储层构造裂缝数值模拟技术

数值模拟技术是对储层构造裂缝进行定量预测及确定构造裂缝空间分布的一种有效方法，文中给出了构造裂缝定量预测的数值模拟技术的基本原理和实施方法，该项技术是根据构造变形反演研究区域的边界条件及地质模型用有限元方法进行正演计算，确定出研究区的应力场，再结合岩石破裂准则确定裂缝的空间分布，讨论了地质模型、力学模型和数学计算模型之间的关系，并具体应用岩石破裂准则进行了裂缝计算。     

三维构造应力场数值模拟技术预测泥岩裂缝研究应用

构造运动及其作用强度也是影响岩石裂缝系统形成的关键因素,裂隙的产生同构造应力场分布密切相关。本文应用三维构造应力场数值模拟技术,在运用先进的有限元建立真实盆地三维地质和数学模型,并对模型进行计算,然后运用岩石断裂力学理论,进行构造裂缝发育密度与能量值之间的定量关系研究。利用该技术对苏北盆地盐城凹陷裂缝储层进行预测,较好地描述了泥岩、泥灰岩裂缝储层发育及分布规律。     

储层构造裂缝的定量描述和预测方法

对不同地质条件下及不同类型裂缝性储层系统进行了研究,形成和完善了一套对地下储层构造裂缝定量描述和预测的技术和方法.运用多种现代技术,对区域和局部构造应力场进行了分析.根据露头区和油田岩心裂缝观测资料、测井资料以及岩石力学研究结果.用概率统计法、类比法等确定裂缝的方位、产状、力学性质、密度(间距)、延伸长度、切穿深度、开度、裂缝孔隙度和渗透率等参数.根据构造变形用数值模拟方法对研究区的边界条件进行反演.再根据地质模型对研究区的应力场进行正演计算.并结合破裂准则确定构造裂缝的方位、产状、力学性质、发育区和密度(间距)。     

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。     

黄龙场构造长兴组裂缝预测

四川盆地黄龙场构造长兴组主要为生物礁储层,裂缝是影响单井产量的主要因素通过分析研究区构造成因及动力来源,总结了研究区构造形成模式.结合石油地质学、构造地质学、岩石力学和各种生产资料,利用古构造应力场二维数值模拟,对研究区岩体的破裂程度进行预测,然后计算出研究区岩体的破裂接近程度,确定岩体破裂程度与裂缝发育的关系,确定裂...     

储层构造裂缝的定量描述和预测方法

对不同地质条件下及不同类型裂缝性储层系统进行了研究，形成了完善了一套对地下储层构造裂缝定量描述和预测的技术和方法。运用多种现代技术，对区域和局部构造应力场进行了分析，根据露头区和油田岩心裂缝观测资料，测井资料以及岩石力学研究结果。     

储层古构造应力场模拟预测裂缝技术及其应用

根据地质及地震资料分析区域构造演化,在系统的野外岩心观测及测井裂缝识别的基础上,通过古构造应力场数值模拟反演,恢复古构造应力场,从而进行储层裂缝预测。以川西坳陷大邑构造、新场构造须二段为例,通过建立地质模型进行古构造应力计算,从裂缝的成因着手进行裂缝预测。将预测结果与实际资料进行对比,综合分析认为,这是一套行之有效的裂缝预测方法。     

石子砂浆界面裂缝发展的实验和仿真研究(英文)

用解析数值方法来确定复合材料内部裂缝发展和外载的定量关系直至破坏阶段，为了确定复合材料裂缝的扩展就需要比较各方向的应力强度因子和相应的断裂韧性并寻找出最弱面。由于裂缝扩展的实验参数保持固定（按工程精度），则数值预测和实验结果吻合良好。对混凝土内部裂缝和宏观力学特性的定量规律研究为混合体强度估算和混凝土力学性能改进提供了新途径。该数值方法也适用于界面裂缝通向沙浆的分析。     

致密碎屑岩裂缝性储层预测方法综述

 致密碎屑岩裂缝性油气藏储量在低渗透储层总储量中占很大比例。致密碎屑岩裂缝性储层成为油气勘探开发研究的重要对象。当前,致密碎屑岩裂缝性油气藏勘探开发的最大难点在于如何对储层裂缝的发育程度和分布范围进行预测。准确进行裂缝预测对致密碎屑岩裂缝性储层的油气开发具有重要意义。本文对致密碎屑岩裂缝预测的方法进行了系统分析,从地质分析法、曲率法及构造应力场模拟、地震裂缝识别技术、测井裂缝识别技术和生产动态分析法5个方面对当前致密碎屑岩裂缝预测的主要研究方法现状进行了详细阐述,简要描述了各种方法的优缺点和应用条件;结合当前科学技术总体进展,指出致密碎屑岩裂缝预测研究的两个方面的发展趋势：单一的裂缝预测技术需要不断创新、综合多种方法各自的优势进行系统预测。     

柴达木盆地红沟子构造裂缝控制因素与定量模拟

目的 探索红沟子构造地区的储层裂缝发育的控制因素与定量模拟方法.方法 通过岩心分析、测井资料综合解释、构造应力场裂缝模拟和试井分析等手段,研究了红沟子构造地区的裂缝发育的控制因素与附加用深度、岩性条件约束的定量模拟方法.结果 红沟子构造地区的构造裂缝发育程度与岩性及其组合、岩层厚度、所处的构造部位以及构造应力特征密切相关.结论 裂缝发育控制因素系统分析是确保裂缝定量模拟精度的关键.     

储层裂缝表征及预测研究进展

 全面、准确对致密储层的裂缝网络进行定量表征及预测影响着裂缝性油气田的高效开发。在系统调研国内外裂缝研究成果且详细对比分析的基础上,从地质分析、测井识别、构造曲率法及应力场模拟、地震裂缝检测、非线性理论方法等着手,总结出了储层裂缝表征及预测研究的进展。研究表明,根据成因将储层裂缝划分为构造裂缝和非构造裂缝两大类,构造缝包括区域性裂缝、局部构造缝和复合型构造缝,局部构造缝指与断层和褶皱相关的裂缝;非构造缝主要分为收缩缝和与表面有关的裂缝两大类及9个亚类,裂缝类型不同,其特征及成因机理也不同。采用地质分析与测井解释相结合,建立露头、岩心与测井的识别模式对裂缝进行准确识别。利用地质、测井和构造应力等资料,建立数学模型,对裂缝参数进行定量计算。详细阐述并分析了多种裂缝预测方法的优缺点,最终指明了储层裂缝研究的不足与发展方向。     

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。     

牛35断块沙三中储层裂缝预测

分别应用古构造应力场模拟、剖面曲率、分形分维和应变模拟等方法,对牛庄油田牛35块沙三中储层裂缝进行预测,并允分考虑影响裂缝发育的众多因素,对预测结果进行相互验证.结果表明:古构造应力场模拟法适合于力学成因的构造缝预测,剖面曲率法适合于褶皱相关裂缝的预测,分形分维法适用于岩心资料丰富的地区,应变模拟法适合于单一岩性储层的构造缝预测;牛35断块沙三中储层裂缝主要分布于断层附近,裂缝主要延伸方向与断层走向一致.     

重气瞬时扩散数值模拟的实验验证及应用研究

运用计算流体力学方法对重气瞬时扩散现象进行数值模拟,并与重气扩散理论及野外现场实验观测结果进行定性和定量对比分析. 结果表明,数值模拟方法可以再现重气瞬时扩散的物理过程并以较高的可靠性预测浓度场的时空分布特征. 将数值模拟结果应用于实际的风险分析和安全评价中,可以定量地预测特定地点危险浓度的到达时间、持续时间以及特定时间危险浓度的空间分布;得出了在重气毒性阈值较低的情况下,近源区和远源区中毒风险一样高等结论.     

铜城断裂带阜二段储层应力场数值模拟及开发建议

通过裂缝形成时期古应力场数值模拟,预测铜城断裂带阜二段储层裂缝的产状;利用岩心声速实验以及微地震监测技术确定井点现今地应力方位;结合压裂资料计算井点现今地应力;通过确定岩石力学参数并建立有限元模型进行现今应力场数值模拟;借助于裂缝产状以及现今应力场数值模拟结果,预测储层中天然裂缝的开启压力和开启次序。结果表明,铜城断裂带阜二段现今水平最大主应力为北东东向;在注水过程开发中,北东东向裂缝优先开启,南东东向裂缝后开启;裂缝的开启压力随裂缝走向与水平最大主应力之间的夹角增大而增大;裂缝埋深与开启压力同样具有较好正相关性,在构造高部位(1 850~2 350 m)裂缝的开启压力在25~50 MPa之间,在构造低部位(3 300~4 000 m)裂缝的开启压力在45~75 MPa之间;通过计算储层的实际破裂压力,提出在不同区块采用不同的注水压力,以保证油气井的高产与稳产。     

利用蚁群算法识别及预测碳酸盐岩裂缝的方法探讨

针对东部某碳酸盐岩油藏裂缝发育,在开发后期油藏内部裂缝系统油水分布复杂,储层有利发育区的确定存在多解性的情况,采用蚁群算法对该区裂缝进行识别和预测。笔者参照岩心和成像测井资料对蚂蚁参数值调优,系统描述了研究区裂缝的空间展布特征,即裂缝体系呈网状结构,NW向、NNE向及近EW向的三组裂缝簇占绝对优势。再利用钻井漏失量、生产资料及成像测井对裂缝预测结果进行可靠性分析,表明利用蚁群算法识别及预测裂缝的方法切实可行,能为分析剩余油分布规律提供技术支持。蚁群算法作为一种新兴的仿生学算法,在利用地震资料定量预测裂缝方面有较大的发展潜力。     

基于FEPG的构造裂缝数值仿真与分析

利用有限元数值模拟技术对油气田深部储层构造裂缝进行仿真和预测分析是一种非常有效的办法。传统的仿真方法中,由于控制条件多来源于实验室实测结果,虽然结果较为准确,但是存在以点代面、成本过高等缺陷。选择大庆油田一个深部油气层作为研究目标,探索在地质构造裂缝的仿真预测中边界控制条件的选择问题。首先利用实验室实测力学参数建立初始模型,然后通过反演18条地震剖面的伸展情况获得该地层变形情况,并将反演结果作为仿真构造应力场的边界控制条件,进而在开源的有限元软件FEPG上进行仿真,从而避免了传统方法中因单纯以岩石实验结果作为控制条件而导致的以点代面和成本过高等不利因素,仿真结果与钻井数据统计结果基本一致。仿真结果表明,预测的构造裂缝发育主要集中在构造高位置以及断层附近,裂缝方向有较明显的规律性,优势方向与本区断层带走向基本一致,在相邻的断层之间,裂缝发育方向变化较大。仿真也为明确裂缝分布规律及油气勘探提供了理论指导和技术支持。     

复杂裂缝支撑剂转向规律研究

复杂裂缝技术是页岩等非常规油气藏成功开发的关键之一,目前研究大多针对如何提高缝网复杂度,对于复杂裂缝形成后支撑剂能否进入各级分支缝的问题仍不明晰,数值模拟、室内实验提供了部分定性认识,但缺乏归纳总结形成定量规律,特别是还没有工程可用的数学模型为支撑剂粒径、压裂液排量选取提供理论依据。基于此研究现状,本文针对多级、多尺度复杂裂缝系统,提出液量分配模型以及支撑剂转向输运条件,对支撑剂在复杂裂缝内的输运行为进行预测,并采用数值模拟对模型进行验证,结果显示相较于前人模型,本文模型的预测精度更高。同时澄清了分支裂缝夹角对于液量分配的影响本质是对于分支裂缝缝宽的影响。最后应用该模型定量研究了天然裂缝开启程度对于压裂液分配情况以及支撑剂输运效果的影响,为现场支撑剂粒径、压裂液排量选取提供理论依据。     

川南地区南荔桐构造阳新统裂缝发育带预测

文章以川南地区南荔桐构造为例，阐述了阳新统储层的储集特征和构造特征，总结了该地区的裂缝及油气的分布规律，提出了一套以油气分布规律、地震异常、断层重复带、趋势和差值趋势面分析、判别分析、因子分析等多方法综合分析预测含气裂缝发育带的方法，首次提出采用拟测井资料的低速异常结合蒙特卡洛模拟方法预测天然气储量，并用动态分析法进行投资决策分析。     

火成岩复杂岩性潜山“相控”裂缝建模及质控方法 ——以惠州26-6油田潜山油气藏为例

珠江口盆地惠州26-6油田火成岩潜山岩性复杂,裂缝发育,储层非均质性强,常规单一地震裂缝预测技术无法精细刻画裂缝分布规律,因此提出一套基于地质主控因素定量表征约束下的“相控”裂缝建模技术及其质控方法。首先利用钻井及地震资料精细刻画主要岩性体空间分布,并建立火成岩岩性模型;其次,采用裂缝发育主控因素定量表征方法,预测不同成因裂缝井间分布规律,建立不同成因裂缝发育密度概率体;在此基础上,以井点裂缝密度作为硬数据,以裂缝发育密度概率体为约束条件,采用随机模拟方法建立裂缝密度模型;最后,以裂缝密度模型及井点统计裂缝参数为输入信息,在岩性模型控制下通过地质统计学方法建立离散裂缝网络模型,并运用petrel软件中的Oda算法将其等效为裂缝属性模型。采用动静态结合的方法对裂缝模型进行质控优选,得到符合地质、油藏认识的裂缝属性模型。该模型较好的表征了潜山不同部位、不同岩性储层裂缝的发育特征,可有效指导油气田开发方案的编制。