石港油田低渗储层裂缝预测研究

利用地质、测井、岩心、现场测试等资料,采用地质学、岩石力学和数值模拟的方法,确定应力场发育方向和大小,并对该油田储层裂缝的分布特征进行了预测.研究认为该区裂缝是在阜宁晚期古应力场下产生,在现今应力场中被改造;石港断层带附近裂缝最为发育,裂缝优势发育方向与NNE向断裂一致;裂缝密度、开度高值区主要分布于石3断块与石4断块...     

闵4断块古近系阜宁组二段火山岩储集层裂缝研究

受构造应力场及岩石物性的影响与控制,火山岩储集层中裂缝最为发育。结合岩心裂缝描述,采用构造应力场数值模拟方法,预测了闵桥油田闵4断块阜二段火山岩储集层的裂缝参数。阜宁晚期强烈的构造运动导致了大量断裂的产生,裂缝在断层附近最为发育,走向以近北东东向为主。现今应力对裂缝具有改造作用,现今裂缝的开度、密度、孔隙度和渗透率等参数小于相应古裂缝参数,断块内部裂缝参数小于断层附近裂缝参数。     

水平井分段压裂破裂压力计算

水平井分段压裂时,形成的初始裂缝会诱发井筒周围应力分布二次改变,产生诱导应力场。诱导应力场将会对后续裂缝起裂产生影响。在考虑原始井筒周围地应力分布状态的基础上,结合弹性力学理论和岩石拉伸破裂理论,建立了诱导应力场中井筒地应力分布模型和破裂压力计算模型。研究结果表明:诱导应力的大小和分布取决于裂缝间距、裂缝缝高及原始地应力。随着裂缝间距的增加,沿着井筒方向诱导应力逐渐变小;定间距时,随着裂缝高度的增加,破裂压力也随之增加;原始地应力分布与诱导应力场中破裂压力的变化规律无关,只决定着裂缝破裂压力增加的幅度。该结果对于优化水平井分段压裂设计具有一定的指导意义。     

克拉玛依油田三4区石炭系火山岩裂缝预测

从克拉玛依油田三4区石炭系火山岩现今构造形迹特征人手，利用有限元数值分析技术，模拟了三4区石炭系火山岩的古构造应力场应力；然后以岩石破裂强度理论为依据，结合岩石的实际力学参数，计算了三4区石炭系火山岩岩体的破裂接近程度η,以此对裂缝的发育程度、类型及方位分别进行了预测。     

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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。     

用非线性变形预测断块裂缝——以金湖凹陷闵15-18 断块为例

非线性变形能够用和分解的方法把物体变形过程中的应变和转动分离开来,通过建立位移函数,计算转动特征量-平均整旋角,用平均整旋角的平面变化表示构造裂缝的发育程度和延伸方向。位于苏北盆地金湖凹陷闵桥断背斜北部的闵15-18断块,在古新统阜宁组中发育着多层顺层的火山岩,已发现火山岩油藏,储集层空间以裂缝为主。平均整旋角计算结果是,闵15-18断块阜宁组火山岩构造裂缝发育区主要分布在断块的东部、中部和西部,裂缝有北西西向、东西向和南北向三组。计算结果已被油田开发现状所证实。     

构造应力场有限元数值模拟在裂缝预测中的应用

裂缝系统的形成常常受到构造运动及其作用强度的影响.裂缝的产生同构造应力场分布密切相关,构造应力场的作用效果又依赖于地层的岩石物性特征.本文从裂逢形成的外因--裂缝形成的古构造应力场出发,根据弹性力学理论,利用连续介质有限元数值模拟法和岩石破裂准则,研究某古潜山储层裂缝的方位、密度分布.运用该技术较为成功地预测了研究区内裂逢发育带的宏观平面分布.     

丁山地区页岩储层裂缝分布预测及页岩气保存条件评价

针对丁山地区龙马溪组裂缝发育分布及页岩气保存条件影响认识不清的问题,通过三轴岩石力学实验,对研究区进行古构造应力场模拟,并通过莫尔-库伦准则计算岩体破裂系数,对研究区裂缝分布规律进行预测,并优选页岩气勘探目标有利区.结果表明:差应力较小的区域以及二级或三级裂缝发育区为页岩气储层裂缝优势发育区,具有良好的保存效果;在裂缝...     

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。     

某区块储层裂缝特征及其对注气开发的影响

某区块属于低渗透砂岩油藏,裂缝对储层的物性有重要影响。利用岩心观察、测井分析和生产动态分析等方法,对裂缝发育特征展开系统研究。结果表明：该区块主要发育构造成因的高角度剪切裂缝;工区内发育东西向、南北向、北西向和北东向4组裂缝,受现今地应力影响．东西向裂缝的地下开度大,是该区的主要渗流方向;裂缝发育程度主要受岩性、岩层厚度、断层等因素的影响;裂缝是影响注气开发早期气体突破和开发效果的重要因素.     

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...     

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。     

塔中Ⅰ号断裂带奥陶系灰岩裂缝特征探讨

塔里木盆地塔中Ⅰ号断裂带奥陶系灰岩储层发育不规则的、复杂的裂缝系统,并以发育高角度的张剪性微-小缝为特征,非构造成因缝包括溶蚀缝和成岩缝,构造缝可分为方解石充填的高角度大-中缝、“X”型剪切缝和水平缝.根据裂缝的充填特征与切割关系可划分为具有不同特征的四期成因裂缝,结合测井新技术分析发现有效缝的走向多与塔中Ⅰ号断裂带近于垂直,而被方解石充填的无效缝多与之呈低角度相交.综合分析表明裂缝的有效性受控于现代区域应力场以及长期继承性的古构造应力格局等,而裂缝的发育程度与局部构造曲率的关系不明显,沿塔中Ⅰ号断裂带奥陶系碳酸盐岩寻找裂缝型油气藏是一重要勘探领域.     

渤海湾盆地高尚堡深层低渗透断块油藏缝网系统及其主控因素

渤海湾盆地高尚堡深层低渗透断块油藏油气资源丰富,储层实施压裂后,人工裂缝与天然裂缝构成的缝网系统控制着油藏的渗流。开展缝网系统及其主控因素分析,对于油藏压裂方案制定和开发效果提升具有重要意义。综合应用岩心、成像测井、地层倾角测井和微地震监测等资料,分析了高尚堡深层低渗透断块油藏天然裂缝、人工裂缝和地应力的发育特征,揭示了研究区缝网系统的分布模式和主控因素。结果表明：研究区天然裂缝较为发育,高角度构造剪切裂缝是其主要类型。裂缝在古近纪和新近纪末期两期构造作用下形成。发育有NEE-SWW向、NW-SE向和近EW向3组裂缝,其中以NEE-SWW向裂缝最为发育。现今最大水平主应力优势方位为N75°~85°E,受现今地应力影响,NEE-SWW向天然裂缝开度大,是油藏渗流的优势方位。人工裂缝近似为垂直缝,延伸的优势方位为N80°~90°E,平均缝长136 m,平均缝高17.4 m。高尚堡深层断块油藏缝网系统的分布模式受控于人工裂缝与地应力和天然裂缝的耦合关系,缝网系统的主要控制因素是天然裂缝、地应力和断层。     

川西DY地区致密砂岩储层裂缝特征及其成藏意义

在川西DY地区须家河组致密砂岩气藏的形成过程中,裂缝起到重要作用。通过岩心描述及测井解释,识别出须家河组三段主要发育高角度构造缝。研究区南部裂缝走向为北西向,北部裂缝走向为东西向,裂缝总体充填程度不高。裂缝的产状、发育程度及空间分布与油气的运聚关系密切;裂缝不仅改善了储层的储集性能,更重要的是提高了储层的渗滤能力。通过对裂缝特征和区域构造应力场研究认为,该区主要发育2期裂缝,分别形成于印支晚期和喜山Ⅲ期。第1期,裂缝是＂古油气藏＂油气运聚成藏的通道之一;第2期,由于古隆起受喜山运动破坏成为断层遮挡圈闭,储层已致密化,裂缝成为油气藏重新调整、富集的主要通道。     

十屋油田营城组储层裂缝预测

利用古构造应力场二维数值模拟,对十屋油田营城组储层岩体的破裂程度进行预测,计算出研究区岩体的破裂接近程度,确定了岩体破裂程度与裂缝发育的关系以及裂缝的发育级别,对裂缝的产状和分布作出较为精细地预测和描述。研究表明,十屋油田营城组储层裂缝主要发育在断层部位及其附近地区;储层在两期构造应力场作用下共形成了2期4组裂缝;裂缝主要发育方位为北东向和近南北向。     

库车坳陷大北气田砂岩气层裂缝分布规律及其对产能的影响

在库车坳陷山前多期推覆叠瓦构造背景下,大北气田普遍发育裂缝。利用野外露头、岩心、成像测井和试井等资料,对大北气田巴什基奇克组砂岩气层裂缝特征、分布规律及其对产能的影响进行研究。研究区裂缝类型包括构造裂缝和非构造裂缝,其中构造裂缝占95%,以高角度单一裂缝和网状裂缝为主,低角度构造裂缝较少;近南北向裂缝最为发育,其次为近东西向,裂缝主体走向与现今主应力方向基本一致,总体具有密度大、张开度小、充填程度高等特征。垂向上,巴二段比巴三段裂缝更发育,储层渗透性能更好;平面上,裂缝主要分布于背斜翼部及断层附近等应力集中区,核部相对不发育。裂缝对单井产能的影响主要表现为对渗透率的改善,裂缝对渗透率的提升可达2~4个数量级,其中裂缝面缝率和裂缝密度与产能的相关性较好,裂缝张开度为产能的必要非充分条件。