裂缝的成因类型

（2）裂缝的预测分析 ） 破裂准则
拉张裂缝
平行层面的扩张裂缝与剖面X剪切缝 平行层面的扩张裂缝与剖面 剪切缝
垂直层面的扩张裂缝与剖面X剪切缝 垂直层面的扩张裂缝与剖面 剪切缝
2. 区域裂缝 特征： 特征： 切割所有局部构造 几何形态简单稳定 裂缝间距相对较大 一般为二组正交裂缝 多为垂直缝
3. 收缩裂缝
（1）干缩裂缝 ） （2）脱水收缩裂缝 ） （3）矿物相变裂缝 ） （4）热力收缩裂缝 ）
第二节 裂缝性储层的基本特征
裂缝的基本参数 裂缝孔隙度及渗透率 裂缝性储层分类
一、裂缝的基本参数
裂缝的基本参数
1. 裂缝宽度（张开度） 裂缝宽度（张开度） 2. 裂缝大小 3. 裂缝间距
4. 裂缝密度 线性裂缝密度
（裂缝率、裂缝频率） 裂缝率、裂缝频率）
面积裂缝密度 体积裂缝密度
影响因素：岩石成分、粒度、孔隙度、层厚、 影响因素：岩石成分、粒度、孔隙度、层厚、构造位置
4. 卸载裂缝 5. 风化裂缝 6. 其它 隐爆裂缝 岩溶裂缝
裂缝：岩石发生破裂作用形成的不连续面。 裂缝：岩石发生破裂作用形成的不连续面。 裂缝组：同一时期、 裂缝组：同一时期、相同应力作用产生的 方向大体一致的多条裂缝的组合 裂缝系：同一时期、 裂缝系：同一时期、相同应力作用产生的 两组或两组以上的裂缝组 裂缝网络：多套裂缝组系连通在一起的裂缝组合 裂缝网络：
2. 裂缝渗透率 Kf = b3cos2α/12h Kf + Km = Kt
三、裂缝性储层的类型
1. 裂缝型储层 Φf >> Φm Kf >> Km 2. 裂缝性特低渗 致密储层 裂缝性特低渗-致密储层 Φf < Φm Kf >> Km 3. 裂缝性常规储层 Φf << Φm Kf > Km
第三节 地下裂缝的探测和预测方法
3. 利用现今地应力资料评价裂缝 基本原理： 基本原理：
现今地应力 地层破裂越严重 岩石受力变形后的剩余应力 地应力释放越大
常压构造内，相对低压区即为裂缝发育带
正常压力条件下，现今地应力越低，裂缝越发育。 正常压力条件下，现今地应力越低，裂缝越发育。
4. 古应力场数值模拟
现今构造 古应力场
正演
（2）曲率与裂缝孔隙度 ） Φf = H/(2R+H) ≈ H/2R =H(d2z/dx2)/2 （3）曲率与裂缝渗透率 ） Kf = 0.2*1011e2(H d2z/dx2)3
（4）临界曲率 ）
σ > E(H d2z/dx2)
Baidu Nhomakorabea
（5）曲率图编制和应用 ）
A 作精细构造图，布置计算曲率的测网 B 计算曲率（线曲率或面曲率） C 编绘曲率等值线 D 裂缝预测
1. 统计分析方法
（1）裂缝方向预测 ） 依据： 依据： 井眼裂缝方向 ----局部构造 局部构造
（2）裂缝密度分布预测 ） 依据： 依据： 井眼裂缝密度 ----构造、层厚、岩石性质 构造、 构造 层厚、
2. 预测拉张裂缝的曲率法
曲率法预测裂缝
（1）基本原理 ） •拉张裂缝走向垂直与主曲率方向 •裂缝发育程度与主曲率大小成正比
2. 张裂缝
三个主应力派生的张应 力大于岩石的抗张强度 时所形成的裂缝。
特征： 特征：
位移方向与破裂面垂直； 位移方向与破裂面垂直； 破裂面与σ 面平行； 破裂面与σ1- σ 2面平行； 一般为张开缝； 一般为张开缝；
扩张裂缝（三个主应力均为压应力时派生的 张裂缝
张应力形成的张裂缝） 张应力形成的张裂缝） 拉张裂缝（三个主应力至少有一个为拉张应力时 形成的张裂缝） 形成的张裂缝）
一、井眼裂缝的探测方法 岩心观察分析 测井解释
1. 岩心观察分析 裂缝基本参数 裂缝孔隙度和渗透率 裂缝系统的成因 裂缝分布与深度和岩石性质的关系
塔中16井裂缝灰岩 塔中 井裂缝灰岩
2. 测井解释
（1）双侧向测井 ）
双侧向测井 地层倾角测井 声波全波测井 井下声波电视 成像测井
（2）地层倾角测井 ）
5. 裂缝产状
走向、倾向、 走向、倾向、倾角
水平缝 低角度缝 高角度缝 垂直缝
6. 裂缝性质
张开缝 闭合缝 半充填缝 充填缝
二、裂缝孔隙度和渗透率
1. 裂缝孔隙度 Φf = Vf/V = S*b/V = VfD*b
Φf + Φm = Φt
Φf 一般小于0.5%； 最大不超过2%。 溶蚀Φf可大于2%。
第四章
储层裂缝表征
Fractured reservoir characterization
裂缝的成因类型 裂缝性储层的基本特征 地下裂缝的探测与预测方法
第一节 裂缝的成因类型
裂缝：岩石发生破裂作用形成的不连续面。 裂缝：岩石发生破裂作用形成的不连续面。
力学成因类型 地质成因类型
低孔、高渗、双重孔隙介质 非均质性强
古构造
反演
古应力场
裂缝方向及发育程度
（1）古应力场的反演模拟计算 ）
构造地质模型 构造形态特征（几何学特征） 构造形态特征（几何学特征） 构造演化（动力学信息） 构造演化（动力学信息） 地质作用方式（动力学机制） 地质作用方式（动力学机制） 断层活动信息 地层岩石力学性质 反演约束条件 断层的水平和垂直位移量 共轭节理确定的古应力方向 不同点的古应力大小和方向
一、 力学成因类型
1. 剪裂缝（剪切缝） 剪裂缝（剪切缝）
三个主应力都为挤压应 力时，派生的剪切应力 大于岩石的抗剪强度时 所形成的裂缝。
特征： 特征：
位移方向与破裂面平行； 位移方向与破裂面平行； 破裂面与σ 面锐角相交； 破裂面与σ1- σ 2面锐角相交； 破裂面上可见擦痕； 破裂面上可见擦痕； 一般为闭合缝； 一般为闭合缝； 两组剪切缝共轭。 两组剪切缝共轭。
3. 张剪缝
派生的剪应力和张应力 先后作用于岩石所形成 的裂缝。
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二、地质成因类型
构造裂缝 区域裂缝 收缩裂缝 卸载裂缝 风化裂缝 其它
1. 构造裂缝
（1）与断层伴生的裂缝 ）
（2）与褶曲伴生的裂缝 ）
横向扩张裂缝与平面X剪切缝 横向扩张裂缝与平面 剪切缝
纵向扩张裂缝与平面X剪切缝 纵向扩张裂缝与平面 剪切缝
裂缝识别测井
（3）声波全波测井 ）
(纵波、横波、斯通利波） 纵波、横波、斯通利波） 纵波
声波幅度衰减
波形扰动
（4）井下声波电视 ）
（5）FMI测井 ） 测井
塔中168井 井 塔中
塔中24井 塔中 井FMI解释成果图 解释成果图
二、裂缝预测方法
统计分析方法 曲率法 现今地应力方法 古应力场数值模拟 地震方法