致密砂岩储层天然裂缝建模方法

针对构造裂缝发育的复杂性及展布的不均一性,以中国东部渤海湾盆地东营凹陷博兴洼陷沙三中亚段致密砂岩储层为例,在裂缝发育地质模式指导下,基于岩石力学测试,采用随机建模与构造应力场数值模拟方法,综合岩相、构造部位和应力对裂缝空间发育进行定量化预测,以离散裂缝网络建模方法建立裂缝模型,并通过生产动态数据验证模型准确性。结果表明:以细砂岩和粉砂岩为主的水道前缘砂坝和朵叶体微相中,颗粒粒度小、孔隙度低、脆性高,裂缝较为发育;在内扇,以中粗砂岩和砂砾岩为主的辫状水道微相中,颗粒粒度大、孔隙度高、脆性低,裂缝不易发育;在断层上盘、高隆起、断层尖端、拐点部位,应力较为集中,裂缝发育;在断层下盘、远离断层、低隆起、地势平坦部位,应力分散,裂缝不易发育。     

碳酸盐岩缝洞型储层多元信息融合建模方法在塔河油田十二区奥陶系油藏的应用

针对碳酸盐岩缝洞型油藏类型复杂且均质性强的特点,以“多类多尺度建模”为思路,引入“多方法结合、多概率融合”手段,提出多元信息融合建模方法。根据储层特征,分别对不同类型储层的地质建模进行研究。结果表明：以井震结合的方式确定性表征地下暗河储集体;以多点方法和基于目标方法相结合,融合断层控制发育概率和地震概率,建立断控岩溶储集体;以序贯指示方法,融合不整合面控制概率和地震概率,可建立溶蚀孔洞储集体;以蚂蚁体追踪方法可建立大尺度和中尺度裂缝模型;以基于目标方法建立小尺度裂缝模型,融合后的模型能够表征缝洞型储层的储集体分布特征,其储量复算和油藏数值模拟结果拟合度高,可作为开发方案的调整依据。     

裂缝性致密砂岩气藏剩余气分布预测及开发优化建议： 以川西坳陷新场地区须家河组二段为例

裂缝性致密砂岩气藏具有储层基质致密低渗、裂缝非均质发育、气水界面不统一等特点,导致天然气资源动用程度低,气井产能差异大,开发形势整体不乐观。为明确气藏的剩余气分布规律及动用对策,以新场地区须家河组二段气藏为例,根据产能主控因素分析,形成了一套适用于裂缝性致密砂岩气藏的数值模拟技术流程,定量表征了剩余气分布特征,提出了开发优化建议。结果表明：综合考虑构造裂缝和基质砂体岩性对产能的控制作用,对动态模型采用“分井区、分砂组、分介质、分岩性”的方式精细划分流动单元,保证了数值模拟的高效和精度。剩余气分布整体在构造起伏约束下,受基质岩性、断裂裂缝和井控程度影响。建议布井潜力区应具备构造高部位、基质砂体连续、断裂裂缝发育、剩余气富集等条件,进一步根据井间干扰程度和地层能量利用率优化布井位置。     

车排子油田火山岩储层三维裂缝定量模型研究

依据地质、地震、测井、试油等资料,基于构造、岩相模型,利用Petrel和Fraca软件,采用序贯指示模拟方法,以地震方差数据体为软数据、单井裂缝分析资料为硬数据,建立了车排子油田车21井区石炭系火山岩储层裂缝发育带模型、大尺度缝模型、小尺度缝模型和相应的流体动力学模型,精细刻画了不同空间尺度裂缝的展布特征和分布规律,实现了裂缝沟通半径的合理预测。研究表明：本区天然裂缝发育以SN向、NEE和NWW方向为主;裂缝分布具有强烈的非均质性,断裂附近裂缝较其它区域更为发育;裂缝供液半径为75m左右;断裂附近是下一步滚动扩边的优选目标区。     

基于岩石物理分析的致密砂岩流体检测方法研究

在致密砂岩气藏的勘探中,利用地震属性检测流体对致密砂岩气藏的高效开发显得尤其重要.由于地震是岩性、孔隙度、流体等地质因素的综合响应,因此优选敏感流体属性至关重要.从苏里格气田西区某区块为例,从基础岩石物理数据出发,优选出了适合致密砂岩岩石物理模拟的岩石物理模型.系统研究了储层弹性参数与岩石岩性、孔隙度、含气饱和度变化的关系;并通过多变量正演模型筛选出对流体敏感的属性.研究表明:采用Brie模型对Xu-White模型进行改进后更适合致密砂岩储层的岩石物理模拟,利用地震数据检测含气饱和度是可行的,应用P+G属性能够较好的预测致密砂岩的含气饱和度.所采用的思路与方法,对其他类型的气藏检测方法优选具有较好的借鉴意义.     

台13井区八道湾组辫状河储集层三维地质建模

准噶尔盆地台13井区侏罗系八道湾组为辫状河沉积,河道砂体横向分布不稳定.本区波阻抗与沉积相间有很好的概率相关关系,因此提出一种以测井约束波阻抗反演数据体为约束条件,结合储层地质建模技术,对该区辫状河储集层进行三维地质建模的方法.优选出该区储集层岩相和属性建模的最佳方法分别是序贯指示模拟和序贯高斯模拟.建立的该区八道湾组地质模型能很好地反应地下地质体,为八道湾组油藏开发奠定了基础.     

多尺度科学及其在油气田开发中的应用研究

在简述多尺度科学的主要研究内容、方法及现状的基础上,从多尺度科学角度出发,提出了油气藏即是一个复杂的多尺度系统,油气产出是一个跨时间和空间尺度的复杂过程,是在微观孔喉、微裂缝至宏观裂缝、水力裂缝等渗流通道中的一系列串联耦合过程的观点。油气田开发中多尺度问题主要包括油气藏多尺度描述、多尺度数据整合以及多尺度模拟。以致密砂岩气藏为例,探讨了非常规天然气开发中的多尺度现象及其对气藏开发的影响及对策。指出致密砂岩气藏多尺度结构由基块孔喉、天然裂缝和水力裂缝组成,基块供气不足和储层损害是制约气井产能的关键因素。基于多尺度传质理论大幅度提高传质效率,强调加强钻井、完井和增产改造等全过程储层保护、采用最大储层接触面积（MRC）技术是开发非常规油气资源的有效途径。     

鄂尔多斯盆地西峰地区特低渗砂岩储层属性建模

针对鄂尔多斯盆地西峰地区低渗砂岩储层物性极差、非均质性强的特点,从储层低渗的成因机制研究入手,建立了"分选性砂岩含量"模型来约束孔隙度建模;并将"序贯指示模拟思想"引入到渗透率建模当中。通过贝叶斯指示模拟与协变量参数的有机结合,最终形成了一套适合于低渗-特低渗储层属性建模的方法。研究结果表明,砂质含量与颗粒分选程度、成岩作用类型及强度是低渗砂岩储集空间发育分布的控制因素,而有效的建模方法精确刻画了次生孔隙发育带与相对高渗区。建模结果客观反映了低渗储层的严重非均质性,改善了低渗储层随机建模方案,能为油藏数值模拟、开发方案的制定提供合理的地质模型。     

四川盆地新场气田致密砂岩裂缝预测技术研究

四川盆地新场气田三叠系须家河组砂岩气藏是一个致密砂岩裂缝型气藏。储集层的基质孔隙度很低,平均只有3.8％,基质渗透率低于0.3mD,以裂缝贡献渗透率为主。通过采用新一代三维空间全局寻优离散扫描技术,精确扫描地震轴的产状,分析井上裂缝密度与精细扫描后各种地震几何属性关系,指出利用像素成像属性预测大尺度裂缝、利用曲率属性预测小尺度裂缝是有效的。在裂缝分析基础上找到研究区裂缝发育特点,利用岩性和曲率属性做约束,由井出发预测地震级别的大尺度裂缝和小尺度网状缝的密度。结合构造部位和生产井生产状况,指出在有利储集层圈定前提下,构造高部位的裂缝发育区是有利的勘探开发区。     

川东南地区须家河组天然气远源成藏模式

探讨川东南地区须家河组致密砂岩油气成藏条件与主要成藏模式,为进一步深化该领域的勘探提供参考。通过对川东南地区须家河组烃源、储层、盖层和圈闭条件等成藏要素的分析及以官渡须四段气藏为代表的典型气藏解剖,表明川东南地区须家河组气藏主要为"深生浅聚"型的远源成藏模式,气藏具有"多期运移聚集,断层裂缝联合输导,喜马拉雅期调整成藏"的特点。具备与下部海相烃源岩沟通的断层输导体是川东南须家河组远源成藏的关键因素。良好的砂岩储集体匹配发育的裂缝系统,是该区天然气富集高产的保证。川东南地区须家河组油气勘探方向应以"位于心滩、边滩等有利沉积相带内,伴随发育烃源断层形成的致密砂岩构造-岩性复合圈闭及构造圈闭"为主。     

基于DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法

针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题, 探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法, 提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先, 按照确定性建模方法, 以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后, 以岩芯观测和成像测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计信息为基础, 在地震裂缝预测的属性体约束下, 建立全区裂缝密度分布模型, 并以该数据体为约束, 利用随机建模方法, 建立中小尺度的裂缝网络模型, 实现井间裂缝密度的约束。最后, 通过整合大尺度和中小尺度的DFN模型, 建立Z地区综合离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。该模型反映了储层裂缝的三维空间分布特征, 为该区油藏数值模拟提供了地质基础。     

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。     

花岗岩潜山双重孔隙介质油藏地质建模方法

花岗岩潜山裂缝型油藏受构造、风化、溶蚀等作用影响,其储层具有双重孔隙特征,其地质建模研究一直为业内难点和热点。为此,综合运用测井、地震、岩芯、试井等多方面资料,深入剖析了裂缝成因,明确了断层和“沟脊”地貌为该区裂缝分布的主控因素;进而,采用DFN（Discrete Fracture Network）建模技术,形成了以裂缝成因控制的花岗岩潜山地质建模方法。即以裂缝成因为依据建立了裂缝分布的趋势体,以之为约束,建立花岗岩潜山裂缝网络模型,进而得到等效裂缝属性模型,并通过测井、试井等资料校验模型的可靠性。应用该方法,建立渤海A油田花岗岩潜山的地质模型,该模型较好地表征了油田裂缝分布特征,为开发方案编制奠定了基础。     

基于EDFM的致密油藏分段压裂水平井数值模拟

为了解决致密油藏分段压裂水平井由于裂缝模型建立难度大导致的产量评价困难的问题,通过引入嵌入式离散裂缝模型（Embedded Discrete Fracture Model,EDFM）,采用矩形网格,建立了考虑重力和应力敏感效应的三维致密油藏分段压裂水平井模型。首先,用Saphir对该模型的准确性进行了检验;然后,利用该模型进行了三维致密油藏、天然裂缝性致密油藏以及裂缝分布形态影响的数值模拟研究。结果表明,嵌入式离散裂缝模型能较好反映流体在天然裂缝和压裂缝网内的流动特征;压裂施工位置应选择天然裂缝发育的区域;分段压裂水平井的裂缝分布形态对产能影响显著,缝网与基质接触面积越大,油井产能越大,因此,最优化的裂缝分布可作为体积压裂施工目标。     

二氧化碳压后焖井过程中含弱面致密砂岩断裂特征

二氧化碳(CO2)压后焖井是致密砂岩储层补充地层能量的一种关键技术,同时也能使得已有裂缝发生扩展。致密砂岩储层中,弱面(如层理、天然裂缝)广泛分布,CO2可与砂岩发生物理、化学反应,进而影响储层稳定性及裂缝的复杂程度。本文以鄂尔多斯盆地含3种角度(0°,45°和90°)弱面性层理的致密砂岩为实验材料探究CO2对弱面性层理试件断裂特征的影响。首先,将试件分为两组,一组采用超临界CO2(SC-CO2)饱和30天,另一组仅置于大气条件下不做处理;随后通过三点弯实验测试相应试件的断裂韧性,并结合声发射技术监测试件断裂过程中声发射信号的演化规律。研究表明：CO2作用使得含弱面性层理致密砂岩试件的断裂韧性降低约40%;CO2作用使得试件初始损伤阶段提前,损伤扩展阶段持续时间增长;最后作者从细观损伤力学的角度揭示了CO2影响含弱面性层理致密砂岩断裂韧性及裂缝扩展规律的作用机理。本研究以期提高含弱面性层理的致密砂岩储层在CO2压后焖井过程中岩石断裂行为的认识。     

致密砂岩裂缝填充识别及其测井响应特征——以鄂尔多斯盆地镇泾油田延长组为例

鄂尔多斯盆地镇泾油田延长组发育致密砂岩裂缝,准确识别裂缝的填充程度有助于更好地评价和开发致密砂岩储层。运用延长组的岩心资料、成像测井资料和常规测井资料,统计裂缝的产状、填充矿物和填充情况,确定研究区裂缝主要岩性为细砂岩和粉砂岩,主要填充物为方解石,通过交会图和正态分布,总结了有填充裂缝和未填充裂缝的测井响应特征,对比了有填充裂缝和未填充裂缝的测井响应差异,选取裂缝敏感的测井参数,构建曲线变化幅度参数和曲线变化率参数,进而构建裂缝有未填充的综合指数识别方法。结果显示,感应测井对裂缝有填充和未填充响应有明显差异,孔隙度测井对裂缝有填充和未填充有一定的响应差异,岩性测井响应差异最不明显。将响应特征和识别方法应用于研究区2口井,对裂缝有未填充的综合识别率达76%。结果表明该响应特征和识别方法可为致密砂岩裂缝填充评价提供新思路,完善裂缝致密砂岩储层的评价方法。     

川西地区须二段致密砂岩储层裂缝特征及识别

探讨致密砂岩储层裂缝的识别,为川西须二天然气的勘探开发提供部署靶点。通过对川西须二段致密砂岩储层及裂缝进行地质、实验、测井、3D3C地震资料的在点、线、面上的综合研究,结果表明须二储层宏观与微观裂缝都发育,且发育网状缝与高角度缝。裂缝占总孔隙度平均为9.33%,而裂缝发育对渗透率的增加是不发育裂缝致密储层的21.6倍。在点、线、面的综合研究方法对致密砂岩储层裂缝的刻画与识别的基础上,编制了川西孝新地区须二段裂缝发育分布图。     

致密砂岩油储层裂缝发育特征及其对剩余油挖潜的启示——以鄂尔多斯盆地新安边地区延长组长722段为例

通过岩芯观察、井间示踪剂测试和水驱前缘测试, 研究鄂尔多斯盆地新安边地区长7致密砂岩油储层的裂缝发育特征。结果表明: 1) 新安边地区长7致密砂岩油储层最大水平主应力方向为NE60°~80°, 裂缝类型以高角度缝或垂直缝为主, 裂缝走向为NE75°~85°, 倾角为70°~85°; 2) 动态监测数据分析显示, 研究区致密砂岩油储层广泛发育的微裂缝在增加渗流通道和提高基质渗透率方面发挥了重要作用, 油水易沿裂缝形成窜流, 导致生产井见水较快; 3) 三维地质建模结果显示, 研究区致密砂岩油储层含油饱和度与裂缝发育程度匹配度较高, 可以有效地佐证裂缝对油气储集和成藏的控制作用。     

煤层气藏储层裂缝建模研究

针对煤层气藏储层天然裂缝发育,采用DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法和思路。以沁端区块煤层气藏为例,首先,建立了煤层气藏三维构造模型,在构造模型的基础上,利用序贯高斯随机建模方法,建立了煤层气藏基质属性模型,为裂缝模型的建立与离散粗化奠定基础。然后,以测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计数据为基础,在地震裂缝预测的属性体约束条件下,建立全区裂缝密度分布模型。最后,以裂缝密度分布模型为控制条件,利用离散裂缝网络技术(discrete fracture network,DFN),建立了沁端区块煤层气藏离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。通过对模型的验证分析,认为该模型能客观真实地反应煤层气藏储层天然裂缝的几何特征和分布形态,为该区块煤层气藏数值模拟提供了地质基础和依据。     

裂缝性潜山变质岩储层地质建模方法——以锦州25-1S潜山为例

 针对裂缝性储层地质建模的难点和重点,在对渤海海域特殊变质岩潜山裂缝性油藏地质、物探、测井综合研究的基础上,针对国内外裂缝性储层地质建模的技术方法,提出了双重介质油藏储层的4步建模方法：① 建立基质和裂缝共用的三维构造模型;② 建立基质系统的属性参数模型;③ 建立裂缝网络几何模型,并将裂缝几何模型等效成裂缝参数定量模型;④ 动态校验模型。首次利用叠前地震反演资料做约束对裂缝发育的密度进行定量预测,并在此基础上根据成像测井解释的裂缝参数的统计规律对裂缝的三维分布进行预测,建立三维可视化的裂缝网络模型,将离散的裂缝网络转化为定量化的三维参数模型。以锦州25-1S油田裂缝性潜山基岩油藏为例,对裂缝性油藏（尤其是潜山油藏）的储层地质建模技术进行探讨和尝试。在对太古界潜山油藏构造、岩性、裂缝等精细描述的基础上,利用Fred和Petrel等先进地质建模软件建立了油藏的三维构造模型、裂缝空间展布及储层属性模型,对该裂缝性油藏进行了三维储层定量化表征,为该油藏开发方案的优化及实施奠定了基础。