岩石结构对碳酸盐岩储层构造缝发育的影响机理

明确裂缝分布的主控因素对于油田井网部署及调整具有重要意义。但粒度和孔隙度对构造缝发育的影响机理的研究中仍旧存在一些问题。随着岩石粒度增大,不同学者对岩石是否更容易发育裂缝存在争议。随着孔隙度增大,岩石强度降低,对于岩石更难以发育裂缝的矛盾现象尚缺少合理的解释。基于实验数据的应力场分析表明岩石是否易于发育裂缝取决于岩石强度和岩石刚度两种因素的相对变化,两种因素符合幂律指数关系"E=a" 〖〖"×R" 〗_"t" 〗^"b" ,b的值决定了岩石是否更容易发育裂缝。随着粒度的增大,岩石弹性模量减小速度比岩石强度的减小速度可能更大（b＞1）,即岩石更难发育裂缝,亦可能更小（b＜1）,即岩石更易发育裂缝。随着孔隙度的增大,岩石弹性模量减小速度大于岩石强度减小速度,岩石更难以发育裂缝（b＞1）。基于本次提出的岩石强度和岩石弹性模量双重因素控缝理论不仅可成功解释成岩作用对裂缝发育的影响,对于进一步深化对裂缝形成机理认识也具有重要指导意义。     

碳酸盐岩储层岩心T2谱分形特征探究——以安岳气田为例

碳酸盐岩储层发育裂缝、溶蚀孔洞等孔隙结构,非均质性极强。核磁共振T2谱曲线可较为全面、准确地表征碳酸盐岩储层不同类型的孔隙结构。研究T2谱曲线分形特征实现不同孔隙结构的定量区分是碳酸盐岩储层表征的有效方法。此次研究选取了四川安岳气田龙王庙组气藏和灯影组碳酸盐岩气藏共计30块岩心,在饱和盐溶液条件下核磁共振测试结果,编制基于计盒维数法的自动化处理程序计算其T2谱曲线分段分维值。结果表明:碳酸盐岩储层岩心T2谱曲线具有自相似性;不同弛豫时间段信号强度差异较明显,而分维值差异很小,分布规律相近;分维值Ds是T2谱曲线的固有特征,与信号强度相关性较差。     

川东南茅一段碳酸盐岩储层测井有效性评价

近年经勘探和测试发现,川东南涪陵地区中二叠统茅口组一段发育一套碳酸盐岩储层,具有良好的含气性,油气勘探前景良好。储层岩性复杂,多见“眼球”、“眼皮”状构造,孔隙与裂缝发育,非均质性较强。储集空间主要为粒缘孔（缝）、成岩收缩孔（缝）、有机质孔和裂缝。孔隙度主要分布在1%~5%之间,渗透率主要分布在0.01~1 mD之间,具有超低孔、特低渗碳酸盐岩储层特征。储层的强非均质性导致单一的常规测井资料难以有效评价储层有效性,为此在分析储层特征基础上,将常规测井和电成像测井、岩心实验分析结果、试气等资料相结合,从岩性、物性、裂缝三个方面开展储层有效性综合评价。研究结果表明：（1）茅一段主要发育灰泥灰岩、瘤状灰泥灰岩、泥晶灰岩、瘤状泥晶灰岩四种岩性,其中优质产气层岩性为灰泥灰岩和瘤状灰泥灰岩;（2）储层段灰泥灰岩和瘤状灰泥灰岩物性最好,瘤状泥晶灰岩次之,泥晶灰岩最差;（3）裂缝在灰泥灰岩和瘤状灰泥灰岩中最为发育,裂缝孔隙度最大,有效性最好。     

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     

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。     

库车拗陷A气田砂泥岩互层构造裂缝发育规律

从构造裂缝的形成机制出发,对库车拗陷A气田砂泥岩互层中构造裂缝的发育规律进行了探讨,分析了其影响因素,并建立了砂泥岩互层构造裂缝发育模型.分析认为,受砂岩脆性特征和泥岩韧塑性特征的影响,砂泥岩互层中的构造裂缝首先在砂岩层中产生,并逐渐向泥岩层扩展形成裂缝网络.脆性岩层较塑性岩层更易产生大量裂缝,因此,在砂泥岩互层中砂岩层的裂缝密度大于泥岩层,同时,由于砂岩和泥岩内摩擦角的差异,裂缝在砂岩层中的平均倾角也大于泥岩层.单个砂岩层或泥岩层的厚度越小,对裂缝的发育越有利.强非均质性地层较均质地层裂缝更为发育,但共轭剪破裂中的一组裂缝会受到抑制,而以另一组裂缝为主.库车拗陷A气田砂泥岩互层中泥岩层的厚度小于4.0m的裂缝穿透极限值,表明裂缝可以穿透泥岩层将砂岩层连通,形成大段连续的油气储集空间.最后,根据理论分析建立了砂泥岩互层构造裂缝的发育模型.     

人工裂缝与水平井筒的夹角对开发效果的影响

为研究水平井压单缝和多缝时裂缝夹角(从0°变化到90°,以15°为递增单元)对开发效果的影响,利用商业软件Eclipse中NWM模块,对比笛卡尔网格加密法,提出了利用Pebi网格加密模拟裂缝的新方法.提出了减小缝间干扰的方法.研究表明:较之笛卡尔网格加密法,Pebi网格加密法更能准确地模拟夹角处于0°～90°之间的情况;易见水的夹角受多种因素的影响,过早见水会严重影响开发效果;夹角越大,缝间干扰越明显;缝间干扰只对初期的采油速度产生影响,对最终的开发效果影响不大;均质地层情况下,中间缝长、两端缝短的裂缝分布有利于减弱对驱替能量的阻挡,推迟见水时间;裂缝均匀分布于两注水井之间可以平衡各缝之间的影响,改善开发效果.     

Seepage properties of a single rock fracture subjected to triaxial stresses

Coupled properties of seepage and stress fields of rock fractures greatly influence the safety of geotechnical engineering work. Based on the closing deformation principle of a single rock fracture, equations describing relationships of aperture and triaxial stresses are developed, and coupled models of seepage and triaxial stresses are proposed. Seepage tests are conducted under triaxial stress conditions by adopting hard granite specimens with an artificial fracture. The results show that the normal stress, lateral stress and seepage pressure significantly affect the flow behavior of rock fractures, and that hydraulic conductivity decreases with increasing normal stress, but increases with rising lateral stress or seepage pressure. In addition, an exponential function provides a good representation of the seepage characteristics of a single rock fracture subjected to triaxial stresses.     

基于压水试验和裂隙测量的深埋隧道涌水风险分析

深埋长大隧道施工中存在大量不确定因素,往往难以对涌水量进行准确预测.因此,本文提出基于压水试验和裂隙测量的深埋隧道涌水计算方法.该法采用压水试验附近的裂隙测量对获得的透水率进行修正,根据修正后的透水率对地层进行分层,并把每层的透水率作为随机变量处理,拟合透水率的概率密度函数并推导出总体渗透系数的概率密度函数.最后,采用地下水动力学公式计算出任意涌水量的超越概率,绘制出涌水概率曲线图,并通过实例验证了该方法的可行性.     

泥页岩天然裂缝特征及其对页岩气成藏、开发的控制作用

中国及北美地区页岩气勘探开发实践表明,泥页岩中发育种类繁多的天然裂缝,对于页岩气成藏和开发有着重要的控制作用,但各类裂缝所起的作用尚存在争议。首先根据产生裂缝的应力来源和触发机制的不同,将泥页岩内的天然裂缝分为构造裂缝和非构造裂缝两大类,进一步又划分出张裂缝、剪裂缝、构造压溶缝合线、层间页理缝、成岩缝和流体超压缝6类,并总结了每类裂缝的成因及发育特征。在此基础上,结合国内外页岩气勘探开发实例,认为泥页岩内部的微裂缝对页岩气的储集空间贡献微弱,大型天然开启裂缝可能破坏封存性能,不利于成藏;裂缝密度是页岩气开发的重要控制因素,一定范围内,裂缝密度越大,页岩气产量越高,超过一定范围,产量反而下降;被方解石充填的裂缝网络有利于水力压裂,而大型开启裂缝可能导致压裂液的漏失,诱发工程事故。