十屋油田营城组储层裂缝发育特征及控制因素

十屋油田营城组属于低孔、特低渗储层,裂缝能最有效地提高储层渗透率。通过岩心裂缝描述,镜下观察,对十屋油田营城组低孔、特低渗储层构造裂缝的组系和产状、裂缝长度、宽度、密度、充填特征、期次及其主要控制因素进行了分析研究。结果表明,十屋油田营城组主要发育四期裂缝,分别为营城末期和登娄库末期发育的近南北（ 10°± 15°） 向和近东西（ 290°±15°） 向的高角度共轭剪切缝、北东（ 45°±15°） 向控盆断裂的伴生缝、北西（ 325°±15°） 向高角度张性缝、嫩江末期和明水末期发育的北东向（ 45°±15°） 派生剪切缝和北北东（ 35°±15°） 向及北西（ 325°±15°） 向的高角度直立剪切裂缝。裂缝发育分布主要受控于岩性、构造应力场和构造位置。通过对十屋油田营城组裂缝的研究,为十屋油田营城组勘探开发提供了方向和依据。     

大邑构造须二段储层裂缝预测

通过分析大邑构造带的构造成因及动力来源,总结了该区构造演化模式。利用古构造应力场二维数值模拟,对研究区岩体的破裂程度进行预测,然后计算出该区岩体的破裂接近程度,并确定了岩体破裂程度与裂缝发育的关系以及裂缝发育级别,继而对裂缝发育程度、裂缝类型和产状进行综合预测。结果表明:大邑构造须二段储层裂缝较发育,主要发育在构造高点部位及其附近区域和断层及其附近区域;储层在2期构造应力场作用下共形成了2期5组裂缝;裂缝的主要延伸方向为北西向、北东向、近东西向和近南北向。     

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从宝元构造现今构造形迹特征入手，利用有限元数值分析技术，模拟了嘉五1储层段的古构造应力场（应力的大小、方向、性质及应力分布等值线图）；然后以岩石破裂强度理论为依据，结合岩石的实际力学性质参数，计算了嘉五1层岩体的破裂接近程度；以此为依据，对嘉五1储层段裂缝的发育程度、类型及方位分别进行了预测。结果表明：嘉五1层裂缝较发育，主要发育在宝元构造高点部位及其附近地区；储层岩体在两期构造应力场作用下共形成了二期5组裂缝；裂缝类型以早、晚高角度共轭剪切缝和张性缝为主；晚期裂缝较早期发育；裂缝的主要延伸方向以北西—南东向为主。根据上述预测结果部署了1口水平井（宝平1井），根据测井解释结果，结合气测、钻时资料分析得出的裂缝实际方位、发育位置等结果与预测完全相符。     

裂缝与构造运动的关系及其对油藏开发的影响——以十屋油田营城组为例

以详细的野外地质调查和岩心观察以及测井解释结果为基础,分析了十屋地区的裂缝类型和产状特征,结合十屋地区的主要构造形成期次以及相对应的应力场特征,较为全面的研究了裂缝发育与构造运动的关系。研究认为：十屋地区的构造运动主要有五期,裂缝主要受构造运动以及构造的影响,不同期的构造运动形成不同的裂缝,根据构造应力,把本区裂缝划分为四种类型。研究成果对加深油田储层裂缝认识,指导油田制定合理开发方式以及开发后期调整具有重要意义,同时对裂缝型低渗透砂岩油藏的开发,具有指导意义。     

青西油田构造应力场数值模拟及裂缝分布预测

青西油田主要为裂缝性储集，裂缝是油气的主要储集空间和控制油富集的因素，为了更好地预测裂缝的分布区域和发育程度，用有限元方法对主要储集层下沟组一段和下沟组三段喜马拉雅运动期进行了构告应力场数值模拟。根据构造演化、岩心和测井资料确定青西油田储集层有效裂缝的主要类型为低角度斜交缝、层间缝和少量高角度缝。应用构造应力场数值模拟结果，根据库伦-摩尔破裂准则，进行了构造裂缝预测。预测结果表明，研究区裂缝普遍发育，发育程度较高地地区主要位于油田的东部和南部，而高产井均位于裂缝发育程度较高的地区。因此，裂缝发育程度高的地区是较好的油气勘探开发区。     

松辽盆地长岭凹陷腰英台油田地应力及天然裂缝场研究

结合松辽盆地南部长岭凹陷腰英台油田裂缝油藏的开发实践,对地应力场和天然裂缝场进行了定量分析,以油层构造为研究对象,建立了平面模型模拟构造应力场,并与实测地应力值相比较,从而得出应力场的分布特征。从储层裂缝形成的古构造应力场出发,根据弹性力学理论,应用岩石的破裂准则,确定并预测储层构造裂缝的组系、方位和密度。通过应力场和天然裂缝场的发育分布研究,确定现场试验井组,指导压裂改造和油田开发井网部署的设计优化和现场实施。      

低渗透储层构造裂缝发育方向定量预测

低渗透储层中发育的构造裂缝组系严重影响着油气的流动及分布,其发育方向的准确预测一直是储层物性研究的重点与难点,目前仅停留在基于井点的宏观预测上.采用将构造应力场有限元数值模拟结果与裂缝发育的力学机制相结合的方法,给出一套针对低渗透储层构造裂缝发育方向的定量预测流程,预测结果可定量确定目标区内任一部位的构造裂缝发育方向.应用该方法对松辽盆地北部深层古中央隆起带营城组的构造张裂缝发育方向进行预测的结果表明,计算结果与井点探井成像测井解释结果具有较高的一致性,相对误差均小于10%,效果较好;营城组地层内形成的构造张裂缝主要分布在80°～120°之间,是天然气流动的主导方向,在气藏开发方案设计及井位部署方面应重点考虑.     

松辽盆地十屋油田营城组裂缝识别

运用变尺度分形和双侧向-微球型聚焦相结合的方法,对松辽盆地十屋油田营城组声波时差和电阻率测井数据进行了裂缝识别研究,总结研究区裂缝在双侧向和微球型聚焦测井曲线上及变尺度分形曲线上的3种不同形态及其所反映的裂缝的性质：微球型聚焦电阻率值围绕着双侧向值上下波动,所识别的裂缝主要是低角度裂缝;双侧向与微球型聚焦电阻率值正差异,所识别的裂缝主要是高角度裂缝;若两者为负差异,识别的裂缝主要也是高角度裂缝,但这种方式是识别裂缝的次要方式。预测了十屋油田营城组5个层段的裂缝发育情况,探讨了裂缝发育程度与单井产能的关系。研究结果证明,近水平裂缝、低角度裂缝是控制单井产能的主要因素。     

沁水盆地南部山西组致密砂岩古构造应力场模拟及裂缝预测

以沁水盆地南部地区山西组为例,系统研究了煤系致密砂岩的裂缝发育特征,并对其古构造应力场进行了模拟,在此基础上,对裂缝发育区进行了预测。研究结果表明,山西组致密砂岩中发育不同级序的裂缝,主要为构造缝,其含量大于90%。构造缝主要为张性缝、剪切缝及挤压缝;非构造缝主要为溶蚀缝。目的层致密砂岩的裂缝充填类型主要为未充填及半充填,裂缝的有效性好。利用三维有限元法对山西组Ⅱ砂组进行了精细地质建模及古构造应力场模拟,恢复了目的层在喜马拉雅期最大一幕挤压应力环境下的古地应力场。考虑到目的层主要发育张性缝和剪切缝,同时还含少量挤压缝,构建了综合破裂率参数来定量预测裂缝的发育程度,预测结果与实际地质情况吻合较好。该方法可以实现复杂构造区致密气储层裂缝甜点的有效预测。     

准噶尔盆地西北缘九区火山岩储层裂缝预测

为准确预测准噶尔盆地西北缘九区火山岩储层裂缝，以研究区断裂构造形迹为基础，利用数值模拟分析技术，模拟计算了该区石炭系火山岩储层的古构造应力场；然后根据火山岩的力学性质计算出岩体的破裂接近程度系数（η）及其分布；将η与实际资料对比，确定裂缝发育级别及其对应的η值；利用此标准，结合岩石力学与构造地质学理论、对照岩心裂缝观测结果，综合分析钻井、录井以及实际生产资料，对裂缝发育程度、裂缝类型及产状等进行了综合预测。结论如下：①研究区石炭系火山岩油气藏储层裂缝非常发育，几乎所有的火山岩中都不同程度地发育有裂缝；②裂缝延伸方位主要为北东-南西向，其次是北西-南东向；③裂缝在平面上的分布主要集中在断层附近，特别是断层的交汇部位。总体来看，研究区的裂缝发育分布特征比较有规律性。     

沁水盆地南部地区山西组煤系地层裂缝发育特征及其与含气性关系

沁水盆地南部地区上古生界海陆过渡相煤系碎屑岩中气测异常现象极为普遍,具有较好含气显示的致密砂岩及泥岩段与裂缝发育程度密切相关,该类含气储层应定义为裂缝性致密碎屑岩储层。受特殊构造演化及复杂成岩作用的综合影响,该区煤系碎屑岩中裂缝发育特征具有一定特殊性和复杂性,且研究程度较浅。基于该现状,综合利用钻井、岩心、测井、压裂、薄片及力学测试等资料,对该地区山西组碎屑岩地层裂缝发育特征进行了综合研究。结果表明,所研究碎屑岩地层普遍经历了强压实及强胶结作用,孔隙度普遍低于5%。裂缝的存在能显著提高不同类型孔隙间的连通性,显著改善储层物性,提高渗流能力。砂岩中以发育构造缝为主,包括张性缝、剪切缝及少量挤压缝,非构造裂缝主要包括溶蚀缝;泥岩中构造缝和非构造缝均较为发育,构造缝包括剪切缝及少量张性缝及滑脱缝,非构造缝包括层理缝、溶蚀缝及成岩收缩缝。砂岩中裂缝要比泥岩中裂缝更为发育。目的层碎屑岩中以中_低角度缝为主,裂缝充填类型以未充填及半充填裂缝为主,均为有效裂缝。较好的裂缝有效性与该地区特殊的构造演化特征密切相关,喜马拉雅运动期强烈的隆升剥蚀对煤系进行了强烈的改造,主要体现在应力大幅度卸载、地层温度的强烈降低及张性应变量的产生3个方面。该改造作用一方面可使煤系原本紧闭的裂缝重新张开成为有效缝;另一方面可产生一些新的张性裂缝,这是研究区煤系碎屑岩中张性裂缝较为发育的重要原因。这些张性缝的形成时期较晚,多未充填,有效性好。基于以上认识,加强裂缝发育层段的精细解释及裂缝发育“甜点区”的准确预测对实现裂缝性致密碎屑岩储层天然气突破具有现实意义。     

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岩石组分和裂缝是影响致密砂岩气藏损害程度的重要因素，研究岩石组分和裂缝对致密砂岩气藏应力敏感性影响能够为钻井、完井作业及开发致密砂岩气藏中的储层保护提供基础参数。文章以鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏盒1段、山1段及太原组三个层位为研究对象，选取基块及裂缝岩样进行应力敏感性实验，采用应力敏感性系数S_s对实验结果进行评价。不同层位基块岩样对比显示岩屑含量越高其应力敏感性越强，同一层位基块岩样与裂缝岩样的应力敏感性系数对比表明裂缝的存在大大增加了致密砂岩储层应力敏感性。     

准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭系火山岩储层裂缝发育特征及主控因素

中拐凸起石炭系火山岩裂缝是该区火山岩储层的主要储集空间和渗流通道。该区火山岩储层发育有原生缝、次生缝及人工诱导缝等,其中以未充填或半充填的高角度剪切缝最为发育,为研究区的主要裂缝类型。该区裂缝方位主要为近NE向和近EW向,与现今最大主应力方向基本一致或呈锐夹角,有效性好。海西运动期是裂缝的主要形成时期。裂缝发育的影响因素主要包括构造部位、岩性及层厚等。岩性类型不同,裂缝发育程度也不同;裂缝的发育程度与构造位置密切相关,裂缝发育带主要沿断裂带呈条带状分布;由于火山岩普遍成层性差,层厚对裂缝发育的影响不明显。研究认为研究区裂缝发育的主控因素主要为岩性和构造位置。     

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论述了在构造应力场模拟中相似性原理的重要性，指出地质原形与数值模型在材料、组合形式、边界条件、受力方式和破裂准则等方面必须相似，模拟的结果才具有真实性。并利用相似性原理，对贵州赤水宝元嘉五1古构造应力场和岩体破坏程度进行了模拟预测。根据模拟结果可知，嘉五1层岩石最大破坏程度系数达到1.62，一般地区岩体的破坏程度系数在0.85~0.98之间，接近破裂临界值。破坏程度系数最高的分布区带除了断裂带外，还有高木顶、宝元构造的核部，这些地区岩体破坏接近程度系数普遍高于1.42；在上述地区的外围岩体破坏系数也比较高，一般大于1.03，这说明嘉五1层岩体的破坏程度较高，裂缝比较发育。     

新立油田扶杨油层裂缝特征及对开发影响

低渗透油藏普遍发育的裂缝控制其开发效果。通过对新立油田扶杨油层相似露头区裂缝调查和岩心裂缝描述可知该区构造裂缝发育具有成组性、方向性、普遍性、期次性,裂缝充填普遍,开度变化较大,裂缝主要是油气渗流通道。裂缝成因分析表明构造应力场控制裂缝分布规律,构造部位、岩石力学性质、储层厚度等控制着裂缝发育程度,现今构造应力场控制着裂缝特征,进而控制着储层性质、开发井网设计、储层压裂改造等,最后指出基质中孔隙发育而裂缝不发育区及裂缝间的弱驱替区是剩余油富集区。     

裂缝对气藏储层渗透率及气井产能的贡献

裂缝是气藏储层渗流的重要通道，对储层渗透率的贡献十分明显，但目前难以量化评价。针对这一难题，综合考虑裂缝尺度（缝高、缝宽和裂缝贯通程度），通过对岩心进行人工定量造缝后开展气测渗透率实验测试，分别研究了贯通和非贯通（贯通程度分别为20%，40%，60%，80%）2种情景下裂缝对岩石渗透率的贡献。结果表明，贯通和非贯通裂缝对地层岩石渗透率均有贡献。贯通裂缝对岩心渗透率贡献十分明显，可提高岩石渗透率80%以上，其作用大小与裂缝开度（缝高×缝宽）密切相关；非贯通裂缝对岩石渗透率也存在一定的贡献，对基质起到沟通作用，改善储层整体的渗流能力，其作用大小与裂缝贯通程度关系密切。在实验测试的基础上，以单井为研究对象，综合考虑裂缝导流能力、裂缝沟通能力和基质供气能力三方面因素，建立了裂缝对气井产能贡献数学模型，结合气田实际气井的基础参数评价了裂缝对气井产能的贡献。      

利用叠前方位各向异性预测准噶尔盆地西北缘车476井区火山岩裂缝

裂缝是火山岩形成有利储层的重要因素,裂缝发育有利于储层改造,从而提高油井产能。选用合适的地球物理方法预测裂缝是火山岩油藏储层研究的重点和难点。基于叠前方位各向异性的裂缝预测方法,经过NMO道集分析、分方位角道集叠加和偏移、频谱分析、各向异性计算等步骤,利用5组方位角道集数据完成目标区3个油层的火山岩裂缝发育强度和裂缝走向预测。预测结果显示,裂缝发育强度主要为1.10~1.5,强度大于1.25的裂缝发育区主要分布在研究区中部,裂缝走向以近东西向为主,符合火山机构控制裂缝发育程度的区域地质认识。实践表明,叠前方位各向异性预测技术能够定量描述高角度裂缝预测的分布,且效果明显优于常规的曲率或相干等叠后地震不连续性检测结果。叠前方位各向异性技术突破了主体围绕叠后地震资料定性预测火山岩裂缝的局限,有效地解决了准噶尔盆地西北缘石炭系火山岩裂缝定量预测的难题。     

含油气盆地低渗透储层构造裂缝定量预测方法和实例

含油气盆地储层裂缝特征参数的定量表征和空间分布规律定量预测，仍是石油地质领域的前 沿问题之一。低渗透储层的一个显著特点是不同程度上发育构造裂缝系统，是我国非常重要 的油气储层类型,因此,开展低渗透储层构造裂缝分布规律的合理预测评价,无疑会对油气 勘探与开发起到积极的指导作用。构造裂缝预测研究的基本方法有岩石破裂法、主曲率法、 能量法、统计学方法。以鄂尔多斯盆地沿河湾探区为例，以统计法为基础，结合运用岩石破 裂法和能量法,定量预测和评价了该探区上三叠统延长组主要目的层长6¹低渗透储层裂缝 的分布和发育状况,为该探区油气的进一步勘探与开发提供了重要的地质依据。