储层构造裂缝定量预测研究及评价方法
浅析油气藏储层裂缝预测评价方法
浅析油气藏储层裂缝预测评价方法【摘要】在裂缝型油气藏的开发过程中，对储层裂缝的的预测评价是一个重要步骤。
本文主要是分析探讨了预测评价的集中方法，包括测井技术方法评价、地震预测方法评价、构造应力场预测方法评价以及预测方法的发展。
【关键词】储层裂缝地震预测构造应力场伴随油气勘探的不断提高和发展，裂缝型油气藏已成为一个非常重要的勘探领域。
对于储层裂缝的识别、描述和预测是裂缝性储层勘探发开过程中的关键。
储层中的裂缝在开发中有着极为重要的地位，不仅是油气藏储存的空间，还为油气运输提供通道，但由于岩层岩性的复杂性，且多伴随着严重的非均质以及低渗透和空间复杂等特点，为裂缝性油藏的勘探开发增加了一定的难度。
目前常见的裂缝油气藏有多种类型，主要有泥岩裂缝性、致密砂岩裂缝型、变质岩裂缝型、碳酸盐岩裂缝型以及火山岩裂缝型。
在对储层评价前首先需要能准确预测裂缝发育带，这也是对裂缝预测评价研究有着很重要的现实作用。
＜b＞ 1 测井技术方法评价＜/b＞在当前油气藏开发过程中对裂缝评价采用最为广泛的方法是利用测井技术资料对裂缝进行评价，识别油气藏的裂缝型。
由于油气藏中存在裂缝，就会对测井曲线造成影响，通过分析测井曲线的异常响应以及相关数据的变化就能对裂缝的相关特性进行评估识别。
在对裂缝进行评测之前首先对岩心资料进行分析，并标定出不同地层结构所表现的不同测井响应，分析测井曲线中不同响应的特征以及计算出形成各种测井响应的模糊概率，利用响应特征和模糊概率来综合预测裂缝发育段情况。
裂缝的各类特征和所处的情况都对裂缝发育段的电阻率曲线有着特征性影响，如裂缝自身的长度、宽度、密度、产状以及泥浆对其侵入深度、充填性状和地层流体类型等。
如果裂缝为低角度，则获得的导致曲线深浅侧向的数值降低而，曲线呈尖锐状，出现“负差异”现象；而对于高角度裂缝和垂直裂缝，其获得的曲线会呈现“正差异”现象，深浅侧向的数值出现增大。
当沿岩石骨架传播的滑行波在裂缝的干扰下会使其受到影响，纵波首波发生变化亲且时差加大；而随着裂缝的不断发育，其影响作用更大，首波会产生严重衰减出现周波跳跃。
裂缝性储层测井评价综述
多 ，最直接 的就是钻井取 心，它可 以直接观 察裂缝发育情况 。但它 也有缺点 ：一是 成本太高 ，不可能每口井 都大段取心 ；二是裂缝发育 方位归位不确定 ；三是受裂缝影响 ， 出的岩心极易破碎 ．难以有效 取 利用 。
（ 包括补偿密度测井 、岩性密度测井 、自 然伽马能谱测井 等 ） 。 等 目 ，常规测井 的有效性还不足以使之成为裂缝性储层评价可靠 前 的数据资源 ：一方面许多常规测井分辨率较小 ，其测量结果受限于井
眼周 围情况的影响 ；另一方面测井响应是许多岩石特性的综合反映 ， 易受其他条件如充填物、泥浆、溶蚀等因素影响。 （） ２ 成像测井方法识别 裂缝 。成像测井系统 自２世纪９年代初 Ｏ １ ） 问世 ，属于能够直接探测裂缝属性 的测井方法 。从测量原理 来看，成 像测２］下仪器主要有四类 ：电成像 、声成像 、核磁成像和井下光学 北＝ １１ Ｈ ： 照相 。前两者 目 前较常用 ，有代表性 的有地层 微电阻率扫描 （ ＭＩ Ｆ ）
点 做 简要评 述 ， 以期 能 对 裂 缝性 储 层 的 测 井评 价 作 基 础性 工 作 ＝
关键词
裂缝性储 层 裂缝识别
测井评价 孔 隙度模型 饱和度模型
裂缝性储层是２ 世纪油气增储上产的重要 领域之一 。但 由于裂缝 ｌ
性 油藏储层具有 的严重非均质性 、 隙结构 的多重性 ，使得传统测井 孔 解释理论方法面临着许多的挑 战 ， 为当今测井评价的重要 难题。本 成 文在查阅大量相关文献的基础上 ， 试对裂缝性储层测井评价现状进行 简单分析 ，并对相关技术 的发展历 程 、应用现状 、优缺点 等加以分 析 ，以期能对裂缝性储层 的测井评价作基础性 的工作 。
低渗透储层构造裂缝发育方向定量预测
中图分类号：Ｔ ｌ １ Ｅ ２
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ —７ ４ （０ ０ ３０ ２ －３ ０ ０３ ５ ２ １ ）０ －０ ２０
ＱＡＵＴ ＡＴ ＶＥ Ｐ Ｄ ＣＴ ｏＮ ＶＥ ＡＴ Ｉ ＲＥ Ｉ Ｉ ｏＦ ＤＥ ＬｏＰ Ｅ ＲＥＣ Ｉ Ｍ ＮＴ ＤＩ Ｔ ｏＮ ｏＦ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｇｒ ｕ ｓａ ｄ ｓ ｒｅ ｆｓｒ ｃｕｒｌｆａ ｔ ｒ ｓｄ ｖ ｌｐ ｄ ｉ ｏ ｐ ｒ ａ ｌｔ ｅ ｅｖ ｉｓｓ ｒｏ ｓｙ ｉｆｕ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔａ ｔ ｏ ｐ ｎ ｅ ｉｓｏ ｔｕ ｔ ａ ｒｃ ｕ ｅ ｅ ｅ ｏ ｅ ｎ ｌｗ－ ｅ ｍｅ ｂｉ ｙ ｒ ｓ ｒ ｏｒ ｅ ｉｕ ｌ ｎ ｅ ｃ ｈ ｉ ｌ ｌ ｆ ｗ ｎｄ ｄｉｔｉ ｕ ｉｎ ｏ ｉ ａ ｄ ｇ ｓ，ｔ ｅ ａ ｃ ｒ ｔ ｒ ｄ ｃｉｎ ｏ ｈ ｉ ｖ ｌｐ ｎ ｉｅ ｔｏ ｓ ｉ ｌ ｙ ｈ ｅ ｏ ｎ ｏ ａ ｓｒｂ ｔｏ ｆｏｌ ｎ ａ ｈ ｃ ｕ ａ ｅ ｐ ｅ ｉｔｏ ｆｔ ｅｒｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｄ ｒ ｃｉｎ ｓａｗａ ｓｔ ｅ ｋ ｙ ｐ ｉ ｔ
ＤｏＩ １ ． ９ ９ Ｊ Ｉ Ｓ １ ０ ．７ ４ ２ １ ． ３ ０ ５ ： ０ ３ ６ ／ ． Ｓ Ｎ． ０ ０ ３ ５ ． ０ ０ ０ ． ０
低 渗 透 储 层 构 造 裂 缝 发 育 方 向定 量 预 测
杨 勉 付 广 付 晓 飞
１３ １ ） ６ ３ ８
（ 大庆 石 油 学 院 地球 科 学 学 院 ，黑 龙 江 大 庆
ｒ ｓ ｌｓ ｏ ｔｕ ｔ ａ ｔｅ ｓｆｅｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｍｅ ｈａ ｉａ ｃ ａ ｉｍ ｆｆａ ｔ ｒ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｈ ｓｐ ｐｅ ｒ ｐ ｓ ｓａ ｓ ｔｏ ｅ ｕ ｔ ｆｓｒ ｃｕｒｌｓｒ ｓ ｌ ｔ ｈ ｃ ｎ ｃ ｌｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｃ ｕ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ，ｔ ｉ ａ ｒｐ ｏ ｏ ｅ ｅ ｆ ｉ ｒ ｑｕ ｌｔｔ ｅ ｐ ｅ ｉ ｔ ｎ ｗｏ ｋ ｏ ｆｒ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｉｅ ｔ ｎ ｏ ｔｕ ｔｒ ｌｆａ ｔｒ ｓ ｉ ｏ ｐ ｒ ａ ｉｉ ｅ ｅ ｖ ｉｓ ａｉ ｉ ｒ ｄ ｃｉ ｒ ｆ ｗ ｈ ｅ ｅｏ ａｖ ｏ ｌ ｏ ｎｔｄ ｒｃ ｉ ｆｓｒ ｃｕ ａ ｒ ｃｕ ｅ ｎ ｌｗ— ｅ ｍｅ ｂ ｌｔ ｒ ｓ ｒ ｏ ｒ ， ｏ ｙ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｖ ｒｔ ｂ ｖ ｒ ｄｉｔ ｎ ｒ ｓ ｌｓｃ ｎ ｑ ａｉａｉ ｅｙｄｅｅ ｍｉ ｅｔ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｒ ｃ ｕ ｅ’ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｄ ｒ ｃｉｎ ｎ ｒ ｏ ｅ ｈｅａ ｏ ｅｐ ｅ ｃ ｉ ｅ ｕ ｔ ａ ｕ ｌ ｔｖ ｌ ｔｒ ｎ ｈｅｓｒ ｃ ｕ ａ ａ ｔ ｒ Ｓｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｉｅ ｔ ｏ ｔ ｆ ｏ ｏ ｎ ａ ｔｉ ｈ ａ ｇ ｔｒ ｇｏ ｆａ ｙ ｐ ｒ ｎ ｔ ｅ ｔｒ ｅ ｅ ｉｎ．Ｗ ｉ ｈｅｈ ｌ ｆｔ ｅａ ｏ ｅ ｍｅｈｏ ｔ ｔ ｅ ｐ ｏ ｈ ｂ ｖ ｔ ｄ，ｔｅ ｓｒ ｃｕｒｌｔｎ ｉｎ ｆａ ｔ ｒ ｓ ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｄｉ ｈ ｈ ｔ ｔ ａ ｅ ｓｏ ｒ ｃ ｕ ｅ ｅ ｅｏ ｕ ｎ —
裂缝性储层综合预测方法研究
性数 据体 ｆ 振幅 ，频 率 ，衰减梯度 ），并利用岩石物理模拟结 沧解释 裂缝 方位与密度
图 ２ 地 震 资料 的保 幅 处理
川东北一 毛坝场地 表构造 主要为北西 向褶皱 ，西南 部出现ｊ 东 向 Ｅ 褶 皱 ，受 两 大 构造 活 动 控 制 。 毛坝 场 构 造 带 上 目前 已钻 井 ３ １ １ 井 ２ ｍ ｌ ｂ 产气 ，ｍｂ 为干井 。毛坝 ｌ ｂ 和ｍ ２ ３ 井飞三段顶 部从钻井和成 象测井 均证明裂缝发 育 ，为其主要的储集空问 （ 图１ 如 ）。 岩性特征 ：岩性主要为鲡粒灰岩 、砂 、砾屑灰岩 、 亮品 灰岩和 白 云化鲡粒 灰岩 ，孔隙度低 （ － ％），渗透性 差１－ ｍ 一 ０ 。整 １２ ０ ？１ 一 个 地 区灰 岩 层 速 度 大 于 ６ ０ ｍ／，遇 孔 隙 性 储 层 ，层 速 度 可 降 ２０ ｓ ｌ ￣ ／，形成较明显反射 。并可追踪储 层 ，开展储层预测 。 （ ｝ｓ ｘｍ 沉积相特 征 ：通过区域沉积环境研 究 ，由北 东到西南 ，逐步 由台 地沉积环境过渡 到台盆环境 台地上有沉积 礁 、滩相粗结构岩类 ，通 过 溶蚀和 白云岩 化可 形成好的储集体 。钻井 取心发 现生物钻孔 、冲刷 面。据 邻区钻井 ， 早期暴露溶蚀 ，晚期酸性液 体溶蚀的可能性和 白 有 云岩化 ，从而形成好 的储集体 。
（如 图４）
裂缝 方 向 主 要 为 北 东向 展 布
２ 研究流程及 内容
２１ 主 要 研 究 内容
图４ 毛 坝 １ 含 气岩 石物 理 正 演模 拟 井
在三维地震资料保幅处理的基础上 （ 图２） 究内容 如下。 如 研
上 图为毛坝 ｌ 合气岩石 物理正 演模 拟 上 幽左边是测 井声波曲 井
测井地质学-05 裂缝储层的测井评价(合并-简)
裂缝发育段 ，钻井液沿裂缝侵入， 电阻率出现低阻异 常，往往表现为以深侧向为背景的针刺状低阻突跳。
地层倾角测井(HDT)
在右图中，微侧向测井 可以看出，在 5335 - 5380 m 井段，电阻率出现低阻异 常 -- 以深侧向为背景的针 刺状低阻突跳 ，在裂缝发 育段，为钻井液沿裂缝侵 入结果--裂缝最为发育。
缝度W＜0.05mm
缝度W≥0.05mm
缝度W＜0.05mm
W≥1.0mm
② 裂缝长度与裂缝倾角的统计关系
根据解放渠东油田解放126(JF126)井岩心裂缝统计： 裂缝长度L＜10.0cm时，裂缝倾角变化范围较宽； 裂缝长度L≥10.0cm时，裂缝倾角＞50°的占95%以上。
裂缝长度L＜6.5cm 6.5cm≤L＜10.0cm L≥10.0cm
顶部 100m Ⅰ岩性段 Ⅱ岩性段 Ⅲ岩性段
0.61 10.86
第五章 裂缝储层的测井评价
第一节 概 述 第二节 裂缝性储层的岩石力学实验与研究
第三节 裂缝的测井响应
一、常规测井曲线对裂缝的响应 二、成像测井对裂缝的晌应
一、常规测井曲线对裂缝的响应
1、微侧向测井（微球形聚焦测井） 2、双侧向测井 3、地层倾角测井 4、补偿密度测井 5、长源距声波测井
L nf ⋅ I = A fD = Sg Sg
nf --裂缝总条数
I--裂缝平均长度 Sg--流动横截面积
线性裂缝密度LfD--指与一直线(垂直于流动方
向)相交的裂缝数目与此直线长度LB的比值
L fD
nf = LB
裂缝孔隙度--裂缝总体积与岩石总体积之比。 --与裂缝的长度、高度、张开度有关；
φf =
1、微侧向测井（微球形聚焦测井）
定量储层地质学 裂缝性储层的定量评价4
SQ2434
17.2
5.7
SQ2480
取心长度(m) 裂缝长度比例(%) 裂缝长度(m)
取心井裂缝发育特征统计
各井岩心裂缝段发育特征
120
107.0
100
80
66.0 68.0
57.0
60
60.0
66.0
40
20.6
33.3
20
4.5 14.0
3.0
7.0
6.5 20.0
0
4.0
7.0
25.8 17.0
深度
2620.375 2620.500 2620.625 2620.750 2621.625 2621.750
AC 62.79 71.22 79.93 88.46 97.30 99.70
CNL 9.60 12.90 19.80 25.10 27.90 27.90
DEN 2.70 2.69 2.63 2.56 2.32 2.29
0.01
0.05
0.00 2.50 0.86
0.26
0.26
0.05
0.00 0.00 -0.01
0.00
0.05
0.00 2.50 0.52
0.20
0.20
裂缝识别优选参数
40%
20%
1
0%
泥岩和粉砂岩 砂岩类 砾岩类
含泥灰岩
裂缝长度发育的岩性特征
频率(m)
35
30
25
20
15
10
5.03
5
13%
0
裂缝长度分布直方图
99% 28.85
87%
4.7
100% 0.42
100% 80% 60% 40% 20% 0%
储层裂缝预测方法
储层裂缝预测方法【摘要】随着全球范围内油气勘探的发展，裂缝型储层中的油气在油气储量中将会占有越来越大的比例。
评价裂缝型储层的关键在于准确预测出储层中裂缝发育带，储层裂缝预测在裂缝型油气藏的研究起着至关重要的作用，同时也是裂缝型油气藏勘探开发的关键。
【关键词】有限元相干体测井曲率法分形理论世界油气勘探中裂缝预测一直是一个难题。
现今裂缝型油气藏已经成为全球油气勘探中的一个重要方面，占据着举足轻重的地位。
裂缝型油气藏中，裂缝在油气藏的形成过程中起到储集空间和运移通道的双重作用，因此对裂缝的预测和描述是此类型油气藏勘探开发的关键。
储层裂缝研究涉及到的内容有：储层主要裂缝带的预测、主要裂缝带的特点、裂缝形成的主要原因；主要裂缝带内裂缝的发育情况。
长期以来，石油科技工作者在实践中总结出了多种预测裂缝的方法，但这些方法基本上都是经验的总结，不能真正解决普遍的裂缝预测问题。
裂缝预测研究中主要存在以下两个问题：每种方法有各自的局限性不能推广使用；实际中预测的成功率并不高。
1 基于地震的裂缝预测方法1.1 相干数据体处理预测裂缝相干技术（ESP）是通过相似度来判断和预测裂缝，在ESP操作中可以输出不同的地震属性，如相似性、倾角和方位角。
在相干数据体技术中，不同的地质特征会导致相似度的不同，通常地层连续性较好时对应的相似值较高，反之相似值低而出现异常值，通过异常值则能预测储层裂缝发育区带。
1.2 横（S）波分裂技术横波在裂缝中传播时会分解为互相垂直的两个分量快速横波和慢速横波。
快速横波传播速度快、平行于裂缝面偏振，而慢速横波形成垂直于裂缝面的偏振，传播速度慢。
横波分裂技术就是根据二者的偏振方向和传播速度的差异性来进行裂缝带发育情况的预测，一般以快速横波的偏振方向判别裂隙方向；以慢速横波相对于快速横波的延迟时间判断裂隙发育程度。
该种技术的优点在于能够用于被各种因素影响复杂化的非零井源VSP数据以及对局部裂缝发育带的判断；其缺点在于研究对象必须在一定范围内是均匀的。
裂缝型储层预测新方法和新技术
裂缝型储层预测新方法和新技术目录前言、裂缝性储层研究及预测现状1、裂缝性储层的概念2、国外研究现状3、国内研究现状一、裂缝研究在油气田勘探开发中的意义二、有关裂缝的基础理论1、裂缝类型2、裂缝分类3、裂缝成因及与构造的关系4、裂缝的成因模式三、裂缝研究与预测方法简介四、物理模拟法预测裂缝五、构造曲率法预测碳酸盐岩储层1、碳酸盐岩储层裂缝的预测2、裂缝三维定量参数场形成及模型的建立六构造曲率法进行裂缝发育带预测实例1 寒武系洗象池组气藏裂缝特征2、裂缝分布特征3、洗象池组储层综合预测七、构造应力模拟法预测裂缝的原理1、裂缝成因机制2、古构造应力模拟3、相似性原理在构造应力场及裂缝预测数值模拟中的重要性4、裂缝判据的确定5、破坏接近程度及其在裂缝预测中的应用6、裂缝指标的标定7、尚不能解决的问题8、方法的关键技术9、构造应力模拟法预测裂缝所需的资料八、构造应力模拟法预测裂缝的应用实例简介1、火山岩裂缝的预测研究2、碳酸盐岩裂缝的预测研究3、四川威远构造寒武系洗象池组裂缝预测主要参考文献前言裂缝性储层研究及预测现状随着石油天然气资源的开发利用，常规孔隙性油气藏储量日益减少，开发难度逐渐增大，石油与天然气勘探方向逐渐由浅部转向深部、由常规油气藏转向特殊油气藏。
作为油气储集的重要场所—储层的研究也将从常规的孔隙性储层的研究逐渐发展到其他各种类型的储层研究（图1）。
特别是裂缝性储层近年来引起了广大石油地质工作者的广泛兴趣，出现了较多的研究成果。
图1 油气储集层的主要类型1裂缝性储层的概念裂缝性储层是指以裂缝为主要储集空间、渗流通道的储集层，有的也对储集层中分散、孤立的孔隙起连通作用，增加有效孔隙度，一般具有高渗透特征。
裂缝性储层一般有3种类型：一类是致密岩类，如四川盆地下二叠统（阳新统），其岩石基质孔隙度小于1%，渗透率小于0.1毫达西，因其构造裂缝发育形成而形成了有效的储、渗空间；第二类是古风化壳溶蚀孔、洞储集层，渗透率极低，一般小于0.01个毫达西，但与后期构造裂缝搭配，形成了裂缝—孔洞（穴）型储层，如四川盆地的震旦系和奥陶系储集层；第三类是低孔隙储集层，如四川东部的石炭系碳酸盐岩（孔隙度3%～4%）、上三叠统须家河组砂岩（孔隙度5%～6%），他们的基质孔隙渗透率很低，一般在0.01毫达西左右，只有当构造裂缝发育的地区，才能形成裂缝—孔隙型储集层，形成工业性的天然气藏。
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( 1) Chi na U niversity of Geosciences , Beiji ng , 100083 ; 2) I nstit ute of Geomechanics , CA GS , Beiji ng , 100081)
Abstract More t han half of oil2gas gross output in t he world comes from t he fractural oil2gas pools , which will constitute one of t he most important oil - gas producing fields in t he 21st century. Nevert heless , t he complexity of fractural reservoirs in petroliferous basins has hindered t he development of petroleum industry. Viewed from t he research situation bot h in China and abroad , t he quanti2 tative prediction of spatial distribution of compact and fractural reservoirs , t he quantitative depiction of reservoir fracture parameters and t he quantitative evaluation of such reservoirs remain t he forefront problems in petroleum geology which require furt her deepgoing investigation. This paper summarizes t he research situation ,major progress and met hods of quantitative prediction and evaluation of t he natural fracture system of reservoirs. At t he same time ,some examples are given for illustrating t he role of quantitative prediction of reservoir tectonic fractures in t he exploration of oil2gas resources. It is hoped t hat such work will enlighten petroleum researchers on t his subject . Key words compact reservoirs tectonic fracture system quantitative prediction evaluation met hods
2 研究实例和问题讨论
基于构造应力场和形变场分析之上的构造裂缝 预测研究在油气田生产应用中取得了较好的成果 (丁中一等 ,1998 ;宋惠珍 ,1999 ;周新桂等 ,1999) 。 下面 3 个实例都是在详细地质分析 、储层裂缝数理 统计 、储层岩石参数实测和精细应力场模拟基础上 , 从不同侧面完成裂缝定量预测分析过程 。 2. 1 辽河欢喜岭油田中潜山带二维有效裂缝带分
油气区储层裂缝可以由与应变能相关的剪裂 缝 、与岩层褶皱相关的张裂缝以及与断层相关的剪 裂缝 和 张 剪 裂 缝 为 主 组 成 ( Murray , 1968 ; Price , 1966 ; McQuilian ,1973) 。裂缝发育密度与曲率 、应 变能 、破裂率和断层密切相关 。裂缝发育密度对裂 缝发育程度的影响是相对独立的 ,通过叠加处理可 以得到对裂缝密度的综合影响效应 。
第 24 卷 第 2 期
地 球 学 报
Vol. 24 No. 2
2003204/ 1752180
ACTA GEOSCIEN TIA SIN ICA
Apr. 2003/ 1752180
储层构造裂缝定量预测研究及评价方法
周新桂1 ,2) 邓宏文1) 操成杰1) 袁嘉音2) 毛晓长1) 肖玉茹1)
布规律预测 Ο 潜山油藏的一个显著特点是裂缝网络构成了储 集层主要的渗流和储集空间 。欢喜岭构造是辽河盆 地西部坳陷的一个二级构造单元 ,其东南紧邻曙光 油田 、双台子油田和双南油田 ,西北紧靠笔架岭油田 和兴隆台油田 ,处于辽河盆地西部凹陷和西部凸起 焊接部位 ,构造条件优越 ,油源丰富 。欢喜岭地区前 第三系潜山带包括太古界 (Ar) 和中生界 。太古界 (Ar) 主要是混合花岗岩 ,中生界为砂砾岩 、砂泥岩 、 安山岩和玄武岩 ,还有少量的火山角砾岩和凝灰岩 。 断裂构造十分发育 。
裂缝渗流系统的建立 。 1. 1. 2 构造裂缝定量预测和评价技术 该方法包 括 9 个方面 : ① 裂缝形成期构造应力场测量技术 (丁原辰等 ,1997) ; ②构造裂缝数值模拟技术与裂缝 评价 (文世鹏等 ,1996) ; ③地层条件下岩石破裂试验 裂缝预测评价技术 ; ④构造应力 (包括最大主应力 、 剪应力和有效张应力) 与岩石自身力学属性对比 ; ⑤ 构造挠曲场度分析与裂缝评价 ; ⑥F 指标法应用技 术 (周新桂等 ,1998) ; ⑦裂缝分形技术评价裂缝发育 程度 (周新桂等 ,1997) ; ⑧地球物理资料的裂缝识别 和预测技术 ; ⑨多因素叠合综合评判技术 。
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地 球 学 报
2003 年
精细三维构造裂缝数值模拟技术 ,从以构造应99 ;谭成轩等 ,1999) ,给裂缝油 气藏的研究及评价注入了新的活力 。
The Methods f or Quantitative Prediction and Evaluation of Structural Fissures in Reservoirs
ZHOU Xingui1 ,2) D EN G Hongwen1) CAO Chengjie1) YUAN J iayin2) MAO Xiaochang1) XIAO Yuru1)
( 1) 中国地质大学 ,北京 ,100083 ;2) 中国地质科学院地质力学研究所 ,北京 ,100081)
摘 要 裂缝型油气藏油气产量占整个石油天然气产量的一半以上 ,是 21 世纪石油增储上产的重要领域之一 ,但目前致密储 集体裂缝参数的定量表征和空间分布规律定量预测评价 ,仍是石油地质界的前沿问题 ,在一定程度上阻碍了世界石油工业的 发展 。从国内 、外研究现状来看 ,对裂缝及裂缝型油气藏预测评价研究仍处于探索阶段 。世界上大多数裂缝性油气田的裂缝 主要为构造裂缝 ,对构造裂缝空间分布规律的合理预测评价 ,无疑对油气勘探开发起到科学的指导作用 。本文综述了储层裂 缝研究现状 、进展和主要研究方法 ,同时通过近几年工作典型实例阐明裂缝研究在不同类型油气藏勘探中的作用 。 关键词 致密储层 裂缝系统 定量预测 评价方法
岩石 ,即含有多裂隙的结构体 ,岩石的破坏过程 属于裂隙的扩展过程 。由于岩石内微小裂隙的存 在 ,在裂隙的尖端存在应力集中的现象 ,从而使裂隙 扩展 ,以至破坏 (格里菲斯 ,1921) 。格里菲斯准则就 是判断张破裂的 ,其二维修正表达式如下 (压应力为
裂缝研究有着悠久的历史 ,但储层裂缝研究是 上世纪中叶开始的 。至今形成了许多富有特色的研 究方法 。早在 20 世纪 60 年代 ,以 Murray 等 (1968) 为代表从构造本身的结构特征出发 ,探讨了构造形 变主曲率与裂缝发育的关系 ,并提出裂缝性岩体的 力学模型 。20 世纪 70 年代末和 80 年代初 ,国内以 王仁 (1979) 、曾锦光 (1982) 等为代表从构造应力场 入手 ,根据岩石破裂准则开展定量预测裂缝分布规 律的数值模拟方法探讨 ; 90 年代 ,该领域研究有了 较大的进展 ,丁中一 (1998) 、文世鹏 (1996) 、宋慧珍
本文由中国地质科学院地质调查项目“陆上油气新区资源战略调查与评价”(编号 :D KD2104011) 子课题“塔里木盆地油气富集规律及勘探 潜力综合评价”和中石化新星公司项目“鄂北塔巴庙地区构造应力场 、裂缝系统定量预测及天然气有利靶区评价”(编号 : P0207722) 资 助。
改回日期 :200228212 ;责任编辑 :宫月萱 。 第一作者 :周新桂 ,男 ,1966 年生 ,博士生 ,副研究员 ,主要从事石油构造 、应力场与油气运移研究工作 。
1 裂缝研究及评价方法
沉积岩储层裂缝以构造活动形成的构造裂缝为 主 ,构造裂缝是伴随构造变形过程形成的 。伴生裂 缝与构造发展具有统一应力场 ,具有透入性特点 ,而 诱导裂缝是构造变形过程中诱导出的局部变形而形 成的 。
构造裂缝在局部构造和断裂带中的分布具有明 显的规律性 。与局部构造相关的裂缝的形成过程中 既有伴生裂缝 ,又有诱导裂缝 ,后者与局部构造部位 关系密切 。利用应力与应变的关系和构造主曲率 法 ,可以预测裂缝分布及其发育密度 。
(1998 ,1999) 等将构造应力场数值模拟和地质基础 工作紧密结合 ,形成和发展了一套以有限元数值模 拟为基础的 ,应用岩石破裂准则进行裂缝定量预测 的研究方法 。该方法既严格考虑了裂缝成因机制 , 又能较好地与油气生产实际和应用相结合 。