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多尺度裂缝建模方法及其应用——以塔里木盆地克深2气田致密砂岩储层为例

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天然气地球科学 2024年第6期35卷 1000-1013页

作者：罗骞唐海发刘群明尹艳树王立鑫尚浩杰长江大学地球科学学院湖北武汉430100 中国石油勘探开发研究院北京100083

塔里木盆地库车坳陷下白垩统巴什基奇克组克深2气田致密砂岩储层裂缝发育情况复杂,极大影响了气藏开发,因此亟需准确表征裂缝特征并建立其三维地质模型,服务气藏开发策略和高效调整。基于岩心、测井和地震资料,开展了裂缝识别和表征研究... 详细信息

塔里木盆地库车坳陷下白垩统巴什基奇克组克深2气田致密砂岩储层裂缝发育情况复杂,极大影响了气藏开发,因此亟需准确表征裂缝特征并建立其三维地质模型,服务气藏开发策略和高效调整。基于岩心、测井和地震资料,开展了裂缝识别和表征研究,完成了多尺度裂缝的划分,研发了多尺度裂缝建模新方法,实现了多尺度裂缝精细模型建立。结果表明:①研究区发育3种级别裂缝,其中岩心、成像测井识别了中尺度、小尺度裂缝,延伸方向为EW、NS向,地震上识别了大尺度裂缝,延伸方向为EW向。②基于裂缝延伸距离和开度,研究区裂缝可划分为大尺度、中尺度和小尺度裂缝。其中大尺度裂缝延展长度为数十米至百米级,裂缝开度为1~100 mm,穿单层;中尺度裂缝延展长度为米级至数十米级,裂缝开度为0.5~1 mm,砂层内发育;小尺度裂缝延展长度为厘米级至米级,裂缝开度为0.001~0.5 mm,砂层内发育。③不同尺度裂缝发育密度不同,地层曲率和断层距离对裂缝发育强度有影响,建立了融合地层曲率和断层距离的裂缝发育强度属性体约束不同尺度裂缝强度模型。④研发了改进的DFN方法,将共轭剪切缝等裂缝组合作为整体刻画与投掷,将弯曲裂缝用多段直线表征,将不同尺度裂缝视为不同沉积单元,实现了研究区多尺度裂缝模型建立。抽稀验证表明,模型平均误差值为11.4%,而传统软件DFN方法平均误差值为24.6%,模型准确度更高。

关键词：克深2气田致密砂岩储层多尺度裂缝表征方法 DFN方法

多尺度裂缝建模方法及应用——以塔里木盆地克深2气田致密砂岩储层为例

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天然气地球科学 2023年

作者：罗骞唐海发刘群明尹艳树王立鑫尚浩杰长江大学地球科学学院中国石油勘探开发研究院

塔里木盆地库车坳陷下白垩统巴什基奇克组克深2气田致密砂岩储层裂缝发育情况复杂，极大影响了气藏开发，因此亟需准确表征裂缝特征并建立其三维地质模型，服务气藏开发策略和高效调整。研究基于岩心、测井和地震资料，开展了裂缝识别... 详细信息

塔里木盆地库车坳陷下白垩统巴什基奇克组克深2气田致密砂岩储层裂缝发育情况复杂，极大影响了气藏开发，因此亟需准确表征裂缝特征并建立其三维地质模型，服务气藏开发策略和高效调整。研究基于岩心、测井和地震资料，开展了裂缝识别和表征研究，完成了多尺度裂缝的划分，研发了多尺度裂缝建模新方法，实现了多尺度裂缝精细模型建立。研究表明：①研究区发育3种级别裂缝，其中岩心、成像测井识别了中尺度、小尺度裂缝，延伸方向为EW、NS，地震上识别了大尺度裂缝，延伸方向为EW；②基于断层延伸距离和开度，研究区裂缝可划分为大尺度、中尺度和小尺度裂缝。其中大尺度裂缝延展长度为数十米至百米级，裂缝开度为1～100 mm，穿单层。中尺度裂缝延展长度为米级至数十米级，裂缝开度为0.5～1 mm，砂层内发育。小尺度裂缝延展长度为厘米级至米级，裂缝开度为0.001～0.5 mm，砂层内发育；③不同尺度裂缝发育密度不同，地层曲率和断层距离对裂缝发育强度有影响，建立了融合地层曲率和断层距离的裂缝发育强度属性体约束不同尺度裂缝强度模型；④研发了改进的DFN方法，将共轭剪切缝等裂缝组合作为整体刻画与投掷，将弯曲裂缝用多段直线表征，将不同尺度裂缝视为不同沉积单元，实现了研究区多尺度裂缝模型建立。抽稀验证表明：模型平均误差值为11.4%，而传统软件DFN方法平均误差值为24.6%，模型准确度更高。

关键词：克深2气田致密砂岩储层多尺度裂缝表征方法 DFN方法

超深层气藏裂缝发育模式及水侵规律研究——以塔里木盆地克深2、9、8气藏为例

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天然气地球科学 2023年

作者：刘群明唐海发吕志凯王琦峰刘兆龙常宝华中国石油勘探开发研究院

裂缝发育程度是塔里木盆地超深层气藏高产及水侵主控因素，但针对不同气藏间裂缝发育模式划分及不同模式下水侵规律研究较少。为此，以塔里木盆地超深层气藏典型代表克深2、9、8区块为主要研究对象，基于野外露头、岩心观察、成像测井... 详细信息

裂缝发育程度是塔里木盆地超深层气藏高产及水侵主控因素，但针对不同气藏间裂缝发育模式划分及不同模式下水侵规律研究较少。为此，以塔里木盆地超深层气藏典型代表克深2、9、8区块为主要研究对象，基于野外露头、岩心观察、成像测井、泥浆漏失、试井解释、生产动态等资料，结合水侵物理模拟实验及气藏开发实践验证，系统研究了不同气藏裂缝发育模式及水侵规律。研究结果表明：①克深2、9、8气藏分别发育方向型、过渡型、缝网型3种裂缝模式，裂缝发育程度、分布均匀性、连续性逐渐增高； ②克深2、9、8气藏主要发育EW向高角度构造裂缝，裂缝规模、有效性、物性、无阻流量、泥浆漏失量等裂缝定量表征静动态参数均值及其井间差异程度依次增高；③气水分布主要受裂缝发育模式控制，克深2、9、8气藏气水分异程度逐渐增高，分别对应厚气水过渡带、薄气水过渡带、正常气水分异3种气水分布模式；④裂缝发育模式决定水侵速度和采收率，方向型克深2气藏非均匀水侵速度快，物理模拟水驱气效率低，气藏最终采收率低，缝网型克深8气藏水侵规律反之，过渡型克深9气藏表现居中。研究成果可为气藏全生命周期控水开发提高采收率技术形成提供理论模型和地质指导。

关键词：超深层气藏克拉苏构造带裂缝发育模式定量表征气水分布物理模拟水侵规律

超深层气藏裂缝发育模式及水侵规律——以塔里木盆地克深2、9、8气藏为例

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天然气地球科学 2023年第6期34卷 963-972页

作者：刘群明唐海发吕志凯王琦峰刘兆龙常宝华中国石油勘探开发研究院北京100083

裂缝发育程度是塔里木盆地超深层气藏高产及水侵主控因素,但针对不同气藏间裂缝发育模式划分及不同模式下水侵规律研究较少。为此,以塔里木盆地超深层气藏典型代表克深2、9、8气藏为主要研究对象,基于野外露头、岩心观察、成像测井、泥... 详细信息

裂缝发育程度是塔里木盆地超深层气藏高产及水侵主控因素,但针对不同气藏间裂缝发育模式划分及不同模式下水侵规律研究较少。为此,以塔里木盆地超深层气藏典型代表克深2、9、8气藏为主要研究对象,基于野外露头、岩心观察、成像测井、泥浆漏失、试井解释、生产动态等资料,结合水侵物理模拟实验及气藏开发实践验证,系统研究了不同气藏裂缝发育模式及水侵规律。结果表明:①克深2、9、8气藏分别发育方向型、过渡型、缝网型3种裂缝模式,裂缝发育程度、分布均匀性、连续性逐渐增高;②克深2、9、8气藏主要发育EW向高角度构造裂缝,裂缝规模、有效性、物性、无阻流量、泥浆漏失量等裂缝定量表征静动态参数均值及其井间差异程度依次增高;③气水分布主要受裂缝发育模式控制,克深2、9、8气藏气水分异程度逐渐增高,分别对应厚气水过渡带、薄气水过渡带、正常气水分异3种气水分布模式;④裂缝发育模式决定水侵速度和采收率,方向型克深2气藏非均匀水侵速度快,物理模拟水驱气效率低,气藏最终采收率低,缝网型克深8气藏水侵规律反之,过渡型克深9气藏表现居中。研究成果可为气藏全生命周期控水开发提高采收率技术的形成提供理论模型和地质指导。

关键词：超深层气藏克拉苏构造带裂缝发育模式定量表征气水分布物理模拟水侵规律

大牛地气田盒2+3段致密砂岩储层微观孔隙结构特征及其分类评价

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矿物岩石 2006年第3期26卷 107-113页

作者：唐海发彭仕宓赵彦超中国石油大学(北京)资源与信息学院北京102249 (中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074

综合应用铸体薄片、扫描电镜、压汞测试等分析化验资料，对大牛地气田盒2＋3段致密砂岩储层的微观孔隙结构特征进行了详细的研究。研究结果表明，强烈的压实作用和胶结作用是研究区储层致密的主要原因，溶蚀作用和交代作用可以使储层的... 详细信息

综合应用铸体薄片、扫描电镜、压汞测试等分析化验资料，对大牛地气田盒2＋3段致密砂岩储层的微观孔隙结构特征进行了详细的研究。研究结果表明，强烈的压实作用和胶结作用是研究区储层致密的主要原因，溶蚀作用和交代作用可以使储层的储集性能得到改善。沉积作用和成岩作用的双重影响使得盒2＋3段储层孔隙结构异常复杂，粒间溶孔、粒内溶孔、晶间晶内微孔等次生孔隙构成了本区的主要储集空间，其中粒间溶蚀孔隙对储层的改善最为明显，可使孔隙度增大到8％～20％，粒内溶蚀孔的孔隙度平均6．27％，晶间晶内微孔的孔隙度一般低于4％。孔隙喉道组合类型以中孔小喉和小孔细喉为主。在此基础上，应用主因子分析、聚类分析等统计学方法，将盒2＋3段储层孔隙结构划分为3种基本类型4种亚类，并勾绘出主力层的综合评价图，进一步分析表明，Ⅰ类、Ⅱa类储层为研究区的优质储层，测试结果为高产井，是今后致密砂岩气藏探开发的主要目标。

关键词：大牛地气田致密砂岩储层孔隙结构储层评价

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苏里格大型致密砂岩气田开发井型井网技术

石油勘探与开发 2013年第1期40卷 79-89页

作者：何东博贾爱林冀光位云生唐海发中国石油勘探开发研究院

苏里格气田是中国致密砂岩气田的典型代表,井型井网技术是其提高单井控制储量和采收率、实现气田规模有效开发的关键技术。针对苏里格气田大面积、低丰度、强非均质性的特征,形成了大型复合砂体分级构型描述与优化布井技术、井型井网优... 详细信息

苏里格气田是中国致密砂岩气田的典型代表,井型井网技术是其提高单井控制储量和采收率、实现气田规模有效开发的关键技术。针对苏里格气田大面积、低丰度、强非均质性的特征,形成了大型复合砂体分级构型描述与优化布井技术、井型井网优化技术、水平井优化设计技术和不同类型井产能评价技术,为苏里格气田产能建设Ⅰ+Ⅰ类井比例达到75%～80%、预期采收率提高到35%以上以及水平井的规模化应用发挥了重要的技术支撑作用。为进一步提高苏里格气田单井产量和采收率,应继续开展低效井侧钻、多分支水平井、多井底定向井等不同井型,以及水平井井网、多井型组合井网的探索和开发试验。

关键词：苏里格气田致密砂岩气田井型井网分级构型水平井单井控制储量采收率

塔里木盆地库车坳陷超深层裂缝性致密气藏水封气动态评价方法

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天然气地球科学 2022年第11期33卷 1874-1882页

作者：吕志凯唐海发刘群明唐永亮王琦峰常宝华聂延波中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

塔里木盆地库车坳陷超深层裂缝性致密气藏边底水发育,断裂、裂缝成为水侵的“高速公路”,产生“水封气”效应,降低了气藏采收率,但目前缺乏有效评价方法。为此,在分析气藏水侵特征的基础上,建立考虑裂缝发育规模、外围水体强度两因素的... 详细信息

塔里木盆地库车坳陷超深层裂缝性致密气藏边底水发育,断裂、裂缝成为水侵的“高速公路”,产生“水封气”效应,降低了气藏采收率,但目前缺乏有效评价方法。为此,在分析气藏水侵特征的基础上,建立考虑裂缝发育规模、外围水体强度两因素的裂缝性气藏水封气动态评价方法,并应用于库车坳陷3个已开发的超深层区块,静动态结合对评价结果的有效性进行验证,针对性地提出了提高气藏采收率的对策。研究结果表明:(1)裂缝非均匀水侵受构造部位、裂缝发育程度和缝网组合方式共同控制,可划分为3种水侵模式:核部边水沿大裂缝窜进型、翼部边底水沿裂缝侵入型、低部位底水沿裂缝/小断层快速暴性水淹型;(2)3个典型区块水侵替换系数在0.2~0.3之间,均为次活跃水体气藏,但水封气发生的严重程度差异大,水封气越严重,气藏采收率越低;(3)对于方向性贯穿大裂缝型气藏,应开展堵水现场实践;对于裂缝密度高的缝网型气藏,温和开采可以控水,早期排水可以减弱水侵的影响,从而提高气藏采收率。结论认为:水封气动态评价新方法可以为库车坳陷超深层气藏裂缝非均匀水侵动态评价和气藏提高采收率提供可靠依据并支撑库车坳陷超深层气田群控水治水政策制定和经济高效开发。

关键词：库车坳陷裂缝性气藏水侵特征水封气评价采收率

塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段致密砂岩储层非均质性研究

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塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段致密砂岩储层非均质性研究

作者：唐海发中国地质大学

学位级别：硕士

致密砂岩气藏作为一种非常规气藏,其潜在的巨大资源量,可以有效弥补常规天然气的储量递减,在气藏的勘探开发领域业已成为国内外众多学者的研究热点和前沿问题。而塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段储层具有岩性致... 详细信息

致密砂岩气藏作为一种非常规气藏,其潜在的巨大资源量,可以有效弥补常规天然气的储量递减,在气藏的勘探开发领域业已成为国内外众多学者的研究热点和前沿问题。而塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段储层具有岩性致密、物性差、气藏压力系数低、圈闭幅度低、自然产能低等致密砂岩气藏典型的特征。初步研究表明,储层非均质性是导致该区产能差异分布的重要因素之一。因此,加强对致密砂岩储层的非均质性研究,找出其内在的成因机制及其影响因素,对该区天然气的勘探开发就显得尤为重要。本文针对塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段储层致密的特点,以储层非均质性研究为中心,综合利用岩芯、测井、分析化验、生产测试等静态和动态资料,借助于计算机制图、数理统计分析等先进的技术手段,深入开展了致密砂岩储层的非均质性研究,从宏观和微观两个尺度全面揭示了致密砂岩储层的成因机理及其非均质分布特征。在此基础上, 优选出储层宏观和微观非均质性评价参数,进行储层多参数综合评价,并进一步探讨储层非均质性与产能非均质分布之间的内在联系,从而为气藏的勘探开发提供重要的地质依据。本文主要取得了以下成果和认识: （1）塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段储层主要发育辫状河沉积体系,局部具有曲流化辫状河特征,其中辫状河道、河道边缘、洪泛平原等微相较为发育,辫状河道砂体是本区的主要储集体,具有横向、纵向变化大,岩性物性平面分布差异大,非均质性强等特点。沉积微相的空间展布,宏观上控制了砂体的几何形态、岩性、物性以及产能的差异分布。沉积微相的变化、岩性及其矿物组成的差异以及微观孔隙结构的非均质性等都是导致研究区储层致密的重要因素。（2）对六个小层的岩性的垂向和平面非均质性研究,得出岩性非均质程度强弱顺序为: H2-2（2）＞H3-2＞H2-2（1）＞H2-1（2）＞H3-1＞H2-1（1）。对地层含砂率、储层密度的分析,得出各小层的连通性由强至弱的顺序为:H2-1（1）H2-2（1）＞H2-1（2）、H3-1 ＞H3-2＞H2-2（2）。（3）研究区盒二、盒三段储层岩屑含量普遍较高,平均含量为 26.5%,主要发育一套浅灰色中粒、中-粗粒岩屑石英砂岩,浅灰色中粒岩屑砂岩以及少量的细-中粒长石岩屑砂岩。孔隙类型以粒间溶孔、粒内溶孔、晶间微孔及晶间缝等次生孔隙为主,喉道类型以中- 细喉为主,孔隙结构非均质性严重。通过聚类分析方法将储层的孔隙结构分为三类,其中 Ⅰ类储层毛细管压力曲线粗歪度,分选好,具有一个平台段,排驱压力低,最大连通孔隙半径大,喉道半径分布曲线以单峰型为主,主峰位对应粗喉,孔隙结构相对均质,物性好, ＜WP=7＞为研究区的优质储层;Ⅱ类储层为研究区的次好储层,Ⅲ类为研究区的差储层。（4）通过对盒二、盒三段储层的成岩作用研究以及粘土矿物 XRD 全定量分析,认为该区既有酸性溶蚀孔隙发育带也有“酸性+碱性”叠加溶蚀孔隙发育带。次生孔隙带的发育是致密砂岩储层产生异常高孔渗的重要原因,因此,对致密砂岩储层次生孔隙发育带的识别将有利于预测高产区块的分布规律,有利于气藏的勘探开发部署。（5）在综合研究各种储层宏观和微观非均质性参数对储层质量的影响的基础上,开展了储层多参数综合评价,确定了评价的标准,将盒二、盒三段储层划分为三种类型,并在平面上勾画出了六个小层的综合评价图。其中Ⅰ类储层为研究区的优质储层,与测试高产区块有较高的吻合度,Ⅱ类储层有少量低产井,Ⅲ类储层不能形成有效储层。（6）在上述储层非均质性研究的基础上,总结出了储层非均质性与产能差异分布的内在规律,指明了勘探的有利方向及开发的重点,对于指导塔巴庙区块下石盒子盒二、盒三段储层的勘探开发,以及对于拓展致密砂岩储层的研究思路都有重要的意义。

关键词：致密砂岩储层非均质性次生孔隙发育带储层综合评价产能

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洪积扇相储层沉积微相-岩石相随机模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2010年第3期34卷 12-17,24页

作者：唐海发贾爱林彭仕宓罗娜刘伟中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学地球科学学院北京102249 川庆钻探工程公司地球物理勘探公司采集事业部四川成都610213

综合应用各种地质、测井、岩心、分析化验等资料,对洪积扇相储层沉积微相-岩石相进行随机模拟。具体方法是:在对洪积扇相储层特征详细研究的基础上,应用沉积微相-岩石相划分方法精细表征扇中辫状水道微相砂体之间岩性、物性上的差异,总... 详细信息

综合应用各种地质、测井、岩心、分析化验等资料,对洪积扇相储层沉积微相-岩石相进行随机模拟。具体方法是:在对洪积扇相储层特征详细研究的基础上,应用沉积微相-岩石相划分方法精细表征扇中辫状水道微相砂体之间岩性、物性上的差异,总结洪积扇沉积模式,建立不同类型沉积微相-岩石相的储层地质知识库;在沉积模式及储层地质知识库的指导下,应用序贯指示模拟方法建立洪积扇相储层沉积微相-岩石相三维模型,并建立相控下的储层参数模型,利用此模拟方法对实际地层进行随机模拟。结果表明,此方法增强了地质条件的约束力,避免了井间插值的随意性,提高了相控储层参数模型的精度,在实际应用中取得了较好的效果。

关键词：洪积扇沉积微相岩石相序贯指示模拟克拉玛依油田