基于成因机理及主控因素约束的多尺度裂缝“分级-分期-分组”建模方法——以四川盆地元坝地区上二叠统长兴组生物礁相碳酸盐岩储层为例

油气藏中普遍发育多类、多尺度天然裂缝,其成因具有多期次性,规模具有多级次性,发育受多种地质因素综合控制,这些特点为裂缝的精细三维地质建模带来了很大挑战。以四川盆地元坝地区上二叠统长兴组生物礁相碳酸盐岩储层为例,提出了一种基于成因机理及主控因素约束的多尺度裂缝“分级-分期-分组”三维地质建模方法,认为多尺度裂缝建模应遵循等时约束、层次约束及成因控制等原则,建模过程中应充分开展裂缝地质研究,根据研究区实际建立合理的裂缝级次、期次划分方案,分级、分期开展裂缝三维建模。(1)大尺度裂缝主要采用确定性方法进行建模,中-小尺度裂缝则采用其成因机制和发育主控因素进行约束建模;(2)在裂缝分期、分组描述和参数统计获得关键地质规律认识的基础上,通过地质力学方法分期开展中-小尺度裂缝分布预测,进而采用“分期-分组”的思路进行建模;(3)最终将大尺度裂缝模型和中-小尺度裂缝模型进行融合,得到多尺度裂缝网络模型。元坝地区长兴组储层多尺度裂缝建模实践表明,上述建模方法可有效弥补传统方法在建立中-小尺度裂缝模型精度方面的不足。     

四川盆地元坝地区长兴组礁滩相储层天然裂缝有效性评价

研究裂缝的有效性对认清储层类型和性质、明确储层渗流机制及确定合理的开发技术政策界限等都具有重要的意义。为此,以四川盆地东北部元坝地区上二叠统长兴组礁滩相储层为例,利用岩心、薄片、成像测井及生产动态等资料,在评价天然裂缝特征的基础上,对不同类型裂缝的有效性进行了研究,分析影响裂缝有效性的主要地质因素并阐明有效裂缝的开发意义。研究结果表明:(1)元坝地区长兴组碳酸盐岩储层主要发育构造裂缝和成岩裂缝,其中构造裂缝包括剪切裂缝和张性裂缝,成岩裂缝包括溶蚀缝、构造—溶蚀缝以及压溶缝;(2)高角度构造缝有效性最好,其次为水平缝,再次为斜交缝,压溶缝有效性最差;(3)构造裂缝中NW—SE向及近E—W向裂缝的有效性要好于NE—SW向裂缝;(4)裂缝形成时间越早,越容易被方解石或白云石充填而成为无效裂缝;(5)在油气充注之前或与之同时形成的裂缝易被有机质充填成为无效裂缝,在油气充注之后的晚期裂缝大多为有效裂缝,对储层贡献最大;(6)与现今地应力最大主应力方向近平行的裂缝张开度大,有效性好。结论认为,天然裂缝的充填特征和开度特征决定了裂缝是否有效,而有效裂缝的发育程度、裂缝分布及组合特征、缝洞的匹配关系等进一步决定了有效裂缝的开发意义;当有效裂缝较为发育且相互连通形成较大范围的裂缝网络,才能对储层中分散、孤立的孔隙和溶蚀缝洞起到较好的连通作用,极大地改善储层物性,使得气井获得高产。     

川东北元坝地区陆相储层天然裂缝发育特征及分布模式

川东北元坝地区陆相储层中发育多类天然裂缝且主控因素复杂.文中利用岩心、薄片及成像测井等资料对天然裂缝成因类型及发育特征进行了描述,并对控制裂缝发育的主要地质因素进行了分析,最终总结出研究区陆相储层天然裂缝分布模式.元坝地区陆相储层主要发育构造缝,具有多期发育的特征,且不同层段裂缝发育特征差异较大,主要受岩性、层厚及构造...     

深层海相碳酸盐岩储层非均质性研究进展

近年来,中国在深层海相碳酸盐岩油气领域取得了丰硕的勘探开发成果,但随着部分深层油气藏逐渐进入开发中后期,强烈的储层非均质性对开发效果的影响逐渐显现,亟需对储层非均质性开展研究,以指导油气藏的调整挖潜。深层海相碳酸盐岩储层中孔、缝、洞等多重介质普遍发育,其形成演化受多期次、多种地质因素作用综合控制,具有耦合发育的特点,使储层呈现出多尺度的强非均质性特征。目前,针对深层海相碳酸盐岩储层非均质性的研究尚处于起步阶段,参考碎屑岩储层非均质性相关理论和研究方法开展碳酸盐岩储层非均质性研究存在针对性和适用性不足的问题。如碎屑岩储层非均质性的层次分类方案并不完全适用于深层海相碳酸盐岩储层,至今还没有建立一套公认的适用于碳酸盐岩储层的非均质性层次分类方案。深层海相碳酸盐岩储层非均质性更加复杂,缺乏对不同介质耦合发育下多尺度非均质性形成机制和分布规律的系统认识。此外,利用传统方法开展深层海相碳酸盐岩储层非均质性空间分布预测和表征精度仍难于满足实际生产需要。下一步研究方向包括：一是开展多重介质系统耦合控制下的多尺度非均质性形成机理研究,建立多尺度非均质性发育模式;二是建立具有适用性的深层海相碳酸盐岩层次（类型）划分方案,结合新技术手段不断提高多尺度非均质性空间分布预测及表征精度;三是开展多尺度非均质性渗流机理研究,阐明非均质性对开发的影响。     

新场气田储层裂缝特征及其与动态气水分布的关系

利用岩心、测井及生产测试等资料,在评价天然裂缝特征的基础上,分析了不同类型裂缝的常规测井响应特征,并利用常规测井资料对其进行识别,进而评价不同类型裂缝与气藏动态气水分布之间的关系,并探讨其地质成因。研究表明,新场气田须二段储层主要发育构造裂缝和成岩裂缝2种成因类型。其中,绝大多数构造裂缝为剪切裂缝,按其倾角特征可进一步分为高角度缝、斜交缝和低角度缝;成岩裂缝主要为层理缝,有效性较好,对整体上改善储层物性贡献较大。新场须二段气藏动态气水分布与裂缝发育程度及裂缝类型关系密切,其中以发育低角度裂缝或网状缝为主的储层表现为产水或快速高含水,而以高角度缝发育为主的储层往往为高产气层,且稳产时间相对较长。研究认为,基于该区气藏气水分布的复杂特点,储层中不同类型的天然裂缝造成渗透率的各向异性是影响气藏动态气水分布的关键因素。      

致密储层脆性特征及对天然裂缝的控制作用——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层为例

研究致密储层脆性特征及对天然裂缝的控制作用对天然裂缝定量预测具有重要意义。在总结了国内外脆性测试的20余种方法的基础上,重点论述了非常规油气中脆性评价方法的发展和应用情况,并以鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层为例,在天然裂缝发育特征的基础上,对储层脆性特征进行评价,并探讨储层脆性对裂缝的控制作用。研究表明,陇东地区长7储层发育多组高角度构造裂缝,这些裂缝广泛分布在不同的岩性中。储层中不同岩性脆性特征差异性较大,其中砂岩脆性最大,含泥质砂岩次之,泥岩脆性最小,表现出随着泥质含量增加,脆性指数逐渐减小的特征。在特定的古构造应力背景下,储层脆性控制了天然裂缝的发育特征及发育程度。当岩层脆性指数大于某一值时更易发育高角度裂缝,而低于这一值时更易发育中-低角度裂缝。脆性也控制了储层自身的破裂能力。随着岩层脆性指数增大,在构造应力作用下岩层越易发生破裂导致裂缝发育程度较高;而脆性指数越低,岩层越易发生形变而非破裂,裂缝发育程度较弱或基本不发育。     

低渗透砂岩油藏注水诱导裂缝发育的主控因素——以鄂尔多斯盆地安塞油田W区长6油藏为例

低渗透油藏在长期注水开发过程中会产生注水诱导裂缝,严重影响油藏开发特征。以鄂尔多斯盆地安塞油田W区长6油藏为例,利用地质、测井、分析测试及生产动态等资料,对注水诱导裂缝形成及发育的主控因素进行了研究。注水诱导裂缝在形成和发育过程中主要受地质和工程两大因素综合控制,其中地质因素包括天然裂缝、现今地应力、储层构型及储层岩石力学性质等,工程因素主要包括人工裂缝和注采参数（如注水时长、注水量、注采比或注采量）等。天然裂缝和人工裂缝为注水诱导裂缝的形成提供了物质条件;现今地应力控制了注水诱导裂缝发育的优势方向,并间接影响其延伸过程中的难易程度;不同级次构型单元控制注水诱导裂缝的规模,不同级次的构型界面影响注水诱导裂缝的持续延伸;储层岩石力学参数一定程度上影响了注水诱导裂缝的延伸路径;注采参数则直接控制了注水诱导裂缝的形成和延伸速度。     

鄂尔多斯盆地安塞地区长6储层裂缝特征及主控因素

以鄂尔多斯盆地安塞地区长6储层为例,利用岩心、露头、测井及分析测试等资料,在明确天然裂缝成因类型及裂缝参数分布特征的基础上,阐明了裂缝发育的主控因素。安塞地区长6储层发育构造裂缝、泥岩滑脱缝及成岩裂缝等,裂缝的方位以北东向~北东东向为主,少量近东西向及北西向。大部分构造裂缝的纵向延伸高度小于1.2 m,平面上单条裂缝延伸长度不超过21 m,地下围压条件下裂缝开度大多小于100μm;裂缝有效性较好,仅10%左右的裂缝被矿物充填。长6储层中裂缝发育具有较强的非均质性,主要受岩性、层厚、沉积微相、岩层岩石力学性质等因素综合控制。钙质砂岩和粉砂岩中裂缝最为发育,泥岩中裂缝最不发育。裂缝规模随着层厚增大而增大,但裂缝密度逐渐减小。席状砂内裂缝最为发育,水下分流间湾裂缝最不发育。脆性较大的岩层裂缝发育程度高,且多以高角度缝为主,而脆性较小的岩层裂缝发育程度差,且多为低角度缝。     

宁合地区长7致密储集层天然裂缝发育特征

根据露头、岩心和成像测井等资料研究认为,鄂尔多斯盆地宁县—合水地区延长组长7致密储集层发育构造裂缝和成岩裂缝,高角度构造裂缝为主要裂缝类型.高角度剪切裂缝有东西向、南北向、北西—南东向和北东—南西向4组,其中以北东—南西向和东西向为主.裂缝发育程度受控于岩性、层厚、沉积微相和岩层非均质性等因素,其中,非均质性是主要因素.长7致密储集层天然裂缝发育,受现今地应力影响,北东—南西向裂缝会优先启动,成为主要的渗流通道,同时岩石脆性指数高,有利于体积压裂,形成复杂的裂缝网络系统.     

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。