墨西哥湾盆地陆棚区油气田数量与储量规模的分形分析

在对墨西哥湾盆地陆棚区已探明油气田储量规模划分的基础上, 应用分形理论对油气田数量与储量规模之间的分形关系进行了研究, 讨论了油气田储量规模分布的分数维值D的含义。油气田储量规模分布的分数维值D反映了油气田的勘探开发程度, 勘探开发程度越高, 分数维值D越大; 勘探开发程度越低, 分数维值D越小。利用分形方法可以较好地分析油气田储量规模与数量之间的关系, 评判油气田勘探开发的程度, 预测未来发现油气田的数量及其储量规模。     

构造裂缝的分形研究

从数学规律的角度,应用分形理论,对构造裂缝的分布发育规律进行研究.分数维D值越大,说明构造裂缝分布越均匀,各向异性较强,构造裂缝的分布发育较好.与走滑断裂属同一构造应力场的构造裂缝,随着距离走滑断裂距离的增大,分数维D值呈指数减小;随构造裂缝面密度的增大,分数维D值呈线性增大.分数维D值大小更能体现构造裂缝分布的均匀程度和各向异性,同时考虑构造裂缝面密度和分数维,引用发育程度f来表征岩石破裂程度.对裂缝油气藏来说f,越大表明岩石破裂程度越高,储层裂缝越发育.靠近断裂岩石破裂程度高,有利于油气的运移.     

层厚与岩性控制裂缝发育的力学机理研究——以鄂尔多斯盆地延长组为例

以鄂尔多斯盆地南部的延长组长6~7 段为例, 重点研究层厚和岩性控制构造裂缝发育的规律, 并对其裂缝面密度进行定量化研究。结果表明, 层厚影响构造裂缝发育, 薄层比厚层更易发育构造裂缝, 这与不同层厚中裂缝尖端应力集中情况不同有关。在一定厚度范围内, 裂缝面密度与层厚之间有幂指数关系; 当厚度超过临界值(约250 cm)时, 裂缝面密度基本上不变。在相同层厚和不同岩性条件下, 裂缝面密度由小到大依次为中砂岩、细砂岩、粉砂岩和页岩, 即在相同构造环境和等厚地层情况下, 碎屑岩粒级越小, 面密度越大, 构造裂缝面密度与岩石粒径之间呈负幂指数关系, 这与不同粒级的颗粒间应力不同有关。通过多元分析和力学机理探讨, 认为本区控制裂缝发育的两个因素中, 层厚是主控因素。     

库车坳陷依南-吐孜地区阿合组砂岩构造裂缝评价

以测井资料为基础, 计算构造裂缝孔隙度; 然后根据构造裂缝发育会导致岩石强度降低的基本理论, 定量描述岩石杨氏模量的变化对构造裂缝发育情况的影响, 提出基于构造裂缝孔隙度和岩石杨氏模量两个参数所构建的“裂缝评价指标( f )”, 并划分构造裂缝发育的级别, 对库车坳陷依南-吐孜地区下侏罗统阿合组低孔低渗砂岩构造裂缝的发育程度进行评价。结果表明: 在平面上, 依南-吐孜地区下侏罗统阿合组砂岩构造裂缝在依南2井地区构造裂缝级别相对较高, 构造裂缝较为发育; 在垂向上, 阿合组上部砂砾岩夹泥岩段构造裂缝的发育级别相对较高, 构造裂缝较为发育。     

库车东部碎屑岩地层曲率对裂缝发育的影响

为了研究地层曲率对构造裂缝发育的控制作用, 以库车东部中?下侏罗统至三叠系碎屑岩地层为例, 选取其中3 个褶皱或与断层相关褶皱(比尤勒包谷孜背斜、克孜勒努尔沟断层转折褶皱和阳霞煤矿牵引褶皱)为测量剖面, 进行构造裂缝面密度测量和地层曲率统计。结果表明: 地层曲率会影响构造裂缝的发育程度, 在同一地层中, 曲率大的位置比曲率小的更容易发育裂缝, 并且裂缝密度与地层曲率之间呈正线性关系。从固体力学角度对地层曲率影响裂缝发育的力学机制进行探讨, 认为裂缝密度与应力分布密切相关, 而应力与曲率呈正比例关系, 因此裂缝密度与地层曲率呈线性关系, 此结论对于弹性和塑形挠曲都成立。     

川南泸州区块五峰-龙马溪组现今地应力特征与页岩气开发

川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩气储层现今地应力状态,并探讨在其影响下的天然裂缝活动性与压裂裂缝扩展。结果表明:五峰-龙马溪组页岩气储层现今地应力方向呈现WNW-ESE的优势方位;现今地应力值大小为:水平最大主应力最大、垂向主应力居中、水平最小主应力最小,指示走滑型地应力机制。五峰组和龙一₁¹小层水平主应力差分别介于11.90～15.76 MPa和11.80～16.75 MPa范围内,具备形成复杂压裂缝网的地应力条件。在现今地应力条件下,川南泸州区块五峰-龙马溪组页岩气储层天然裂缝不活动,随着开发流体的注入,天然裂缝逐渐活化,其压力增量的临界值为15～23 MPa;压裂后主要形成垂向延伸的裂缝系统。研究成果可为川南泸州区块深层页岩气效益开发提供现今地应力分析的基础与科学依据。     

大宁—吉县地区5号煤层现今地应力预测及其对煤层气开发的影响

现今地应力场对煤储层渗透率具有极其重要的控制作用。我国鄂东大宁-吉县地区煤层气资源丰富,然而该区现今地应力研究程度较低,不利于该地区煤层气的高效开发。为查明大宁-吉县地区主采煤层现今地应力场特征,本次研究利用三维有限元数值模拟方法对下二叠统山西组5# 煤层现今地应力分布进行预测。结果表明,5# 煤层现今地应力表现为正断型应力机制。鄂东大宁-吉县5# 煤层最大水平主应力在15.4～21.6 MPa之间,最小水平主应力在9.8～14.4 MPa之间,构造变形的复杂性会对地应力分布产生影响。现今地应力控制压裂裂缝扩展,研究区现今地应力状态下的压裂裂缝沿着NNW-SSE方向垂直扩展。研究区5# 煤层应力差大部分小于6 MPa,具备形成复杂裂缝网络的地应力基础。煤层渗透率随有效地应力的增大呈指数减小,有效地应力越大,煤储层的渗透性越差。研究区东南部远离断层,又是应力降低区域,煤层气易在此地发生聚集,形成煤层气储藏的丰富区。研究成果可为研究区煤层气效益开发提供地质基础与科学指导。