黔北地区牛蹄塘组页岩储层裂缝特征

以黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层为研究对象,通过岩心、薄片、场发射扫描电镜和测试分析等手段,对牛蹄塘组页岩储层裂缝发育特征和主控因素进行了分析.结果表明:研究区牛蹄塘组页岩岩心裂缝以构造裂缝为主,包括高角度剪性裂缝、高角度张性裂缝、低角度滑脱缝,岩心裂缝充填程度较高,以方解石充填为主;镜下微观裂缝以非构造缝为主,包括层间缝、粒内缝和粒间缝.微裂缝的发育对页岩气藏丰度、页岩气井单井产能都有积极贡献.同时,对裂缝发育的主控因素研究发现,构造因素是裂缝发育最主要的控制因素.此外,同一构造背景下受不同岩性、岩石力学性质、矿物组成、有机质含量等因素影响,裂缝发育程度和性质也存在差异.其中总有机碳(total organic carbon,TOC)含量与裂缝发育程度并非单一的线性关系,当TOC过高时(6％～8％),裂缝发育程度明显降低;具有高弹性模量、低抗拉强度的碳质页岩,在区域应力作用下更易形成构造裂缝.     

鄂尔多斯盆地东南部黄陵地区延长组裂缝特征及形成期次探讨

通过野外露头和岩心观察,黄陵地区裂缝发育,主要是垂直缝和高角度缝。裂缝在区域内分布稳定,属于区域构造裂缝。裂缝主要以未充填为主,有效性高。结合裂缝发育特征及区域应力背景,采用岩石声发射实验、裂缝充填物稳定碳氧同位素、流体包裹体分析等实验手段,综合分析认为黄陵地区延长组存在三期裂缝,分别对应为燕山期二幕,燕山期三幕和喜山期,现今裂缝分布是在燕山期构造作用的基础上经过喜山期改造而形成。     

渤南洼陷裂缝成因类型及测井识别方法

综合利用岩心资料、成像测井资料以及常规测井资料,明确了渤南洼陷裂缝的发育类型以及各类裂缝的成像测井响应,最终建立了有效裂缝的常规测井判识标准.研究表明:渤南洼陷主要发育构造张开缝、构造充填缝以及非构造缝.其中非构造缝以生烃超压缝为主,裂缝发育段,实测测井曲线具有高声波时差值、高中子孔隙度值、低密度值以及深浅双侧向电阻率幅度差的"两高一低一幅度差"特征,合成测井曲线具有"三高"的特点,即高声波时差变化率、高微球型聚焦电阻率变化率和高密度变化率.最后利用已有资料对裂缝判识标准进行反演验证,结果表明判识标准可靠.     

川南长宁地区龙马溪组页岩裂缝发育特征

四川盆地南部下志留统龙马溪组黑色页岩广泛发育,通过对川南长宁地区龙马溪组页岩的系统观察、分析,发现该地区龙马溪组裂缝非常发育,并且多为中-高角度缝,裂缝的展布规律在不同的构造部位差别较大,同一地点的不同层段裂缝的发育特征也有所不同。根据川南地区区域构造背景、构造应力场及长宁构造几何学特征初步分析,控制长宁地区裂缝发育的主要因素为多期复合、联合的构造应力场和构造部位,岩石中脆性矿物的含量也是影响因素之一。长宁地区龙马溪组页岩裂缝发育特征的研究对于日后该地区页岩气的勘探开发具有借鉴意义。     

鄯善油田储层裂缝特征及形成时期

通过野外岩石节理裂缝的观测、钻井岩心描述测量、倾角测井裂缝识别，认为鄯善油田储层：构造裂缝发育，岩心观测到的裂缝平均线密度为０．４１条／ｍ，野外观测平均线密度为２．６６条／ｍ；以高角度缝以及垂直缝为主；裂缝方位主要为ＮＥ３０°～４０°，ＮＷ３１０°～３３０°；充填严重，８０％以上裂缝已被方解石充填；以闭合缝为主。指出：鄯善油田构造形态是在近南北挤压作用下形成的，侏罗纪末燕山期构造运动形成三间房组近南北向的主压应力模式，形成油田内一系列近南北向正断层，以及ＮＥ－ＮＷ向共轭断裂；鄯善油田三间房组构造裂缝形成于侏罗纪末期燕山期构造运动期     

毛坝地区裂缝发育特征及影响因素

川东北毛坝地区海相地层主要目的层为飞仙关组。通过对毛坝地区飞仙关组取心井岩心的细致观察和详细研究,结合薄片等手段,对毛坝503—2H井、毛坝4井、毛坝6井展开了裂缝描述与分析研究。结果表明,裂缝主要发育在飞仙关组一、二段台缘滩亚相鲕粒滩微相中,飞三段次之,飞四段最少。裂缝类型以低角度裂缝为主,开启程度较低,多被方解石、黑色沥青质完全充填。裂缝发育受构造、沉积因素影响明显。     

克拉玛依油田九区石炭系油藏裂缝特征

以岩芯观察、录井资料、钻井资料和成像测井资料为基础,研究了克拉玛依九区石炭系火山岩油藏裂缝的特征。结果表明：石炭系火山岩油藏裂缝非常发育,主要为构造运动作用形成的构造缝,大部分裂缝都被各种固体矿物不同程度地充填,影响了裂缝对油气储集和运移的有效性;裂缝主要为网状裂缝和斜交缝,规模以细小裂缝为主,大裂缝较少;裂缝方位主要为北东向,与主构造方向相同。根据上述基本特征和成因,对研究区裂缝进行了综合分类;探讨裂缝与构造运动的关系,认为发育的4期裂缝与构造运动期次相吻合;探讨了裂缝发育的影响因素,认为岩石性质和构造位置是影响裂缝发育的主要因素。     

轮古7试验区奥陶系潜山构造裂缝特征研究

基于岩芯定量描述和FMI成像测井资料的系统统计和分析,明确了轮古7试验区奥陶系潜山构造裂缝基本特征.本区构造裂缝以NE-SW走向为主,总体上较发育但非均质性强,裂缝发育区局部集中分布.构造裂缝纵向上主要分布在潜山面以下0—150m范围内,以发育中-高角度缝为主.构造裂缝充填物主要为泥质和方解石,充填缝占60.6%.发育在潜山面附近的裂缝常被泥质半-全充填,而与岩溶作用有关的洞顶缝为未充填或方解石半充填.钻井统计表明本区裂缝型储层所占比重较大,达到44.9%.构造裂缝发育带与中-小型洞穴发育区叠合位置易发育缝洞型储集体,这也是本区今后优选上钻的重要目标,比较合适的井型为水平井或大斜度井.轮古7试验区构造裂缝易沟通下部水体,导致油井快速见水并影响原油采收率,因此开发过程中要及时根据油井生产动态特征采取合理措施控水增油.预测了13个构造裂缝比较发育的区域,优选出5个为缝洞型储层钻探有利区.     

东营凹陷盐家地区沙四段砂砾岩储层裂缝发育特征

通过岩心观察、薄片鉴定、成像测井及物性分析等手段对东营凹陷盐家地区沙四段近岸水下扇沉积砂砾岩储层裂缝发育特征进行研究。研究结果表明:研究区沙四段砂砾岩储层裂缝普遍发育,主要为构造裂缝和风化缝、成岩缝、超压缝、溶蚀缝等非构造裂缝。有效的构造裂缝主要形成于东营期末强烈的构造反转活动,为挤压应力作用下的产物,近东西走向;这些构造裂缝以斜交缝为主,裂缝线密度随岩石粒度变粗和单层厚度增大而明显减小,总体上以近岸水下扇中扇辫状沟道和沟道前缘的中粗砂岩构造裂缝最为发育。风化缝主要发育于沙四上亚段内扇近岸水下扇主沟道和中扇辫状沟道微相的花岗片麻质中粗砾石中,是其在风化带遭受风化破裂和差异溶蚀所致,这类裂缝多开启并与孔隙连通,常储集油气。成岩缝在本区主要为压裂缝和收缩缝,压裂缝主要表现为粒内压裂缝和粒缘缝,其发育程度与岩石粒级、碎屑颗粒成分以及填隙物含量关系密切,在中扇辫状沟道颗粒支撑的粗砂岩和中细砾岩中最为发育。研究区沙四段异常超压较为普遍,造成胶结致密砂砾岩储层超压裂缝较为发育。粒度较粗、颗粒支撑、单层厚度适中的中扇亚相辫状沟道砂砾岩中各类裂缝较为发育,与孔隙交织在一起构成连通性良好的孔隙-裂缝复合储集空间系统,是其成为近岸水下扇中最有利的储集相带的重要原因。     

元坝地区中部珍珠冲段储层裂缝特征及主控因素

为探讨元坝地区中部珍珠冲段砂砾岩储层构造裂缝的发育特征、有效性和主控因素,综合运用岩心、测井、试气以及野外露头裂缝调查等资料,对元坝地区中部珍珠冲段储层裂缝进行了研究。研究结果表明：元坝地区中部珍珠冲段储层裂缝发育的主要方位为近EW向（85氨10?）、近SN向（360氨5?）、NE向（35氨5?）、NW向（310?0?）以及NWW向（290氨5?）,其中,近EW向和NWW向裂缝为优势方位,其次是近SN向和NE向;优势方位的裂缝走向与现今最大水平主应力方向大致一致,且高角度构造缝的充填程度较低,说明工区裂缝的有效性较好;同时,断裂构造是控制裂缝发育程度的外部因素,储层岩性和岩层厚度是控制裂缝发育的内部因素。裂缝综合预测结果表明：构造裂缝发育的有利区主要位于工区中部断裂带和东南部断裂带的多组断裂带的交汇部位、转折端、夹持部位以及断裂带尾端,呈现近南北向的条带状分布。     

Hybrid fracture and the transition from extension fracture to shear fracture

Fracture is a fundamental mechanism of material failure. Two basic types of brittle fractures are commonly observed in rock deformation experiments--extension (opening mode) fractures and shear fractures. For nearly half a century it has been hypothesized that extension and shear fractures represent end-members of a continuous spectrum of brittle fracture types. However, observations of transitional fractures that display both opening and shear modes (hybrids) in naturally deformed rock have often remained ambiguous, and a clear demonstration of hybrid fracture formation has not been provided by experiments. Here we present the results of triaxial extension experiments on Carrara marble that show a continuous transition from extension fracture to shear fracture with an increase in compressive stress. Hybrid fractures form under mixed tensile and compressive stress states at acute angles to the maximum principal compressive stress. Fracture angles are greater than those observed for extension fractures and less than those observed for shear fractures. Fracture surfaces also display a progressive change from an extension to shear fracture morphology.     

重庆合川地区须二段岩石断裂韧度

探讨重庆合川地区上三叠统须家河组第二段储层岩石在水力压裂过程中的裂纹扩展特性。通过50 kN电子伺服试验机及“人”字形切槽巴西圆盘试件对须二段致密砂岩进行断裂韧度实验研究,获得Ⅰ型及Ⅱ型断裂韧度的数据,并对断裂韧度的特征及其与岩石力学参数的关系进行分析。结果表明须二段砂岩轴向和径向上的Ⅰ型断裂韧度都小于Ⅱ型断裂韧度。随着砂岩粒度的增大,Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧度都逐渐减小,且与弹性模量、抗压强度、抗张强度及内聚力呈现较强的正相关性。Ⅰ型张开型的裂缝扩展特征和贯通程度要比Ⅱ型滑开型的简单且破坏较弱,若岩样中含有纹层等弱的岩石力学结构面,岩样的裂纹扩展样式更加复杂,断裂韧度测试值也相应地减小。合川地区须二段砂岩在纵向上进行压裂作业时,更容易在纵向上形成延伸较远的纵张裂缝。     

塔中地区上奥陶统良里塔格组构造裂缝成岩作用研究

裂缝作为流体活动的通道,对碳酸盐岩储集体的形成、演化及分布起到非常重要的作用。选取塔里木盆地塔中上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩构造裂缝为研究目标,开展了岩芯观测和采样工作,运用显微薄片、阴极发光、流体包裹体、荧光测试等分析方法,重点研究了裂缝的形成充填特征,识别出了方解石胶结、重晶石胶结及萤石胶结等成岩作用类型,良里塔格组构造裂缝经历了3期流体充填作用,第一期为浅埋藏大气淡水胶结;第二期为二叠纪末热流体活动的结果;第三期为中-深埋藏阶段流体的充填作用。     

三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组裂缝性储层特征与油气产能关系

根据岩心、铸体薄片观察及测井、试井资料等,研究了新疆三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组储层裂缝类型及特征,分析了控制裂缝产生和发育的地质因素,主要为构造应力、岩石类型、岩石厚度及匹配关系.详细分析了不同构造区裂缝的发育程度和裂缝类型,得出本研究区储层为裂缝-孔隙型,裂缝起着渗流通道和储集空间的双重作用.而碳酸盐岩厚度、裂缝类型配置、基质与裂缝的渗透率关系控制了油气产能高低.     

砾岩三维缝网扩展及影响因素分析——以玛湖凹陷南斜坡上乌尔禾组为例

水力压裂技术已成为玛湖致密油田开发的有效手段.然而传统的压裂模拟方法无法得到真实的三维裂缝扩展规律,并且储层的物理特征对裂缝扩展的影响还有待进一步研究.对玛湖目的层上乌尔禾组进行压裂模拟并对裂缝延伸影响因素进行分析.结果表明,乌尔禾组弹性模量值域在18～58.5 GPa,平均为32.4 GPa.泊松比值域在0.21～0.38,平均为0.31.脆性指数在21.0～89.0,平均为44.3,压裂改造可形成多分支裂缝.水平井设计方向为南北向,水平应力差在4.2～9.8 MPa,储层容易压裂改造形成复杂缝网.缝网模拟与微地震监测裂缝吻合度高达92.03％,模拟效果理想.物性特征越好其裂缝延伸拓展范围越广.弹性模量与脆性指数越大,更利于裂缝延伸,裂缝主要向高深区域及强脆性指数区域延伸,泊松比与裂缝广度呈负相关关系.最大水平地应力和最小水平地应力间接影响裂缝拓展延伸,水平应力差越小,裂缝空间展布越大.针对人工缝网的模拟有利于优化玛湖1井区水平井压裂参数及开发参数.     

伦坡拉盆地牛堡组砂砾岩致密化与孔隙成因

依据岩芯、薄片、物性和扫描电镜等资料,开展伦坡拉盆地牛堡组砂砾岩储层岩石学及储集特征研究,着重从成岩角度分析了储层致密化因素,结合孔隙形成的有利因素,开展成岩作用和石油充注的关系及顺序研究,首次探索了储层孔隙的发育过程。结果表明,砂砾岩储集空间以残余孔隙为主,混积的沉积环境、较弱的抗机械压实能力和中晚成岩期碳酸盐的强烈胶结是导致储层致密的3大因素,酸性流体对易溶颗粒的溶蚀是次生孔隙形成的主要因素,石油充注是孔隙保存的有利因素,主要表现在石油充注使部分孔隙溶蚀扩大,并在孔隙周缘形成油膜抑制碳酸盐胶结;压实作用在浅埋藏阶段对储层的破坏较大,随埋深增大,酸性溶蚀、石英次生加大及石油充注发生,之后,早期碳酸盐胶结物形成,成岩中晚期含铁碳酸盐胶结物交代早期碳酸盐矿物,堵塞了大部分孔隙,晚期的构造挤压使储层形成裂缝。孔隙的形成经历了原生粒间孔隙形成,压实作用减孔,酸性溶蚀扩大孔隙,石油充注保护孔隙,碳酸盐胶结破坏孔隙等过程,石油充注较充分与碳酸盐胶结较弱的叠合区是孔隙保存的有利区。     

庙前井田童子岩组与文笔山组地层的划分

福建庙前井田属福建二叠纪含煤地层连城区,童子岩组的第一段、第二段的沉积特征与文笔山组相似,均为黑灰色泥岩、粉砂岩,地层难以划分,特别是出现缓断层构造时无法进行对比。野外工作中,笔者在文笔山组地层中发现假海乐菊石幼年种这一标志,作为划分依据。     

水力裂缝层内爆燃压裂油井产能计算模型

基于水力裂缝层内爆燃压裂技术提高低渗透油田采收率和油井产量的基本设想,利用油藏渗流理论和节点系统分析方法,建立了水力裂缝层内爆燃压裂油井产能计算模型,并分析了水力裂缝和爆燃裂缝参数对油井产能的影响。研究结果表明,在低渗透油藏中,增加水力裂缝的长度比增加水力裂缝的导流能力对油井增产更有利;爆燃裂缝的存在可在水力裂缝增加油井产量的基础上进一步增产,相对于水力压裂油井,爆燃压裂油井增产倍数可达1.55。由此说明,利用水力裂缝层内爆燃压裂技术来提高低渗透油田油井产量是可行的。     

水力裂缝层内爆燃压裂油井产能计算模型

基于水力裂缝层内爆燃压裂技术提高低渗透油田采收率和油井产量的基本设想，利用油藏渗流理论和节点系统分析方法，建立了水力裂缝层内爆燃压裂油井产能计算模型，并分析了水力裂缝和爆燃裂缝参数对油井产能的影响。研究结果表明，在低渗透油藏中，增加水力裂缝的长度比增加水力裂缝的导流能力对油井增产更有利；爆燃裂缝的存在可在水力裂缝增加油井产量的基础上进一步增产，相对于水力压裂油井，爆燃压裂油井增产倍数可达1．55。由此说明，利用水力裂缝层内爆燃压裂技术来提高低渗透油田油井产量是可行的。     

断裂物理力学性质对其附近地应力场的影响

应用离散元方法，分别研究了断裂刚度、内摩擦角、内聚力和几何形态等对其附近地应力场的影响。结果表明：这些因素对断裂附近的地应力场均有不同程度的影响，能造成主应力方位和量值发生变化；这种变化主要限于断裂附近一定距离内，远离断裂，逐渐趋于与区域应力场一致；断层附近应力方位变化的幅度和发生变化的范围，是因断层的力学性质及几何形态等的不同而不同。认为断层的内摩擦角（Φ）对断层附近应力方位变化的范围和幅度影响最大。