致密低渗透储层裂缝研究进展

我国致密低渗透储层的油气资源量巨大,但储层基质物性差,非均质性强,天然裂缝发育,勘探与开发难度大。天然裂缝是致密低渗透储层的有效储集空间和主要渗流通道,控制了这类油气藏的成藏、单井产能及开发效果,天然裂缝分布规律研究对致密低渗透油气藏的勘探和开发至关重要。在阅读国内外大量文献的基础上,系统地综述了致密低渗透储层裂缝研究中涉及的储层裂缝成因类型、控制因素、储层裂缝参数表征方法、裂缝有效性影响因素与评价方法、天然裂缝与人工裂缝的耦合关系等研究现状,探讨了现阶段储层裂缝研究中存在的问题及进一步需要开展的工作。非常规储层裂缝的形成机理与主控因素、多学科相结合的高精度裂缝井间预测及裂缝三维地质建模、裂缝的分级评价及有效性评价将是近期裂缝研究的重点。      

低渗透储层裂缝研究进展

储层裂缝对改善致密砂岩和碳酸盐岩等低渗透储层以及致密砾岩、火成岩、泥页岩等非常规低渗透储层的物性具有重要作用。通过总结近年来储层裂缝的相关研究进展,对储层裂缝的多种识别和预测方法进行了分析,并讨论了储层裂缝研究的几个关键问题。结果表明:储层裂缝的识别技术是点(岩芯、薄片)、线(测井)、面(相似地表露头区)、体(地震资料)和时间(生产动态资料)组成的多维综合体系;储层裂缝的定性预测主要是根据裂缝与构造部位和岩性之间的关系进行,定量预测方法包括井间直接插值法、曲率法、能量法与岩石破裂法(二元法)、地震法、分形分维法、构造应力场数值模拟法和多参数判据法等,每种预测方法各有其优势与不足,因此,需要综合多种方法才能实现储层裂缝的有效预测;储层裂缝研究的关键问题包括裂缝分布预测与精细表征、裂缝动态参数和裂缝三维地质建模等方面。最后,在油气田勘探开发中进行储层裂缝预测及建模等工作时,应以明确储层裂缝的成因、演化及主控因素为基础。     

川中地区中下侏罗统致密油储层裂缝发育特征

裂缝是川中地区中下侏罗统致密油储层重要的储集空间和主要的渗流通道,影响油气富集和单井产能。利用野外露头、岩芯和成像测井资料,对川中地区致密储层裂缝成因类型和发育特征进行了系统分析。在地质成因上,该区中下侏罗统沙溪庙组一段致密砂岩和大安寨组致密灰岩储层的裂缝可以分为构造裂缝与成岩裂缝两种类型,其中以构造裂缝为主。按照裂缝倾角,构造裂缝可以进一步分为低角度裂缝(0°~30°)、斜交裂缝(30°~60°)和高角度裂缝(大于60°)。由于低角度裂缝的直井钻遇率高,而斜交裂缝与高角度裂缝的直井钻遇率依次降低,所以对其裂缝密度统计时需要进行校正。根据裂缝与岩芯的空间几何关系,采用裂缝面法线方向上单位长度的裂缝条数进行校正。结果表明,该区沙溪庙组一段和大安寨组高角度裂缝线密度远大于低角度裂缝,反映该区致密油储层具有以高角度裂缝为主的特点,修正了过去长期以低角度裂缝为主的认识,对深入认识该区裂缝发育规律和指导致密油勘探开发具有重要意义。     

塔里木盆地库车坳陷博孜区块超深层致密砂岩储层裂缝特征及其对油气产能的影响

天然裂缝是深层致密砂岩储层重要的油气运移通道和储集空间,对库车坳陷博孜区块油气产能具有重要意义。利用岩心、薄片、成像测井以及实际生产资料,在明确塔里木盆地库车坳陷博孜区块超深层致密砂岩储层天然裂缝发育特征的基础上,厘定了天然裂缝对油气产能的影响。研究结果表明：库车坳陷博孜区块超深层储层构造裂缝发育,其中主要发育未充填-半充填的高角度剪切缝,局部发育半充填-全充填张性缝,受多期构造运动影响,区内主要发育N-S向和NW-SE向天然裂缝,部分呈近EW向;裂缝是研究区重要的储集空间和渗流通道,通过成像测井资料和试油资料构建了裂缝发育系数和裂缝有效系数用以定量表征裂缝对油气产能的影响,并建立了这两项表征参数和油气产能的定量评价图版,通过验证说明裂缝发育系数和裂缝有效系数可以较好地评价研究区裂缝的有效性,实现了通过裂缝参数对裂缝性储层品质的分类预测。研究成果不仅为研究区油气高效勘探开发提供了地质依据,同时提供了一个致密砂岩储层裂缝对油气产能影响的实例。     

压裂水平井产能预测方法研究综述

水平井压裂技术已经在薄层、低渗透油气藏以及页岩气的开发中得到了广泛的应用,其产能预测方法是进行油气层评价、合理高效开发的基础。在对产能影响因素分析的基础上,系统总结了致密砂岩油气藏和页岩气藏压裂水平井的产能评价方法;认为除了对储层基质以及裂缝内流动机理进行表征外,裂缝的分布规律以及储层应力敏感性对产能的影响不容忽视;同时应重视大量钻井资料与物理模拟和数值模拟的结合,以提高产能预测的精度。      

四川安岳地区须二段致密砂岩储层成岩相特征及测井识别

通过岩芯观察以及对普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料的鉴定和分析,探讨了安岳地区须二段致密砂岩储层岩石学和物性特征、成岩作用、成岩阶段和成岩演化序列;基于不同成岩相的测井响应特征,利用自然伽马、声波时差、电阻率、密度和补偿中子孔隙度等常规测井参数建立了不同成岩相的测井识别标准,进而划分安岳地区各单井成岩相。结果表明:安岳地区须二段致密砂岩储层经历了压实、胶结等破坏性成岩作用和溶蚀、破裂等建设性成岩作用;根据成岩作用类型、成岩矿物及其对储层物性的影响,将储层划分为压实致密相、伊蒙混层充填相、碳酸盐胶结相、不稳定组分溶蚀相和成岩微裂缝相5种成岩相类型;结合试气资料,成岩微裂缝相常伴随构造裂缝的发育,含气性最好,而当没有裂缝的叠加作用时,不稳定组分溶蚀相含气性较好;成岩相特征、展布及其测井识别方法能有效评价致密砂岩储层并预测优质储集体发育带,为油气勘探提供地质依据。     

基于数字露头的多尺度裂缝模型建立及其对地下裂缝预测指导

塔里木盆地台盆区发育大面积的深层碳酸盐岩油气藏,构造裂缝是深层碳酸盐岩油气藏重要的储层渗流通道和储集空间,但受多种地质因素的影响其分布具有强烈的非均质性,目前无一套有效的技术方法解决储层多尺度裂缝定量化表征的难题。利用数字露头技术,建立露头区三维数字模型,并在此基础上开展露头裂缝识别及裂缝参数的定量描述。基于露头裂缝研究成果,对于不同尺度裂缝的发育特点采用不同的建模方法,针对大、中尺度裂缝,分别采用确定性建模方法和基于分维理论的优化融合建模方法;面对小尺度裂缝建模复杂的难题,利用多元信息融合方法融合断层走向模型、距断层距离模型以及地层构造曲率模型建立小尺度裂缝综合发育概率体,以裂缝综合发育概率体为约束,多元数据协同模拟构建小尺度裂缝网络模型。结果表明：在同一网格体系下,将多尺度裂缝模型及构造模型叠加获得露头原型地质模型。将露头原型地质模型研究成果应用于塔里木盆地跃满地区地下储层裂缝建模中,分尺度描述了裂缝产状、密度等主要建模参数,确定了裂缝发育主控因素,并结合井点裂缝分析成果,构建了储层多尺度裂缝网络模型,与单井裂缝解释、生产资料吻合度较好。实例研究表明露头原型地质模型研究成果可以为地...     

断层相关裂缝的发育模式及分布预测——以东濮凹陷沙三段为例

低孔低渗砂岩是东濮凹陷沙三段的主要储层,储层中与断层相关的裂缝十分发育,是形成优质储层甜点区的重要因素。为阐明断层相关裂缝的发育模式和分布规律,利用大量岩芯、地震、成像测井及实验分析等资料,对东濮凹陷沙三段储层中的断层相关裂缝基本特征、主控因素、发育模式及油气地质意义进行了研究,并利用断地比定量预测了裂缝的分布规律。结果表明:东濮凹陷沙三段断层相关裂缝主要走向为NNE向、NE向,形成于沙三晚期和东营晚期,与主控断层在力学性质和形成时间上具有一致性;断层相关裂缝的发育程度随着距断层距离的增大呈指数递减,且断层上盘裂缝线密度要高于下盘;裂缝的发育程度和裂缝带宽度与主控断层的规模成正相关关系;断层相关裂缝可显著提高储层的物性和含油性;断地比大于10的区域为裂缝发育区;采用断地比参数法预测出5个致密储层裂缝甜点区。     

地震岩石物理分析在致密砂岩储层预测中的应用

松辽盆地北部发育典型非常规致密砂岩油,基于"甜点"储层地震预测实际需求,采用面向储层预测的测井数据评价、岩石物理扰动模拟和地震数据刻度技术,分析该地区致密砂岩储层地震岩石物理规律.结果表明:研究区致密孔隙介质的弹性特征变化主要受岩性和物性控制,岩性控制作用更大,孔隙流体影响小;利用纵波阻抗和纵横波速度比(或泊松比)双元弹性参数交会可识别"甜点"储层;基于岩石物理刻度的叠前AVO反演是实现"甜点"储层地震预测的有效途径.研究区水平井钻探实例证明,地震岩石物理分析在基础资料认识、优化,以及"甜点"储层地震预测中具有重要作用.     

塔河油田T738井区顺层岩溶储层特征及成因

塔河油田T738井区位于上奥陶统浅覆盖区,发育大型岩溶缝洞型储层。基于三维地震资料、岩心资料、成像测井资料、钻井资料,并结合地震属性提取技术,对该区储层的沉积特征和岩溶特征进行了研究,探讨了储层发育的主要岩溶阶段及主控因素,并建立了岩溶发育模式。结果表明:岩溶储层主要发育在一间房组和鹰山组上部,储集空间主要有溶蚀孔洞、裂缝和大型洞穴,具有层状分布特征;加里东Ⅰ幕形成的溶蚀孔洞和裂缝以及颗粒灰岩中保留的原生孔隙整体规模较小;在岩溶水补给条件充足、先期裂缝和溶蚀孔洞提供优势运移路径以及以深切沟谷和断裂为排泄通道的水文地质背景下,形成了顺层岩溶发育模式,为下一步储层预测和勘探实践提供了理论借鉴。      

基于地震反演及多信息协同约束的冲积扇储层精细建模

油田开发早期区块井资料少、井距大,难以对储层进行精确描述。采用叠后地震反演数据进行沉积相研究,定量分析扇根亚相各微相,为三维沉积相模型提供地质参数;以测井数据为硬数据,采用沉积相控制、反演协同体等信息约束建立储层的泥质质量分数模型。结果表明,应用包括地震反演信息在内的多种信息进行约束建模,可以综合测井资料纵向高精度和地震资料横向高精度的优点,解决勘探开发阶段储层精细描述的问题。     

合兴场气田须二段气藏裂缝发育带预测研究

在深层致密砂岩气藏勘探开发中，有效地预测高产量富集带，尤其是预测裂缝发育带已成为目前十分重要的课题。本文详述了主要利用地震资料提取各种信息，应用三维相干分析、P波方位各向异性分析、构造形变分析、构造应力场反演、地层倾角计算等技术，综合预测了须二段气藏裂缝发育及油气富集带，为该气藏的进一步勘探开发部署提供了物探依据。     

致密砂砾岩储层裂缝形成及储层评价:以黄河口凹陷沙二段为例

研究致密储层裂缝的特征、成因及控制因素对储层有效评价和优质储层预测具有重要意义。利 用 岩 心、铸体薄片、普通薄片、钻井中途测试（ＤＳＴ）、测井、地震等资料,对研究区沙二段特低、超低孔－超低渗砂砾岩储层裂缝特征进行了分析,探讨了裂缝发育的主控因素,并对储层进行了分类评价。结果表明:①研究区发育构造缝、原生缝和成岩缝。②构造缝多尖灭于其他裂缝,多呈半充填－未充填状,连通性较好,将储层渗透率提高了２～４个数量级;原生缝和成岩缝大多呈全充填状,有效 性 较 差。③构造缝受抬升褶皱与沉积因素影响,背 斜 轴 部 与 水下分流河道底部沉积微相的叠合区是最有利的构造缝形成区带,构造缝形成早于主成藏期;原 生 缝、成 岩 缝 等 早期裂缝的发育提供了应力薄弱带,有利于晚期构造 缝 的 形 成。④利用常规测井数据和矿物成分２种 方 法 计 算 储层的脆性,结果显示脆性越大裂缝越发育,两者相 关 性 较 好。⑤测 试 资 料、裂缝刻画及孔隙结构分析表明裂缝发育带储层质量最好,发育Ⅰ类储层,次裂缝发育带Ⅰ和Ⅱ次之,致密带储层质量最差。      

逐类组合支持向量机在致密储层判识和产能预测中的应用

针对致密储层判识和产能预测准确率低,提出一种新的建模方法——逐类组合支持向量机方法(TCSVM).首先应用支持向量分类机(SVC)实现储层类别判识,然后用支持向量回归机(SVR)建立气层产能预测模型,最后对未知储层进行判识和产能预测.该模型通过前期降噪、降维的属性优化,有效降低数据类别对储层判识的干扰,提高储层判识和气...     

伊拉克B油田Mishrif组碳酸盐岩储层微裂缝特征

裂缝是碳酸盐岩储层中常见的储集空间类型,发育程度影响油气在开发中的渗流特征。以伊拉克东南部B油田Mishrif组海相碳酸盐岩储层为例,利用岩心观察、薄片及岩心分析资料,结合阵列声波测井、地震解释及生产动态资料,研究B油田Mishrif组储层裂缝特征,分析裂缝发育控制因素及其对注水开发的影响。结果表明:研究区Mishrif组储层以孔隙型为主,局部发育宏观与微观微裂缝,其中宏观裂缝以构造缝为主,微观裂缝包括颗粒破裂缝、溶蚀缝及压溶缝。岩心及阵列声波测井显示研究区裂缝具有一定的渗流能力。研究区微裂缝的发育受岩性、构造应力场及成岩作用的影响。对于注水开发,微裂缝的发育既可以提高生产井的产能,又能促使注入水快速突破。合理控制注水井注入量,可以延缓注入水突破时间,提高油藏开发效果。该结果对相似碳酸盐岩油藏开发具有指导意义。     

基于离散裂缝网络模型的储层裂缝建模

应用测井和地震资料分析储层裂缝在三维空间上的分布形态.首先对微电阻率成像测井EMI资料处理,人工识别出天然张开裂缝,计算裂缝的密度、长度、宽度、倾角、方位等参数,并生成LAS格式的数据;然后以GoCAD为软件平台,依据离散裂缝网络模型DFN原理,综合运用裂缝定量数据、测井数据和地震资料,建立普光气田碳酸盐岩储层裂缝地质...     

准噶尔盆地车排子凸起东翼石炭系火山岩储层主控因素定量评价

以准噶尔盆地车排子凸起东翼石炭系火山岩储层为研究对象,利用测井、录井、钻井、试油、岩芯、岩屑、薄片等资料,分析研究区火山岩储层主控因素。在此基础上,运用灰色关联分析对储层主控因素进行定量评价;选用油气累积产量作为母因素,与油气累积产量相关性较高的主控因素作为子因素,衡量火山岩储层质量。结果表明:影响车排子凸起石炭系火山岩储层形成的主控因素包括岩性和岩相类型、裂缝发育程度以及风化淋滤作用;通过对各评价参数权重系数计算,风化淋滤作用权重系数最大,为0.271,其次为裂缝密度,权重系数为0.261,最后是岩相和岩性类型,权重系数分别为0.247、0.222;根据储层综合评价指标(IREI)结果,将IREI≥0.6定为Ⅰ类储层,0.3≤IREI0.6定为Ⅱ类储层。运用该储层定量评价标准对单井储层进行综合评价验证,结果与实际油气累积产量吻合率高达90%;单井储层定量评价分类结果与实际油气累积产量及研究区有利储层平面分布预测吻合度较高,评价结果可靠。     

页岩气成藏主控因素与成藏模式研究:以渝东南地区五峰组-龙马溪组为例

渝东南地区地处四川盆地东南缘,前人研究表明其五峰组-龙马溪组具有较好的页岩气成藏地质条件,但对其页岩气成藏的主控地质因素不同学者有不同的认识,对其成藏模式则少见报道。通过对该地区3口单井的储层有机地球化学资料、物性测试资料及现场解吸含气量数据进行了分析,发现储层的含气量跟储层物性之间没有明显的相关性,而主要与总有机碳含量呈良好的正相关关系,表明总有机碳含量是该地区五峰组-龙马溪组页岩气富集成藏最关键的控制因素。通过该地区某三维地震工区叠后流体检测与裂缝预测技术,发现平缓构造区的页岩气聚集主要呈顺层分布,并主要聚集在五峰组和龙马溪组中下部总有机碳含量较高的部位,与裂缝发育之间没有明显的相关性;但在靠近背斜轴部、应力集中的地区,裂缝发育与页岩气藏的分布具有较好的吻合性。最后提出渝东南地区五峰组-龙马溪组具有3种成藏模式类型,即:原地型成藏模式、裂缝型成藏模式及原地-裂缝型成藏模式。      

深层、超深层致密砂岩储层成岩相测井定量评价: 以库车坳陷博孜-大北地区为例

博孜-大北地区巴什基奇克组为深层、超深层致密砂岩储层, 岩性致密, 亟需揭示储层品质主控因素, 建立相配套的有利储层测井评价方法。为单井定量评价其成岩相, 充分利用岩心、常规薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料, 对博孜-大北地区巴什基奇克组致密储层的岩石学、物性、成岩作用类型和强度、成岩矿物等特征进行了研究, 并在视压实率、视胶结率、溶蚀孔隙含量和成岩综合系数等参数定量计算的基础上, 根据成岩作用强度及其组合特征对储层成岩相分类命名, 划分出中等压实弱溶蚀相、碳酸盐胶结相及压实致密相等不同的成岩相类型。通过薄片等资料与测井资料拟合分析, 建立了成岩综合系数C_g的测井计算模型, 以及定量识别储层成岩相的方法。对X1、Y1等井的测井资料进行了处理, 并通过识别结果与物性分析、铸体薄片等的匹配关系, 验证了方法模型的可靠性。成岩相测井定量表征方法的建立可为有利储层预测提供指导。      

体积压裂页岩油储层渗流规律及产能模型

利用岩心实验,研究页岩油储层纳微米孔喉渗流规律.基于分形理论,采用双重分维(缝宽分维和迂曲分维),对体积压裂裂缝面密度、等效渗透率等参数进行表征.页岩油储层体积压裂开发过程中,流体的流动分为椭圆缝网内渗流区和主干缝内线性渗流区2个区域,建立二区耦合稳态渗流数学模型,推导页岩油体积压裂改造储层直井产能方程,模拟计算压裂井产能及分析压裂裂缝参数对产能的影响.结果表明:缝宽分形维数越大,裂缝面密度越大,基质—裂缝等效渗透率越大;当裂缝面密度较大时,增加储层改造宽度对产能提升有较大影响;次生缝导流能力越高,提高主干缝导流能力对产能影响越大,次生缝导流能力越小,影响越小.