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。     

沁水盆地柿庄北地区15号煤层裂缝发育特征预测

沁水盆地柿庄北地区石炭系太原组15号煤层埋深较大,分布稳定,含气量高,但开发效果一直未达到预期。实践表明,渗透率是影响煤层气开发的重要因素,而裂缝是影响煤层渗透率的主要因素,所以定量预测15号煤层构造裂缝对于深部煤层气勘探开发具有重要意义。以古应力场下形成裂缝,现今应力场只改造裂缝为中心思想,通过构造应力场数值模拟技术结合实际试井数据,模拟得到了15号煤层开度、孔隙度等参数。结果显示,孔隙度、渗透率分布规律大致相同,并且与开度有很好的相关性;断层两侧为明显的高值区,随着与断层的距离增大逐渐减小,背斜及向斜翼部较大,向斜区为低值区,构造高部位的裂缝参数值要大于构造低部位。15号煤层裂缝EW向与SN向渗透率基本相等,比垂向渗透率大一个数量级,反映了煤层渗透率的各向异性。     

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。     

致密砂岩储层构造裂缝特征及地质建模——以塔里木盆地库车坳陷大北12气藏为例

以塔里木盆地库车坳陷大北12气藏为例,基于岩心、薄片、成像测井等资料表征了构造裂缝的类型与产状,分析了构造裂缝的影响因素及形成期次,分别采用随机和确定性建模方法建立了小尺度和大尺度裂缝模型,二者叠加得到总裂缝模型。结果表明：(1)在燕山运动和喜马拉雅运动近NS向的构造挤压背景下形成的大北12背斜型气藏,其目的层白垩系巴什基奇克组致密砂岩的宏观裂缝以近NS向的直立和高角度裂缝为主,剪切裂缝和张性裂缝均有发育;微观构造裂缝也可沟通基质孔隙,提高储层的连通性。(2)在岩性相同的前提下,构造裂缝密度随单层厚度增大而减小,且减小幅度也随之降低;单层平均厚度相近时,构造裂缝密度与距断层距离呈良好的负相关;细砂岩中的裂缝密度最高。(3)大北12气藏发育3期构造裂缝,其中形成于喜马拉雅中期和晚期的第2、3期有效裂缝是天然气高效富集成藏的关键因素。(4)背斜型油气藏核部的构造裂缝密度低,但张开度、渗透率高,通常具有较高的单井产能;翼部的构造裂缝密度高,但张开度和渗透率低,可采用压裂措施提高产能。该成果可为裂缝属性等效模型建立及气藏数值模拟提供数据基础,服务于气藏开发。     

库车坳陷博孜X区块超深储层有效裂缝分布规律及对天然气产能的影响

为明确库车坳陷超深致密砂岩储层有效裂缝分布特征,基于古应力产生裂缝、现今应力影响裂缝有效性的原理,根据岩心资料和成像测井数据查明裂缝力学性质并拾取裂缝参数,通过构造恢复反演等效古应力、有限元方法预测现今应力场,并结合DFN离散裂缝网格建模,对库车坳陷克拉苏构造带博孜X区块超深致密砂岩储层裂缝进行预测.结果表明,博孜X气藏构造裂缝以未充填-半充填的高角度剪切缝为主,局部发育小规模的张性裂缝,大多数裂缝形成于喜马拉雅晚期的快速强烈挤压作用;博孜地区地应力场从白垩纪到新近纪,随着北部力源传导的持续往南推进,应力高值呈现由北向南迁移的特点;博孜X气藏构造裂缝发育分布的非均质性极强,在北东部位的X104井区发育程度高,在南西部位的X103井区周围密度低,现今地应力对裂缝有效性影响显著,进而影响气井产能.博孜X区块裂缝形成受断层和褶皱共同控制,单从构造特征难以准确预测裂缝分布,而通过地质力学原理和方法预测裂缝具有较好的吻合度.在超深层储层,不能只通过孔隙度、储层厚度等因素来评价并预测气井产能的高低.     

克拉苏构造带盐下超深层断背斜裂缝带发育模式及预测方法

克拉苏构造带盐下超深层埋深大于6500 m的断背斜圈闭,白垩系砂岩储层内部裂缝普遍发育且分布复杂,对储层产能影响较大,目前仍然缺乏有效的裂缝发育模式指导裂缝带建模。本文通过钻、测井资料及物理模拟实验,分析了盐下断背斜内裂缝类型及空间分布规律:(1)盐下深层断背斜裂缝带可以分为"挤压剪切型、拱张型与调节型"三种成因类型,挤压剪切型裂缝带主要分布于断背斜翼部,受推覆作用而成,平面呈近EW走向或NW-SE走向。拱张型则主要发育于背斜核部,受控于断背斜拱张作用,平面近EW走向,调节型裂缝带则发育于断背斜的构造转换部位,呈近SN走向;(2)物理模拟实验证明拱张型裂缝带受褶皱褶曲度控制,剪切型、调节型裂缝带则受逆冲断层断距控制,根据断背斜拱升角及垂直断距变化可以预测裂缝带的平面分布;(3)地质资料和物理模拟实验证明"调节裂缝带"及"拱张裂缝带"张开程度最大,有利于改善超深层储层的储集性能,这类裂缝带的单井天然气产量较高。     

前陆冲断带构造应力场与裂缝发育关系

针对前陆冲断带地层裂缝预测难的现状, 在选择适合于研究区破裂准则的基础上, 确立了造缝时期古地应力和现今地应力与裂缝参数之间的关系; 通过构造特征研究确定了造缝时期古地应力的性质和方向, 用断层和裂缝走向统计法、声速法、水力压裂法和声发射法计算了现今地应力的方向和大小; 将古、今地应力场的数值模拟结果代入到裂缝参数计算模型中, 计算出了乌夏前陆冲断带二叠系火山岩-沉积岩混杂地层裂缝的开度、密度、孔隙度和渗透率, 并分析了分布趋势。研究表明, 构造应力和岩性对裂缝发育起决定性作用, 构造应力差异大的地区容易产生裂缝, 且裂缝各项参数较大; 靠近主断层的构造高部位裂缝发育程度较高; 凝灰质和泥质含量越大, 粒度越细, 裂缝越发育。      

库车坳陷K区块冲断带深层白垩系致密砂岩裂缝发育规律、控制因素与属性建模研究

针对致密砂岩气藏裂缝预测的复杂问题,本文以库车坳陷K区块为例,提出基于裂缝精细描述的属性建模方法,为该区裂缝预测提供新思路。首先基于岩心和成像测井裂缝解释模型,采用网格法获取裂缝参数,包括裂缝延伸长度(2~1850mm)、裂缝密度(平均值0.53条/米)、裂缝宽度(集中分布在0.1~0.4mm)、倾角(56°~82°)及面缝率(0.016%~0.083%)。该区影响裂缝发育的主要因素有构造、层厚以及埋深。不同构造部位裂缝发育规律不同:背斜核部发育张裂缝,其宽度和长度呈高值;翼部主要发育X剪裂缝,宽度、长度和密度都处于相对低值;近断裂附近发育高角度裂缝,密度呈高值。层厚与裂缝密度及面缝率成反比。K区目的层是深-超深埋深,随着埋深的增加,矿物脆性减弱韧性增强,超过临界点(7100m)裂缝的发育逐渐减弱。应用Petrel软件,利用裂缝精细描述数据库、构造数据和层面数据等,实现裂缝密度和面缝率模型的建立。最后,探索性的研究裂缝参数和渗透率的相关性,通过裂缝密度参数拟合渗透率模型,实现K区块的渗透率定量预测。     

应力环境对克拉苏构造带盐下储层的影响

相同挤压背景下的相邻井区,由于区域应力的差异,造成了构造形态的不同,而构造形态又影响了地应力的分布。克拉苏构造带储集层白垩系巴什基奇克组储层非均质性强,构造位置间产量差异大,研究表明储层除了受沉积相控制外,地应力的大小及方向对储层的影响较大。基于挤压的应力环境将克拉苏构造带自北向南以克拉苏断裂为界分为斜向挤压区及水平挤压区。斜向挤压区的水平挤压应力、水平应力差、垂向应力较水平挤压应力区小。为了进一步验证测量应力值的准确性,利用离散元数值模拟的方法,以地震解释模型为基础,以实钻资料为约束,对构造演化过程中的断裂发育及应力、应变的分布特征进行了研究。模拟结果表明,水平挤压区与斜向挤压区的垂直应力相差较小,但水平挤压区的水平挤压应力较强,高出斜向挤压区30%~50%。强水平挤压应力对储层的影响具体体现在:储集层物性、储集空间、裂缝发育程度。代表斜向挤压区的克拉段,水平挤压应力小,储集层物性高,溶蚀现象显著,储集空间以原生孔隙为主,裂缝欠发育;水平挤压区的克深段,储集空间以粒间溶蚀扩大孔,粒内溶孔为主,储集层孔隙度低,岩性致密,裂缝极其发育,从微观薄片、岩心、FMI成像、微地震检测上均能发现大量规模性的裂缝,规模性裂缝极大地增强了克深段的储层连通性,提高了储集层渗流能力,保证了其在超过6000 m高应力储集层中仍存在日产百万方天然气的稳产高产井。     

断背斜应变中和面张性段储层主控因素及预测方法——以克拉苏冲断带为例

塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带白垩系巴什基奇克组储集层垂向上一直被认为主要受沉积相带控制。在钻井过程中,相同应力背景、同一相带储集层垂向上物性、裂缝特征、地应力、钻遇复杂程度均存在差异。本文以克拉苏冲断带克深井区为例,从实际地质资料出发,根据实钻过程中的岩心、FMI成像测井、常规测井、地应力等特征,提出断背斜目的层垂向上基于应力差异分为张性段、过渡段、压扭段。三段中,以张性段储集层储层品质最好,储层物性高、挤压应力相对较弱、裂缝溶蚀强度高、钻井事故少,天然气量占天然气地质储量的60%以上,为勘探的首选区。结合有限元数值模拟技术,提出控制张性段的主要因素为构造最大主曲率、南翼边界断层倾角、断控幅度角、构造枢纽与高点之间夹角。根据四个控制因素的相关性及实际应用性提出了利用构造最大主曲率及断控幅度角预测张性段厚度的方法,两者误差均低于20%。构造最大主曲率法适用于井控程度高的井区,如评价–开发阶段;断控幅度角法基于过目标靶点的地震资料,对井控无要求,适用于圈闭预探-评价-开发阶段。     

库车新生代构造性质和变形时间

库车构造位于南天山古生代碰撞造山带之南,为塔里木盆地最北的一个构造带。它自北而南可分为边缘逆冲（ 隐伏构造楔） 、斯的克背斜带、北部线性背斜带、拜城盆地、南部背斜带。每个背斜带又包含有若干逆冲断层相关褶皱,它们是断层转折褶皱、断层传播褶皱、滑脱褶皱、断层传播 滑脱混生褶皱、双重逆冲构造、突发构造、三角带构造。底部逆冲断层向南变浅,堆叠逆冲岩席向南变薄,总体上形成一个向南的逆冲构造楔。逆冲断层在斯的克背斜带侵位最早（２５ Ｍａ） ,在北部线性背斜带为１６９ Ｍａ,拜城盆地中的大宛其背斜为３６ Ｍａ,南部背斜带为５３ Ｍａ（ 北部） 和１８ Ｍａ（ 南部） ,变形作用向南变新。库车构造是印 藏板块碰撞的内陆构造响应,是二叠纪前陆盆地复活而成的再生前陆盆地变形带     

塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系一间房组岩溶储集层地震识别与控制因素*

哈拉哈塘地区位于塔里木盆地北部隆起轮南低凸起奥陶系潜山背斜西翼上,其中奥陶系一间房组碳酸盐岩岩溶储集层具有成因复杂、非均质性强和识别困难等特点。以该地区现有钻井资料、地震解释成果为基础,在现代岩溶研究成果的指导下,利用分时窗提取、断裂属性(Fault Fracture Attribute,FFA)裂缝预测等特色技术,详细刻画了一间房组孔洞、裂缝型储集层空间分布特征。利用地层CT扫描古河道识别、残厚法古地形恢复、基于优化算法的构造识别体断裂精细刻画等特色技术开展了岩溶储集层控制因素分析,指出古地形较高、水系发达、小断裂发育等是一间房组岩溶储集层发育的有利控制因素。面对现有碳酸盐岩岩溶储集层勘探难题,以现代岩溶理论为指导,钻井-地震结合,综合利用多种地震预测技术是开展研究区碳酸盐岩岩溶储集层识别和控制因素分析的重要手段。     

克拉苏构造带盐下超深层储层裂缝组合模式及分布规律

克拉苏构造带盐下超深层储层属于裂缝性低孔砂岩储层,构造裂缝普遍发育,分布复杂且对单井产量影响较大。目前针对该地区储层裂缝的研究已投入大量的工作,主要体现在裂缝的描述、表征和预测等方面,但由于该地区地震资料分辨率低、岩心资料少、成像测井多解性强,裂缝的研究受到一定程度的限制,生产中仅应用了裂缝密度、开度等统计数据。笔者综合野外露头、岩心和测井等资料,从裂缝组合的角度出发,系统开展了该地区储层裂缝及其组合特征研究。发现构造裂缝存在主次之分,主裂缝规模相对较大,一般垂直于地层,多为张性或张剪性,次级裂缝一般是主裂缝的伴生缝。裂缝之间存在多种接触关系,主要表现为"T"、"λ"、"y"、"τ"字等形状。依据裂缝之间的排列接触关系,建立了该地区储层裂缝四种组合模式,即"平行状"、"扫帚状"、"调节状"、"雁列状"。结合各裂缝组合成因的差异和断背斜形成过程中的构造演化过程,划分了裂缝组合平面三类成因区,即调节成因区、褶皱成因区、断裂成因区,与之对应的是高产井部署的一类区、二类区、三类区。     

库车坳陷构造裂缝发育特征及分布规律

通过对野外露头和井下岩心构造裂缝的观察和描述,及其性质、产状、密度、强度、开度、充填程度和充填物等测 量要素的观测和统计,对库车前陆冲断带山前构造裂缝发育特征及分布规律进行了综合分析。该区主要发育三组近南北走 向的剪裂缝和张剪裂缝,裂缝倾角总体以大于45°的高角度缝和垂直缝为主,野外和岩心裂缝开度分别以0~5 mm和0~1mm 为主,裂缝多未充填或半充填,充填物以钙质充填为主。裂缝各参数的分布呈现出东西分段,南北分带的特点,以克拉苏 -依奇克里克构造带的裂缝密度和强度最高。具体到层位上,库车东部以下侏罗统阿合组裂缝最为发育,库车西部则以下 白垩统巴什基齐克组砂岩的裂缝密度最高。总体上,库车坳陷构造裂缝十分发育,有益于致密储层孔渗条件的改善,有利 于裂缝型油气藏的形成。     

塔里木盆地西克尔露头区鹰山组古岩溶特征及其储层意义

鹰山组上段因主要发育岩溶型储层而成为塔里木盆地奥陶系的重要含油气层,但因钻井资料的局限储层特征难以精确揭示。塔里木盆地西缘西克尔地区经历了多期构造运动,发育了多期不整合之下的表生岩溶作用,出露的鹰山组发育丰富的古岩溶现象,为研究鹰山组岩溶储层特征和揭示岩溶储层成因规律提供了良好的条件。通过野外剖面和室内薄片观察和描述,识别出了大型溶洞及其充填物、小型溶孔以及构造裂缝和溶蚀缝等。强烈的表生岩溶作用形成的溶洞和角砾岩可直接形成溶洞型储层;小型溶孔广泛发育,常与溶蚀缝伴生形成孔洞型或缝洞型储层;多期构造裂缝叠加在岩溶储层之上,能显著提升储层的渗透性。结合岩相分析表明,颗粒灰岩中溶孔的发育密度要明显高于泥晶灰岩;同时溶蚀缝和构造裂缝也更易发生在颗粒含量高的灰岩中,从而形成裂缝型和孔洞缝复合型有利储层。     

塔河油田12区块奥陶系裂缝分布规律研究

通过对露头、铸体薄片、岩性分析和成像测井资料观察和分析发现,塔河油田12区块奥陶系储层内缝洞发育,并且裂缝在一间房和鹰山组的储层中起了至关重要的作用,它既是地层流体的存储空间,又是连通孔洞缝的主要通道。裂缝的发育也增加了储层的非均质性。所以,精细研究裂缝的发育和分布规律,并定量地计算裂缝的相关参数对于识别奥陶系储层和对...