儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究

曹積萬(wàn)(中國(guó)石油遼河油田勘探開發(fā)研究院,遼寧　盤錦　124010)

儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究

曹積萬(wàn)(中國(guó)石油遼河油田勘探開發(fā)研究院,遼寧盤錦124010)

隨著社會(huì)的進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)石油、天然氣能源的需求量不斷增加，全球性能源短缺問(wèn)題的日益突出。在這樣的背景下，低滲透油藏的高效開發(fā)受到了業(yè)界的高度關(guān)注與重視，在低滲透油藏的研究領(lǐng)域中，儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。本篇論文主要對(duì)儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析與探討。

儲(chǔ)層；構(gòu)造；裂縫預(yù)測(cè)；研究

上世紀(jì)六十年代，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，天然裂縫發(fā)育部位的油氣資源相對(duì)來(lái)說(shuō)較為富集，而且油氣資源的分布規(guī)律受裂縫控制的現(xiàn)象較為明顯。隨著油氣勘探開發(fā)的迅速發(fā)展，裂縫型低滲透油氣藏受到了研究領(lǐng)域的普遍關(guān)注與高度重視，眾多研究人員紛紛對(duì)裂縫的形成機(jī)理、發(fā)育規(guī)律以及空間分布特征進(jìn)行了研究，并取得了大量的研究成果。

1　儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究的主要內(nèi)容

1.1參數(shù)定量表征

對(duì)地下裂縫的空間發(fā)育特征進(jìn)行定量預(yù)測(cè)，就必須先要明確表征裂縫發(fā)育程度的相關(guān)參數(shù)。裂縫參數(shù)的多少、裂縫參數(shù)值的高低，不僅在是否能夠?qū)α芽p發(fā)育進(jìn)行全面描述這一方面起著非常關(guān)鍵的作用，也是建立裂縫數(shù)值模擬過(guò)程中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。地質(zhì)體的巖石變形特征、力學(xué)性質(zhì)以及受力狀態(tài)在一定角度來(lái)說(shuō)決定著裂縫參數(shù)的多少、裂縫參數(shù)值的高低，一般情況下主要通過(guò)觀測(cè)獲取這些參數(shù)，地質(zhì)分析、統(tǒng)計(jì)等屬于次要方法。

1.2空間分布預(yù)測(cè)

儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究，并不是對(duì)某一兩條裂縫進(jìn)行研究，而是所有構(gòu)造裂縫所構(gòu)成的裂縫系進(jìn)行研究，因?yàn)閹r層內(nèi)部的格式橢圓裂痕是隨機(jī)分布的，所以當(dāng)其處于一個(gè)應(yīng)力場(chǎng)的作用下的時(shí)候，破裂形式、破裂方向取決于局部格氏裂痕、局部應(yīng)力場(chǎng)的分布狀況，但統(tǒng)一應(yīng)力場(chǎng)仍控制著其優(yōu)勢(shì)方向。基于此，裂縫預(yù)測(cè)指的是裂縫系、裂縫群的優(yōu)勢(shì)發(fā)育方向、發(fā)育程度，主要包括：第一，裂縫含油氣性；第二，裂縫區(qū)的滲透率、孔隙度；第三，裂縫的延伸方向、發(fā)育程度；第四，裂縫發(fā)育的層段、地區(qū)。

1.3裂縫識(shí)別與描述

對(duì)裂縫進(jìn)行正確識(shí)別與描述，就必須從觀察巖心開始，換一句話說(shuō)，裂縫研究過(guò)程中，巖心描述屬于一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作。裂縫型油氣儲(chǔ)層具有影響因素多、非均質(zhì)性強(qiáng)的主要特征，不同的儲(chǔ)層，其裂縫成因也有所不同，這就在一定程度上給裂縫識(shí)別與描述增添了難度。裂縫識(shí)別與描述，需要對(duì)非構(gòu)造裂縫、構(gòu)造裂縫進(jìn)行正確區(qū)分。在一般情況下來(lái)說(shuō)，局部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是形成構(gòu)造裂縫的主要原因，其與地層力學(xué)特性、構(gòu)造位置、構(gòu)造樣式等有著非常大的關(guān)聯(lián)，方向性特征十分明顯，裂縫面的擦痕較為常見(jiàn)，且具有穩(wěn)定、延伸長(zhǎng)的主要特征，主要分為擠壓性裂縫、剪切裂縫、張性裂縫這三大類。在一般情況下，巖體的冷縮或膨脹是形成非構(gòu)造裂縫的主要原因，像，變質(zhì)收縮裂縫、異常壓力裂縫、成巖裂縫等，此類裂縫具有下列幾個(gè)特征：延伸短、規(guī)模小、裂縫面不平整以及分布雜亂等。此外，也要根據(jù)地質(zhì)資料中的響應(yīng)對(duì)構(gòu)造裂縫進(jìn)行正確認(rèn)識(shí)和描述。主要包括對(duì)裂縫發(fā)育地區(qū)、裂縫發(fā)育層段進(jìn)行識(shí)別；對(duì)裂縫參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并計(jì)算；最后再確定裂縫的類型，并對(duì)裂縫的形成時(shí)期、影響因素以及成因進(jìn)行分析。

2　儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究的主要方法

2.1地質(zhì)學(xué)研究方法

在儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究領(lǐng)域，地質(zhì)學(xué)方法是一條基本途徑。第一，應(yīng)當(dāng)以巖心裂縫的觀測(cè)作為基礎(chǔ)，并將構(gòu)造特征當(dāng)作入手點(diǎn)，對(duì)天然儲(chǔ)層裂縫進(jìn)行研究。主要包括區(qū)別人工縫與天然縫、測(cè)量巖層產(chǎn)狀、巖心定向、分析裂縫發(fā)育和構(gòu)造主曲率之間的關(guān)系；第二，上述工作完成之后，利用得到的基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)，構(gòu)建裂縫巖體力學(xué)模型，并通過(guò)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析技術(shù)的有效利用，以應(yīng)變能密度、巖石破裂準(zhǔn)則為主要根據(jù)，進(jìn)行裂縫定量化、裂縫方位表征；第三，根據(jù)巖心裂縫力學(xué)模型、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，并利用多元統(tǒng)計(jì)法，對(duì)裂縫參數(shù)空間分布規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，并構(gòu)建裂縫參數(shù)與含油飽和度、滲透率、孔隙度的定量關(guān)系。

2.2應(yīng)用地震裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)

在一定程度上來(lái)說(shuō)，地震裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)是解決如何對(duì)儲(chǔ)層巖體裂縫的分布范圍、產(chǎn)狀以及發(fā)育程度進(jìn)行預(yù)測(cè)這一技術(shù)難題的關(guān)鍵所在。近年來(lái)，相關(guān)研究資料顯示，由裂縫所誘發(fā)的各向異性在一定程度上影響著巖石的地震波傳播特點(diǎn)，因此，通過(guò)利用地震資料，識(shí)別、預(yù)測(cè)、表征地下裂縫的分布范圍、密度以及走向，有著一定的可行性。疊后地震屬性分析、轉(zhuǎn)換波裂縫檢測(cè)技術(shù)以及縱波方位各向異性這三種地震裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)方法具有良好的實(shí)踐價(jià)值，且相關(guān)實(shí)踐也表明，其具有良好的應(yīng)用效果，在裂縫型油氣藏的勘探與開發(fā)過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

3　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，就目前來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究尚處于探索階段，裂縫參數(shù)定量表征、空間分布規(guī)律的研究等是油氣勘探開發(fā)、石油地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新方法、新技術(shù)的不斷研發(fā)與應(yīng)用，為促進(jìn)儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測(cè)研究的不斷深入提供了技術(shù)支持。隨著研究?jī)?nèi)容、研究方法的不斷豐富，相信未來(lái)儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫的研究會(huì)更加深入，對(duì)儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫的了解與認(rèn)識(shí)也將會(huì)不斷完善。

［1］鞠瑋，侯貴廷，馮勝斌，趙文韜，張居增，尤源，詹彥，于璇.鄂爾多斯盆地慶城—合水地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6_3儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫定量預(yù)測(cè)［J］.地學(xué)前緣，2014，06：310-320.

［2］徐會(huì)永，馮建偉，葛玉榮.致密砂巖儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫形成機(jī)制及定量預(yù)測(cè)研究進(jìn)展［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2013，04：377-384.

［3］高帥，曾聯(lián)波，馬世忠，何永宏，鞏磊，趙向原，許文國(guó)，唐小梅.致密砂巖儲(chǔ)層不同方向構(gòu)造裂縫定量預(yù)測(cè)［J］.天然氣地球科學(xué)，2015，03：427-434.

曹積萬(wàn)（1983-），遼寧省盤錦市人，工程師，研究生，主要從事油氣田開發(fā)地質(zhì)研究工作