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深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 1-14页

作者：曾联波巩磊宿晓岑毛哲中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 东北石油大学环渤海能源研究院河北秦皇岛066004

天然裂缝是深层-超深层致密储层的有效储集空间和主要渗流通道,影响着致密储层油气的运移、富集、单井产能、开发方式及开发效果。通过对近年来致密储层裂缝研究成果总结和文献综述,分析了深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规... 详细信息

天然裂缝是深层-超深层致密储层的有效储集空间和主要渗流通道,影响着致密储层油气的运移、富集、单井产能、开发方式及开发效果。通过对近年来致密储层裂缝研究成果总结和文献综述,分析了深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律。将致密储层天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4个级别。不同尺度裂缝分布具有幂律分布的特点,裂缝尺度越大,数量越少;裂缝尺度越小,数量越多。大、中尺度裂缝主要起渗流作用,小尺度裂缝主要起渗流和储集作用,而微尺度裂缝主要起储集作用。在地层埋藏过程中的应力体制演化决定了不同时期天然裂缝的类型、产状及其力学性质;构造应力大小、岩石力学层的力学性质和厚度差异控制了多尺度裂缝的形成分布及其发育程度。构造变形导致不同构造部位的局部应力和应变分布产生差异,增强了裂缝发育的非均质性。逆冲断层通过控制其上盘地层变形控制了“裂缝域”的分布规律;走滑断层的组合样式、活动方式和岩石力学层共同控制了相关裂缝的三维空间展布。裂缝形成演化过程中的开启-闭合规律决定了裂缝的储集空间,记录了裂缝有效性的演化历史。

关键词：断裂带结构有效性演化天然裂缝多尺度裂缝致密储层深层-超深层

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低渗透砂岩油气储层裂缝及其渗流特征

地质科学 2004年第1期39卷 11-17页

作者：曾联波石油大学油气成藏机理教育部重点实验室北京102249

综合分析了不同地区低渗透砂岩油气储层裂缝的发育规律、渗流特征及其控制因素 ,发现低渗透砂岩储层裂缝以高角度构造裂缝为主 ,裂缝的间距一般呈对数正态函数分布 ,并与岩层厚度呈正线性相关关系。裂缝的发育受岩性、岩层厚度、沉积微... 详细信息

综合分析了不同地区低渗透砂岩油气储层裂缝的发育规律、渗流特征及其控制因素 ,发现低渗透砂岩储层裂缝以高角度构造裂缝为主 ,裂缝的间距一般呈对数正态函数分布 ,并与岩层厚度呈正线性相关关系。裂缝的发育受岩性、岩层厚度、沉积微相、构造和应力等因素控制。裂缝渗透性受现应力场的影响 ,通常与现应力场最大主应力方向近平行裂缝的渗透性最好 ,但其它方向裂缝的渗流作用不容忽视。裂缝提高了低渗透砂岩储层的可动油饱和度。

关键词：油气储层裂缝渗流发育规律

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富有机质页岩天然裂缝研究进展

地球科学 2023年第7期48卷 2427-2442页

作者：曾联波马诗杰田鹤薛萌刘国平吕文雅中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 北京大学能源研究院北京100871

天然裂缝是富有机质页岩油气储层的重要储集空间和主要渗流通道,影响页岩油气的富集、保存、单井产能及开发效果,天然裂缝发育规律研究对富有机质页岩油气勘探开发具有重要意义.本文在调研近年来海相和陆相富有机质页岩裂缝研究成果的... 详细信息

天然裂缝是富有机质页岩油气储层的重要储集空间和主要渗流通道,影响页岩油气的富集、保存、单井产能及开发效果,天然裂缝发育规律研究对富有机质页岩油气勘探开发具有重要意义.本文在调研近年来海相和陆相富有机质页岩裂缝研究成果的基础上,综述了富有机质页岩天然裂缝的成因类型、发育特征、主控因素以及评价与预测方法等方面取得的最新进展,讨论了富有机质页岩天然裂缝今后重点研究方向.富有机质页岩天然裂缝分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝3大类6小类,其中层内张开裂缝、穿层剪切裂缝、顺层剪切裂缝和水平层理缝是其主要的裂缝类型.页岩构造裂缝的发育程度主要受脆性矿物含量、有机质含量、高脆性页岩层厚度、构造、地层倾角和流体压力等因素的控制,页岩水平层理缝的形成与发育程度主要受有机质含量、纹层类型、纹层数量、纹层厚度及后期构造抬升等因素的影响.由于陆相页岩与海相页岩的沉积环境不同导致的矿物组分、岩相变化及有机质热演化程度等方面的差异,使得陆相页岩与海相页岩裂缝的发育特征明显不同.与海相页岩裂缝相比,通常陆相页岩裂缝的分布型式更复杂,构造裂缝规模更小,穿层剪切裂缝和顺层剪切裂缝的发育程度低.页岩裂缝的评价与预测目前主要借助于已有的常规低渗透致密储层构造裂缝研究方法开展,如何针对页岩裂缝规模小和水平层理缝发育的特点,将地质、地球物理和机器学习相结合,形成适合不同尺度和不同类型页岩裂缝的分类评价与预测方法,对提高页岩裂缝的评价预测精度和更好地指导油气开发至关重要.深层富有机质页岩裂缝的发育规律、天然裂缝对水力压裂缝的影响以及综合多尺度、多产状和多成因页岩裂缝的复杂缝网系统三维地质建模,也将是今后页岩裂缝研究需要解决的重要问题.

关键词：构造裂缝层理缝发育特征主控因素海相页岩陆相页岩石油地质学.

塔里木盆地克拉苏构造带超深层储层裂缝发育模式及开发意义

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地球科学 2023年第7期48卷 2520-2534页

作者：王俊鹏曾联波周露王珂曾庆鲁张知源张荣虎马学文中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841003

塔里木盆地克拉苏大气区是我国“西气东输”的重要战略气源地,构造裂缝对油气井高产稳产具有控制作用,但分布规律认识仍不明确.通过露头区激光雷达扫描、岩心及井下电成像,结合铸体薄片、激光共聚焦、CT扫描、碳氧同位素分析、阴极发光... 详细信息

塔里木盆地克拉苏大气区是我国“西气东输”的重要战略气源地,构造裂缝对油气井高产稳产具有控制作用,但分布规律认识仍不明确.通过露头区激光雷达扫描、岩心及井下电成像,结合铸体薄片、激光共聚焦、CT扫描、碳氧同位素分析、阴极发光等实验方法,开展了裂缝成因机制分析及开发策略总结.认识到克拉苏大气区整体发育4类典型构造变形样式、3种构造裂缝类型、3类微裂缝与基质孔喉配置关系.该区构造裂缝具有“疏密相间、成簇分布”的特征,裂缝带宽度为2~6.5 km;自北向南,采取垂直裂缝优势走向钻进大斜度井并采取差异化改造措施,可提高有效缝网的钻遇率及规避底水上侵.

关键词：超深层低孔砂岩裂缝模式储层塔里木盆地石油地质学.

基于地震属性的致密碳酸盐岩储层裂缝分布的人工智能预测方法

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地球科学 2023年第7期48卷 2462-2474页

作者：鲍明阳董少群曾联波何娟孙福亭韩高松中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国海洋石油国际有限公司北京100028

裂缝是致密碳酸盐岩储层的重要渗流通道,影响油藏开发效果.由于裂缝的地球物理响应弱且复杂,使得裂缝预测困难.在深度挖掘地震属性中裂缝特征信息的基础上,建立了基于人工智能的裂缝分布预测方法.该方法通过支持向量机算法优选裂缝敏感... 详细信息

裂缝是致密碳酸盐岩储层的重要渗流通道,影响油藏开发效果.由于裂缝的地球物理响应弱且复杂,使得裂缝预测困难.在深度挖掘地震属性中裂缝特征信息的基础上,建立了基于人工智能的裂缝分布预测方法.该方法通过支持向量机算法优选裂缝敏感属性,利用梯度提升决策树(GBDT)算法深度挖掘单井裂缝发育情况与地震属性之间的非线性关系,梯度提升决策树算法对于异常值有较强的鲁棒性,可以较好地解决裂缝地震响应弱且复杂的问题.该方法在中东扎格罗斯盆地某油田古近系渐新统‒新近系中新统Asmari组主力产油层位的致密碳酸盐岩储层中进行了实例应用,优选出方差、曲率、倾角偏差、倾角、方位角5种裂缝敏感地震属性,利用梯度提升决策树集成不同地震属性中的裂缝特征,建立裂缝分布预测模型,对研究区碳酸盐岩储层裂缝分布进行了预测.与常用裂缝预测方法的对比实验表明,本方法的裂缝预测结果与单井裂缝解释更为符合.预测结果表明,研究区北部裂缝更为发育,构造高部位附近裂缝更为发育,与生产动态认识相符合.

关键词：裂缝预测地震属性致密碳酸盐岩储层人工智能扎格罗斯盆地.

库车前陆盆地秋里塔格构造带东、西段构造变形与储层物性的差异性

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天然气地球科学 2014年第4期25卷 508-515页

作者：韩志锐曾联波高志勇中国石油大学地球科学学院北京102249 中国石油勘探开发研究院提高石油采收率国家重点实验室北京100083

根据地震剖面解释和平衡剖面分析,库车前陆盆地秋里塔格构造带东段盐下地层的构造变形强度大于西段,东段的构造变形缩短率为13%~25%,形成了断层相关褶皱、叠瓦构造、双重逆冲构造等构造样式;西段的构造变形缩短率小于10%,形成了背冲构... 详细信息

根据地震剖面解释和平衡剖面分析,库车前陆盆地秋里塔格构造带东段盐下地层的构造变形强度大于西段,东段的构造变形缩短率为13%~25%,形成了断层相关褶皱、叠瓦构造、双重逆冲构造等构造样式;西段的构造变形缩短率小于10%,形成了背冲构造、台阶状构造等断块构造。利用回剥原理,采用盆地模拟技术分析表明,东段的沉降速率大于西段。构造变形和沉降速率的差异性对储层成岩作用和物性产生了重要影响。东段的构造变形强,沉降速率大,储层的深埋时间长,导致储层的成岩作用强,处于中成岩A2—B期,储层的视压实率为37%~64%,储层物性较差;但强烈的构造作用造成裂缝发育,裂缝的存在提高了低渗透储层的渗透性能。西段的构造变形相对较弱,沉降速率较小,储层的浅埋时间较长,造成储层的成岩压实作用较弱,处于中成岩A1—A2期,储层的视压实率为24%~55%,储层物性相对较好。构造—成岩作用是影响库车前陆盆地秋里塔格构造带低渗透储层物性差异的关键地质因素。

关键词：构造变形构造沉降差异性储层物性秋里塔格构造带

构造成岩作用对裂缝有效性的影响——以库车前陆盆地白垩系致密砂岩储层为例

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中国矿业大学学报 2015年第3期44卷 514-519页

作者：巩磊曾联波杜宜静韩志锐东北石油大学黑龙江省普通高校科技创新团队黑龙江大庆163318 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083

构造成岩作用是控制天然裂缝形成、分布及其有效性演化规律的主要因素,对预测有效裂缝分布规律具有重要意义.为了阐明构造成岩作用对有效裂缝的控制作用,根据野外露头、岩心以及薄片等资料,对库车前陆盆地白垩系致密砂岩储层裂缝的成因... 详细信息

构造成岩作用是控制天然裂缝形成、分布及其有效性演化规律的主要因素,对预测有效裂缝分布规律具有重要意义.为了阐明构造成岩作用对有效裂缝的控制作用,根据野外露头、岩心以及薄片等资料,对库车前陆盆地白垩系致密砂岩储层裂缝的成因类型、有效性及其分布规律进行了分析,结合研究区构造演化和成岩作用分析,讨论了构造成岩作用对裂缝发育程度和有效性的影响.认为研究区发育有构造裂缝和成岩裂缝,以构造裂缝为主,裂缝发育程度主要受沉积微相、构造变形强度和成岩相控制.结果表明:研究区从北部的克拉苏构造带向南至前缘隆起带,裂缝的发育程度逐渐降低,但有效性却逐渐变好,说明裂缝发育程度和其有效性是受不同因素控制的,构造变形时间、后期构造抬升剥蚀作用、现今应力场方向、胶结作用以及溶蚀作用等是影响裂缝有效性的主要因素.

关键词：构造成岩作用有效裂缝控制因素致密砂岩储层库车前陆盆地

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致密碳酸盐岩储集层裂缝智能预测方法

石油勘探与开发 2022年第6期49卷 1179-1189页

作者：董少群曾联波杜相仪鲍明阳吕文雅冀春秋郝静茹中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)理学院北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

通过挖掘多源异构多尺度数据中的裂缝信息降低裂缝预测的不确定性,在单井裂缝识别裂缝指示参数法的基础上,改进3种人工智能方法,从小样本分类预测、多尺度非线性特征提取、预测模型方差减小提升裂缝识别精度。井间裂缝发育趋势预测方法... 详细信息

通过挖掘多源异构多尺度数据中的裂缝信息降低裂缝预测的不确定性,在单井裂缝识别裂缝指示参数法的基础上,改进3种人工智能方法,从小样本分类预测、多尺度非线性特征提取、预测模型方差减小提升裂缝识别精度。井间裂缝发育趋势预测方法是通过人工智能地震属性裂缝预测获取井间裂缝带细节,与地质力学数值模拟获得的断层相关裂缝信息互补,提高裂缝预测的可靠性。最后通过协同序贯模拟耦合单井与井间裂缝信息,生成裂缝网络建模所需的裂缝密度体。以中东扎格罗斯盆地A油田渐新统—中新统AS组致密碳酸盐岩储集层为例,对该方法进行了应用和检验。结果表明,单井裂缝识别准确率相比常规裂缝指示参数法提高15个百分点以上,井间裂缝发育趋势预测法相比复合地震属性预测提高25个百分点以上,所建裂缝网络模型与产液指数具有较好一致性。

关键词：裂缝测井识别井间裂缝预测裂缝密度体裂缝网络模型人工智能致密碳酸盐岩扎格罗斯盆地

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塔河油田奥陶系走滑断裂体系特征及成因机制

地质学报 2023年第2期97卷 496-506页

作者：马庆佑曾联波徐旭辉耿锋童亨茂蒋华山肖坤泽中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 中国石化石油物探技术研究院江苏南京211100

塔河油田奥陶系“断溶体”油藏是塔里木盆地油气勘探开发的重要对象。本文对塔河油田10区西、于奇西、于奇8井三块三维地震资料开展了精细的走滑断裂构造解析,并在此基础上对塔河油田走滑断裂体系的形成演化过程与成因机制有新认识。研... 详细信息

塔河油田奥陶系“断溶体”油藏是塔里木盆地油气勘探开发的重要对象。本文对塔河油田10区西、于奇西、于奇8井三块三维地震资料开展了精细的走滑断裂构造解析,并在此基础上对塔河油田走滑断裂体系的形成演化过程与成因机制有新认识。研究结果表明:(1)除了在塔河油田南部10区西、托普台等区块发育典型的“X”型共轭走滑断裂体系外,首次发现塔河油田北部于奇地区发育非对称式共轭走滑断裂体系,据此划分出塔河油田南、北两大走滑断裂体系,但两者在形成时间、最大主应力方向、动力学来源等方面均存在明显差异;(2)两大走滑断裂体系的形成及演化过程大致分为3个阶段:加里东期中期I幕形成南部NNE、NNW两组走向的“X”型共轭走滑断裂体系,最大主压应力方向为N3°E,主要受到西昆仑洋俯冲消减作用产生的由S向N的挤压应力;加里东期晚期—海西期早期形成北部以近NE走向为主、少量SN走向组成的非对称式共轭走滑断裂体系,最大主压应力方向为N23°E,主要受到南天山洋俯冲消减作用产生的由N向S的挤压应力,海西期晚期继承性活动,主应力方向保持不变;印支期—燕山期两大走滑断裂体系继承性活动,最大主压应力方向为N37°E,主要受到南部古特提斯洋闭合作用产生的由S向N的挤压应力;(3)运用广义剪切活动准则的理论和方法,半定量分析了10区西F1(NNE走向)、F2(NNW走向)两组“X”型共轭走滑断裂在不同时期的性质和活动性:加里东期中期I幕,F1(NNE走向)、F2(NNW走向)两组断裂初始形成,均为剪切作用下的库仑破裂(活动性系数fa=1.0);加里东期晚期—海西期,F2(NNW走向)断裂压扭活动(活动性系数fa=1.1),F1(NNE走向)断裂整体不活动(活动性系数fa=0);印支期—燕山期,F1(NNE走向)断裂发生张扭活动(活动性系数fa=2.1),F2(NNW走向)断裂整体活动较弱(活动性系数fa=0.6)。因此,明确了塔河油田走滑断裂体系的分布、形成演化及不同时期的活动强弱,可以为更好地指导塔河油田下步断溶体油藏的勘探开发部署奠定基础。

关键词： “X”型共轭走滑断裂体系形成演化成因机制广义断层模式塔河油田