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。
储层裂缝识别和预测方法
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
文章编号:1 0 —7 4 ( 0 0 20 0 -8 0 03 5 2 1 )0 -0 50
I DENTI CATI FI oN AND PRED I CTI N F RESERVoI FRACTU RES o o R
DONG i g c ua 。 XU n. n Pn .h n Ya bi , L i TAO e IFe , Zh n
l i m dl go ' trdrsro ,ad dn mi l n l i o rl g(eevi) h ri l eerho a — o c o e n f a ue eevi n ya c ay s f ii g i i fc r a a s d ln rsro .T ecic sac nf e r ta r r
Байду номын сангаас
第 2 卷第 2期 9
DOI 1 . 9 9 J I S 1 0 — 7 4 2 1 . 2 0 2 : 0 3 6 / . S N. 0 0 3 5 . 0 0 0 . 0
储 层 裂 缝 识 别 和 预 测 方 法
董 平川 徐 衍 彬 李 飞。 陶 珍
(.中国石油大学石油工程教育部重点实验室 ,北京 12 4 1 0 2 9;2 .大庆油 田有 限责任公 司勘探开发研究 院 黑龙 江 大庆 13 1 6 72;3 .塔里木 油田公司开发事业部 ,新疆 库 尔勒 8 10 4 00)
储层裂缝的综合表征技术
储层裂缝的综合表征技术储层裂缝是指沉积岩层中的裂缝或缝隙,它们对油气储层的渗透性和储集性能有着重要影响。
因此,准确地综合表征储层裂缝的特征是油气勘探开发中的关键问题之一。
本文将介绍几种常用的储层裂缝综合表征技术。
一维裂缝参数表征技术是一种简单而有效的方法。
它通过测量岩心样品中裂缝的长度、宽度和密度等参数,来表征裂缝的分布和特征。
这种方法适用于储层裂缝较少且分布较均匀的情况。
通过对一系列岩心样品的测试和分析,可以获得储层裂缝的统计特征,进而对裂缝的形成机制和储层的渗透性进行定量评价。
声波测井是一种常用的储层裂缝表征技术。
它利用声波在岩石中的传播特性,通过测量声波数据来推断储层中裂缝的存在和性质。
声波测井可以提供储层裂缝的方位、长度、宽度和密度等信息,从而为储层评价和开发提供重要依据。
同时,声波测井还可以结合其他地球物理数据,如电阻率测井和密度测井等,来进行综合解释和分析,提高裂缝表征的准确性和可靠性。
地震反演技术也被广泛应用于储层裂缝的综合表征。
地震反演是一种将地震数据与地下介质模型进行匹配的方法,通过反演得到地下介质的物理参数,如波速和密度等。
在储层裂缝表征中,地震反演可以提供裂缝的几何形状、分布范围和孔隙度等参数。
这种方法适用于储层裂缝较多、分布较复杂的情况。
然而,地震反演技术需要大量的地震数据和高性能计算设备支持,所以在实际应用中具有一定的限制。
数值模拟方法是一种基于物理模型的储层裂缝表征技术。
它通过建立储层裂缝的数值模型,利用数值计算方法求解模型中的物理过程和现象,从而得到裂缝的形态和分布规律。
数值模拟方法可以模拟储层裂缝的形成、演化和影响等过程,为储层开发和优化提供科学依据。
然而,数值模拟方法需要考虑多种物理过程和复杂的计算模型,所以在实际应用中需要具备一定的专业知识和技术水平。
储层裂缝的综合表征技术包括一维裂缝参数表征、声波测井、地震反演和数值模拟等方法。
每种方法都有其适用的场景和优势,可以根据实际需求选择合适的技术手段来进行储层裂缝的综合表征。
储层裂缝的研究内容及方法
2009年11月第16卷第6期断块油气田1研究内容1.1裂缝系统的成因研究裂缝系统的成因可对裂缝几何形态和分布的可预测性有所了解。
对于裂缝,通常以力学成因和地质成因来分类[1]。
1)力学成因分类。
在实验室的挤压、扩张和拉张试验中,可以观察到与3个主应力以一致和可预测的角度相交所形成的3种裂缝类型:剪裂缝、张裂缝和张剪缝,所有裂缝必然与这些基本类型中的一类相符合。
2)地质成因分类。
裂缝的形成受到各种地质作用的控制,如局部构造、区域应力、成岩收缩、卸载、风化等。
主要裂缝类型有构造裂缝、区域裂缝、收缩裂缝、卸载裂缝、风化裂缝、层理缝等。
另外,还有次火山岩中的隐爆裂缝、岩溶体系中的岩溶裂缝等。
1.2影响油藏动态的裂缝性质阐述岩石-裂缝系统的岩石物理性质,将为预测因基质和裂缝系统特征的横向变化或因环境条件(深度、孔隙压力的衰减、流动方向等)的改变而引起的不同深度,构造位置上储集层响应的变化提供依据。
这包括确定裂缝系统的物理形态和分布及估计与裂缝系统特征有关的储集性质(孔隙度和渗透率等)[2]。
1)裂缝形态。
天然破裂面的形态有4种基本类型:开启裂缝、变形裂缝(包括被断层泥充填的裂缝和具擦痕面的裂缝)、被矿物充填的裂缝、孔洞裂缝。
2)裂缝宽度和渗透率。
天然裂缝系统对储集层性质及产能定量评价有重要的影响。
地下裂缝宽度和渗透率的确定是了解裂缝对油层动态的影响所必须的地质参数。
3)裂缝间距。
同裂缝宽度一样,裂缝间距是预测储集层裂缝孔隙度和裂缝渗透率的又一个重要参数[3]。
1.3裂缝与基质孔隙度的联系裂缝在油气生产及储存上起重要作用的任何储集层必须看成是双孔隙度系统,一个系统在基质中,另一个在裂缝中。
如果由于2种孔隙度之间存在不利的相互影响而使储集层分析不能识别出衰竭开采的最大产储层裂缝的研究内容及方法范晓丽苏培东闫丰明(西南石油大学资源与环境学院,四川成都610500)摘要储层中裂缝既是储油空间,又是油气运移的主要通道,因此储层裂缝的研究显得尤为重要。
分形方法对裂缝性储集层的定量预测研究和评价
(. 1 中国地质大学 , 京 北 1 03 2 0 8 ; .中国石油 勘探开发科学研究 院 廊坊分院 ,河北 廊坊 0 50 ) 0 607
摘要:隐蔽类油气藏 同构造类油气藏一样 ,目 已成为我国油气勘探工作的重点领域 ,而且随着勘探 前
工作 的深入 ,隐蔽类 油 气藏 必将 是 油 气储 量增 长的主要 来源 。裂缝 性 油 气藏是 隐蔽 类 油气藏 中最 为复 杂 、勘探 难度 最 大且 产量较 高的一 类油 气藏 。为 了提 高裂缝 性 油 气藏 的勘 探 成功 率 , 以辽河 盆地 火 山
统计 ,这种方法 比较直观,也有一定的实用性 ,通过 对辽河盆地 中生界古潜山 4口井 3.6r 长岩心裂缝 25 l f 密度 的统计 ,其平均裂缝密度为 1. 1 r。 85 条/l f 地层中存在 的各种断裂构造反映了岩石破裂的过 程 、状态和程度 。曼 德尔布 罗把分 形定义 为:其 组成部分与整体 以某种形式相 似 ,并用分 数维 D值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱr
式中 J ——具有指定特征的物体数 目;r 7 、 『 n ——特征 物体的线度 ;C —— 比例常数 ;D ——分数维。
对 上式 两 边 取 自然 对 数 ,得 lN n =lC—Dlr, n n
l l, n 与 n N r 呈线性关 系,分数维 D是直线斜率。根 据分数维定义和上式 ,可以设计一个物理模型 ,进而 求 出储集层裂缝的分数维 D值 。
求 分数维 的方 法有 多种 。通 过对 比分析 ,认 为适
图 3 Q2井 裂缝 素描 图 ( =. 5 ) G 0 106 3
( 6 . 8 1 6 . m 1 , 1 ~ 8 5 3 ) 8 5
储层构造裂缝定量预测研究及评价方法
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)
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
第 24 卷 第 2 期
地 球 学 报
Vol. 24 No. 2
2003204/ 1752180
ACTA GEOSCIEN52180
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)
与断裂相关的裂缝为断裂的低级 、低序次构造 。 断裂带中以伴生裂缝为主 ,断裂附近则是诱导裂缝 的发育部位 。在断裂形成的同时 ,往往产生一系列 和断裂平行的剪破裂 (Nelson ,1985) ,其与断裂是同 一应力场下的产物 ( McQuilian ,1973) 。一般来讲 , 诱导裂缝主要分布于断裂两侧有限区域或断层末端 应力释放区 (武红岭等 ,2002) 。宏观上分析 ,与断裂 相关的裂缝分布受断层展布规律的控制 ,其裂缝密 度是岩性 、断层面的位移与断层面的距离 、埋藏深度 和断层类型等参数的分布函数 (Nelson ,1985) 。
( 1) Chi na U niversity of Geosciences , Beiji ng , 100083 ; 2) I nstit ute of Geomechanics , CA GS , Beiji ng , 100081)
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究煤层气是一种天然气资源,广泛存在于煤矿矿层中。
煤层气的开采不仅可以提供清洁能源,还可以有效利用煤矿资源,增加矿产资源的综合开发利用效益。
然而,煤层气的开采过程中会伴随着裂缝的生成和扩展,这些裂缝会影响煤层气的储集和产出,因此对煤层气储集层裂缝特征进行分析和预测方法的研究显得尤为重要。
煤层气的储集层裂缝特征分析可以通过地质勘探、试验研究、数值模拟等方法来实现。
首先,地质勘探是了解煤层气藏内部结构和裂缝特征的重要途径。
通过地质勘探可以获取煤层气储集层的地质构造、煤层厚度、孔隙结构等信息,从而初步推断出裂缝的分布情况。
在地质勘探的基础上,还可以进行试验研究,通过采集煤样、岩样等样品,对其物理力学性质进行实验测试,揭示裂缝的发生机制和特征。
最后,数值模拟可以通过建立数学模型,模拟煤层气开采过程中裂缝的变化情况,进而预测裂缝的发展趋势和规律。
煤层气储集层裂缝的发生主要与煤层气开采过程中的压力变化、渗流变化、岩石破坏等因素密切相关。
在煤层气开采过程中,随着煤层气的抽采,煤层内部压力会逐渐降低,导致裂缝的生成和扩展。
同时,煤层气的渗流也会受到裂缝的影响,从而影响煤层气的产出效率。
此外,岩石的破坏也是裂缝生成的重要原因之一,当煤层气开采造成岩层应力集中时,容易导致岩石破裂和裂缝扩展。
为了更准确地分析煤层气储集层裂缝的特征和预测方法,需要结合地质勘探、实验研究和数值模拟的综合手段进行研究。
首先,地质勘探是研究煤层气储集层裂缝的基础,可以通过地质地质构造解、开展地下勘查等方法,获取煤层气储集层的基本情况,为后续研究提供数据支持。
其次,实验研究是深入了解裂缝生成机制和特征的重要手段,可以通过采集样本、进行试验测试等方式,研究煤层气储集层裂缝的物理力学性质。
最后,数值模拟可以通过建立数学模型,模拟煤层气开采过程中裂缝的演化过程,预测裂缝的分布规律和发展趋势。
对于煤层气储集层裂缝的预测方法,目前主要包括经验法、解析法和数值模拟法。
裂缝预测方法评价
裂缝预测方法评价目前裂缝型油气藏在我国分布广泛,在油气生产占有重要地位。
但裂缝型油气藏具有孔隙度低,非均质性强且裂缝分布复杂的特点,如何准确有效地对地下油气储层中的裂缝进行预测和描述是裂缝型油气藏勘探开发中的难点。
近年来,针对裂缝型油气藏的识别和描述形成了多种方法技术,包括利用本征相干、曲率、蚂蚁体、最大似然等叠后属性技术以及方位各向异性反演等叠前技术等。
但是,由于裂缝的成因类型复杂,针对裂缝的各种预测方法和描述参数也各有侧重,因此无论是叠后的属性计算还是叠前的各向异性反演,单一的裂缝预测方法常常只能针对某一类断裂-裂缝或者裂缝发育带进行预测,并且预测结果常常是不同级别、不同尺度的裂缝型储层的综合响应。
由于不同级别的裂缝对油气的贡献各不相同,因此,如何刻画不同尺度裂缝的发育情况,以此来寻找最为有效的裂缝发育带,并综合利用各种地球物理方法以增强不同尺度裂缝预测的可靠性成为裂缝预测的重要发展方向。
基于相干、曲率、蚂蚁追踪等多种属性的联合应用和最大似然法运算裂缝概率,以东北某工区为目标,研究区裂缝发育情况,分析各种不同方法对裂缝预测的效果。
各种裂缝预测方法效果如下表中所示:第三代相干算法是在叠后纯波构造导向滤波基础上的倾角体和方位体数据进行计算的,基于相邻两地震道之间的地震波形对比,分析两道地震数值之间的振幅、频率、相位等信息的不连续性,第三代相干算法用扫描后的相干时窗内的地震数据构建协方差矩阵,通过计算协方差矩阵的特征值来估算相干值,相干值等于最大特征值与所有特征值之和的比值。
从剖面以及沿层切片可以看出,相干算法计算结果能够反映断层展布,粗略预测断层形成过程中产生构造缝发育带,对裂缝检测效果不理想。
蚂蚁体算法是基于叠后纯波基础上的相干体或者方差体数据,模仿蚂蚁搜寻食物的仿生算法,蚁群在爬行过程中分泌一种信息素,能够被其他蚂蚁感知,达到信息传递的目的,体现为一种信息的正反馈現象,应用此原理,在地震数据体中撒播大量的人工蚂蚁进行追踪,当有人工蚂蚁发现满足判断为断层的条件时,将释放某种信息,召集该区域其他的蚂蚁集中对该断层进行追踪,直到完成该断层的追踪和识别。
储层构造裂缝识别与预测方法研究
裂缝又称为节理 ,是指岩 石受 力发 生ห้องสมุดไป่ตู้裂 ,两侧的岩石沿破裂面
没有发生明显位移的一种断裂 构造 。裂缝不仅 是重要的储集空间 ,还 是重要的流体渗流通道 ,同时还控制着 油气藏 的形成与分布。裂缝 的 分布普遍 .发育不均 ,同时又具有方向性和组 系性 。因此 , 对裂缝 的 正确识别及分布规律和发育特征的正确 认识是非常 困难 的,然而 ,这
域之一 ,储层裂缝 的研究 日益受到重视 … 。因此 ,如何提高裂缝 油气 藏的勘探开发效益 ,是当今石油地质研 究的重大课题之一。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
完全取 决于断距大小 ,更主要与断层的力学性质有关 ,其影响大小次 序为 :压扭断层 ;逆冲断层 ;走滑断层 ;正断层 。B 根据裂缝的发育 程度 与岩性 的关系预测。岩性是影响裂缝发育的 内因 ,对裂缝的发育 存在显 著的影响。通过露 头区研 究 ,确定裂缝发育与岩性的关系 。再
随 着油气勘探 开发 的进一步深 入 ,裂缝 性油藏( 如大部 分基岩潜 t f 藏) l ¥ 和受裂缝影响的油藏( j 如部分低渗透油藏) 在油气藏发现中所 占 的 比例逐渐增大 ,储量和产量比例也逐渐上升 ,裂缝性储层油气产量 占整个石油天然气产量的一半以上 ,是2 世纪石油增储上产的重要领 l
南 肛 科 技 2 1年第2 18 01 期 3
储 层 构 造 裂缝 识 别 与预 测 方 法研 究
林 树 龙
( 油 辽 河 油 田公 司 勘 探 开 发 研 究 院特 种 油 气 藏 编 辑 部 ) 中
[实用参考]裂缝性储层的定量评价
倾没端
陡翼
倾没端
倾没端
轴部
第二节 有利于裂缝发育的条件
3.裂缝的产状与褶皱位置的关系
发育在褶皱上的裂缝有如下两种基本的产状特征: – 垂直于背斜走向的共轭裂缝(图4-12)。 – 近于平行于走向的共轭裂缝(图4-13)。
第三节 裂缝发育特征的描述
一、裂缝大小特征的描述
– 裂缝大小特征的描述,指对单一裂缝特征的描述,主要包括了裂缝的宽度、裂 缝的大小、裂缝的充填性几个方面
第二节 有利于裂缝发育的条件
二、有利的构造部位
1.在褶皱上的有利部位
– 在相同应力的作用下,裂缝发育在脆性岩石中 – 而岩石性质相同或相似时,裂缝发育在应力作用较强的部位。 – 在同一沉积岩层中,比较稳定的海相沉积(特别是碳酸盐岩),其岩石力学性
质可视为相同,这时影响其裂缝发育的因素,主要为曲率的大小 – 而在陆相岩性岩相变化较大的地层(如陆相、湖泊、碎屑岩沉积中)主要受地
200 150
岩
应
100 0
200 温度(℃) 300
第二节 有利于裂缝发育的条件
一、有利的岩石特征
– 有利的岩石类型应该是脆性的岩石 • 通常是胶结致密的碳酸盐岩较孔隙度高的砂岩脆性强 • 泥质的含量高时不易产生裂缝 • 在灰岩中含白云石越多,其裂缝密度越大 • 因此较好的岩石类型主要是砂岩中粒度较小的细砂岩和粉砂岩,而碳酸盐 岩中则主要是泥质含量低的亮晶灰岩、白云岩。这些岩石的厚度较薄,但 层间不易发生滑动的特征。
第一节 裂缝性储层的形成
– 分类依据 裂缝的成因、裂缝的几何性质、裂缝的孔隙特征。 – 裂缝的成因
• 力学成因:张性裂缝和压扭性裂缝。 • 地质成因:构造裂缝、地层裂缝(其它的裂缝) – 裂缝的几何性质 • 几何形态:
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究煤层气是一种天然气资源,也是一种具有高能效、低排放的清洁化石能源。
而煤层气的开发利用离不开煤层气储集层的特征分析与预测方法。
本文将重点探讨煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法,希望能够为煤层气的开发利用提供一定的指导。
一、煤层气储集层裂缝特征分析方法煤层气储集层的裂缝特征分析是煤层气勘探与开发利用的重要环节。
一方面,裂缝对煤层气的储存和运移有着重要影响;另一方面,裂缝的分布规律、孔隙结构等特征也是判断煤层气成藏及开发潜力的重要指标。
1.地震勘探方法地震勘探是一种通过地震波传播的特点来获取地下地质信息的方法。
在煤层气储集层的裂缝特征分析中,地震勘探可以通过分析地震波在煤层内的传播路径和振幅变化来判断煤层的断裂状况、裂缝分布等特征。
在地震勘探中,应重点关注地震波速度、振幅以及地震反射的特征,以获取更准确的地下信息。
2.孔隙度与渗透率测定方法孔隙度和渗透率是煤层气储集层裂缝特征分析中的重要参数。
孔隙度是指煤层中毛细孔和介孔的空隙比例,而渗透率是指煤层中流体通过孔隙的能力。
测定孔隙度与渗透率的方法有多种,例如测定气体吸附法、水分解脱法、压汞法等。
这些方法可以通过对孔隙度与渗透率的测定,进一步分析裂缝的分布规律与连通性。
二、煤层气储集层裂缝特征预测方法煤层气储集层的裂缝特征预测是开展煤层气勘探与开发利用的重要任务。
通过裂缝特征的预测,可以有效地确定煤层气的成藏条件与开发潜力,并为煤层气的钻井和抽采工艺设计提供依据。
1.岩石力学模型与数值模拟方法岩石力学模型与数值模拟是一种通过数学模型与计算机模拟来预测煤层气储集层裂缝特征的方法。
通过建立煤层气储集层的岩石力学模型,并利用数值模拟方法进行模拟计算,可以分析不同地质参数对煤层的变形和破裂特征的影响,预测煤层气储集层的裂缝特征。
2.地质地球化学方法地质地球化学方法是一种通过煤层气储集层的地质特征和地球化学特征来预测裂缝特征的方法。
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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 。