油气藏裂缝模拟与评价

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1、油气藏裂缝模拟与评价西北大学地质系西安西大国林资源环境信息工程有限公司裂缝在油气勘探与开发中的重要性裂缝是油气藏中一种特殊的地质现象，它的存在改变了原有地质体的许多性质。对于油气田勘探与开发，裂缝有非常重要的影响，主要表现在（1）能够为油气运移与聚集提供有效的渗滤通道；（2）可以大大改善油气藏的储集性能，特别是对于深层油气藏、低渗透油气藏、复杂构造区来说，作用尤其明显。裂缝的发育，尤其是强烈构造变形区的裂缝发育改变了油气运、聚、散的分布规律，增加了油气藏勘探与开发的难度，因此，提高对裂缝发育规律的认识与评价，对于油气勘探与开发来说，就显得相当重要。到目前为止，对裂缝的评价方法的

2、参数较多，并且不统一，难以进行判断对比分析。从国内外研究现状来看，尚缺乏一个能全面解决构造裂缝定量预测问题的研究方法，对裂缝型油气藏预测及评价研究仍处于探索阶段。目前国内外主要的裂缝建模方法裂缝模拟方法裂缝密度裂缝方向裂缝孔隙度有效渗透率不确定性最大曲率法√√xx较高地质统计方法√x√x高地球物理特征参数方法√x√x高地层恢复变形分析方法√xxx高岩石力学方法√√√√低以地质力学为基础的裂缝模拟与评价系统地质力学评价裂缝的原理主要工作步骤和工作流程应用实例分析裂缝评价模拟系统是基于岩体力学、地质力学、断裂力学的原理和理论，应用边界元分析技术，通过对野外露头、岩心、测井、地震资

3、料综合分析与处理的基础上，建立实际与理论相结合的地质模型和数学模型，并与构造应力场的历史分析相结合，预测地下油气藏中裂缝的发育规模、强度、范围、方向和密度，从而判明地下油气田的分布，为油气勘探与开发提供依据。裂缝评价分析基本原理三种裂缝类型张开型(节理缝)：模型1剪切型(剪切缝)：模型2、3IIIIII模型1模型3模型2节理裂缝表面构造的露头照片及实验室模拟照片MontereyFm.,SouthernCaliforniaoriginarrest(hesitation)linesplumosePMMAexperiment(Cook1995)arrest(hesitation)li

4、nesplumose裂缝间距与岩层厚度的关系（成比例）层厚1层厚4<层厚3<层厚2<层厚1层厚2层厚3层厚4实验模拟两组裂缝的结果Angle=90degreesAngle=45degrees应力场与断层类型主应力状态（安德森模式）δv≤δHmin≤δHmax,或δHmin≤δv≤δHmax或δHmin≤δHmax≤δv(1)δv最小时,为逆断层(2)δv为中间值时,为走滑断层(3)δv最大时,为正断层断层与裂缝的关系(Moody和Hill模式）裂缝方向确定的原理根据区域构造的演化和本地区受板块运动挤压形成的古应力场变化，以及与该变化对应的地层沉积和断层形成，确定一至二个古应力场

5、；对每一个古应力场相对应的一组断层进行模拟计算，在每一观测点上计算出三个主应力方向。再根据岩石力学三轴饲服实验和库仑破裂准则，可以确定一组节理破裂方向和两组共轭剪切破裂方向；在考虑一个古应力场时，共有3组可能的裂缝方向。利用成像测井资料对每一可能的方向进行标定，并确定一至两组最有可能的裂缝方向。一组裂缝的相对年代裂缝相对年代确定的理论依据：较完整的岩体上应力分布相对均匀，因而裂缝方向较为一致。而晚期的古应力场，受早期裂缝分布的影响，局部主应力方向有较多变化，因而其产生的裂缝方向有很大的变化范围（离散度大）。具体方法为：使用一组裂缝的倾角和倾向，计算方差值；再比较不同组裂缝的方差

6、值，来决定裂缝组的相对年代。方差值越小，说明裂缝方向的离散性越小，因而年代较久远；反之，裂缝方向的离散度越大，裂缝年代较新。主要工作步骤与流程1、资料收集区域地质、构造、地层等资料：用于确定区域地质发展史与古构造应力场变化；常规测井与能谱测井资料、岩芯与露头观察：用于确定裂缝的主要发育规律与可能的分布方向及发育强度；地震解释资料：用于确定构造形态、断层规模、数量、延伸方向等油田压力、生产资料：用于分析裂缝对油气分布与油气田开发的影响；现代地应力测量资料：用于确定现代地应力场的分布及其强度；声波测井及岩石力学实验资料：用于确定岩石体的力学特征，如弹性模量、杨氏模量、泊松比等；储层

7、物性资料：用于分析储层物性对岩石性质的影响。2、地质认识确定研究区的地层－沉积格架，沉积体系与相类型，地层岩性变化等；明确主要断层类型、延伸方向、相对年代，是否活跃，断层间相互关系；确定研究区地层埋藏史、构造演化史、古应力场变迁等；确定岩石物理和力学特征、分层结构，及其影响因素；确定圈闭类型及其性质，同一层岩性随深度不同的变化规律；了解古应力场与主要断层间的关系，现代应力场与裂缝张开闭合的关系.3、模型建立地质模型按岩石力学特性建立分层地质模型。由于断层的存在和岩性、相带的不同，导致地质体在