基于古应力场模拟的多期区域构造裂缝分布预测评价技术—以中国泌阳凹陷安棚油田为例*

天然裂缝是地层中常见的地质构造现象,系统研究目标区储集层裂缝的分布及发育规律,这对于提高井区产能和调整开发方案具有重要的理论和实际意义。以安棚油田深层系为例,介绍基于古应力场模拟的多期次区域构造裂缝分布预测技术。根据各类岩心资料对裂缝的组系特征、力学性质进行解释和评价,结合研究区构造演化特征,进行岩石破裂力学机理分析,明确了研究区裂缝成因类型主要为区域构造裂缝,为本次裂缝的分布预测技术奠定了基础。结合野外岩心裂缝特征、裂缝充填物次生方解石稳定同位素测定及储层岩石声发射实验结果,确定储层岩石的破裂期次。参考研究区的地质、构造、沉积相展布资料,以岩石力学和构造力学理论为基础,对研究区建立地质模型、力学模型,并分期次进行古应力场模拟研究。结合摩尔-库伦岩石强度理论,通过裂缝发育指数和岩石受力破裂程度多元拟合对研究区裂缝进行预测及评价。     

苏里格气田苏X区块盒8段裂缝特征与识别方法

苏里格气田是我国大型低渗透砂岩气藏,非均质性强,经济开发难度大,随着气田勘探开发的深入,大量资料均表明气田西部发育小型断层及裂缝,而在该类井区,气井静态参数一般,却生产效果较好,为了提高开发效果,优化水平井部署,降低开发成本,在苏X区块开展了裂缝识别方法研究.研究表明基于相干体的三维地震解释技术可以较好地预测该区小型断层发育规模,基于R/S分形技术优化的测井解释技术可以定性预测裂缝规模,应用取芯井及成相测井的裂缝描述标定,可以实现半定量的裂缝预测.1     

断裂及其裂缝发育带在塔中油气勘探中的意义

针对塔中西部Z15 井区储层非均质性强、主要目的层埋藏较深（一般>5 000 m）、地震资料品质差、小断层识
别困难且多产状较陡的难题,总结出易于操作的小断裂解释判别原则：即寒武系盐层顶面有断距、灰岩顶部有挠曲、地
震剖面上断层轨迹有串珠、碳酸盐岩内幕地震同相轴有相变。相对较准确地刻画了研究区4 期断裂的平面和剖面分
布特征,其中第二期近东西向中晚加里东期逆冲推覆断裂和第三期近南北向的晚加里东-早海西期扭张性走滑断裂
是研究区的主要断裂,控制了研究区奥陶系储层和油气藏的分布。并通过多口井的钻探证实,断裂及其控制的裂缝发
育带是高产稳产井的分布区域,其富含油气主要得益于：优质的储层发育;断裂期次早于油气成藏且封盖条件好,油气
保存完整;良里塔格组水体能量弱。围绕断裂及其裂缝发育带的优质储层发育区的钻探为断裂控储控藏研究和寻找
新的油气富集区域开拓了新的思路。     

试井解释在火山岩气藏数值模拟中的应用

徐深气田火山岩气藏储层内部存在岩性岩相变化快且非常复杂,裂缝相对发育等地质特征,在进行数值模拟
过程中需要将模型进行网格加密等细化研究。针对数值模拟历史拟合具有多解性,不同的网格加密、属性参数组合有
可能达到相同的拟合效果的问题,开展了在细化模型的同时最大限度减少不确定性的研究,研究中结合徐深气田火山
岩储层储渗结构特征,识别出了3 种类型的试井模型,提出利用试井模型对数值模拟模型进行修正的新方法。该方法
使得数值模拟模型更加精细化,开发指标预测的精度大大提高,对于徐深气田火山岩气藏进一步精细挖潜,单井合理
配产,以及方案优选具有十分重要的意义。     

裂缝性致密储层工作液损害机理及防治方法

裂缝性致密储层裂缝发育,易发生工作液漏失,严重损害储层。为探究不同工作液漏失损害机理,形成高效
防治方法,以川西北九龙山构造须家河组、珍珠冲组裂缝性致密储层为研究对象,开展了钻井完井液储层损害实验及
工作液顺序接触损害实验。结果表明：钻井完井液滤液、体系和固相对基块岩样的损害程度介于中偏强强,且逐个
减弱;裂缝岩样渗透率动态损害程度为强;工作液顺序接触后损害程度加剧。分析认为,水相圈闭、固相堵塞是裂缝性
致密储层工作液漏失损害储层的主要机理。不同工作液漏失引起储层损害程度叠加、损害范围扩大。根据分析结果,
构建了工作液漏失损害模式,并提出相应损害防治方法。使用改性屏蔽暂堵钻井完井液提高封堵能力,改变岩石表面
润湿性,可有效预防工作液漏失损害;利用工作液漏失数据,确定漏失损害带范围,可为酸化作业提供指导。     

焉耆盆地宝浪油田宝北区块构造特征再认识

宝浪油田宝北区块属高陡背斜构造发育区,区内断裂及裂缝及其发育,构造复杂.综合利用构造、地震、岩心等资料,对该区构造特征进行再认识.研究表明:宝北区块背斜构造是在垂直于背斜轴部的强烈挤压力作用下,印由反冲断层产生的走滑作用而形成的.由于受力不均,宝北背斜大致可以分为三段:南东段、相对较粗的北西段、较细的中段.通过最新钻井资料所编制的构造图,对该区三级断层进行重新认识.根据定向取心、成像测井、常规岩心及薄片资料,对裂缝特征进行了分析,井利用古构造应力场数值模拟预测裂缝.最终确定裂缝的发育分布带.裂缝综合预测与实际应用结果具有较高的一致性,可为下一步勘探部署提供依据.     

碳酸盐岩裂缝储层精细建模及其数值模拟

为了有效地进行碳酸盐岩裂缝储层的地震波场数值模拟,提出了一种碳酸盐岩裂缝储层的精细建模技术,该技术包含裂缝发育带位置的准确设定和裂缝发育带物性参数的准确设定两项内容。首先基于三维叠后地震资料的裂缝检测资料和根据地震层位资料建立背景地层模型,建立包含裂缝发育带的碳酸盐岩裂缝储层模型;然后,基于流体因子分析的基质矿物体积模量反演方法,采用Hudson模型准确地计算裂缝发育带的等效物性参数。渤海某区的碳酸盐岩裂缝储层建模的实例表明,提出的碳酸盐岩裂缝储层精细建模技术能准确地建立研究区的裂缝储层模型,其得到的地震波场特征与井旁地震响应特征一致,可以有效地总结研究区裂缝储层的地震波场响应特征;并应用于指导后续的储层预测。     

窄方位角地震资料在裂缝储层预测中的应用

针对窄方位地震采集中裂缝检测难题,通过远近偏移距属性差异地震正演和方位地震属性差异的地震正演,模拟得到针对窄方位地震采集区块的叠前裂缝储层预测方法;利用JZ油田叠前地震资料中的远近偏移距信息、方位地震信息,通过远近偏移距属性差和方位地震属性差,并综合叠前弹性参数反演和应力场模拟等技术方法,对裂缝储层进行预测.预测结果在后验井中得到了证实.     

碳酸盐岩缝洞型储层地球物理响应特征及预测方法研究

针对碳酸盐岩缝洞型储层非均质性强、预测难度大的特点, 综合利用岩芯、成像测井和地震等资料, 对渤海湾盆地Z地区下古生界奥陶系碳酸盐岩潜山油藏进行储层地球物理响应特征分析和预测方法研究。提出基于裂缝响应属性的储层预测方法, 在分频、振幅、相干、波阻抗等多种地震属性分析方法的试验基础上, 有针对性地采用改进后的基于线性图像增强的本征值相干预测方法, 预测出该区下古生界奥陶系潜山缝洞储层发育带和下一步井位部署主要潜力区。指出Z地区主要发育北东向、北西向和近南北向裂缝, 缝洞发育区主要分布在Z9井区、Z37井区、Z21井区和Z13井区。预测结果与已有钻井资料吻合程度较高, 取得良好的效果。该方法对同类碳酸盐岩缝洞型油藏的研究具有较好的指导意义。     

顺西地区良里塔格组裂缝特征及石油地质意义

塔中顺西区块位于卡塔克隆起西北倾末端,奥陶系良里塔格组储层以裂缝–溶蚀孔洞型为主。研究表明,工
区内裂缝可分为构造缝和非构造缝两类,其中构造裂缝可分为垂直裂缝、斜交裂缝（高角度裂缝、低角度裂缝）和水
平裂缝;非构造缝有压溶缝合线缝与成岩缝;构造裂缝中斜交裂缝相对发育,垂直裂缝和水平裂缝欠发育,斜交裂缝
走向以NW、NWW 向为主,次为NE 走向;构造缝可大致分为3 期活动,即加里东中晚期-海西早期、海西晚期和印
支-燕山期。进一步分析表明,工区内构造应力场、断裂、岩性、物性和层厚与裂缝密切相关,局部构造高点、枢纽部
位,转折端、断裂的交汇处、脆性岩性、物性和地层厚度等控制了裂缝的发育。工区内裂缝具有十分重要的石油地质意
义,它不仅自身可作为良好的储集空间,而且是储层发生岩溶作用的有利通道并能在一定程度上扩大岩溶作用范围;
在油气运聚过程中,裂缝是良好的油气运移通道,对油气成藏起着至关重要的作用。     

缝洞型油藏强边、底水窜进油井特征及机理研究

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏部分高产油井具有油井不见水则稳产,一旦见水则暴性水淹、产量呈快速递减
的典型特征,且高产井的水淹对区块稳产的影响重大。针对这一现象,通过水淹高产井生产动态的分析找出了水淹前
的异常信号,并利用井筒节点分析方法和流体力学软件开展了强边、底水窜进机理研究,论证了水淹前异常信号的正
确性。研究得出：强边、底水缝洞单元能量接替可分为纯弹性驱,弹性驱向水驱过渡,纯边、底水驱3 个明显阶段;自
喷井的油压和产量异常波动特征是强边、底水突破井底附近的重要信号;在此基础上,提出了高产井见水风险预警分
阶段控制方法,并在矿场取得较好的运用效果。通过高产井水淹前异常信号的分析,为油田高产井管理和油井实施见
水风险预警提供了依据。     

页岩气藏压裂水平井渗流数值模型的建立

水力压裂后的页岩气藏水平井渗流区域内储层呈现复杂的裂缝网络形态,考虑解吸–吸附机理的单井渗流数
值模型的建立对单井产能影响因素分析具有较强的理论价值和现实意义,基于Warren-Root 双重介质模型思想,建立
了考虑解吸–吸附的基质渗流数学模型和裂缝渗流数学模型,并进行了差分离散方法的设计及渗流方程的IMPES 方
法线性化处理,最后实现了通过Gauss-Seidel 迭代编程模拟。现场应用中,在页岩储层水平井压裂时的微地震结果基
础上构建了地质模型,所建立的数值模型可分析压力、吸附气量、渗透率、地层物性等多个参数特征对生产的影响,并
与页岩气产出规律相符,因此该简便模型可有效指导现场的工程设计及动态分析。     

延长油田L井区空气泡沫驱效果评价

延长油田L井区经过注水开发后,出现受效井数少、单井产量低,部分井水淹严重等问题,于是对部分井组实施了空气泡沫驱。以研究区典型井组为研究对象,对比空气泡沫驱前后产油量、含水率等参数的变化,评价受益井以及受益程度。结果显示,实施空气泡沫驱后油井降水效果非常明显,增油略有成效。这表明空气泡沫驱对于低渗透油藏而言是水驱之后的一种选择,能够在水驱基础上提高驱油效果。     

川东北地区须三段钙屑砂岩储层特征及控制因素

近两年川东北地区西北部多口井须家河组三段钙屑砂岩测试段获工业气流,表明了研究区储层的含气性及局
部具备油气富集高产的地质条件。通过储层岩性类型、储集空间、物性、电性等特征进行综合分析,得出结论为：主要
储层岩性类型为钙屑砂岩,常伴有微裂缝;储集空间类型多样,主要为残余原生粒间孔、次生溶蚀孔和裂缝;储层表现
为低孔、低渗特征;储层电阻率高,主要原因是碳酸盐岩含量高;储层测井响应为“三低、一高、一降低”,即伽马低值、
声波低值,中子低值,电阻率高值,在高阻的背景下深浅电阻率有所降低。研究区优质钙屑砂岩储层受储集层发育的
有利沉积微相、溶蚀作用、构造裂缝以及一定的储层厚度等综合因素控制。辫状河道、水下分流河道沉积为储层最有
利的沉积相带;在成岩过程发生的溶蚀作用和多期次的断裂影响下形成的构造裂缝都极大地改善了储层的渗透性;一
定厚度的储层改善了裂缝的连通系统。     

塔南凹陷复杂岩性低渗透储层测井岩性识别

岩性识别是复杂岩性低渗透油藏高效开发中的关键地质难题,以塔南凹陷白垩系为例,探索了复杂岩性地层
的测井岩性识别方法。研究区白垩系正常陆源碎屑和火山碎屑物质同时沉积,铜钵庙组发育凝灰质砂砾岩、凝灰质砂
岩、沉凝灰岩、凝灰岩、砂岩、砾岩和泥岩7 种岩性类型,岩性复杂,储层物性差,岩性与电性对比度低。在不同岩性地
层测井响应特征研究的基础上,选择4 种测井曲线进行岩性综合解释,采用Fisher 判别方法达到减小同类岩性地层测
井响应差异,并增大不同岩性测井响应差异的目的,建立了研究区7 类岩性的判别函数,实现了非取芯井的测井岩性
识别,识别正确率达到98.1%,解决了复杂岩性低渗透储层中的测井岩性识别难题,为油藏开发提供了技术支持。     

特低渗砂岩储层温度敏感性实验

温度对特低渗砂岩渗透率的影响存在争议,且温度对砂岩渗透率应力敏感性的影响研究较少。以延长油田
特低渗砂岩岩芯为研究对象,应用室内物理模拟实验研究了不同压力条件下温度对特低渗砂岩渗透率的影响以及温
度对特低渗砂岩应力敏感性的影响。实验研究表明：在高围压（20.0 MPa）下,温度从30 ?C增加到150 ?C砂岩渗透
率几乎不变;在低围压（3.0 MPa）下,温度从30 ?C增加到150 ?C时砂岩渗透率降低了13.47%;温度从30 ?C增加到
150 ?C,储层渗透率应力敏感性伤害程度增加了3.8%,高温条件下比低温条件下应力敏感性增强。     

多信息融合分级裂缝建模

对裂缝型油藏来说,裂缝既是有效的储集空间又是重要的渗流通道,但裂缝发育情况复杂,具有很强的非均
质性,常规的地质建模方法并不适用于裂缝建模。以中东地区某裂缝型碳酸盐岩稠油油藏为例,融合地质、测井、地
震、动态等多种信息,将裂缝分为断裂破碎带、中等级别裂缝和小级别裂缝3 个级别,首次提出确定性建模和随机建模
相结合的方法建立裂缝储集相模型,在其约束下建立各级别缝的发育强度体,最后通过离散裂缝网络（DFN）模拟和参
数场等效,得到各个级别缝的离散裂缝网络模型和裂缝属性模型,探索了一套针对复杂裂缝型储层的多信息融合的分
级裂缝建模方法。     

元坝地区长兴组沉积特征及对储层的控制作用

元坝长兴组海相气田为中国埋藏最深、以台地边缘礁滩相储层为主的大型礁滩岩性气田,沉积特征对其储层
的发育具有明显的控制作用。但前期主要以沉积的宏观控制作用及静态研究为主,针对沉积对储层控制作用有待深
入研究的客观实际,开展了沉积相划分、展布、迁移、模式及演化等方面的精细研究,对元坝长兴组沉积特征采用地
质、测井、地震联合研究,发现元坝长兴组主要发育6 类沉积相、11 种沉积亚相及10 种沉积微相,其中台地边缘生物
礁相和台地边缘浅滩相分别控制了生物礁和浅滩两套主要储层的生长发育,两套储层分别分布于III 级层序高位体系
域礁、滩相带中,同时储层具有早滩晚礁、前礁后滩及向北东向迁移的发育特征,而在其沉积模式及演化规律的控制
下,长兴组储层生长发育模式主要可分为两类3 种生物礁储层和两类浅滩储层,总体上,生物礁储层较浅滩储层更优
质,礁带区相对于浅滩区油气更易高产富集。     

塔里木油田轮古井区注水替油参数优化研究

塔里木油田轮古井区奥陶系碳酸盐岩油藏属于缝洞型油藏,油藏非均质性极强,很多单井由于钻遇封闭缝洞
体产量迅速递减。注水替油技术可以大幅度恢复停喷或低效油井的产能,是开发缝洞型油藏的有效新方法之一。注
水替油的注采参数是否合理对注水替油的开发效果至关重要。以塔里木油田轮古井区注水替油典型井的地质、流体
资料为基础,建立单井注水替油的地质模型,通过数值模拟的方法优化注水时机、周期注水量、注水速度、焖井时间、
开井工作制度等注采参数,并将注采参数无因次化或拟合公式,以消除注水前油井生产动态差异对优化参数造成的影
响,使优化参数更具实用性。     

砂岩油藏多层合采层间干扰及开发策略研究

A 油田在纵向上储层多,且各油层物性相差悬殊、流体性质各异、储量分散。油田在笼统注水或多层合采开
发过程中,势必会受储层非均质影响,逐渐暴露出注入水单层突进、含水上升快、储量动用程度不均、各层采出程度不
等、油藏采收率低等问题。如何提高此类纵向非均质油藏的采收率是当前所面临的重要问题。以油藏数值模拟技术
为手段,根据A 油田均质模型进行了多层合采条件下层间干扰的单因素以及复合因素的敏感性分析,并针对油田实际
非均质模型进行了不同开发方式下储层动用特征、开发效果评价以及开发指标对比,推荐了该油田切实可行的开发技
术方案、提出了指导类似油田开发的技术策略和措施。