基于井斜分析的地层裂缝预测方法与应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一
产 生裂 缝 的 根本 原 因是 应 力 作用 ， 引起 地 下 应
力 变 化 的因素 主要 有 以下 三方 面 ： 一是地 壳变 动 ， 如 与地 层 构造 发 展史 相 联 系 的褶 皱作 用 和 断 层 作用 。
二 是 覆 盖层 受 侵蚀 而变 动 ， 当沉 积 层 受 到侵 蚀 而 断 裂 时其 上部 膨 胀 ， 在最 先 易碎 的脆 性 岩层 中产 生裂 缝 或 裂隙 。三是 由于压实 作用 使 成岩 矿 物变化 和水 分 丧失 而导 致泥 岩体 收缩 ， 而夹层 不 可压 缩 ， 仍起 着
可 分为 构 造 裂缝 、 区域 裂 缝 、 收 缩 裂缝 ； 根据 裂 缝 几
素很 多 ， 其 中主要 的地质 因素 有现今 地应力 ， 裂缝产 状和 岩层 产状 。根据 井斜 资料 能够较 准确判 断水平
主应 力方 向 ， 水 平最 大 主 应 力方 向上容 易 出现 张性
何形 态可 分为走 向缝 、 倾 向缝 、 垂 直缝 、 水平缝 ； 根据
角 。但实 际两 组裂缝 的夹角 （ 共轭 剪切破裂 角） 随岩
石 的力学 性质 而变 化 。
裂 缝 的成 因可 以简 要 概 括为 ： 当地 层 岩 石在 不 同的应 力 作用 下 ， 由于 承 受 不 住某 一 种 应 力 而产 生 破裂 ， 进 而在 整个 岩体 内形 成 裂缝 。 从 地质 力学 观点 看， 裂 缝是 失 去 结 合力 的表 面 。它与 断 层 是 有 区别 的， 断层发 生 了相 对位 移 ， 而裂 缝 实际上 是没 有 出现
裂缝 方 向的新 方 法。 关键 词 ： 井斜 分析 法 ； 裂缝 ； 应用 中 图分类 号 ： ＴＥ ２ ６： Ｐ ６ ３ １ ． ４ 文 献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ４ 一ｏ ０ Ｏ ７ —０ ３
１ 井 斜分 析法判 断 裂缝 方 向的 理论依 据
作 者简 介 ； 汪益 宁， 男， 汉族 ， １ ９ ９ ５ 年 ６月毕业于江汉石 油学院油田化 学专业， ２ ０ ０ ９年６月毕业 于中国地质大学（ 北京） 油 气田开发工程 专业 ， 获硕 士学位， 长期从 事油气资源勘探 开发 工作 。
１ ． １ 裂缝 的成 因及 分 类
组、 裂缝 系及 裂缝 网络 。
剪 裂缝 ： 剪裂 缝 是 由于剪 应力 的作用 形成 的裂
１ ． １ ． １ 裂缝 成 因
缝， 即剪切破裂形成的裂缝。 剪裂缝面的位置在理论
上 应该平 行 于变形 椭球 体 中互 相垂 直 的两个 最大剪 应力作用面 的方位 ， 并 与 最 大 挤 压 应 力方 向呈 ４ ５
摘
要： 裂缝 型 油 田投 入 开发后 ， 主要表 现 为裂缝 方 向油 井见水 早 、 含 水 上升 快、 产 量递减 快。如何
做 到在裂 缝性 油 田未投 入 开发 前识 别 裂缝及 其 方 向特征 ， 为 开发提 供依 据 。利 用 大量 的单井测 井资料 ， 通过 与无 源微 地震 法监 测裂缝 方向和 微 电 阻率成 像 法判 断的裂缝 方 向 比较 ， 得 出一种 经济、 实用的判断
裂缝大小特征可 以分为微裂缝 （ 其宽度小 于 １ ５ ０ 微
米） ， 裂缝 （ 其宽度 大 于 １ ５ ０微米 ） 按 组 系可 分为 裂缝
构造 ， 岩 石 的完整 性最 容易 受到 破坏 ， 是 井斜最 容易
发 生 的方 向 ， 也就 是说 ， 井斜 的优 势的偏 离方位 代表
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ 一ｌ ２ —１ ９
２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
内 蒙古 石 油化 工
７
基于井斜分析 的地层裂缝预测方法 与应 用
汪 益 宁 ， 滕 蔓 ， 郝 诗 潆。
（ １ ． 北 京华 油 地 智 能 源 工 程 技 术 中 心 ， 北京 ， １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ２ ．中海 油 田服 务 股 份 有 限 公 司 油 田生 产 事 业 部 ， 河北 廊坊 ３ ． 中 国地 质 大 学 （ 北京） 长城学 院， 河北 保 定 ０ ６ ５ ２ ０ １ ； ０ ７ １ ０ ０ ０ ）
１ ． １ ． ２ 裂缝 分类
对 于直 井来 讲 ， 理 想 的钻井 轨 迹是 一 条铅 垂 的 直线 ， 但实 际上 是一 条不 规则 的 曲线 ， 影 响井 斜 的因
裂缝 按 不 同分 类依 据 ， 有 不 同的分 类方 案 ， 按 成
因 可分 为 剪 裂缝 、 扩张裂缝、 拉 张 裂缝 ； 按地 质 分 类
明显 位移 的破 裂面 。 ． ‘
张 裂缝 ： 张裂 缝 是 由 于张应 力 的作 用 而产 生 的 裂隙， 所 以是 张性破 裂 。 张裂缝 面 的分 布总是 与最大 主应 力轴 （ １ ） 平行。 １ ． １ ． ３ 裂 缝 的作用 裂缝 可 以成 为 油 气 运 移 的 良好 通 道 ， 对 储 集层 的渗 透率 影 出， 而且 也是 影 响油气 富集 的重 要 因素 ， 裂缝可 以使
些 不具 备 孔 隙 的岩层 变 成 储集 层 和生 油层 ， 也 可
使 一些 低 渗 透率 的 油层 具 有 开采 价值 ， 开 启 的裂缝
可成 为油 气散失 的通道 。
１ ． ２ 理 论 依 据
支 撑或 分隔 作用 时 ， 泥岩 体积 收缩 就会 形 成裂缝 。 另 外， 裂缝 总是 形成 于脆 性 岩层 中 。
产 生裂 缝 的 根本 原 因是 应 力 作用 ， 引起 地 下 应
力 变 化 的因素 主要 有 以下 三方 面 ： 一是地 壳变 动 ， 如 与地 层 构造 发 展史 相 联 系 的褶 皱作 用 和 断 层 作用 。
二 是 覆 盖层 受 侵蚀 而变 动 ， 当沉 积 层 受 到侵 蚀 而 断 裂 时其 上部 膨 胀 ， 在最 先 易碎 的脆 性 岩层 中产 生裂 缝 或 裂隙 。三是 由于压实 作用 使 成岩 矿 物变化 和水 分 丧失 而导 致泥 岩体 收缩 ， 而夹层 不 可压 缩 ， 仍起 着
可 分为 构 造 裂缝 、 区域 裂 缝 、 收 缩 裂缝 ； 根据 裂 缝 几
素很 多 ， 其 中主要 的地质 因素 有现今 地应力 ， 裂缝产 状和 岩层 产状 。根据 井斜 资料 能够较 准确判 断水平
主应 力方 向 ， 水 平最 大 主 应 力方 向上容 易 出现 张性
何形 态可 分为走 向缝 、 倾 向缝 、 垂 直缝 、 水平缝 ； 根据
角 。但实 际两 组裂缝 的夹角 （ 共轭 剪切破裂 角） 随岩
石 的力学 性质 而变 化 。
裂 缝 的成 因可 以简 要 概 括为 ： 当地 层 岩 石在 不 同的应 力 作用 下 ， 由于 承 受 不 住某 一 种 应 力 而产 生 破裂 ， 进 而在 整个 岩体 内形 成 裂缝 。 从 地质 力学 观点 看， 裂 缝是 失 去 结 合力 的表 面 。它与 断 层 是 有 区别 的， 断层发 生 了相 对位 移 ， 而裂 缝 实际上 是没 有 出现
裂缝 方 向的新 方 法。 关键 词 ： 井斜 分析 法 ； 裂缝 ； 应用 中 图分类 号 ： ＴＥ ２ ６： Ｐ ６ ３ １ ． ４ 文 献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ４ 一ｏ ０ Ｏ ７ —０ ３
１ 井 斜分 析法判 断 裂缝 方 向的 理论依 据
作 者简 介 ； 汪益 宁， 男， 汉族 ， １ ９ ９ ５ 年 ６月毕业于江汉石 油学院油田化 学专业， ２ ０ ０ ９年６月毕业 于中国地质大学（ 北京） 油 气田开发工程 专业 ， 获硕 士学位， 长期从 事油气资源勘探 开发 工作 。
１ ． １ 裂缝 的成 因及 分 类
组、 裂缝 系及 裂缝 网络 。
剪 裂缝 ： 剪裂 缝 是 由于剪 应力 的作用 形成 的裂
１ ． １ ． １ 裂缝 成 因
缝， 即剪切破裂形成的裂缝。 剪裂缝面的位置在理论
上 应该平 行 于变形 椭球 体 中互 相垂 直 的两个 最大剪 应力作用面 的方位 ， 并 与 最 大 挤 压 应 力方 向呈 ４ ５
摘
要： 裂缝 型 油 田投 入 开发后 ， 主要表 现 为裂缝 方 向油 井见水 早 、 含 水 上升 快、 产 量递减 快。如何
做 到在裂 缝性 油 田未投 入 开发 前识 别 裂缝及 其 方 向特征 ， 为 开发提 供依 据 。利 用 大量 的单井测 井资料 ， 通过 与无 源微 地震 法监 测裂缝 方向和 微 电 阻率成 像 法判 断的裂缝 方 向 比较 ， 得 出一种 经济、 实用的判断
裂缝大小特征可 以分为微裂缝 （ 其宽度小 于 １ ５ ０ 微
米） ， 裂缝 （ 其宽度 大 于 １ ５ ０微米 ） 按 组 系可 分为 裂缝
构造 ， 岩 石 的完整 性最 容易 受到 破坏 ， 是 井斜最 容易
发 生 的方 向 ， 也就 是说 ， 井斜 的优 势的偏 离方位 代表
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ 一ｌ ２ —１ ９
２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
内 蒙古 石 油化 工
７
基于井斜分析 的地层裂缝预测方法 与应 用
汪 益 宁 ， 滕 蔓 ， 郝 诗 潆。
（ １ ． 北 京华 油 地 智 能 源 工 程 技 术 中 心 ， 北京 ， １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ２ ．中海 油 田服 务 股 份 有 限 公 司 油 田生 产 事 业 部 ， 河北 廊坊 ３ ． 中 国地 质 大 学 （ 北京） 长城学 院， 河北 保 定 ０ ６ ５ ２ ０ １ ； ０ ７ １ ０ ０ ０ ）
１ ． １ ． ２ 裂缝 分类
对 于直 井来 讲 ， 理 想 的钻井 轨 迹是 一 条铅 垂 的 直线 ， 但实 际上 是一 条不 规则 的 曲线 ， 影 响井 斜 的因
裂缝 按 不 同分 类依 据 ， 有 不 同的分 类方 案 ， 按 成
因 可分 为 剪 裂缝 、 扩张裂缝、 拉 张 裂缝 ； 按地 质 分 类
明显 位移 的破 裂面 。 ． ‘
张 裂缝 ： 张裂 缝 是 由 于张应 力 的作 用 而产 生 的 裂隙， 所 以是 张性破 裂 。 张裂缝 面 的分 布总是 与最大 主应 力轴 （ １ ） 平行。 １ ． １ ． ３ 裂 缝 的作用 裂缝 可 以成 为 油 气 运 移 的 良好 通 道 ， 对 储 集层 的渗 透率 影 出， 而且 也是 影 响油气 富集 的重 要 因素 ， 裂缝可 以使
些 不具 备 孔 隙 的岩层 变 成 储集 层 和生 油层 ， 也 可
使 一些 低 渗 透率 的 油层 具 有 开采 价值 ， 开 启 的裂缝
可成 为油 气散失 的通道 。
１ ． ２ 理 论 依 据
支 撑或 分隔 作用 时 ， 泥岩 体积 收缩 就会 形 成裂缝 。 另 外， 裂缝 总是 形成 于脆 性 岩层 中 。