断层附近地应力扰动带宽度及其影响因素

在建立正断层模型的基础上,利用三维有限元数值模拟方法研究了断层附近地层中的地应力变化规律。其结果表明,由于断层活动,在断层附近普遍发育应力扰动带;在应力扰动带范围内,地应力方向和大小发生明显的变化,断层中部附近应力值普遍较低,而断层端部的应力值通常异常增大。应力扰动带的分布范围主要受断层规模的控制,与断裂带的岩石力学性质、断层走向、断层面形态和边界应力条件等因素也密切相关。随断层长度和断距逐步增大,应力扰动带的宽度相应增加。断裂带的岩石越破碎,其岩石弹性模量越低,断层对地应力的影响宽度越大。断层走向与区域最大水平主应力方向越接近垂直、断距与断层长度的比值越大,区域内的差应力越大,则扰动带宽度与断层规模的比值也越大。选择渤海湾盆地BZ-X油田进行验证,在建立油田实际三维地质模型基础上,根据边界应力条件,利用三维有限元方法对沙河街组二段的地应力分布进行了数值模拟计算。根据断层周围的地应力变化,确定了应力扰动带的分布范围,断层附近应力扰动带宽度的分布规律与正断层模型分析结果相一致。      

四川长宁地区页岩储层天然裂缝发育特征及研究意义

页岩气是非常规天然气的一种,具有极低的孔隙度和基质渗透率,在勘探开发过程中势必要进行天然裂缝研究和评价.通过对长宁地区大量野外露头及岩心的观测统计,采用了页岩天然裂缝的地质成因、力学性质和形态特征相结合的页岩裂缝分类方案,将该区天然裂缝划分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝三类,其中构造裂缝进一步依据形态及力学性质划分为穿层剪切缝、层内扩张缝和顺层滑脱缝;成岩裂缝进一步依据形态特征划分为层理缝和收缩缝.本文论述了分类方案的合理性,并分别阐述了页岩中各天然裂缝类型的特征.在此基础上,总结了页岩天然裂缝研究对页岩气勘探开发的作用及意义.层内扩张缝和页理缝影响页岩气的富集,而穿层剪切缝和顺层滑脱缝则在不同地质背景中影响页岩气的保存.     

四川盆地龙马溪组页岩孔隙度实验方法分析

孔隙度是页岩气藏勘探、评价的关键参数,快速、准确测定页岩孔隙度对于储量计算至关重要。目前有氦气法、液体饱和法、图像分析法应用于页岩孔隙度测定,但方法间、实验室间比对效果欠佳。本文选取69件四川盆地下志留统龙马溪组页岩样品,应用X射线衍射、氩离子抛光-扫描电镜、压汞-氮气吸附等分析测试技术研究样品特征,开展方法间的孔隙度测定比对实验,分析各方法的适用性。结果表明：①龙马溪组页岩黏土含量高、有机质孔隙多、孔喉细小、渗流能力差,导致了外来液体和气体难以快速进入孔隙中,对岩心图像资料的分辨率有很高要求;②液体饱和法(酒精法)使用20MPa压力饱和样品24h,导致了岩心损伤,测得的孔隙度偏离真实值;图像分析法因忽略了矿物基质中的微孔(孔径 < 2nm)和介孔(孔径 < 50nm)等因素使孔隙度测定结果不可靠;③氦气法孔隙度测定结果与烘干温度、稳定时间密切相关,温度越高则测得的孔隙度越大,稳定时间过短会使孔隙度结果偏小。在60℃下烘干岩心24h以上至恒重状态后,通过设置合理的稳定时间,氦气法可获得准确的孔隙度结果,适当提高注入压力有助于加快实验速率。     

鄂尔多斯盆地宁县-合水地区长6、长7、长8储层裂缝差异性及开发意义

根据露头、岩心及测井等资料,对比研究了宁县—合水地区长6、长7、长8储层裂缝发育特征的差异性,并讨论其开发意义。宁县—合水地区长6、长7、长8储层均发育构造裂缝和成岩裂缝两种成因类型,但各储层的裂缝产状、裂缝规模(纵向高度及平面长度)及裂缝发育程度存在较大差别。长6储层主要发育近东西向和近南北向两组裂缝,长7储层北东东—南西西向裂缝最为发育,其次为近东西向和近南北向,长8储层北东东—南西西向裂缝最为发育,其次为近东西向裂缝和北西西—南东东向;各储层均以发育高角度构造裂缝为主,但长6储层还发育一定数量中低角度泥岩滑脱裂缝,比例相对较大;在裂缝规模和裂缝发育程度上,长7储层裂缝最为发育,规模相对较小,长8储层裂缝发育程度最差,但具有较大的裂缝规模,长6储层裂缝发育程度和规模介于以上两者之间。由于长6、长7、长8储层裂缝发育特征的差异性,在现今地应力场作用下不同层位、不同产状裂缝开启能力会存在差异,因此在进行注水开发时,要根据各储层裂缝的发育情况,准确计算不同层位裂缝开启压力值,进而确定合理的注水参数,避免注水压力过大造成裂缝大规模开启。此外,通过计算长6、长7、长8储层脆性指数可知,长7储层脆性相对较大,且天然裂缝最为发育,适合采取体积压裂进行储层改造。