碳酸盐岩储层高精度构造应力场模拟与裂缝多参数分布预测方法及其应用 被引量：3

1

作者 丁文龙 李云涛 +3 位作者 韩俊 黄诚 王来源 孟庆修 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期827-851,共25页

构造裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间之一,局部应力导致的构造破裂是影响裂缝发育的重要因素。基于有限元方法的构造应力场模拟已成为构造裂缝预测的重要方法,但尚未能解决模型设置与实际地质情况相差较大、最优边界条件获取效率低以及构... 构造裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间之一,局部应力导致的构造破裂是影响裂缝发育的重要因素。基于有限元方法的构造应力场模拟已成为构造裂缝预测的重要方法,但尚未能解决模型设置与实际地质情况相差较大、最优边界条件获取效率低以及构造裂缝发育的主控因素不清晰等问题。①引入非均质岩石力学模型构建方法和自适应边界条件约束算法以提升应力场模拟的精度,根据储层破裂率和断裂活动性等参数定量表征储层裂缝发育特征;②定量探讨走滑断裂变形特征的差异和应力扰动对构造裂缝发育的影响,优选控制构造裂缝发育的最强因素构建碳酸盐岩裂缝型储集体发育指数并定量研究其主控因素;③以储集体发育规模预测为基础,结合单井裂缝测井和岩心解释成果,建立不同级别碳酸盐岩裂缝型储集体的地质模式。将该方法在中国塔里木盆地顺北地区18号断裂带及邻区奥陶系碳酸盐岩储层中应用。结果表明,张扭段、平移段与压扭段的裂缝发育程度依次降低。地层变形幅度越大,裂缝发育程度越高。储层岩石力学参数、距断裂的距离、水平两向应力差、应力非均质性系数和综合破裂率被用于构建裂缝型储集体发育指数,其分级结果与实际地质情况匹配度较高。 展开更多

关键词 裂缝发育主控因素 构造应力场模拟 裂缝定量预测 储集体定量评价 碳酸盐岩储层 奥陶系 顺北地区 塔里木盆地

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页岩储层构造应力场模拟与裂缝分布预测方法及应用 被引量：69

2

作者 丁文龙 曾维特 +4 位作者 王濡岳 久凯 王哲 孙雅雄 王兴华 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期63-74,共12页

裂缝是页岩气富集高产的关键因素。页岩储层相对于其他类储层,其塑性相对较强,非构造裂缝比较发育。构造裂缝除了高角度的张性裂缝以外,还发育有较多近水平的层理缝和低角度构造滑脱缝等。针对页岩储集层的特点和裂缝发育特征,从地质成... 裂缝是页岩气富集高产的关键因素。页岩储层相对于其他类储层,其塑性相对较强,非构造裂缝比较发育。构造裂缝除了高角度的张性裂缝以外,还发育有较多近水平的层理缝和低角度构造滑脱缝等。针对页岩储集层的特点和裂缝发育特征,从地质成因的角度,明确了页岩储层构造应力场模拟数值模拟与裂缝分布预测的方法,其核心在于建立模拟地区目的层的精确地质模型、力学模型和计算模型。利用页岩的单轴和三轴压缩变形试验和声发射古、今地应力测试结果进行应力场数值模拟,获得研究区构造应力场分布,将应力场模拟果与实际地质资料对比分析,进一步检验校正已建立地质模型的合理性;在此基础上,针对富有机质页岩主要发育张裂缝和剪裂缝的特殊性,分别采用格里菲斯、库伦-摩尔破裂准则计算页岩储层张破裂率、剪破裂率,依据张裂缝与剪裂缝所占的比例关系,求取页岩储层的综合破裂率,据此分别定量表征页岩储层中张裂缝、剪裂缝和构造裂缝的发育程度及分布特征;并在全面考虑影响页岩储层裂缝发育程度的综合破裂率、脆性矿物含量、有机碳含量多种主控因素的基础上,进一步提出了页岩"裂缝发育系数"作为最终判别指标,综合定量表征页岩储层裂缝的发育程度和预测裂缝的分布,页岩裂缝发育系数越大,裂缝发育程度则越高。该方法在我国渝东南地区下志留统龙马溪组页岩储层裂缝分布预测中得到了有效应用。此不仅为页岩气甜点优选提供了一种新的技术方法,而且模拟成果对页岩气水平井和压裂改造方案的设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 渝东南地区 龙马溪组 页岩储层 构造应力场模拟 裂缝预测

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准噶尔盆地燕山运动期构造应力场模拟 被引量：15

3

作者 杨伟利 王毅 +1 位作者 李亚辉 李元昊 《新疆石油地质》 CAS CSCD 2003年第2期124-126,共3页

运用有限元法的三维数值模拟程序,对准噶尔盆地燕山运动期古构造应力场进行了模拟。模拟结果表明,该期构造应力场最大主应力的高值区主要分布在盆地周边,内部应力值低;由南向北,最大应力值有由大变小的趋势。最小主应力呈带状分布,在盆... 运用有限元法的三维数值模拟程序,对准噶尔盆地燕山运动期古构造应力场进行了模拟。模拟结果表明,该期构造应力场最大主应力的高值区主要分布在盆地周边,内部应力值低;由南向北,最大应力值有由大变小的趋势。最小主应力呈带状分布,在盆地内部呈近东西向,与断层走向及主构造线基本一致。剪应力分布在盆地周边,内部剪应力小。结合石油地质资料及油气运移能力,这种应力分布有利于油气在中央隆起带、北天山山前及西部的低应力区及高应力区包围的相对低应力区聚集。 展开更多

关键词 准噶尔盆地 燕山运动期 构造应力场模拟 带状分布 剪应力分布 有限元法 三维数值模拟程序

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三维地震构造应力场模拟及裂缝储层预测 被引量：10

4

作者 刘云武 唐振国 陈守田 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期31-35,共5页

随着油气勘探技术的提高，国内物性较好的沉积岩储层油气资源逐步被发现和开发，而沉积盆地中火成岩和基岩变质岩等一般被认为致密的储层在华北、辽河、大庆等油田相继发现，成为油气勘探的新领域。以海拉尔盆地乌东地区为例，基于三维... 随着油气勘探技术的提高，国内物性较好的沉积岩储层油气资源逐步被发现和开发，而沉积盆地中火成岩和基岩变质岩等一般被认为致密的储层在华北、辽河、大庆等油田相继发现，成为油气勘探的新领域。以海拉尔盆地乌东地区为例，基于三维地震资料，在建立层序格架和精细断层解释的基础上，进行构造应力场模拟，通过构造曲率、最大主应变、最大主应力等参数对构造裂缝分布进行了预测。结果表明构造应力场分布与构造断裂体系之间具有较好的相关关系，裂缝发育带分布在不同方向的两组断层相交部位、正断层或逆断层的上盘附近。裂缝预测的影响因素主要是断层的位置和方向的精度，地层横向厚度和密度变化较大也对预测精度产生影响。 展开更多

关键词 三维地震 曲葺莲张量 变形张量 应力场张量 构造应力场模拟 裂缝储层预测

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非均质储层三维构造应力场模拟方法 被引量：6

5

作者 朱传华 王伟锋 +1 位作者 王青振 李玉坤 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1580-1588,共9页

浊积砂低渗透储层为一种重要的储层类型,因其构造形态复杂、非均质性强等特点,极易导致其内部构造应力场异常分布;准确计算该类型储层的应力场分布、识别构造应力场异常区,对低渗透油藏的开发具有重要的指导意义。本次研究中,首先,在PET... 浊积砂低渗透储层为一种重要的储层类型,因其构造形态复杂、非均质性强等特点,极易导致其内部构造应力场异常分布;准确计算该类型储层的应力场分布、识别构造应力场异常区,对低渗透油藏的开发具有重要的指导意义。本次研究中,首先,在PETREL系统中依次建立浊积砂储层构造模型、浊积砂储层沉积微相模型和浊积砂储层层速度模型,并根据纵横波速度转换关系、纵横波速度与动态岩石力学参数转换关系、动静态岩石力学参数转换关系,由浊积砂储层层速度模型计算得到三维岩石力学参数模型;其次,将PETREL系统中的浊积砂储层构造模型转换为ANSYS系统中的浊积砂储层几何模型,解决浊积砂储层构造形态复杂的问题;然后,进行网格划分,并按照"距离扫描法"将三维岩石力学参数加载到浊积砂储层ANSYS有限元分析模型中,从而解决"非均质性强"的问题;最后,根据浊积砂储层区域构造背景及单井实测的地应力状态,设置初始边界条件和负载,进行计算。井点实测应力值和应力方向的检验表明,模拟结果准确可靠,能够体现出受浊积砂储层构造形态和储层非均质性影响而引起的局部构造应力场的异常。 展开更多

关键词 三维构造应力场模拟 浊积砂储层 低渗透储层 PETREL与ANSYS联合建模 东营凹陷

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渝东南彭水地区页岩储层构造应力场模拟解析 被引量：4

6

作者 葛勋 汤济广 +2 位作者 赵培荣 唐永 许启鲁 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期27-42,共16页

渝东南彭水地区自中新生代以来,构造变形作用复杂,精细解析古构造应力场的方向与构造演化时序,对彭水地区地应力进行定量表征,对整个彭水地区甚至整个渝东南地区页岩气的勘探和开发都具有重要的指导意义。通过对彭水地区以及周缘野外节... 渝东南彭水地区自中新生代以来,构造变形作用复杂,精细解析古构造应力场的方向与构造演化时序,对彭水地区地应力进行定量表征,对整个彭水地区甚至整个渝东南地区页岩气的勘探和开发都具有重要的指导意义。通过对彭水地区以及周缘野外节理和断层擦痕进行统计分析处理,结合流体包裹体均一温度和磷灰石定年方法,重建研究区古构造应力场演化过程。同时,应用Abaqus对五峰组-龙马溪组页岩储层两期古构造应力场的应力值进行了定量计算。结果表明,渝东南彭水地区主要经历了两期构造作用,中燕山期,受到江南隆起SE-NW的递进扩展作用;晚燕山期-喜马拉雅期,青藏高原的隆升在研究区引起NE向的挤压。构造应力场数值模拟显示,最大主应力的高值区主要分布在向斜核部、断裂带末端和断层交汇处。应力数值模拟是研究裂缝发育程度以及深层压裂效应的基础,能够有效提高钻探的成功率。 展开更多

关键词 构造应力场数值模拟 构造演化时序 五峰组龙马溪组 页岩储层 彭水地区

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顺北地区走滑断裂带奥陶系碳酸盐岩裂缝分布预测与主控因素研究 被引量：3

7

作者 李云涛 丁文龙 +3 位作者 韩俊 黄诚 王来源 孟庆修 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期263-287,共25页

构造裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间之一,能为致密灰岩提供油气运移的良好通道和储集空间。构造裂缝的发育受构造位置、岩性、地层厚度、温度、围压和构造破裂等多种因素的影响,其中区域构造应力场的局部构造应力导致的构造破裂是控制构... 构造裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间之一,能为致密灰岩提供油气运移的良好通道和储集空间。构造裂缝的发育受构造位置、岩性、地层厚度、温度、围压和构造破裂等多种因素的影响,其中区域构造应力场的局部构造应力导致的构造破裂是控制构造裂缝发育的主导因素。针对碳酸盐岩储层的特点与裂缝发育特征,采用在单井动态岩石力学参数标定下,基于三维地震数据体的岩石力学参数反演功能获取非均质岩石力学模型,以提升应力场模拟中模型力学参数的真实性和准确性;引入自适应边界条件约束方法,以自动获取模拟结果与实测结果误差最小时的最优边界条件,从而显著提升应力场模拟的精度与可靠性。并在此基础上,通过储层张破裂率、剪破裂率、综合破裂率、水平两向应力差、应力非均质系数和断裂面滑动趋势系数等参数,定量表征了SHB16号断裂带及邻区的储层裂缝发育特征与活动性。储层裂缝的发育特征与断裂的活动关系密切,故定性或定量研究了水平两向应力差、距断裂的距离和断裂的垂向活动强度等参数对储层裂缝发育特征的控制作用,用斯皮尔曼等级相关系数定量研究变量之间的相关性。在明确储层裂缝发育的控制因素的基础上,构建奥陶系碳酸盐岩储层规模储集体发育指标,将奥陶系碳酸盐岩储层划分为从最优至最差的Ⅰ~Ⅳ类储集体,并明确了走滑断裂的变形方式和规模储集体发育程度的相关性,进一步建立了不同类型储集体中钻井奥陶系碳酸盐岩储集体发育的地质模式。该地质模式不仅提升了基于应力场模拟的裂缝发育特征及多参数分布定量预测的准确性和可靠性,而且对碳酸盐岩储层裂缝发育的控制因素的定性或定量研究、规模储集体发育指标的构建以及单井储集体发育的地质模式的建立、对碳酸盐岩储集体的勘探与开发进程的加快,具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 顺北地区 奥陶系碳酸盐岩储层 构造应力场模拟 裂缝多参数分布定量预测 规模储集体定量评价

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海拉尔盆地乌东地区三维地震裂缝预测方法及应用 被引量：7

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作者 刘云武 齐振勤 +2 位作者 唐振国 陈守田 张秀娟 《中国石油勘探》 CAS 2012年第1期37-41,6,共5页

目前由于油气勘探技术的提高,国内物性较好的沉积岩储层油气资源逐步被发现和开发,而火成岩和基岩变质岩中裂缝储层在华北、辽河油田、大庆等油田相继发现巨大的油气资源,也使裂缝储层成为油气勘探的新领域。以海拉尔盆地乌东地区为例,... 目前由于油气勘探技术的提高,国内物性较好的沉积岩储层油气资源逐步被发现和开发,而火成岩和基岩变质岩中裂缝储层在华北、辽河油田、大庆等油田相继发现巨大的油气资源,也使裂缝储层成为油气勘探的新领域。以海拉尔盆地乌东地区为例,基于三维地震资料,在建立层序格架和精细断层解释基础上,进行构造应力场模拟,通过构造曲率、最大主应变、最大主应力等参数对构造裂缝分布进行预测,结果表明构造应力场分布与构造断裂体系之间具有较好的相关关系,裂缝发育带分布在不同方向的两组断层相交部位、正断层或逆断层的上盘附近。裂缝预测的影响因素主要是断层的位置和方向的精度,地层横向厚度和密度变化较大也对预测精度产生影响。 展开更多

关键词 曲率张量 变形张量 应力场张量 构造应力场模拟 裂缝储层预测 海拉尔盆地

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丁山地区页岩储层裂缝分布预测及页岩气保存条件评价 被引量：9

9

作者 谢佳彤 付小平 +3 位作者 秦启荣 范存辉 倪楷 黄曼宁 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-9,共9页

针对丁山地区龙马溪组裂缝发育分布及页岩气保存条件影响认识不清的问题,通过三轴岩石力学实验,对研究区进行古构造应力场模拟,并通过莫尔-库伦准则计算岩体破裂系数,对研究区裂缝分布规律进行预测,并优选页岩气勘探目标有利区。结果表... 针对丁山地区龙马溪组裂缝发育分布及页岩气保存条件影响认识不清的问题,通过三轴岩石力学实验,对研究区进行古构造应力场模拟,并通过莫尔-库伦准则计算岩体破裂系数,对研究区裂缝分布规律进行预测,并优选页岩气勘探目标有利区。结果表明:差应力较小的区域以及二级或三级裂缝发育区为页岩气储层裂缝优势发育区,具有良好的保存效果;在裂缝分布预测结果的基础上,根据优选的12个评价参数建立丁山地区保存评价体系和评价标准,通过权重法和叠加法将研究区划分为2类有利区,且均具有构造部位平缓、埋深大、差应力小、远离大断裂、压力系数大、裂缝发育规模小、倾角小、发育期次早等特点。研究结果可为下一步页岩气勘探和保存条件评价提供重要参考价值。 展开更多

关键词 页岩储层 构造应力场模拟 裂缝分布预测 页岩气 保存条件 丁山地区

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川东南东溪地区龙马溪组裂缝分布预测及页岩气保存条件评价 被引量：7

10

作者 谢佳彤 付小平 +1 位作者 秦启荣 李虎 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期35-45,共11页

页岩气的商业性开发证实成熟页岩具有较大的勘探潜力,川东南地区是我国南方页岩气勘探开发的战略先导区。裂缝发育情况是页岩气保存和开发部署的关键因素,对于构造环境复杂特殊的盆缘地区,在加大页岩裂缝研究难度的同时,也给页岩气勘探... 页岩气的商业性开发证实成熟页岩具有较大的勘探潜力,川东南地区是我国南方页岩气勘探开发的战略先导区。裂缝发育情况是页岩气保存和开发部署的关键因素,对于构造环境复杂特殊的盆缘地区,在加大页岩裂缝研究难度的同时,也给页岩气勘探开发提供了新的方向。页岩气勘探作为我国油气勘探的新领域,尚未形成成熟的裂缝评价体系。以川东南东溪地区为例,基于三轴岩石力学实验结果,首先采用有限元数值模拟手段进行应力场模拟,而后利用岩石力学参数进行模型构建和模拟结果的反复试算,以获取东溪地区最大、最小主应力和应力差分布图,最后运用莫尔–库伦准则计算岩体破裂系数预测裂缝分布规律。结果表明:研究区裂缝发育情况主要分为4个级别,其中,Ⅰ级裂缝呈条带状分布在东西两侧断裂附近,Ⅱ级裂缝在Ⅰ级裂缝周围发育,而Ⅲ级裂缝分布在北部背斜核部和西部背斜翼部;优选页岩气埋深、距剥蚀区距离、距齐岳山断裂距离、断裂作用、应力差及压力系数等10个保存条件参数,采用组合权重法确定保存条件参数权重,其中一级参数权重分别为埋深(0.2)、距剥蚀区距离(0.1)、距齐岳山断裂距离(0.1)、断裂作用(0.25)、应力差(0.15)、压力系数(0.2),以此建立相对完善的页岩气评价体系与评价标准。优选出2类页岩气勘探目标有利区,其中A类、B类有利区分别分布在研究区南部背斜核部及翼部和中部宽缓褶皱两翼。研究成果为川东南地区的页岩气勘探提供重要的参考价值。 展开更多

关键词 川东南 东溪地区 页岩储层 构造应力场模拟 裂缝分布预测 页岩气保存

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三峡水库蓄水对库区孕震环境及潜在震源影响研究 被引量：19

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作者 陈蜀俊 姚运生 曾佐勋 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2005年第3期116-120,共5页

三峡水库蓄水对库首区孕震环境影响有多大,是否需要对潜在震源的划分方案及现行地震危险性分析方法做出调整、改进,是一个亟待解决的问题。综合分析了三峡水库蓄水前后形变、重力等同步观测资料;论述了蓄水对库首区孕震环境与潜在震源... 三峡水库蓄水对库首区孕震环境影响有多大,是否需要对潜在震源的划分方案及现行地震危险性分析方法做出调整、改进,是一个亟待解决的问题。综合分析了三峡水库蓄水前后形变、重力等同步观测资料;论述了蓄水对库首区孕震环境与潜在震源可能的影响,并提出了一些研究设想。 展开更多

关键词 三峡库首区 孕震环境 构造应力场数值模拟 工程地震学 水库地震

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