩。     

塔里木盆地克深2气田储层构造裂缝定量预测

塔里木盆地克深2气田是克拉苏构造带继克拉2气田和大北气田又一重点勘探领域,构造裂缝对改善该气田低渗透砂岩储层物性具有重要作用。在构造裂缝基本特征分析的基础上,通过建立力学模型,综合古今构造应力场的数值模拟以及构造裂缝参数定量计算模型,对克深2气田的构造裂缝空间分布规律进行了定量预测,最后综合构造裂缝的岩心描述、成像测井解释以及定量预测结果,总结了构造裂缝的分布规律。结果显示,断层带是构造裂缝的有利发育区,多发育充填程度较高的网状缝;背斜高部位的构造裂缝走向复杂,线密度较低,但开度和孔隙度等物性参数较高且充填程度低,整体发育程度较强,背斜翼部及构造低部位的构造裂缝整体发育程度较低;鞍部构造裂缝可密集发育,但较高的充填程度限制了该部位的天然气产量;垂向上随深度增加,构造裂缝线密度逐渐增大而物性参数逐渐减小,构造裂缝的整体发育程度逐渐降低。构造裂缝参数的定量预测结果与实测结果整体上一致,但受多种因素影响,仍然有一定的误差。     

致密砂岩气储层裂缝评价方法与表征

致密砂岩气储层裂缝特征是影响储层含气性差异的主导因素,裂缝发育“甜点区”的准确预测是天然气获得高产、稳产的关键。在中国不同时代地层、沉积相、埋深及构造演化背景条件下均有致密砂岩气储层分布,这些因素导致致密砂岩气储层中裂缝发育特征具有特殊性和复杂性。本文系统提出了致密砂岩气储层裂缝评价的思路和方法,强调评价中应采用岩心观察统计与测井解释相结合、地震储层预测与钻井约束相结合、宏观尺度与微观尺度相结合、定性评价与定量表征相结合、数据统计与计算方法相结合、实验分析与数学模拟方法相结合的方法。最后,指出致密砂岩气储层裂缝评价的7个重点方面：(1)致密砂岩气储层不同级别裂缝发育层段综合识别特征研究;(2)裂缝发育层段特征参数定量表征;(3)裂缝类型及形成机理研究;(4)裂缝发育主控因素分析;(5)裂缝分布预测研究;(6)裂缝发育程度与主控因素和含气性关系及控气模式研究;(7)压裂过程中水力缝、天然裂缝及应力间耦合关系研究。     

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。     

油气盆地储层构造裂缝定量预测研究方法及其应用

构造裂缝预测研究的基本方法有岩石破裂法、主曲率法、能量法、统计学方法.针对不同类型致密油气(田)藏,可采用不同方法或多方法综合处理.以川西新场气田为例,采用统计法和岩石破裂法相结合,预测了新场晚侏罗统蓬莱镇组中、上砂层组(J3p1、J3p2)、中侏罗统沙溪庙组(J 2 s)"A"和"C"砂岩层和千佛岩组(J 2q)砂砾岩层中裂缝发育状况.结果表明,研究区大部分高产气井和产气井与预测的喜马拉稚期构造运动形成的裂缝发育区一次发育区有很好的对应关系,具有两层以上裂缝发育区的叠合区,是天然气聚集最有利区块.     

塔里木盆地玉北地区奥陶系储层构造裂缝定量预测

在应用有限元法对塔里木盆地玉北地区不同裂缝发育期古构造应力场进行数值模拟的基础上,根据岩石破裂准则及应变能守恒,构建裂缝参数与构造应力间定量模型,开展储层裂缝定量预测。研究结果表明:玉北地区奥陶系储层内部裂缝以构造缝为主,其发育受构造位置控制作用明显,主要在加里东晚期—海西早期及海西晚期发育,加里东晚期—海西早期裂缝密度主要介于0.04~0.2条/m之间,海西晚期裂缝密度主要介于0.2~2.0条/m之间,且海西晚期构造运动对早期裂缝改造作用明显,受海西晚期构造运动改造,早期裂缝开启性明显提高,裂缝开度平均提高78.6%;加里东晚期—海西早期及海西晚期两期裂缝继承性发育区,裂缝发育程度及开启性高,更有利于油气运移与聚集,为油气富集有利区。      

吐─哈盆地丘陵油田裂缝定量预测探讨

裂缝油藏非常复杂和难以评价，本文从岩石脆性变形和递进变形的理论出发，从理论上指出了对裂缝发育程度进行定量预测的可能性，井尝试着在露头和岩芯裂缝资料的基础上，以脆性岩石的裂缝密度取决于岩石应变量为假设前提，通过构造曲率的定量分析、岩石弹性应变能的数值模拟计算，以及裂缝和断层的关系分析几方面相结合的方法，定量估算丘陵油田不同构造部位裂缝的发育程度。预测结果表明，丘陵油区裂缝发育程度总体有如下特征：裂缝密度总体西部相对较高，东部相对较低；中部较高，南北两侧较低。陵２４、２５井的预测结果和实际资料基本吻合。同时，对预测结果的可靠性作了初步评价。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区与地层挠曲变形有关的构造裂缝分布定量预测

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区域性分布的构造裂缝系统和与地层局部挠曲变形有关的局部构造裂缝系统.本文重点介绍与低幅度地层挠曲变形有关的裂缝预测方法,以及主要勘探层裂缝发育部位、发育程度和裂缝系统产状等成果.研究表明,地层挠曲变形主要发生于燕山期构造运动,喜马拉雅期对地层有一定改造作用.构造裂缝对致密储层储集性能作用意义不大,但对储层渗透率的改善作用明显.      

油气藏中沥青垫的研究进展

沥青垫是油气藏中沥青质相当富集的含油储层带，其沥青质的相对含量为２０％￣６０％，而对应的油层中其值不足２０％，沥青垫在凝析油气藏和轻质油藏中出现的频率高，常位于非渗透性隔层之上的高孔隙和较高水平渗透率的砂岩储层中，研究表明沥青垫的主要形成机理为：脱沥青作用，重力分离作用，生物降解作用和油－水相互作用，石油运移作用。     

致密碎屑岩储层裂缝和产能的横向预测—以XZ气田沙溪庙组为例

本文以XZ气田沙溪庙组致密碎屑岩储层为例，介绍在单井建模的基础上，应用灰色遗传过程识别方法，利用三维地震资料进行工区裂缝和产能横向预测的过程。特别是关于地震特征参数的提取过程、工区产能和裂缝的预测结果，对其他地区的同类研究将具有指导意义。     

滑坡时间预测预报研究进展

我国是一个深受滑坡灾害困扰的国家，每年由滑坡所造成的经济损失异常惨重。因此，滑坡预测预报已成为人们研究的一个热点问题。对滑坡时间预测预报的研究现状和研究进展作了系统地总结，重点探讨了滑坡预报模型（包括定量预报模型、定性预报模型以及GMD预报模型等）、预报判据研究方面的进展，提出了滑坡综合信息预报的思路及具体的实施技术路线。     

四川盆地大池干井构造带构造形成机理及勘探评价

本文研究了大池干井构造带二叠系阳新统顶面的古构造特征，众多地质资料表明该构造带存在早期古拉张断裂，构造带的形成与这些断裂带关系密切，构造物理模拟结果反映出古断裂在该类高陡构造带的形成中所起的重要作用。对该构造带下一步天然气勘探方向提出了具体意见。     

构造定量分析在岩溶水研究中的应用

论述了构造定量信息,如岩溶含水层底板等高线图、顶板等高线图及断层面的投影图在分析、解决岩溶水供水、矿坑排水及水库渗漏等问题方面的应用。     

辽河张强凹陷科尔康油田储层裂隙预测研究

本文在岩芯裂隙观察和油田应力场模拟的基础上,利用F指标法对张强凹陷科尔康油田主要储层裂隙的发育程度和发育规律做了预测研究,评价了该油田各区块裂隙的发育情况,指出了有利于油气富集部位。      

矿产资源定量预测的研究现状

随着地质数据收集技术和数据处理技术的迅速发展及成矿理论的进展,矿产资源定量预测已由初期的主要应用数学方法进行统计预测发展演变为以计算机技术为手段,多种信息的综合预测,成矿预测的方法更加科学和完善,文章总结了近年来在矿产资源预测方面取得的一些进展及发展趋势.