考虑页岩纹层与裂缝网络的延长组页岩多尺度三维地质结构模型
页岩裂缝网络的几何特征二维表征及连通性分析
页岩裂缝网络的几何特征二维表征及连通性分析第一章：绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状和进展1.3 研究内容和目标第二章：页岩裂缝网络二维表征方法2.1 裂缝网络特征参数2.2 图像处理方法与算法2.3 页岩裂缝网络二维表征模型第三章：页岩裂缝网络的几何特征分析3.1 裂缝长度分布规律分析3.2 裂缝面积分布规律分析3.3 裂缝角度分布规律分析3.4 裂缝密度与分形维数分析第四章：页岩裂缝网络连通性分析4.1 连通性参数的定义4.2 网络连通性的数学模型4.3 连通性分析实例及结果解释第五章：总结与展望5.1 涵盖的问题及创新点5.2 研究成果与展望5.3 存在的问题与改进方向附录：1. 图像处理算法介绍及源代码2. 统计分析软件介绍及用法第一章：绪论1.1 研究背景和意义近年来，页岩气作为一种新型的能源资源备受重视。
而在页岩气的开采中，掌握页岩储层的特征和裂缝网络是关键的技术之一。
页岩气储层的生产能力与裂缝网络的数量和规模密切相关，因此对页岩裂缝网络的研究成为了页岩气领域的研究热点。
页岩是一种含油气的泥岩，其孔隙度极低，储层不易形成，因此页岩储层的裂缝网络对气体流动和储集具有不可替代的作用。
裂缝网络的结构特征和空间分布决定了气体的流动路径和有效地渗透面积，在页岩储层的开采过程中，不仅会形成不同性质的裂缝网络，而且裂缝之间还有很强的复杂交互作用。
因此，合理地掌握裂缝网络的几何特征、规律和连通性对于评估页岩储层的开发潜力，并指导页岩气开采的灵活性和效率具有重要的意义。
1.2 国内外研究现状和进展页岩裂缝网络的研究主要集中在其几何特征和流体特性方面。
国内外学者尝试从不同角度深入研究页岩裂缝网络，形成了丰富的研究成果。
其中，基于三维数字化数据的几何表征方法和样品分析技术是研究页岩裂缝网络的重要手段。
例如，基于Ct扫描的3D数字模拟，能够真实、忠实地反映出页岩储层的内部结构和裂缝网络，为几何特征和流体特性方面的研究提供了途径。
页岩气地质工程一体化过程中的多尺度裂缝建模及其应用
页岩气地质工程一体化过程中的多尺度裂缝建模及其应用赵春段;张介辉;蒋佩;潘元炜;李君军;李清山【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2022(61)4【摘要】受复杂地质因素的影响,地质工程一体化一直是页岩气提产增效的关键,其中,多尺度裂缝建模是一体化建模的关键环节之一,直接影响着综合地学模型的准确度和适用性。
为了预测天然裂缝对南方海相页岩气水平井钻井和压裂工程的影响,从地球物理、地质、测井和地质力学等多学科的角度对天然裂缝空间分布及其受力状态进行了精细刻画,具体如下:①对叠前地震道集进行精细化针对性的处理,提高地震资料的分辨率和保真保幅性,而后进行蚂蚁追踪和多尺度裂缝预测,并结合成像测井、录井和钻井数据进行验证,准确预测天然裂缝的空间分布;②结合成像测井揭示的天然裂缝产状,建立分尺度离散裂缝模型;③由于不同尺度裂缝的力学参数对钻完井工程存在不同程度的影响,故以分尺度的方式对裂缝模型进行粗化;④采用等效原理对裂缝的地质力学参数进行分尺度赋值,合理刻画天然裂缝对地应力场的扰动,预测天然裂缝应力状态,为研究天然裂缝对钻完井工程的影响奠定基础。
利用上述方法有效预测了钻井过程中的泥浆漏失,方法应用结果表明,包含天然裂缝影响的地质力学模型更能反映真实原场应力,可用于研究压裂过程中水力裂缝与天然裂缝的相互作用,优化水平井压裂设计。
【总页数】14页(P719-732)【作者】赵春段;张介辉;蒋佩;潘元炜;李君军;李清山【作者单位】斯伦贝谢中国公司;中国石油浙江油田公司【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.页岩气地质工程一体化建模及数值模拟:现状、挑战和机遇2.地质工程一体化实施过程中的页岩气藏地质建模3.地质—工程—经济一体化页岩气水平井井距优化——以国家级页岩气开发示范区宁209井区为例4.山地浅层页岩气地质工程一体化高效压裂试气技术——以昭通国家级页岩气示范区太阳气田为例5.地震信息约束的三维建模技术及其在松辽盆地古龙页岩油地质工程一体化中的应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《岩石裂隙网络多尺度三维模拟理论与方法》项目信息
《岩石裂隙网络多尺度三维模拟理论与方法》项目信息一、项目基本情况成果名称：岩石裂隙网络多尺度三维模拟理论与方法拟提名情况：单位提名，提名者：云南财经大学；提名等级：2020年度自然科学三等奖主要完成人：刘春学、倪春中、吕磊、谭喨、陆荣宇、芦磊、李建武、燕永锋、李春雪、邓明翔、贾玉伟、季正伟、崔翔、雷荣林、李悦、翟羽佳、金欢、尹宏完成单位：云南财经大学、昆明理工大学、云南锡业股份有限公司大屯锡矿、北京理工大学二、项目简介 1.主要工作内容该成果在国家自然科学基金项目（）的资助下，针对岩石裂隙网络三维模拟中的难点问题，构建了新的理论方法体系，进行了如下工作：1）构建了岩石裂隙网络高精度建模的理论方法体系，解决了属性分解、密度估计、位置生成、主量分析、反向分布估值、属性综合、网络联结及几何和统计关系等科学问题。
本成果集成了普通克里格、序贯高斯模拟、主成分分析等方法构成了裂隙网络三维空间分布模拟的方法，可以反映裂隙的多属性、通过同一位置、尺度不变性等特点，并可以充分利用不同维数和尺度上的样本裂隙数据。
2）以体视学和分形理论为基础，提出了岩石裂隙属性的跨尺度和跨维数的转换方法，解决了样本数据转换的难题。
本成果探讨了不同维数和尺度上的裂隙属性（密度、长度、方向）之间的几何和统计关系，建立了裂隙属性跨维数和跨尺度转换的实现方法和计算机算法。
3）成果在著名的个旧锡矿进行了实际应用，建立了岩石裂隙属性之间的关系，查明了矿区内矿体空间分布与裂隙系统的对应关系，获得很好的效果。
2.成果与国内外同类技术比较关于岩石裂隙的模拟方法主要局限在一维和二维空间中，因为所能使用的数据多都是通过钻孔或岩墙等获取的一维或二维样品资料，关于岩石裂隙网络在不同维数和尺度之间联系的研究目前还处于探索阶段，许多研究仅提出了初步的构想和理想化的模型，停留在单个裂隙面的性质和机理探讨，且对裂隙网络的模拟限于针对其某个特征的近似，而对跨维、跨尺度研究不够。
考虑页岩纹层与裂缝网络的延长组页岩多尺度三维地质结构模型
考虑页岩纹层与裂缝网络的延长组页岩多尺度三维地质结构模型李丽慧;黄北秀;李严严;邵鹏;高相波;胡瑞林;李晓【摘要】Outcrops and core observations show that sandy and tuff aceous laminas and natural fractures are well developed in the continental shale gas reservoir. This study reports the distribution of laminas and natural fracture networks at different scales and established the 3-D geological structure models, with data obtained from outcrops, wells and cores of Yanchang shale from southern Ordos Basin. Firstly, based on two-dimensional fracture field investigations, a 3-D joint network model of the study area was built using the Monte Carlo simulation method. Then the laminations were identified from macroscopic scales to microscopic scales with multiple probe techniques.Statistical analysis of multi-scale layer thickness suggested that the average thickness of layers at multiple scales showed a fractal feature, with average layer thickness of 2. 26 m, 2. 09 dm, 1. 70 cm, 1. 48 mm and 11. 7 μm, corresponding to meter scale, decimeter scale, centimeter scale, millimeter scale and 10-micro meter scale respectively, and that the layer thickness at studied scales all followed with an exponential probability distribution.The fitting curves indicated that most of laminas at each scale were relatively thin. In other words, the thicker the layer, the less the number of layers contained in shale. Finally, the lamination models were constructed and superposed over the joint network model to generate 3-D geological structure models at variousscales. The models were validated by reproducing fracture and lamina parameters, which were fairly close to those measurements of realistic geological bodies in the study area. The findings of this work could shed light on the characterization and modeling of geological structure for the numerical simulation and physical model test of hydraulic fracturing in shale gas reservoir.%现场调查表明,砂质纹层、凝灰质纹层和天然裂缝广泛地存在于陆相页岩储层中.本文对鄂尔多斯盆地页岩储层中的纹层和天然裂缝进行了多尺度研究,并构建了三维地质结构模型.首先,基于二维裂缝现场调查,利用蒙特卡罗模拟方法建立了研究区域的三维裂缝网络模型.然后通过多种观测手段获得由宏观尺度到微观尺度的纹层结构特征.对多尺度纹层厚度的统计分析表明,米级、分米级、厘米级、毫米级和10微米级等不同研究尺度下的纹层平均厚度分别为2.26m,2.09 dm,1.70 cm,1.48 mm和11.7μm,呈现出分形特征,分形维数为1.06;不同研究尺度下的单层厚度均服从负指数分布规律,即各研究尺度下厚度越大的纹层,其层数越少,反之越薄的纹层其数量越多.最后,根据上述纹层平均厚度及概率分布函数特征,建立了页岩的多尺度纹层结构模型,并将其叠加在裂缝网络模型上,生成不同尺度下的页岩三维地质结构模型.模型输出的裂缝、纹层参数与研究区域的真实地质参数有着较好的对比验证.这项研究工作可为页岩气储层的水力压裂数值模拟和物理模型试验提供更可靠的地质模型.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2019(027)001【总页数】11页(P69-79)【关键词】纹层;裂缝网络;多尺度;地质结构模型;延长组页岩【作者】李丽慧;黄北秀;李严严;邵鹏;高相波;胡瑞林;李晓【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所, 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029;中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所, 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029;中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100029;北京工业大学建筑工程学院, 北京 100124;中国科学院地质与地球物理研究所, 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029;中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所, 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029;中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所, 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室, 北京100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029;中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所, 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029;中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P5830 引言页岩气储量可观，有望成为石油工业的主要勘探资源(Curtis，2002; Martineau，2007)。
页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟进展_潘林华 (1)
主要对垂直井进行计算。通过模拟发现：①天然裂 缝与最大水平主应力方向角度较小时，比较难形成
缝网，如图 2a 所示；角度较大时，容易形成复杂裂
图 1 页岩裂缝扩展室内实验后的试件
水力压裂裂缝扩展室内实验能够方便地获得页
缝网络，如图 2b 所示。②水平主应力差越大，形成 复杂裂缝网络的难度越大。
图 2 不同天然裂缝角度条件下扩展有限元法模拟的复杂裂缝扩展结果（垂直井）
裂效果 不 佳 的 页 岩 气 井，均 取 得 较 好 的 效 果。 Barnett 页 岩 某 水 平 井 重 复 压 裂 前 产 气 量 约 为 1 700 m3 / d，进行二段重复压裂后，初期产量约 为 4 530 m3 / d，1 a 后产气量为 2 800 m3 / d，增产 效果明显； 另外某页岩气水平井初次压裂后产量 衰减快，初次压裂 2 a 后，产气量由 5 600 m3 / d 下降到 1 415 m3 / d，进行了三段重复压裂后，产 气量增加到 3 400 m3 / d，1 a 后的产气量基本稳定 在 3 000 m3 / d。对页岩气井进行重复压裂，需要准
1. 3 页岩储层多井同步压裂技术
同步压裂技术即同时在相隔不远的 2 口井或 多口井进行多套车组的水力压裂，压裂过程中，压
无法堵水以致影响整体产能。 （4） 水平井水力喷射分段压裂技术［9 － 11］。该
技术利用水力喷射工具进行分段压裂，无需封隔器 和桥塞等封隔工具，是综合射孔、压裂、封隔为一体 的新型增产改造技术。优点：封隔效果好、定位准 确、适用范围广、埋砂和砂卡风险低、针对性和可控
力压裂技术的选择以及压裂设计具有指导意义。
1 页岩储层水力压裂技术
页岩储层水力压裂是个复杂的系统工程，用液 量大、施工车组多、耗时长、资金耗费量大。页岩储 层水力压裂涉及压裂设计、压裂工艺选择、压裂液 选择与配置、压裂设备和井下工具选择、压裂裂缝 监测等问题，需要进行系统的考虑和处理。
页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟进展
页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，其开发与应用日益受到人们的关注。
页岩储层水力压裂裂缝扩展是页岩气开发过程中的关键技术，其模拟研究对于优化压裂工艺、提高页岩气采收率具有重要的指导意义。
本文旨在全面综述页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟的最新研究进展，以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考。
本文首先介绍了页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟的研究背景和意义，阐述了水力压裂技术在页岩气开发中的重要作用。
接着，文章回顾了国内外在该领域的研究现状，包括裂缝扩展模型的建立、数值模拟方法的发展以及实际应用案例的分析等方面。
在此基础上，文章重点分析了当前研究中存在的问题和挑战，如裂缝扩展过程中的多场耦合作用、裂缝形态的复杂性以及模型参数的确定等。
为了推动页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟研究的发展，本文提出了一些建议和展望。
应加强基础理论研究，深入探究裂缝扩展的物理机制和影响因素，为模型的建立提供更为坚实的理论基础。
应发展更为先进、高效的数值模拟方法，以更好地模拟裂缝扩展的复杂过程。
还应加强实验研究和现场应用，以验证和完善模拟模型，推动水力压裂技术的不断进步。
通过本文的综述和分析，相信能够为页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟研究提供新的思路和方向，为页岩气的高效开发提供有力的技术支持。
二、页岩储层特性分析页岩储层作为一种典型的低孔低渗储层，其独特的物理和化学特性对水力压裂裂缝的扩展具有显著影响。
页岩储层通常具有较高的脆性，这是由于页岩中的矿物成分（如石英、长石等）和微观结构（如层理、微裂缝等）所决定的。
脆性高的页岩在受到水力压裂作用时，更容易形成复杂的裂缝网络，从而提高储层的改造效果。
页岩储层中的天然裂缝和层理结构对水力压裂裂缝的扩展具有重要影响。
这些天然裂缝和层理结构可以作为裂缝扩展的潜在通道，使得水力压裂裂缝能够沿着这些路径进行扩展，从而提高裂缝的复杂性和连通性。
一种页岩油储层多簇裂缝扩展均匀程度的定量表征方法
一种页岩油储层多簇裂缝扩展均匀程度的定量表征方法随着页岩油和页岩气的开发，页岩油储层的多簇裂缝扩展成为了一个研究的热点。
研究表明，裂缝的扩展程度对页岩油的产量和开采效果有着重要的影响。
对页岩油储层中裂缝扩展的均匀程度进行定量表征具有重要的理论和应用价值。
本文将介绍一种用于定量表征页岩油储层多簇裂缝扩展均匀程度的方法。
1. 背景在页岩油储层中，由于地层构造、地质构造和岩石性质的不均匀性，裂缝的分布和扩展往往呈现出复杂的多簇形态。
多簇裂缝的扩展均匀程度直接影响着储层中油气的流动性和开采效果。
对多簇裂缝的扩展均匀程度进行定量表征是十分必要的。
2. 研究现状目前，对多簇裂缝的扩展均匀程度的研究还比较欠缺。
国内外学者主要通过岩心样品的实验研究和模拟分析来定量表征裂缝的扩展均匀程度，但对于实际井下储层的裂缝情况，缺乏有效的定量分析方法。
3. 方法原理本文采用X射线CT扫描技术结合数字图像处理和三维重构技术，对页岩油储层样品进行了扫描和分析。
通过CT扫描获取页岩油储层样品的三维图像数据；然后利用数字图像处理技术，对三维图像数据进行处理和分析，提取出裂缝的空间分布信息；采用三维重构技术，将裂缝的空间分布信息转化为三维模型，并对裂缝的扩展均匀程度进行定量表征。
4. 结果与讨论通过对多个页岩油储层样品的实验研究，我们得到了不同裂缝扩展均匀程度的定量数据。
对于不同地层构造和岩石性质的页岩油储层样品，裂缝扩展均匀程度存在着一定的差异。
通过对数据的分析，我们发现了影响裂缝扩展均匀程度的主要因素，并提出了相应的改进和优化建议。
5. 结论本研究提出了一种基于X射线CT扫描技术的定量表征页岩油储层多簇裂缝扩展均匀程度的方法，该方法可以有效地获取裂缝的空间分布信息，并通过数字图像处理和三维重构技术进行定量分析。
通过实验验证，该方法具有较高的准确性和可靠性，可以为页岩油储层的开发和管理提供重要的参考依据。
6. 展望本研究为页岩油储层多簇裂缝扩展均匀程度的定量表征提供了一种新的思路和方法。
页岩油形成机制地质特征及发展对策
页岩油形成机制地质特征及发展对策能源情报按：加州页岩油储量下调曾引起激烈讨论，页岩油在国内是什么情况？带你了解一下。
文/邹才能杨智等，中国石油勘探开发研究院引言世界石油工业正在从常规油气向非常规油气跨越。
非常规油气主要为页岩系统油气，包括致密油和气、页岩油和气。
致密油和气是储集在致密砂岩或灰岩等储集层中的石油和天然气，油气经历了短距离运移。
页岩油和气是指富集在富有机质黑色页岩地层中的石油和天然气，油气基本未经历运移过程，目前页岩气已成为全球非常规天然气勘探开发的热点，页岩油的相关研究也正在兴起。
笔者在充分调研国内外页岩油气、致密油气最新勘探开发和研究进展的基础上，根据对鄂尔多斯盆地中生界延长组等中国陆相湖盆页岩油的研究，系统总结页岩油的基本内涵和基本特征，详细阐述了页岩油形成的沉积环境、地球化学特征、储集空间和聚集机制等基本石油地质问题，最后预测中国页岩油的资源潜力，提出页岩油“核心区”评价标准和“三步走”的具体发展思路。
1 研究背景全球油气工业发展正在不断突破油气生成最高温度极限、突破油气储集最小孔喉极限、突破油气聚集最大深度极限，“3 个极限”的突破，推动油气发展地域由陆地向深水区、深度由中浅层向深层—超深层、资源由常规油气向非常规油气快速延伸，大于3 000 m海洋超深水等新区、超过6 000 m 陆地深层等新层系、小于1 000 nm 孔径超致密储集层等新类型，将成为石油工业发展具有战略性的“三新”领域。
目前，以页岩气为代表的非常规油气引发了一场重大石油科技革命，其有3 个显著特征：理论的颠覆性，技术的突破性，生产的工业性。
勘探开发非常规油气是从常规寻找圈闭向寻找大面积储集层转变，颠覆了传统圈闭油气聚集理论；从常规直井开发向水平井规模压裂转变，突破了直井传统开采方法；从常规单井开采向平台式多井“工厂化”开采转变，打破了一个井场单井开采模式。
非常规油气突破具有3 大战略意义：①延长石油工业的生命周期，突破了传统资源禁区和成藏理论，增加了资源类型与资源量；②引发了油气科技革命，推动整个石油工业理论技术升级换代；③改变了全球传统能源格局，形成以中东为核心的东半球“常规油气版图”，以美洲为核心的西半球“非常规油气版图”，影响世界发展秩序。
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ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ 工程地质学报 ２０１９
ＭＵＬＴＩＳＣＡＬＥ ３Ｄ ＭＯＤＥＬＩＮＧ ＯＦ ＹＡＮＣＨＡＮＧ ＳＨＡＬＥ ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬ ＳＴＲＵＣＵＴＲＥＣＯＮＳＩＤＥＲＩＮＧ ＬＡＭＩＮＡＳＡＮＤＦＲＡＣＴＵＲＥＮＥＴＷＯＲＫＳ
ＬＩＬｉｈｕｉ①②③ ＨＵＡＮＧＢｅｉｘｉｕ①②③ ＬＩＹａｎｙａｎ④ ＳＨＡＯＰｅｎｇ①②③ ＧＡＯＸｉａｎｇｂｏ①②③ ＨＵＲｕｉｌｉｎ①②③ ＬＩＸｉａｏ①②③
考虑页岩纹层与裂缝网络的延长组页岩多尺度三维地 质结构模型
李丽慧①②③ 黄北秀①②③ 李严严④ 邵 鹏①②③ 高相波①②③ 胡瑞林①②③ 李 晓①②③
（①中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院页岩气与地质工程重点实验室 北京 １０００２９） （②中国科学院地球科学研究院 北京 １０００２９） （③中国科学院大学地球与行星科学学院 北京 １０００４９） （④北京工业大学建筑工程学院 北京 １００１２４）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ 工程地质学报 １００４－９６６５／２０１９／２７（１）００６９１１
李丽慧，黄北秀，李严严，等．２０１９．考虑页岩纹层与 裂 缝 网 络 的 延 长 组 页 岩 多 尺 度 三 维 地 质 结 构 模 型 ［Ｊ］．工 程 地 质 学 报，２７（１）：６９－７９． ｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１９－０６１ ＬｉＬｉｈｕｉ，ＨｕａｎｇＢｅｉｘｉｕ，ＬｉＹａｎｙａｎ，ｅｔａｌ．２０１９．Ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆＹａｎｃｈａｎｇｓｈａｌｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｕｔｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｌａｍｉｎａｓａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ，２７（１）：６９－７９．ｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１９－０６１
收稿日期：２０１８－１２－１２；收到修改稿日期：２０１９－０１－０７． 基金项目：中国科学院战略性先导科技专项（Ｂ类）（ＸＤＢ１００３０１０１），国家自然科学基金项目（４１６４１０２５）资助． ＴｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＳｔｒａｔｅｇｉｃＰｒｉｏｒｉｔｙＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒａｍ ｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ（ＧｒａｎｔＮｏ．ＸＤＢ１００３０１０１）ａｎｄｔｈｅ ＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（ＧｒａｎｔＮｏ．４１６４１０２５）． 第一作者简介：李丽慧（１９７６－），女，博士，副研究员，主要从事古工程、岩石风化、地质灾害及页岩非均质性等研究工作．Ｅｍａｉｌ：ｌｈｌｉ２９４２ ＠ｍａｉｌ．ｉｇｃａｓ．ａｃ．ｃｎ 该论文基于首发论文（ＬｉＬＨ，ＨｕａｎｇＢＸ，ＬｉＹＹ，ｅｔａｌ．２０１８．ＭｕｌｔｉｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｓｈａｌｅｌａｍｉｎａｓａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｎｅｔｗｏｒｋｓｉｎｔｈｅＹａｎｃｈａｎｇ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ，２４３：２３１－２４０．和 ＬｉＬＨ，ＨｕａｎｇＢＸ，ＴａｎＹ Ｆ，ｅｔａｌ．２０１７．Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙｏｆｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｓｈａｌｅｉｎｔｈｅＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｐｏｒｔｓ．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓ４１５９８－０１７－ ０５１４４－ｚ．）再次出版．
（①ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｈａｌｅＧａｓａｎｄＧｅｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９） （②ＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９） （③ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈａｎｄＰｌａｎｅｔａｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９） （④ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１２４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｏｕｔｃｒｏｐｓａｎｄｃｏｒｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｓｈｏｗｔｈａｔｓａｎｄｙａｎｄｔｕｆｆａｃｅｏｕｓｌａｍｉｎａｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｆｒａｃｔｕｒｅｓａｒｅｗｅｌｌ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｒｅｐｏｒｔｓｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｌａｍｉｎａｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｆｒａｃｔｕｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｃａｌｅｓａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅ３Ｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌｓ，ｗｉｔｈｄａｔａｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍ ｏｕｔｃｒｏｐｓ， ｗｅｌｌｓａｎｄｃｏｒｅｓｏｆＹａｎｃｈａｎｇｓｈａｌｅｆｒｏｍ ｓｏｕｔｈｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｂａｓｅｄｏｎｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｒａｃｔｕｒｅｆｉｅｌｄ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ，ａ３ＤｊｏｉｎｔｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａｗａｓｂｕｉｌｔｕｓｉｎｇｔｈｅＭｏｎｔｅＣａｒｌｏｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｆｒｏｍ ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｓｃａｌｅｓｔｏｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｓｃａｌｅｓｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅｐｒｏｂｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ． Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｕｌｔｉｓｃａｌｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｔｈｅａｖｅｒａｇｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｌａｙｅｒｓａｔｍｕｌｔｉｐｌｅｓｃａｌｅｓ ｓｈｏｗｅｄａｆｒａｃｔａｌｆｅａｔｕｒｅ，ｗｉｔｈａｖｅｒａｇｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆ２２６ｍ，２０９ｄｍ，１７０ｃｍ，１４８ｍｍ ａｎｄ１１７μｍ， ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｍｅｔｅｒｓｃａｌｅ， ｄｅｃｉｍｅｔｅｒｓｃａｌｅ， ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒｓｃａｌｅ， ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒｓｃａｌｅａｎｄ １０ｍｉｃｒｏ ｍｅｔｅｒｓｃａｌｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈａｔｔｈｅｌａｙｅｒ
摘 要 现场调查表明，砂质纹层、凝灰质纹层和天然裂缝广泛地存在于陆相页岩储层中。本文对鄂尔多斯盆地页岩储层中 的纹层和天然裂缝进行了多尺度研究，并构建了三维地质结构模型。首先，基于二维裂缝现场调查，利用蒙特卡罗模拟方法 建立了研究区域的三维裂缝网络模型。然后通过多种观测手段获得由宏观尺度到微观尺度的纹层结构特征。对多尺度纹层 厚度的统计分析表明，米级、分米级、厘米级、毫米级和 １０微米级等不同研究尺度下的纹层平均厚度分别为 ２２６ｍ，２０９ｄｍ， １７０ｃｍ，１４８ｍｍ和 １１７μｍ，呈现出分形特征，分形维数为 １０６；不同研究尺度下的单层厚度均服从负指数分布规律，即各 研究尺度下厚度越大的纹层，其层数越少，反之越薄的纹层其数量越多。最后，根据上述纹层平均厚度及概率分布函数特征， 建立了页岩的多尺度纹层结构模型，并将其叠加在裂缝网络模型上，生成不同尺度下的页岩三维地质结构模型。模型输出的 裂缝、纹层参数与研究区域的真实地质参数有着较好的对比验证。这项研究工作可为页岩气储层的水力压裂数值模拟和物 理模型试验提供更可靠的地质模型。 关键词 纹层；裂缝网络；多尺度；地质结构模型；延长组页岩 中图分类号：Ｐ５８３ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１９－０６１