柴达木盆地昆北地区基岩储层裂缝特征

通过对柴达木盆地昆北地区8口重点井共计55.89 m长基岩段岩心的观察,统计了岩心裂缝的产状、类型、频数及分布特征,并结合岩相学、物性以及钻井、录井、测井等资料,在岩心裂缝标定测井资料的基础上,拾取基岩裂缝发育处的测井响应特征,构建对裂缝响应更为灵敏精准的新参数曲线,识别出昆北16口井基岩段247个裂缝,最后在裂缝识别的基础上分析其分布规律。结果表明：昆北基岩具有垂向分带特征,顶部为原地堆积物理风化而成的残积段,厚度0~60 m,裂缝类型以差异风化缝为主;中部为部分风化基岩段,厚度40~180 m,该段厚度在区域上变化较大,主要发育节理缝和溶蚀孔缝,是基岩中孔缝发育物性最好的储层部位;底部为新鲜基岩段,仅存在极少数的构造缝。计算裂缝分布参数表明,裂缝密度和裂缝发育率随着井点与断裂距离的逐渐变远都呈减小趋势,但裂缝密度这种减小的反相关性明显低于裂缝发育率,分析认为这可能与裂缝密度受断裂以外其他因素的共同影响有关。     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区上古生界储层裂缝特征及分布评价

根据塔巴庙地区上古生界地层完钻井的岩心、薄片裂缝观测、测井裂缝解释成果的分析,结合盆地区域构造应力历史、裂缝充填物的稳定同位素特征,对研究区裂缝的成因类型进行确定,分析认为研究上古生界地层中的裂缝为典型的区域性裂缝,具有如下特征:1)岩心上表现为张性的高角度或垂直裂缝,成组出现;2)无论砂岩、泥岩均发育该类裂缝,砂岩比其他岩类相对发育;3)裂缝形成期次与最大燕山期构造活动期一致;4)裂缝产状稳定,走向与燕山期构造主应力方向基本相同;5)裂缝分布不受局部变形所制约。在总结了控制裂缝发育的地质因素后,利用有限元法古构造应力场模拟技术,结合地层特征,对研究区主要层位的区域性裂缝的分布特征进行评价。     

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。     

页岩气水平井TOC测井评价新方法

由于存在地层缺失、井眼穿层不断变化、重点层段测井曲线较少、井眼环境复杂、测井响应值与储层参数关系较为复杂等特点,页岩气储层水平井测井解释难度较大.针对该问题,本文采用“水平井钻遇地层模型—水平井间及水平井与直井响应差异分析—水平井曲线校正—基于直井的参数评价模型”的评价技术流程,进行页岩气水平井TOC测井评价.在测井评...     

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。     

齐家古潜山基岩裂缝的神经网络模式识别

在岩芯裂缝观测基础上，应用岩芯标定测井，分岩性建立了测井解释模型，分析了裂缝发育段在常规测井曲线上的响应特征，并结合钻井泥浆漏失、放空及开发动态资料，识别出典型裂缝段，将其测井响应作为训练样本集，应用神经网络模式识别技术的并行处理、分布式的信息存储、极强的自学习功能和自动调整权值的能力，对齐家古潜山76口井进行了裂缝段的识别，探索出一套综合岩芯、常规测井、测试与动态等信息进行裂缝分布预测的新方法，经钻探证实，效果良好。     

致密砂岩气藏天然裂缝发育特征及有效性评价——以四川盆地元坝地区须家河组为例

天然裂缝发育特征及有效性是制约致密砂岩气藏有效勘探开发的瓶颈。以四川盆地元坝地区须家河组为例,运用野外露头、岩心、薄片、成像测井、实验分析以及生产动态等资料,对须家河组天然裂缝发育特征及有效性开展综合研究。结果表明：元坝地区须家河组天然裂缝比较发育,以构造剪切缝为主,裂缝有效性较好。按倾角划分,裂缝以高角度缝为主,多与岩层面垂直,主要走向为：NW-SE向、近E-W向、近S-N向以及NE-SW向;天然裂缝可划分为4期：Ⅰ成岩期;Ⅱ燕山构造运动中-晚期;Ⅲ喜马拉雅构造运动早-中期;Ⅳ喜马拉雅构造运动晚期;裂缝的有效性受控于裂缝的充填程度和开度、裂缝形成时期以及现今最大主应力等。结论认为,不同类型、不同产状裂缝有效性差异性明显,其中高角度缝、直立缝以及NW-SE向、近E-W向裂缝有效性最好,对致密砂岩气藏的开发具有重大意义。     

Characterizing Fracture Spatial Patterns by Using Semivariograms

Semivariogram is applied to fracture data obtained from detailed scanline surveys of nine field sites in western New York, USA in order to investigate the spatial patterns of natural fractures. The length of the scanline is up to 36 m. How both fracture spacing and fracture length vary with distance is determined through semivariogram calculations. In this study, the authors developed a FORTRAN program to resample the fracture data from the scanline survey. By calculating experimental semivariogram, the authors found five different types of spatial patterns that can be described by linear, spherical, reversed spherical, polynomial I (for a<0) and polynomial II (for a>0) models, of which the last three are newly proposed in this study. The well-structured semivariograms of fracture spacing and length indicate that both the location of the fractures and the length distribution within their structure domains are not random. The results of this study also suggest that semivariograms can provide useful infor     

利用成像测井资料分析汶川地震断裂带科学钻探3号孔(WFSD-3)裂缝特征

WFSD-3孔是汶川地震断裂带科学钻探主要钻孔之一,全井段(终孔深度1 502.30 m)实施了连续取心(累计取心进尺1 548.44 m)和测井作业。采集到的成像测井资料包含丰富的原位地质特征信息,对裂缝、破碎带识别和构造应力场分析具有重要作用。利用该钻孔的电阻率成像测井和超声成像测井资料,结合岩心资料进行了裂缝特征分析。结果表明,WFSD-3孔岩层高角度斜交缝最为发育,其次是低角度斜交缝,垂直缝和水平缝极少;25～200 m和900～1 000 m深度范围内裂缝尤为发育;不同深度的裂缝倾向存在明显差异:410 m之上主要分布于260°～290°,410～730m集中于330°～360°,730～960 m主要分布于210°～240°,960～1 185 m与410 m之上基本一致,1 410～1 450 m与前述各深度段不同,集中于180°～200°;裂缝与破碎带、层理密切相关,宏观分布受构造控制。     

不同煤体结构煤的水力压裂裂缝延伸规律

查明不同煤体结构煤水力压裂时裂缝延伸规律能为合理井网部署奠定基础。以沁水盆地柿庄区块为研究对象,对钻井煤心裂隙进行观测,划分出4种裂隙发育程度煤。基于岩体力学理论,建立了水力压裂过程中裂缝尖端应力场计算模型和水力裂缝能否穿过天然裂隙的判断准则。根据煤层气井实测资料,验证了理论分析的可靠性,得出了不同煤体结构煤的水力压裂裂缝延伸规律。结果表明:考虑诱导应力前后,2组天然裂隙发育煤的水力裂缝延伸规律不同,随着缝长增加,诱导应力随之增大,水力裂缝单一延伸方向变为双向延伸;1组天然裂隙发育煤的发育方向与最大主应力方向夹角较小,导致考虑诱导应力前后水力裂缝的延伸方向变化不明显,整体延伸趋于天然裂隙发育方向;在粒状偶见及粉状无裂隙发育煤中,水力裂缝总是沿着最大主应力方向延伸。研究成果为该区不同应力和裂隙发育下井网合理布置提供了理论依据。      

页岩气资源量计算:以鄂尔多斯盆地中生界三叠系延长组长7为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7暗色泥页岩是重要的烃源岩。最近的勘探表明,长7具有良好的页岩气开发前景。重点利用鄂尔多斯盆地279口测井资料、18口取心井的347块岩样实验室多种分析测试资料,开展了鄂尔多斯盆地中生界延长组长7页岩气的岩性、岩相、孔隙类型、有机碳含量、热演化程度、含气性、气体储存方式及其在测井曲线的反响研究;在页岩气形成条件的研究基础上,建立了岩性、含气性、有机质含量与自然伽马、声波时差、电阻率之间的关系,有效地识别含气泥页岩;选择容积法对延长组页岩气资源量进行计算,为未来页岩气的勘探和开发奠定基础。     

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。     

南祁连盆地哈拉湖坳陷青徳地2井三叠系天然气水合物储层特征及其意义

哈拉湖地区目前基本属于地质空白区,有关天然气水合物形成及分布的研究较少,尤其针对该地区天然气水合物储层研究与认识较为有限。青徳地2井(QH-2)位于南祁连盆地哈拉湖坳陷西部,为坳陷内首口天然气水合物调查深井,钻遇第四系、新近系-古近系和三叠系。以青徳地2井三叠系主要储集岩层段岩心为研究对象,通过岩石薄片观察以及孔隙度、渗透率、密度、铸体薄片等物性测试,结合测井资料开展哈拉湖坳陷储层特征研究,结果表明: 青德地2井三叠系储层分布较广,厚度巨大,但储集性能整体较差,绝大部分属非常规储集层,且整体裂隙较不发育,较难形成类似木里地区固结岩层中的裂隙型水合物及孔隙型水合物,而该区冻土层下存在厚层第四系松散沉积物及裂隙相对发育的古近系-新近系,可为天然气水合物形成提供良好的储集空间。     

Numerical Modeling of Natural Fracture Distributions in Shale

The production efficiency of shale gas is affected by the interaction between hydraulic and natural fractures. This study presents a simulation of natural fractures in shale reservoirs, based on a discrete fracture network (DFN) method for hydraulic fracturing engineering. Fracture properties of the model are calculated from core fracture data, according to statistical mathematical analysis. The calculation results make full use of the quantitative information of core fracture orientation, density, opening and length, which constitute the direct and extensive data of mining engineering. The reliability and applicability of the model are analyzed with regard to model size and density, a calculation method for dominant size and density being proposed. Then, finite element analysis is applied to a hydraulic fracturing numerical simulation of a shale fractured reservoir in southeastern Chongqing. The hydraulic pressure distribution, fracture propagation, acoustic emission information and in situ stress changes during fracturing are analyzed. The results show the application of fracture statistics in fracture modeling and the influence of fracture distribution on hydraulic fracturing engineering. The present analysis may provide a reference for shale gas exploitation.     

Characteristics and significance of natural gas hydrate reservoir of Triassic in well QH-2 in Harlahu Depression of Southern Qilian Basin

Harlahu Depression is basically a geological blank area now. Few studies on the formation and distribution of natural gas hydrate have been published, especially the research and understanding of natural gas hydrate reservoir in this area. The borehole QH-2 is located in the western part of Harlahu Depression of South Qilian Basin, and it was the first deep drilling hole for natural gas hydrate investigation in this area, in which Quaternary,Neogene—Paleogene and Triassic strata were drilled. The authors took the core of Triassic reservoir in well QH-2 as the research object to study the reservoir characteristics of Harlahu Depression, through the thin section observation of rock, porosity, permeability, rock density, casting thin section and other physical property tests, as well as the logging data. The research shows that Triassic reservoir of well QH-2 is widely distributed with great thickness. However, the physical property of the reservoir is poor, and most parts of the reservoir were unconventional reservoirs. The fractures are not developed, so it is difficult to form fracture type hydrate and pore type hydrate in the consolidated rock stratum similar to Muli area. While, the thick Quaternary loose sediments and Tertiary strata with relatively developed fissures were developed under the permafrost regions in this area, which may provide a better reservoir space for the formation of natural gas hydrate.     

柴达木盆地东部石炭系古岩溶缝洞单元测井响应

柴达木盆地石炭系多发育致密化储层,后期成岩改造尤为重要。目前在盆地东部多口钻井中发现石炭系存在孔洞、溶缝以及溶蚀残丘等不同尺度的岩溶改造迹象,且个别钻井在该段有明显气测异常。因此,岩溶缝洞特征、缝洞测井响应是该区石炭系储层的基础问题。鉴于此,以柴东钻井资料为基础,岩石学-测井地球物理方法相结合,开展古岩溶缝洞单元测井响应研究。研究表明,石炭系岩溶缝洞可划分为风化壳型岩溶和沿构造断裂有关的岩溶缝洞两种类型。岩溶多见于克鲁克1~2段、扎布萨尕秀组以及怀头他拉与上覆层界限处。缝洞横向可对比,往往自然电位负异常,自然伽马中低值（20.5~35.0 API）,声波时差异常增高,中子（13.9%）、密度（2.50 g/cm3）有一定镜像特征,电阻率（215.2~1100.0 Ω·m）低于围岩（>1100.0 Ω·m）。该区成熟的风化壳型岩溶缝洞在测井上表现为五个结构单元,上覆层、渣状层、溶洞层、裂隙-溶缝层、致密层。岩溶风化壳缝洞为该区主要岩溶缝洞类型,改造强度大于裂缝型,且共生。二者改造机制各异,但改造时间近似,推测为印支期的构造响应,时间持续到早中侏罗世甚至到早白垩世结束。      

塔巴庙气田上古生界致密储层裂缝系统基本特征及其在天然气成藏中的作用

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以垂直或高角度裂缝为主的区域性分布构造裂缝系统,与区域构造变形具有同序性;其次为与地层局部挠曲变形有关的低角度构造裂缝系统。我们结合研究区裂缝系统的形态、产状、密度及裂缝分布范围等表观特征和前人区域应力场演化研究成果后认为,与区域水平挤压应力为主的多期隆升构造有关的区域性裂缝系统在塔巴庙地区天然气成藏过程中起双重作用,在自生自储组合中区域性裂缝以输导作用为主,在下生上储组合中储集作用为主。天然气成藏模式的建立,无疑对塔巴庙主力目的层盒2 3的勘探开发提供一定指导作用。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩储集层裂缝测井识别与有效性分析*

中国页岩油资源潜力巨大,裂缝的发育程度是影响页岩油产量高低的重要因素。以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩储集层为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定、常规及成像测井方法总结归纳了研究区裂缝的发育特征,提出“常规+成像+岩心”的页岩储集层裂缝测井综合识别方法,建立了典型裂缝发育类型的测井综合识别图版。结果表明,玛湖地区天然裂缝在风三段密集发育,风一段次之,风二段中部几乎不发育。裂缝主要在长英质页岩、云质页岩和混合质页岩中发育,以高角度构造裂缝与低角度成岩裂缝为主,开启程度高,少数被碳酸盐矿物充填,走向主要为NW-SE向。基于裂缝参数定量计算结果,结合岩性及矿物组分和地应力等因素分析了储集层裂缝有效性。研究认为,脆性矿物组分含量高、走向平行于现今水平最大主应力的高角度未充填裂缝发育段对储集层有效性存在明显的控制作用,与产液资料较为吻合。此裂缝测井综合评价方法效果显著,可为页岩储集层裂缝识别与有效性评价提供方法支撑。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩储集层裂缝测井识别与有效性分析*

中国页岩油资源潜力巨大,裂缝的发育程度是影响页岩油产量高低的重要因素。以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩储集层为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定、常规及成像测井方法总结归纳了研究区裂缝的发育特征,提出“常规+成像+岩心”的页岩储集层裂缝测井综合识别方法,建立了典型裂缝发育类型的测井综合识别图版。结果表明,玛湖地区天然裂缝在风三段密集发育,风一段次之,风二段中部几乎不发育。裂缝主要在长英质页岩、云质页岩和混合质页岩中发育,以高角度构造裂缝与低角度成岩裂缝为主,开启程度高,少数被碳酸盐矿物充填,走向主要为NW-SE向。基于裂缝参数定量计算结果,结合岩性及矿物组分和地应力等因素分析了储集层裂缝有效性。研究认为,脆性矿物组分含量高、走向平行于现今水平最大主应力的高角度未充填裂缝发育段对储集层有效性存在明显的控制作用,与产液资料较为吻合。此裂缝测井综合评价方法效果显著,可为页岩储集层裂缝识别与有效性评价提供方法支撑。     

Fracture and stress orientation from borehole image logs: A case study from Cambay basin,India

The Deccan trap basalt, laid down by multiple lava flows during upper Cretaceous to Paleocene times forms the basement of current study in Cambay basin. As such, there is great interest and value in fracture detection and evaluation of fractured basement reservoirs in the Cambay basin. The procedure for identification and evaluation of natural as well as induced fractures in basaltic basement of the Cambay basin is presented in this work. In this study formation micro-imager (FMI) and extended range micro-imager (XRMI) log data for fracture identification is used. The Deccan trap basaltic basement of the study area, comprising five wells in the Tarapur-Cambay block, has potential for holding commercial hydrocarbon due to the presence of fractures and weathered basement. Both image logs (FMI, XRMI) identify three types of fracture including open (conductive), partially open and closed (resistive) fractures, of which open and partially open fractures are important for hydrocarbon accumulation. Fracture dip ranges from 10° to 80°. Image logs have also identified washout, breakout and drilling-induced fracture zones. The strike direction of the open natural fractures for four wells varies from N60°E to N30°E whereas the strike direction of most natural fracture in the fifth well is oriented towards N20°W. The orientations of drilling-induced fractures and breakouts may be interpreted for the in-situ stress direction over the logged interval. Drilling-induced tensile fractures, identified over the depth interval of 1969–1972 m, and borehole breakouts over the interval of 1953–1955 m in one well, suggest an orientation of maximum in-situ horizontal compressive stress (S_H) lies in the north-south direction. The azimuths of open natural fractures in the same well vary from north-south to N30°E. It is expected that the direction of fluid flow will be controlled by open natural fractures and therefore would be in a direction parallel to the S_H direction, which is orthogonal to the minimum horizontal stress (S_h) direction. The orientations observed are consistent with the present day S_H direction in the study area of Cambay basin.