储层构造裂缝定量预测中地质数学模型的建立与应用研究

储层裂缝的空间分布和裂缝表征参数的定量研究是石油地质学前沿问题,人们常用三维有限元数值模拟技术进行构造裂缝的定量预测[1],确定储层裂缝的组系、方位和密度,弄清储层裂缝的三维分布。以辽河欢喜岭地区为实例进行了中生界古构造研究与恢复,反演了古区域应力场,建立了三维地质模型与相应的应力场计算模型,从构造力学和应力场的角度进行了该区中生界火山岩储层的裂缝预测。     

金湖凹陷卞东油田灰岩-砂岩混积岩储层应力场模拟及裂缝预测研究

金湖凹陷卞东油田阜二段储层为湖相灰岩与砂岩混杂沉积的特殊油气储层,该类储层为孔隙与裂缝双重介质储层,裂缝预测研究难度较大。通过应力场模拟来实现该类混积储层的裂缝预测。利用岩心声速法、压裂资料法、声发射法确定了研究区目的层地应力的方向和大小,选择适合目的层的力学参数,通过ANASYS软件实现地应力场模拟,研究区现今地应力场模拟结果显示,卞东油田地应力场中岩石三面受压。在研究区地应力场数值模拟基础上,利用应力场模拟结果参与裂缝参数计算,定量预测现今裂缝参数的空间分布。由于研究区为挤压应力环境的现今应力场,难于产生裂缝,所以研究区储层内发育的裂缝为地质历史时期产生的。古、今裂缝的线密度相同,但开度相差较大,现今裂缝比古裂缝开度要小。裂缝预测检验说明在湖相灰岩与砂岩混积岩储层中利用构造应力场数值模拟来定量表征裂缝具有较好的效果。     

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。     

低渗透油气储集层裂缝空间分布的定量预测

根据控制裂缝发育的内外因素，提出了定量预测低渗透油气储层集裂缝空间分布的三维有限元数值模拟方法。经过多个油田应用和实践证明，该方法具有较高的符合率，对指导隐蔽性油田的勘探具有重要的意义。     

储层裂缝识别和预测方法

针对裂缝性储层并没有一套完整的表征技术方法,但在储层裂缝识别和预测方面取得了很大进步,特别是地球物理方法的发展,包括先进的测井系列应用、地震资料的应用、裂缝数学方法的介入及计算机三维建模技术的应用等.储层裂缝研究方法通常包括露头、岩心、地球物理、数值模拟、裂缝储层地质建模和钻井(油藏)动态分析方法等.裂缝性储层研究的关键就是在井筒附近储层裂缝描述的基础上,利用各种技术方法确定储层成因机制和分布规律,并预测未知区裂缝的分布及其定量化描述.其研究方法可归纳为3个方面:裂缝描述,裂缝探测,裂缝预测.裂缝预测分为定性预测和定量预测,定性预测主要是通过裂缝形成的控制和影响因素分析和认识裂缝的分布规律来预测裂缝的发育程度,定量预测是在确定裂缝的成因机制和分布规律的基础上,根据岩石的破裂理论,用量化的参数来预测裂缝的发育程度.     

储层裂缝综合预测方法在GBEIBE油田的应用

针对储层裂缝预测这一难题,在多个裂缝性油藏裂缝研究实践的基础上,提出了基于裂缝成因解析的储层裂缝综合预测方法,即在利用岩心、成像测井等资料进行储层裂缝的构造解析、确定裂缝成因类型,有针对性地采用相应的预测方法进行裂缝预测,再把不同成因类型裂缝的预测结果有机地综合起来加以应用,其中裂缝成因解析是储层裂缝综合预测的基础。将这一方法应用到西阿拉伯油区的GBEIBE油田,该油田主要发育横张裂缝、纵张裂缝、平面共轭剪裂缝,以及与断层相关的剪裂缝,分别采用曲率法、断裂强度定量分析法和应力场反演裂缝数值模拟预测方法来预测相应裂缝的分布,预测结果在GBEIBE油田的开发应用中取得了良好的效果。     

有限元数值模拟方法在构造裂缝预测中的应用

对地下油气储层的裂缝预测是中外油气勘探和开发领域的技术难题。尽管目前有多种方法可以对地下裂缝的分布状况进行预测，但都存在不少问题。为此，提出采用有限元数值模拟方法对构造裂缝的发育状况进行预测。该方法首先是在地质规律指导下建立客观的油藏构造精细地质模型；然后将岩石力学实验与有限元数值模拟方法相结合，并将由声发射实验测算的古构造应力值，作为应力场模拟的绝对反演标准；最后模拟裂缝主要形成期的古构造应力场，依据对应力场的分析预测储层构造裂缝的发育程度。模拟结果表明，有限元数值模拟方法不仅能够恢复构造裂缝形成期储层构造应力场的分布，而且可以依据地质力学理论对储层构造裂缝的分布及发育程度进行预测，为裂缝性油藏的勘探和开发提供了技术支持。     

储层构造裂缝预测研究

储层构造裂缝预测是低渗透油藏研究的主要内容之一，通过大量的文献调研，对构造裂缝预测研究的现状、难点、影响因素和发展趋势进行了总结。储层构造裂缝预测研究的难点为裂缝的空间分布和参数定量表征，主要影响因素是现今地应力和构造活动，今后的重点研究内容是加强构造裂缝的形成机制研究、提高其分布规律及数值模拟的准确性等。     

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.     

低渗透油气储集层裂缝空间分布的定量预测

根据控制裂缝发育的内外因素,提出了定量预测低渗透油气储集层裂缝空间分布的三维有限元数值模拟方法。从岩石的脆性破裂理论出发,在建立合理的地质模型、力学模型和数学模型的基础上,通过构造应力场的数值模拟计算,并结合实际的岩石破裂准则,可定量地预测裂缝的空间分布规律。经过多个油田应用和实践证明,该方法具有较高的符合率,对指导隐蔽性油田的勘探具有重要的意义。     

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。     

塔里木盆地迪那2气田古近系离散裂缝表征与建模

通过岩心分析、成像测井、地球物理、储层地质、油藏动态等资料,对塔里木盆地迪那2气田古近系裂缝进行了研究.利用构造光滑、三维边界探测和边界加强等联合技术识别不同尺度的裂缝分布,采用分级次的裂缝建模技术建立裂缝分布的三维地质模型.研究结果表明:①迪那地区古近系裂缝走向以近东西向的高角度斜交缝和垂直缝为主,宏观裂缝真开度普遍...     

提高砂岩储层人工裂缝复杂度的压裂技术及其应用

提高裂缝复杂度是提高储层改造体积的重要组成部分。为明确砂岩储层复杂裂缝形成的控制因素及实现方法,在物理模拟实验结果的基础上,建立了天然裂缝储层形成复杂裂缝的数学模型,采用数值模拟方法研究了应力场,提出并试验了多种施工工艺。研究结果显示砂岩储层形成复杂裂缝的必要条件包括改变应力场、发育天然裂缝或提高缝内净压力。其中天然裂缝是砂岩储层能否形成复杂裂缝最重要的因素,储层最大最小主应力差越大,天然裂缝与人工裂缝夹角越大,形成复杂裂缝所需缝内压力越大;多缝应力干扰可有效改变应力场。现场监测及压后分析证实试验井形成了复杂裂缝。该技术为低渗尤其是致密砂岩油气藏的经济开发提供了有效手段。     

轮南油田奥陶系油气藏裂缝研究

轮南油田奥陶系油气藏为裂缝油气藏,油气藏形成受裂缝发育控制。裂缝埋深在5000m以下,由多期构造运动产生,发育机理非常典型、复杂。通过观察、描述岩心的裂缝发育特征,分析在发育过程中深度、温度、围压等环境条件的变化以及后期发生的剥蚀、裂缝充填等改造作用对地下岩体力学性质的影响,确定裂缝发育的控制因素和数值模拟参数。进而通过数值模拟,计算了裂缝发育概率分布和发育方位。根据计算结果,探讨了轮南地区奥陶系裂缝的发育机理,结合井内流体测试结果,分析了裂缝分布对流体的控制和油气藏形成模式。因此认为,综合分析裂缝形成过程及各种控制因素,定量分析其影响程度,求取经验公式,应用于应力场计算和裂缝预测模型,可以对裂缝发育区分布和裂缝发育特点做出较为准确的定量预测;综合分析各种影响因素,逐期计算各期裂缝的发育情况和应用数理统计技术求取回归关系式,是预测现今裂缝分布的关键;结合实验结果,建立确定模型参数的多元统计回归方程,是模拟最重要的基础工作。     

火山岩储层构造裂缝的测井识别及解释

针对辽河油田欢喜岭地区火山岩储层分布和结构构造特点,研究和分析了该地区不同类型火山岩的测井响应特征,结合不同岩性的测井曲线特征对各种火山岩进行了划分,同时利用电导率测井、声波测井、放射性测井和地层倾角测井等方法对火山岩储层的构造裂缝进行了识别,利用裂缝的测井解释成果建立了该区裂缝孔隙度地质模型,进行了裂缝倾角的判定及裂缝孔隙度的计算及火山岩储层评价.     

轮南奥陶系裂缝研究的综合定量方法

轮南地区奥陶系裂缝裂储层具有埋藏深,多期构造运动形成,影响因素多,后期改造作用复杂等特点,针对这些特点,建立预测裂缝发育区的综合数学模型,采用数理统计,应力场数值模拟,岩石力学性质分析与构造,沉积,钻井资料相结合的方法,确定裂缝形成进期及相关关系,分析裂缝形式的影响因素,建立不同岩性裂缝概率的计算方法和裂缝预测模型,综合各种影响因素,确定应力场数值模拟的模型参数,计算了四期裂缝发育概率,同时预测了     

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...     

利用随机建模技术预测裂缝分布方向--以王徐庄油田为例

王徐庄油田是我国少有的陆相生物灰岩油气藏．储层为含裂缝的孔隙型生物灰岩储层。经过多年注水开发．先前闭合的裂缝开启形成水窜。确定连通裂缝的分布和方向对油田开发调整的成功具有决定性作用。以随机建模技术为核心．采用三步法预测裂缝分市．在王除庄油田的裂缝识别中取得了良好的效果．具有广泛的推广运用价值。