川西DY构造须家河组致密砂岩储层裂缝分布控制因素

川西DY构造须家河组致密砂岩储层发育4种类型裂缝:构造缝、成岩缝、异常高压缝以及诱导层理缝,其中以高角度的平面"X"剪切缝为主.该区裂缝的发育分布受构造应力、构造部位、岩性、岩层厚度以及流体压力等因素的控制.构造应力的方向和强度控制了全区裂缝的类型和裂缝产状,在北西向(NW)挤压应力的作用下形成了高角度的南北向(NS)...     

准南逆冲褶皱带逆冲断层构造活动与油气运聚

准噶尔盆地南缘逆冲褶皱带为新生代以来一直活动的逆冲构造带,因此该地区的油气勘探必须以此为重点而非古逆冲带。据地面地质、地震和钻井数据分析,准南逆冲带的逆冲断层倾角主要集中在30°±5°和50°±5°.应力分析表明,主压应力与断层为30°±5°夹角,最大主应力与最小主应力比最小,表明存在最大的流体压力,断层周围的流体沿着最大主应力方向发生流动,断层成为流体运移的通道。而为主压应力与断层倾角在50°±5°夹角时,断层重新活动需要更高的流体压力,导致断层封闭性相对较好。准南逆冲褶皱带在构造挤压作用下逆冲断层向北扩展,作为断层滑脱面的古近系安集海河组泥岩形成更高的构造超高压,同时造成安集海河组之下紫泥泉子组砂岩水平渗透性远大于垂直方向渗透性,可以发育有利储集层,成为南缘地区主要勘探目的层。     

中国西部盆地挤压逆冲构造带低角度裂缝的成因及意义

低渗透储层裂缝通常以高角度构造裂缝为主,但在中国西部盆地挤压逆冲构造带的低渗透储层中,还发育一类低角度构造裂缝。这类裂缝主要发育在逆冲断层或滑脱层附近的中砂岩和粗砂岩中,裂缝与层理面呈小角度斜交,具有较好的等间距性。部分裂缝被方解石、石英、沥青或碳质充填,部分裂缝具有明显的溶蚀现象,并与高角度构造裂缝呈相互切割关系。地质分析和数值模拟研究表明,这类低角度裂缝的形成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,而非卸载成因。这类低角度裂缝的发育范围较大,横向连通性好,水平渗透率高,并且和高角度裂缝相互交织在一起,可以构成良好的裂缝网络系统,有利于油气在低渗透地层中的富集和形成高产油气井。     

中国中西部两期前陆盆地的形成及其控气作用

前陆盆地是指呈线性收缩于造山带和克拉通之间、由造山带逆冲负荷引起挠曲并沉降成狭长的沉积单元。中国中西部中新生代前陆盆地都处于特提斯北缘盆地群东端,其形成主要受特提斯演化控制。中生代以来,中国中西部地区分别在中生代早期、新生代晚期发育两期前陆盆地,又被分为3类、4种相应的前陆盆地(前陆逆冲带),主要由前陆盆地早期拉张环境下的细粒沉积物或碳酸盐岩和前陆挤压期的粗粒沉积物叠置而成,成为前陆盆地特有的二元结构。发育了前陆盆地特有的天然气地质特征,即拉张构造背景下沉积有效的烃源岩层系、挤压背景下发育前陆逆冲带、喜山期形成成排成带的大型圈闭。早期前陆逆冲带被后期构造改造叠加,主体部位构造圈闭破坏严重,冲断带前锋、前渊、前缘斜坡和隆起部位圈闭保存较好;晚期前陆逆冲带与前缘隆起构造圈闭发育,成藏条件好,是近期勘探的主攻目标。     

构造应力-流体压力耦合作用下的裂缝发育特征——以渤海湾盆地东濮凹陷柳屯洼陷裂缝性泥页岩“油藏”为例

利用岩心观察、流体包裹体分析和盆地模拟等方法,考虑构造应力与流体压力耦合关系,对渤海湾盆地东濮凹陷柳屯洼陷沙三上亚段盐间强超压裂缝性泥页岩"油藏"中的裂缝发育特征进行了研究。结果表明:1该油藏的裂缝以构造裂缝和水力破裂缝为主,强超压区域内裂缝产状散乱,甚至发育水力破裂水平缝;2超压通过改变岩石的孔隙弹性响应和渗透力作用来改变地层的差异应力和主应力方向,从而影响裂缝的类型和产状;3构造裂缝和水力破裂缝可细分为7种应力状态类型、3期发育,其中纵张和横张裂缝主要在第1期发育,水力破裂缝主要在第2期内构造抬升前发育,构造剪裂缝主要在第2和第3期发育,构造应力和超压均强烈发育时裂缝类型和产状呈多样化。     

柴达木盆地的最终定型期——第四纪

柴达木盆地发育在结晶基底与褶皱双层基底之上,经侏罗纪的拉张形成断陷、箕状断陷,白垩纪的挤压形成坳陷。早第三纪（古近纪）的拉张同样形成断陷、箕状断陷,晚第三纪（新近纪）一第四纪的挤压也形成坳陷式的沉积盆地。第四纪强挤形成柴达木统一的逆掩逆冲推覆体,在这多层结构的陆盆最终定型形成台南、涩北1号、涩北2号等第四系背斜构造和天然气藏。这些构造在含气部位地震剖面都呈现出”负背斜”异常,这是储层聚集了天然气之后速度变小的正常效应。这一类型天然气藏的发现,使得其他盆地不能忽视第四系油气藏的勘探。     

青东凹陷新生代构造应力场特征及其与油气运聚的关系

运用二维有限元方法对青东凹陷新生代构造应力场进行数值模拟,分析了新生代不同阶段构造应力场的差异性和空间分布的规律性,探讨了构造应力特征与油气运聚的关系。研究指出,古近系孔店组—沙河街组沙四下段沉积期为构造转型期,青东凹陷处于北北东—南南西拉张应力场作用下,以北西向断裂体系发育为主,郯庐断裂左旋走滑作用较弱,拉张作用强于走滑作用;沙河街组沙四上段—沙二段沉积期,青东凹陷处于北北西—南南东的拉张应力场作用下,郯庐断裂转为右旋走滑,走滑和拉张作用均较强;沙河街组一段—东营组沉积期,青东凹陷整体处于右旋剪切构造应力场作用下,盆地所受区域拉张应力减弱;东营组沉积末期,青东凹陷整体处于右旋挤压构造应力场作用下,郯庐断裂带由右旋张扭运动转化为右旋压扭运动;新近系馆陶组—明化镇组沉积期,郯庐断裂带右旋剪切作用和拉张应力均较弱。青东凹陷成藏关键时期有利生烃区带产生的油气在北南、北北西—南南东最大主应力作用下沿北西—南东方向分别运移至西部斜坡带、过渡带及东部的走滑带,现今盆地最小主应力低值区和剪应力高值区为油气有利运聚区带。     

“盆”“山”耦合在异常高压盆地流体研究中的应用

这是以"盆""山"耦合理论指导盆地异常高压研究的首次尝试。异常高压的成因和分布特征主要取决于区域构造应力场,在挤压型盆地中形成异常高压的主控因素是挤压应力和天然气(油气)充注,异常高压呈平行造山带的(宽)带状或连续的面状分布;拉张型盆地和剪切—拉分盆地的主控因素是热作用。异常高压在拉张型盆地中为散点状或被分隔的面状分布,在剪切型盆地中呈点状或散点状分布。不同类型的盆地内断裂的产状不同,决定了异常高压有不同的传导方向,挤压—反转时异常高压的保存或释放(泄压)也各具特点。这为"盆""山"耦合从指导盆地动态演化的研究发展引伸为指导储层和流体动态演化的研究跨出了重要的一步。     

大民屯凹陷安福屯潜山带古构造应力场与裂缝发育特征的光弹物理模拟实验研究

裂缝的形成和演化受古构适应力场控制，根据对辽河坳陷大民屯凹陷安福屯潜山带前新生界基岩顶面构造演化的分析，认为其裂缝的形成和演化受到燕山期挤压应力场，喜马拉雅期房身泡组至沙河街组沉积期的两期拉张应力场和喜马拉雅期东营组沉积期右行剪切应力场的影响和控制。采用光弹物理模拟实验法，得到了安福屯潜山带前新生界层岩顶面这3期古构造应力场的最大主应力方向图、最大主应力和最小主应力轨迹图和应力级值分布图。依据实验结果，认为燕山期挤压应力场诱发了北东东和南西西向裂缝的形成和沉化，喜马拉雅期拉张应力场导致了北北东和北北西向裂缝的出现。喜马拉雅期右行剪切应力场控制了近东西向裂缝的展布，预测了安福屯潜山带前新生界基岩顶面高密度裂缝区的分布。图0参9     

库车山前逆冲带超压流体主排放通道对油气成藏的控制

前陆逆冲带通常具有异常高压、构造圈闭发育和成藏条件复杂的特点,是油气勘探的高风险地区。对库车坳陷克拉苏逆冲带钻井、地质、地球化学资料的研究证实,克拉2特大型气藏形成于超压流体主排放通道上。该区构造挤压强烈,逆冲断裂活动伴随着下第三系膏泥岩/盐岩塑性流动,那些与膏泥岩/盐岩封闭层变薄、形成局部薄弱带相关的断层成为超压流体排放的主要通道。超压流体主排放通道是该区天然气垂向运移的主要途径,使得下部烃源岩层系中的天然气不断地向上部白垩系它源储层运移。超压流体排放有助于形成溶蚀孔隙,改善储层物性。综合研究表明,超压流体主排放通道对该区天然气成藏具有控制作用。     

脆性低渗透砂岩破裂准则研究

在裂缝的定量研究中,通常需要选用一定的破裂准则来确定岩石在应力作用下裂缝形成时间以及裂缝的方向。构造裂缝往往不是以单一的形态出现,有张裂缝,也有共轭剪裂缝,甚至还有介于二者之间的张剪缝,因此,实际研究中要综合运用张裂缝准则和剪裂缝准则。在莫尔-库仑与格里菲思破裂准则的基础上,结合岩石力学实验,建立了适于低渗透砂岩储集层的岩石破裂判断准则,张裂缝准则选用格林菲斯准则,剪裂缝准则选用莫尔-库仑准则。     

裂缝性低渗透砂岩油藏合理注水压力——以鄂尔多斯盆地安塞油田王窑区为例

以鄂尔多斯盆地安塞油田王窑区长6油层为例,利用相似露头、岩心及测井资料,在评价天然裂缝发育特征的基础上,求取了不同组系裂缝开启压力及地层破裂压力,分析影响裂缝开启压力的各种因素,进而探讨如何合理确定低渗透油藏注水压力界限。安塞油田王窑区长6油层以发育高角度构造裂缝为主,其主要方位依次为NEE-SWW、近E-W、近S-N和NW-SE向,不同组系裂缝开启压力差异较大,主要受埋藏深度、裂缝产状、孔隙流体压力及现今地应力等因素影响。合理注水压力的确定要根据各井组天然裂缝发育情况。在不发育天然裂缝的井组,注水压力不应大于地层破裂压力,避免地层发生大规模破裂而形成裂缝型水窜通道;对于发育天然裂缝的井组,若裂缝开启压力小于地层破裂压力,合理注水压力界限不应大于裂缝开启压力,以防止裂缝大规模开启和延伸;若裂缝开启压力大于地层破裂压力,则要以地层破裂压力厘定合理注水压力,以防止地层发生新的大规模破裂。     

宝北区块构造应力场模拟及裂缝预测

以焉耆盆地博湖坳陷宝北区块为例,对由冲起构造模式控制的致密砂岩储层的裂缝发育特征进行系统研究,并在此基础上,对古应力场进行模拟,进而对研究区裂缝发育区进行预测.结果表明:宝北区块致密砂岩储层中裂缝发育,主要为天然构造缝,包括剪切裂缝、张性裂缝和挤压裂缝.采用三维有限元法进行精细地质建模和古构造应力场模拟,恢复了目的层在...     

低渗透砂岩裂缝参数与应力场关系理论模型

以低渗透砂岩为研究目标,借助于地质力学原理,从应力场和裂缝主要参数的关系入手,以裂缝开度、密度为桥梁,在适用性破裂准则优选的前提下,通过实验和理论推导的方法,建立应力-应变和裂缝开度、密度的力学模型,得到应力场 能量和裂缝参数的一套定量化方法。结果表明：能量方法和破裂准则相结合是建立应力场和裂缝参数力学模型的有效途径,当岩石内部应力状态超过破裂条件后,裂缝密度、开度都随应变能密度的增加而增加;低渗透砂岩裂缝主要在古应力场下形成,其裂缝开度、密度都比现今应力场作用下大很多,现今应力场不利于裂缝的形成,裂缝开度可通过裂缝壁面上承受的正应力和剪应力计算得到。最后,以史南油田史深100块沙三中油藏低渗透砂岩为例,进行了古、今应力场的数值模拟和裂缝参数预测工作,并得到了良好的效果。     

川西彭州地区雷四段储集层构造裂缝特征及定量预测

川西彭州地区雷四段储集层构造裂缝发育,但其分布特征不清楚,严重影响雷四段天然气的高效开发。利用露头、岩心和岩石薄片观测,描述了储集层构造裂缝的发育特征,采用有限元方法模拟了喜马拉雅运动期的构造应力场,基于岩石破裂准则和弹性应变能预测了雷四段储集层构造裂缝的发育情况。结果表明,储集层构造裂缝以剪切裂缝为主,裂缝走向主要为北东—南西向、北西—南东向、近南北向和近东西向,裂缝延伸长度主要为10~70 m,构造裂缝密度主要为5~10条/m,喜马拉雅运动期生成的裂缝大都未被充填。喜马拉雅运动期雷四段最小水平主应力、最大水平主应力以及差应力分别为72.30~106.50 MPa、126.00~183.47 MPa和48.51~92.46 MPa。研究区断裂带预测构造裂缝密度远超过15条/m,雷四段预测构造裂缝密度主要为5~11条/m,背斜高部位的构造裂缝密度较两翼低,说明研究区裂缝的分布同时受构造位置和断层的控制。构造裂缝密度预测结果与实测结果的相对误差为4.2%~10.7%,预测结果可靠,为彭州地区雷四段碳酸盐岩气藏的勘探开发提供了地质依据。     

FMI成像测井在碳酸盐岩裂缝和断层研究中的应用

FMI成像测井在碳酸盐岩裂缝和断层的研究中具有重要的作用,通过总结塔里木盆地2口典型探井奥陶系鹰山组碳酸盐岩储层的成像测井特征后,认为成像测井可识别天然裂缝和诱导缝,其中天然裂缝又包括构造成因的高角度裂缝、中低角度裂缝、共轭裂缝、网状裂缝和非构造成因的缝合线;也可识别出天然裂缝中的方解石、泥质和有机质等裂缝充填物;同时也可拾取裂缝的走向、倾向和倾角等表征裂缝的参数。成像测井可通过地层重复特征、并结合岩心和地震构造解释成果识别探井钻遇断层的上、下盘的产状和断裂破碎带的特征,较为精细地刻画断层。     

泌阳凹陷安棚鼻状构造的沉积成因及裂缝分布

泌阳凹陷安棚深层系储层胶结致密,属于特低孔隙度和特低渗透率储层。储层中天然裂缝较发育,以高角度或垂直裂缝为主,裂缝性质为张性破裂和剪切破裂。采用先进的定向取心和声电成像测井等天然裂缝识别技术,定量确定了裂缝组系产状及分布。通过研究应力场在平面上的变化规律,确定了裂缝在平面上的分布特征。提出了安棚鼻状构造的沉积成因机制,并分析了鼻状构造与裂缝形成的关系。     

曹台变质岩潜山裂缝系统形成的构造期次

在对辽河坳陷大民屯凹陷曹台变质岩潜山裂缝性储集层的发育期次研究中，通过岩心、薄片观察分析裂缝的特征和彼此切割关系，分析裂缝中充填的方解石包裹体性质，确定曹台变质岩潜山的裂缝系统属于被溶蚀作用改造的碎裂缝。有3期构造裂缝系统：早期裂缝系统是燕山期挤压块断构造作用的结果；中期裂缝系统在沙三段沉积期末区域性抬升挤压作用下形成，多具有剪切性质；晚期裂缝系统在东营组沉积期末的强烈抬升影响下形成，明显追踪前期裂缝并切割前期裂缝。碳、氧同位素组成分析表明，裂缝中方解石的生成与海水无关，属于中生代以后的淡水产物。研究区构造运动对形成有效储集空间的建设性作用比破坏性作用更明显。图2表1参9