砂泥交互储层定向井压裂裂缝穿层扩展真三轴实验研究

对于低渗透砂泥互层储层,为沟通更多砂岩层并增加泄油面积,通常采用斜井结合水力压裂技术进行开发。与直井和水平井相比,斜井中水力裂缝的起裂、转向形态复杂,而近井区域的裂缝复杂程度决定了压裂效果。针对储层中砂泥互层的情况,利用物理模拟实验,研究了砂泥互层中不同钻完井参数及地应力条件下水力裂缝起裂、转向和垂向扩展形态。研究结果表明:方位角和水平应力差对裂缝扩展能力有很大影响,当方位角较大,水平应力差较小时,近井区域裂缝扭曲程度大,数量多,不利于裂缝垂向扩展和施工后期加砂;泥岩层会阻碍裂缝垂向扩展,砂岩层与泥岩层之间应力差越高,阻碍作用越大,裂缝越不容易从砂岩层进入泥岩层。根据实验所得结论,提出了组合及分层压裂的判断依据。     

泥夹层对巨厚砂泥互层储层一体化压裂的影响

针对我国西部油田储层厚(200~300 m)、泥夹层多且厚度不均(0.5~5 m),分层压裂时小井眼多层封隔器下入困难及后期修井难度大等问题,采用纵向一体化穿层压裂;但由于泥夹层多、穿层难、水力裂缝如何最大程度串通储层在理论和技术上成为一大难点。基于流固耦合及岩石弹塑性断裂力学理论,建立巨厚多层一体化穿层压裂三维有限元数值模型,对泥夹层层厚、层数及射孔位置对水力裂缝垂向扩展形态的影响进行分析。结果表明,在储层厚度及注入排量一定的条件下,泥夹层较多时(≥4层),裂缝能有效穿透的泥夹层层厚3 m;泥夹层较少时(≤2层),能有效穿透的泥夹层层厚5 m。各泥夹层处的扩展缝宽随着夹层层厚的增加而减小。高含泥井段砂地比75%时,对裂缝垂向扩展的阻碍作用较大,作业时应避免在高含泥岩层内射孔,应加强在砂岩层上射孔,提升一体化压裂效果。结果显示,模型分析与微地震现场监测结果相符。     

砂泥岩间互地层破裂准则选取及在裂缝穿透性评价中的应用

针对目前存在的多种岩石破裂准则,以某油气田裂缝性砂泥岩储层为例,在岩心裂缝观察和岩石力学试验的基础上,通过数理统计和公式推导的方法,建立适用于地下低渗透砂岩和泥岩间互地层的破裂判断准则,并基于构造应力场与裂缝参数之间的定量关系模型,实现砂泥互层时裂缝穿透程度定量评价。结果表明:在压缩状态下,砂泥岩间互地层破裂判据适用两段式莫尔-库仑准则,但在拉张应力状态下,莫尔-库仑准则不适用,改用格里菲斯准则;砂、泥岩力学参数存在差异,同样受力变形条件下,裂缝先在砂岩中产生,再向泥岩中垂向延伸扩展,并发生一定产状的变化;泥岩厚度为5 m是裂缝能否穿透的临界值,多数裂缝会终止于砂泥岩界面处;相同的受力条件下砂岩越薄越容易产生裂缝,泥岩厚度达到20 m时砂岩厚度的变化对砂岩裂缝延伸进泥岩中的发育程度和裂缝密度影响很小。     

金庄地区长6成岩作用及孔隙结构特征

利用岩石学、地层学、沉积学、储层地质学等理论和方法,通过显微镜薄片观察、扫描电镜和X衍射等资料的统计分析,对鄂尔多斯盆地南泥湾油田金庄地区上三叠统延长组长6油层组的岩石学特征、成岩作用、孔隙、喉道类型、孔喉结构特征以及成岩作用对储层物性的影响进行深入研究,分析该地区主要成岩作用及孔隙结构特征。研究结果表明,金庄地区长6油层组碎屑岩主要为灰色、浅灰色、灰绿色、灰褐色细砂岩和中-细砂岩,碎屑成分主要为石英、长石、岩屑和云母,杂基与胶结物的含量变化大,为1%~33%,主要集中在4%~22%,平均为约9%.砂岩以原生粒间孔和长石溶孔为主,孔隙类型为溶孔-粒间孔和粒间孔-溶孔;孔喉结构主要为大孔-细喉型和中孔-微细喉型,是研究区主要储集空间类型,总体上为低孔、低渗储层;成岩作用主要有压实、压溶、胶结和溶解作用。     

软硬互层岩体的加筋作用及敏感性分析

通过对软硬互层岩体受力分析及二维颗粒流数值模拟,从宏观方面分析了硬岩的"加筋"作用及其力学机制,并通过大量的单轴压缩数值模拟分析了加筋作用对硬岩弹模、泊松比、强度以及分层数量、层厚比和层间摩擦等因素的敏感性。结果表明:硬岩对软硬互层岩体的加筋作用主要是通过承受拉应力来发挥作用。加筋作用对分层数和层厚比的敏感度较高,对弹模的敏感度先减小再增加,对强度的敏感度则相反,对层间摩擦的敏感度逐渐降低。     

水平井中砂泥岩互层的双侧向测井响应研究

摘要：针对砂泥岩互层的复杂测井环境,采用三维有限元数值模拟方法,计算了多层介质模型的水平井双侧向测井响应。结果表明,井眼半径、泥浆电阻率和围岩（砂岩、泥岩）的电阻率及侵入半径与电阻率对水平井双侧向测井响应都有不同程度的影响。在砂泥岩地层中,井眼尺寸越大,泥浆电阻率越高,对视电阻率的影响越严重;当目的层厚大于8 m 后,视电阻率受围岩（砂岩、泥岩）影响很小,基本上反映地层的真实电阻率,并且曲线变化规律大致相同,此时可近似为三层介质模型;对于低阻侵入,侵入越深,视电阻率越偏离真实地层电阻率。     

砂黏复合地层盾构隧道施工地表横向沉降分析

依托广州地铁二号线洛溪—南浦区间盾构隧道工程,选取其中处于砂黏互层地层的六个监测断面对其横向沉降进行研究。选择能反映沉降槽偏移的高斯峰值函数拟合实测的沉降数据,得到沉降槽宽度系数、最大沉降量等横向沉降特征的重要参数;并对监测断面的沉降槽对称性进行分析。根据现有的沉降槽宽度系数预测理论,提出了更适合砂黏互层地层沉降槽沉降系数的计算方法;并与拟合值进行了比较。与软土地层、砂砾土地层的沉降槽宽度系数对比,结论表明在等效洞径比相近的情况下沉降槽宽度:软土地层砂黏互层地层砂砾土地层。     

砂与淤泥互层地基中基坑边坡变形特征

以海口市某砂与淤泥互层地基深基坑工程为背景,通过对其施工期间动态监测数据的分析,总结了该深基坑工程的支护结构变形、周边地表沉降变形及水位变化等特征.分析结果表明:支护结构变形主要发生在基坑开挖阶段,最大水平位移位于长边中心处;基坑开挖的影响范围主要集中于0~2 H处(H为基坑开挖深度),最大可延伸至距基坑边缘约为3 H处,产生最大沉降量位置约为支护结构后0.7~0.9 H处;基坑开挖引起的周边水位变化较小,10月份水位变化波动较大,11月后水位比较稳定.     

泥层厚度与倾角对互层状岩体力学特性影响

互层状岩体在工程中广泛分布,为了研究句容抽水蓄能电站工程区内软弱泥化夹层对工程稳定的影响,利用已有的岩体力学参数标定微观参数,在PFC2D中建立含多层泥化夹层的岩体模型对其破坏规律分析.对不同倾角、不同厚度比例的9组模型进行双轴数值试验.结果表明,互层状岩体强度随软弱泥化夹层厚度比值增加先增大后减小;互层状岩体在轴压增大过程中,软弱夹层多次被破坏,且破坏从软硬交界面处开始;在一定厚度比值下,倾角的增加直接影响了互层岩体的强度,同时也使得轴压较低时软弱泥化夹层破坏次数降低,倾角越大对岩体破坏形式的控制作用越明显.     

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.     

源外斜坡区油气成藏主控因素及模式

正确认识油气成藏规律对油气勘探开发意义重大。在研究沉积相、油气藏类型及分布规律、油水分布规律的基础上,通过岩心、测井和地震等资料,对松辽盆地北部朝阳沟油田朝84-6区块扶余油层油气成藏与分布主控因素及成藏模式进行探究。结果表明:研究区油气成藏与分布主控因素有源储压差控制油气藏规模、构造作用控制油气的聚集与分异、沉积相控制油气藏分布三种因素;油气成藏存在断裂侧向输导斜坡高位断块油气聚集成藏、砂体侧向输导断裂遮挡油气聚集成藏、断裂侧向封闭垂向输导岩性圈闭油气聚集成藏三种模式。该项研究可以为类似地区油气成藏主控因素及模式的分析和应用提供参考。     

辽河油田笔架岭地区油藏特征及控制因素

对辽河油田笔架岭地区油藏特征及控制因素进行的研究结果表明 ,在辽河油田笔架岭地区的沙二段至东三段沉积时期 ,发育了受西侧物源供给影响的扇三角洲和辫状河三角洲前缘砂体。这些砂体临近东侧的海南生油洼陷 ,具有中等至低的成分和结构成熟度 ,并具有原生和次生孔隙混合发育的储集空间和中孔、中低渗的储层物性。此砂体在向东撒开的帚状断裂控制下 ,形成了断块型油气藏。这些油气藏的分布受控于断裂活动及其展布。断块油气藏呈屋脊状并沿二级主干断层上升盘多层位分布。根据目前油气分布状况和断裂油气藏特征 ,预测了 5个有利的油气勘探地区。     

低孔隙岩石中断裂带内部结构及与油气成藏

通过大量的野外露头资料,研究低-非孔隙性岩石内断裂变形机制及形成断裂带内部结构,分析断裂对非常规油气富集的控制作用.研究结果表明:低-非孔隙性岩石内断裂变形机制为破裂作用、碎裂作用和碎裂流作用,分别形成初角砾岩、角砾岩和碎裂岩以及超碎裂岩,前3类断层岩渗透性相对较高,多为流体运移的通道.不同岩性地层内形成的断裂带结构有共性也有差异,共同特征是:伴随位移增加,断裂带逐渐从“一元”结构向“二元”结构发展,一旦大规模断层泥形成,变形集中在断层核上,破碎带宽度不再明显增加.不同的是演化模式的差异,碳酸盐岩压溶作用明显,伴随大量压溶缝形成和生长连接,最终演化成断裂.火山岩特别是凝灰岩中,开始发生断裂变形不形成破碎带,而是先形成断层核.超固结泥岩形成的断裂带开始渗透性增强,伴随断层泥产生,渗透率又会接近母岩.这种差异可能造成断层封闭模式演化及油气富集规律的差异.仅发育破碎带小规模断层、无内聚力的断层角砾岩、碎裂岩以及具有连续断层核的破碎带为典型的高渗透性断层,对非常规储层油气充注起到重要的作用.断层核渗透性决定断层封闭类型及油气富集模式,高渗透性断层核本身不具有封闭能力,主要靠岩性对接封闭,油气通常富集在区域性盖层之下且主要富集在断裂的下盘.低渗透断层核具有很强的封闭能力,油气在两盘均可以富集.破碎带由于大量裂缝发育,成为非常规油气富集的“甜点”区,有些致密气和页岩气富集区沿着断层呈条带状分布.     

油成藏模式及对油分布的控制作用

通过钻井和油藏解剖得到,海塔盆地中部主要断陷带油藏类型除少量基岩潜山油藏外,主要为断层油藏,纵向上以南一段自生自储式生储盖组合油最富集,平面上呈11个富集区分布,以塔南中次凹和贝中-南贝尔东次凹北洼槽油更富集。油成藏可分为自生自储式、下生上储式和上生下储式3大类成藏模式,自生自储式又可分为洼中隆、缓坡断阶带和陡坡断阶带或断鼻3种成藏模式,油成藏模式对油分布的控制作用表现在3个方面：①缓坡断阶带油成藏模式是油富集的最主要成藏模式;②成藏模式越发育的的层位,油就越富集;③成藏模式越发育的地区,油也就越富集。     

海拉尔—塔木察格盆地中部断陷带断裂系统对潜山油气成藏的控制

为了查明海塔盆地中部断陷带潜山成因机制及成藏特征,研究断裂与潜山的配置关系,并通过对断裂系统的解剖,总结断裂系统对潜山成藏的控制作用.海塔盆地中部断陷带潜山按成因机制共分为3个大类8个亚类,其构造形态主要受Ⅰ型(早期伸展断裂系统)、Ⅰ-Ⅱ型(早期伸展中期张扭断裂系统)和Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型(早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统)共3种断裂系统控制,其中Ⅰ型断裂系统为早期形成的断裂,促进潜山裂缝储层的发育,并作为遮挡边界有利于油气聚集,同时使潜山与烃源岩对接形成单、双向2种供烃模式,因此,Ⅰ型断裂系统控制的潜山是勘探的有利目标；Ⅰ-Ⅱ型和Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂系统属于多期活动的断裂,控制潜山的形成及演化,更易形成裂缝密集带,但由于断裂多期的活动易导致油气散失,且不利于“供烃窗口”的形成,断裂控储与控藏具有不一致性,故对潜山油藏以破坏作用为主.     

柴西南切克里克6号区域古近系储层微观孔隙结构及其控制因素

根据孔渗物性、压汞参数、覆压下孔渗测试参数以及大量的岩石薄片.铸体薄片等资料,对切6区古近系含油砂岩储层的微观孔隙特征以及控制孔隙演化的主要因素进行了研究.表明切6区古近系储层孔隙虽然公认以残余原生孔隙为主,但后期经溶蚀作用形成的多种次生溶蚀孔隙对储层实际的渗透性起到更为积极的作用,这主要是由孔隙喉道特征决定的.成岩过...     

鄂尔多斯东南部延长组致密油储层微观特征及主控因素

通过岩心观察、薄片鉴定、测井、扫描电镜和恒速压汞实验等资料分析,利用储层地质学等理论技术和知识,对鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油储层的岩石结构和组分、孔喉结构和类型、孔渗分布等微观特征及其相关性和主控因素进行研究。延长组致密油储层以细粒长石砂岩为主,岩石结构和成分成熟度较低;平均孔隙半径为10μm且孔隙连通性差,孔隙以粒间孔、长石溶孔和裂缝为主,平均喉道半径为0.41μm,喉道以微细-微喉道为主。孔喉结构的非均质性决定了致密油储层的储集和渗流能力,压汞曲线表现出高排驱压力、中值半径偏小、细歪度、分选中等、退汞效率低的特征显示研究区致密油储层储集能力较强,而渗流能力较差;孔隙度均值为8.5%,渗透率均值为0.69 m D,孔隙度和渗透率表现为线性正相关(R2=0.389),微裂缝的存在使部分样品表现出低孔高渗的特征,储层总体表现为特低孔、超低渗、非均质性强的致密性特点。通过相关性分析,岩石组分主要影响储层的孔隙度,岩石组分中(铁)方解石与孔隙度相关性最好;喉道主要影响储层的渗透率,压汞实验分析表明孔喉大小、分布和连通性特征参数中的孔隙体积、分选系数、排驱压力与渗透率的相关性最好,相关系数均大于0.9,沉积作用(埋深、沉积微相)、成岩作用(压实、胶结和溶蚀)、构造作用等是研究区储层特征的主要控制因素,其中水下分流河道的储层物性最好,是研究区"甜点"储层的指向区;压实作用对储层致密性的贡献大于胶结作用,酸性流体大量生成时储层已在压实和胶结作用下接近致密,因此无法与长石等易溶组分充分接触而发生大规模的次生溶蚀;此外,后期构造运动生成的裂缝由于缺乏酸性流体而无次生溶蚀孔隙生成,储层的致密性无法得到根本性的改善。     

渤南地区叠合走滑断裂体系的控藏效应

研究渤海湾盆地南部(渤南地区)叠合走滑断裂体系对油气成藏的控制作用.从三维地震资料入手,以叠合断裂体系的构造类型为基础,进一步对凸起带、凹陷带和走滑带的油气成藏地质条件和油气成藏过程进行对比研究.结果表明渤南地区分布的郯庐断裂带、张-蓬走滑断裂带内部存在多级控凹、控洼、控圈的伸展断裂,且在不同时期的活动强度对凹陷的构造...     

河岸带的边缘结构特征与边缘效应

河岸带是一个典型的边缘区,根据河岸带纵向空间的镶嵌性、横向空间的过渡性、垂向空间的成层性以及时间分布的动态性等边缘结构特征,提出了河岸带边缘效应的概念.指出河岸带边缘效应是河岸带在结构、状态、行为和功能等方面具有明显的异质性和独特性,这种边缘效具有过渡性、动态变化涨落、易超承载运行等特点,并具体表现为地理边缘效应、生态边缘效应、缓冲边缘效应以及社会边缘效应等.     

松南中央坳陷泉四段上生下储式致密砂岩油成藏主控因素

基于"优质源岩控藏"理论和"储层甜点找油"思想,应用测、录井、试油、薄片等资料,系统总结松南中央坳陷区泉四段致密油的分布规律,剖析不同类型致密砂岩油成藏的主控因素。研究表明:致密砂岩油藏集中分布在长岭凹陷内及其周边斜坡区,具有"满坳含油、宏观连片"的特征和"东富西贫、南富北贫"的差异性;青一段下段烃源岩残余有机碳含量(TOC)大于2.0%的优质源岩展布范围控制致密油藏分布格局;异常高压与源储断层的空间配置关系控制下部砂组含油性,剖面上油气下排深度最大为140 m;平面上超压大于10 MPa、与断层距离小于2 500 m的区域是Ⅱ~Ⅳ砂组的致密油藏富集区;优质储层物性"甜点"控制致密油富集程度及产量;坳陷型湖盆上生下储式致密砂岩油藏的形成主要存在凹陷区"源内直排倒灌"和斜坡区"源边反转断层遮挡"两种成藏模式。