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鄂尔多斯盆地华庆地区上三叠统延长组长63油层组属于特低渗储层,裂缝发育、分布情况及裂缝的有效性已成为制约油气有效勘探开发的瓶颈之一。以统计法为基础,综合应用岩石破裂法和能量法,以非均质性储层有限元应力场模拟为手段,对华庆地区长63储层天然裂缝发育程度和分布进行了定量化预测研究,同时结合定向岩心、薄片裂缝定量观测结果,主要依据裂缝方位、间距和密度等特征参数,初步建立了长63储层天然裂缝分布网络概念模型;该模型描述了储层裂缝发育基本状况,包括天然裂缝密度、裂缝展布形态和不同井区裂缝组合的差异性。同时,根据长63储层岩心裂缝充填情况与充填概率、裂缝结构面力学性质以及裂缝产状与现今水平主应力走向之间的关系,对储层裂缝系统的有效性进行了初步分析。结果表明,储层中无效裂缝居多,达85.6%,有效裂缝仅为14.4%;但经压裂改造后,NEE-NWW向范围内的天然裂缝系统往往易改造或转变为“有效”“显”裂缝系统,提高了储层渗流能力。 相似文献
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高台子油田扶余油层现今地应力数值模拟及对水力压裂的影响 总被引：2，自引：2，他引：0
利用微地震资料和岩石波速各向异性实验数据计算统计了高台子油田扶余油层相关井点的现今地应力方向, 并通过水力压裂资料及岩心古地磁定向、差应变、声发射实验得到井点的现今地应力数值; 结合岩石三轴抗压实验确定扶余油层的岩石力学参数, 在此基础上利用ANSYS软件建立研究区的有限元模型, 以井点现今地应力参数为约束条件, 对扶余油层现今地应力场进行数值模拟, 并分析了水力压裂施工时现今应力场及天然裂缝活动性对人工压裂缝的影响。研究结果表明, 高台子油田扶余油层水平最大主应力集中在34 MPa附近, 呈北东东-南西西向, 水平最小主应力为26~30 MPa, 方向北北西-南南东。断层带内有较高的应力值, 研究区西北部的背斜翼部水平主应力值较大, 而东部、南部较为平缓的背斜核部则是水平主应力的低值区。西部的背斜翼部及断裂带是天然裂缝的活跃区域, 天然裂缝对压裂缝的延伸方向影响较大; 东部的背斜核部平缓地带天然裂缝的活动性较低。 相似文献
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金湖凹陷天96断块阜二段储层裂缝多参数定量预测 总被引：1，自引：1，他引：0
基于应变能、表面能理论, 采用格里菲斯岩石破裂准则, 建立了金湖凹陷天96断块造缝期古地应力、现今地应力与裂缝参数之间的关系; 基于构造分析确定了造缝时期古地应力的类型和方向, 用声速法和水力压裂法确定了现今地应力的方向和大小, 将古今地应力场的数值模拟结果导入裂缝参数计算模型中, 模拟计算了天96断块阜二段裂缝的密度、开度、孔渗参数, 并结合古地应力场分析以及岩心裂缝统计数据对裂缝预测结果进行验证; 最后, 综合分析了影响天96断块裂缝发育的因素。 相似文献
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碎屑岩压裂缝的特征、成因与油气勘探意义 总被引：4，自引：0，他引：4
碎屑岩压裂缝是一种岩石受到纵向或侧向应力时,碎屑岩中颗粒接触点处承受较大的压强而产生的颗粒内部裂缝,这种裂缝的分布大部分限于碎屑颗粒的内部,从而有别于由构造应力产生的构造裂缝。对我国西部地区油气盆地中碎屑岩压裂缝的研究表明,这种压裂缝的发育程度与粒级、碎屑颗粒组分、填隙物含量有密切的关系。它多发育于粗砂岩和砾岩中,发育压裂缝的碎屑颗粒主要为刚性颗粒及凝灰岩岩屑和火山岩岩屑,在相同粒级和碎屑颗粒组份构成相当情况下,压裂缝发育程度与岩石中填隙物所占的百分数成反比关系,填隙物占岩石的百分数越少,压裂缝越发育。此外这种压裂缝在没有构造应力而仅有纵向岩柱压力的条件下也可以产生,从而为油气聚集提供了新的储集空间和渗流通道,拓宽了深部油气勘探的领域;同时对提高油气采收率也有重要的意义。 相似文献
6.
针对前陆冲断带地层裂缝预测难的现状, 在选择适合于研究区破裂准则的基础上, 确立了造缝时期古地应力和现今地应力与裂缝参数之间的关系; 通过构造特征研究确定了造缝时期古地应力的性质和方向, 用断层和裂缝走向统计法、声速法、水力压裂法和声发射法计算了现今地应力的方向和大小; 将古、今地应力场的数值模拟结果代入到裂缝参数计算模型中, 计算出了乌夏前陆冲断带二叠系火山岩-沉积岩混杂地层裂缝的开度、密度、孔隙度和渗透率, 并分析了分布趋势。研究表明, 构造应力和岩性对裂缝发育起决定性作用, 构造应力差异大的地区容易产生裂缝, 且裂缝各项参数较大; 靠近主断层的构造高部位裂缝发育程度较高; 凝灰质和泥质含量越大, 粒度越细, 裂缝越发育。 相似文献
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为明确库车坳陷超深致密砂岩储层有效裂缝分布特征,基于古应力产生裂缝、现今应力影响裂缝有效性的原理,根据岩心资料和成像测井数据查明裂缝力学性质并拾取裂缝参数,通过构造恢复反演等效古应力、有限元方法预测现今应力场,并结合DFN离散裂缝网格建模,对库车坳陷克拉苏构造带博孜X区块超深致密砂岩储层裂缝进行预测.结果表明,博孜X气藏构造裂缝以未充填-半充填的高角度剪切缝为主,局部发育小规模的张性裂缝,大多数裂缝形成于喜马拉雅晚期的快速强烈挤压作用;博孜地区地应力场从白垩纪到新近纪,随着北部力源传导的持续往南推进,应力高值呈现由北向南迁移的特点;博孜X气藏构造裂缝发育分布的非均质性极强,在北东部位的X104井区发育程度高,在南西部位的X103井区周围密度低,现今地应力对裂缝有效性影响显著,进而影响气井产能.博孜X区块裂缝形成受断层和褶皱共同控制,单从构造特征难以准确预测裂缝分布,而通过地质力学原理和方法预测裂缝具有较好的吻合度.在超深层储层,不能只通过孔隙度、储层厚度等因素来评价并预测气井产能的高低. 相似文献
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天然裂缝的特征是评价页岩气富集和保存规律中重要的地质指标.以四川盆地南部泸州地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于地震、测井、岩心、薄片、扫描电镜及分析化验资料,深入开展了天然裂缝成因类型、发育特征和主控因素的研究.结果表明：泸州地区五峰组-龙马溪组页岩裂缝按照地质成因可分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝3种类型,构造裂缝按照裂缝的力学性质和与岩石力学层的关系细分为穿层剪切裂缝、顺层剪切裂缝和层内张开裂缝,成岩裂缝分为页理缝和收缩裂缝.泸州地区构造裂缝和页理缝大量发育,收缩裂缝和异常高压裂缝发育程度较低.构造裂缝的分布和发育程度受到断层、褶皱、岩石力学层和脆性的控制,页理缝的发育主要受脆性、有机质含量和纹层的控制. 相似文献
9.
鄂尔多斯盆地延长组是我国近些年陆相页岩气的重点勘探区之一。本文从页岩的露头观测、岩石学特征、成像测井分析、地应力特征及可压裂性等方面,研究了鄂尔多斯盆地延长组泥页岩层段的裂缝发育特征,以及地应力对人工压裂诱导缝的影响。基于岩石学分析,延长组长7和长9段的泥页岩脆性矿物平均含量较高,分别为57.2%和44%。根据泥页岩露头观测和成像测井分析,长7段泥页岩发育有北东东向为主的垂直裂缝组,同时可见北北东向和南北向的垂直裂缝组。此外,压裂诱导缝的优势方位和成像测井分析结果表明,现今最大水平主应力方向为70°左右（即北东东向）。裂缝开启性分析表明,北东东向至近东西向裂缝组与现今最大水平地应力方向一致,开启性较好;而北北东裂缝组与现今最大水平地应力交角相对较大,开启性相对较差。因为现今地应力的水平应力比值（σH/σh = 1.54）相对较小,在后期人工压裂中延长组泥页岩中的诱导裂缝更倾向形成复杂的裂缝网格系统,这样会使裂缝与储层之间获得最大的接触,从而更有利于提高产能。 相似文献
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低渗透砂岩裂缝孔隙度、渗透率与应力场理论模型研究 总被引：1，自引：1，他引：0
低渗透砂岩储集层普遍发育裂缝, 裂缝不仅是重要的流体渗流通道, 而且在油井周围的发育程度直接影响着油井的生产能力.目前裂缝定量化预测方面存在的焦点问题是:缺乏一个有效而合理的力学模型, 裂缝渗透性的求取方法仍处于半定量化, 不具通用性.以史深100块沙三中储集层为目标, 从应力场和裂缝主要参数的关系入手, 以裂缝开度为桥梁, 通过实验和理论推导的方法, 建立了构造应力场和裂缝孔隙度、渗透率之间的定量关系模型.在岩石力学参数测试结果和地质模型建立的基础上, 对目的层裂缝发育时期的古构造应力和现今地应力进行数值模拟, 将结果代入关系模型, 计算研究区裂缝孔隙度和渗透率的空间分布, 进而指导低渗透砂岩油藏的裂缝参数定量预测、产能规划及井网部署. 相似文献
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地下天然裂缝是导致地质灾害的主要原因之一，轮南奥陶系埋深在5000m以下，岩体的天然裂缝不能直接观察，且其天然裂缝发育受多种因素控制，在地质演化过程中经多斯发育而成，发育机理非常典型、复杂。通过观察、描述岩芯的裂缝发育特征，分析深度、温度、围压、剥蚀、裂缝充填等因素对地下岩体力学性质的影响，确定了裂缝发育的控制因素。进而预测了裂缝发育概率分布和发育特点，分析了轮南地区奥陶系天然裂缝的发育机理。 相似文献
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长6致密油层是鄂尔多斯盆地Y区块的主力产层，裂缝发育。目前单井产能低，水淹和水窜现象严重，部分水井注水困难，严重影响了开发效果。为了解决影响开发效果较为严重的裂缝问题，本文通过野外露头和岩心宏观、微观观察，注水指示曲线和压力降落试井资料分析，应力测定，停泵压力梯度与上覆应力梯度关系研究，结合沉积环境，对天然裂缝、人工裂缝发育特征，人工裂缝影响因素，天然裂缝对人工裂缝性质的影响、人工裂缝形态及分布规律等方面进行研究。结果表明：研究区长6油层宏观裂缝主要是以垂直缝为主的区域性构造裂缝，微裂缝主要是以水平缝为主的成岩缝；人工裂缝主要受控于天然裂缝，天然裂缝主要受控于砂体厚度与泥质体积分数，砂体厚度越薄越易形成天然裂缝，泥质体积分数越高越易形成变形构造。 相似文献
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N. B. Nagel M. A. Sanchez-Nagel F. Zhang X. Garcia B. Lee 《Rock Mechanics and Rock Engineering》2013,46(3):581-609
Due to the low permeability of many shale reservoirs, multi-stage hydraulic fracturing in horizontal wells is used to increase the productive, stimulated reservoir volume. However, each created hydraulic fracture alters the stress field around it, and subsequent fractures are affected by the stress field from previous fractures. The results of a numerical evaluation of the effect of stress field changes (stress shadowing), as a function of natural fracture and geomechanical properties, are presented, including a detailed evaluation of natural fracture shear failure (and, by analogy, the generated microseismicity) due to a created hydraulic fracture. The numerical simulations were performed using continuum and discrete element modeling approaches in both mechanical-only and fully coupled, hydro-mechanical modes. The results show the critical impacts that the stress field changes from a created hydraulic fracture have on the shear of the natural fracture system, which in-turn, significantly affects the success of the hydraulic fracture stimulation. Furthermore, the results provide important insight into: the role of completion design (stage spacing) and operational parameters (rate, viscosity, etc.) on the possibility of enhancing the stimulation of the natural fracture network (‘complexity’); the mechanisms that generate the microseismicity that occurs during a hydraulic fracture stimulation; and the interpretation of the generated microseismicity in relation to the volume of stimulated reservoir formation. 相似文献
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塔巴庙气田上古生界致密储层裂缝系统基本特征及其在天然气成藏中的作用 总被引：4，自引：2，他引：4
塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡构造带上,构造平缓,一般认为不具备裂缝发育条件,然而大量岩心观察、薄片分析、物性测试、测井及试井资料证实,研究区上古生界发育以垂直或高角度裂缝为主的区域性分布构造裂缝系统,与区域构造变形具有同序性;其次为与地层局部挠曲变形有关的低角度构造裂缝系统。我们结合研究区裂缝系统的形态、产状、密度及裂缝分布范围等表观特征和前人区域应力场演化研究成果后认为,与区域水平挤压应力为主的多期隆升构造有关的区域性裂缝系统在塔巴庙地区天然气成藏过程中起双重作用,在自生自储组合中区域性裂缝以输导作用为主,在下生上储组合中储集作用为主。天然气成藏模式的建立,无疑对塔巴庙主力目的层盒2 3的勘探开发提供一定指导作用。 相似文献
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松辽盆地头台油田现代地应力场分布特征研究 总被引：7，自引：0，他引：7
在油气田开发,尤其是低渗透油田的开发过程中,井网布局与地应力的分布紧密相关。运用现场直接测量、岩芯观察、室内实验、数值模拟相结合的方法,对头台油田现代地应力分布特征进行的详细研究表明：头台油田水平最大主应力（人工裂缝）方向为N100°-120°E;天然裂缝方向在N0°-50°E之间;地层中三向应力为南部较小,北部较大,构造断裂与天然裂缝的走向近拟平行。因此,井网布局为：并排与人工裂缝及天然裂缝呈45°,300m×300m切割注水井风;注水压力应小于最小主应力值,采用不稳定间歇注水。 相似文献
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Discrete fracture model for simulating waterflooding processes under fracturing conditions 
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下载免费PDF全文 In our study, we develop a model for simulating fracturing processes in a poroelastic medium. The proposed approach combines the discrete fracture model enriched with contact plane mechanics. The model captures mechanical interactions of fractures and a deformable medium, fluid, and heat transfer in fractures and in a porous medium. Both effects of poroelasticity and thermoelasticity are accounted in our model. Mass and heat conservation equations are approximated by the finite volume method, and mechanical equilibrium equations are discretized by means of the Galerkin finite element approach. Two‐dimensional grid facets between 3‐dimensional finite elements are considered as possible fracture surfaces. Most of these facets are inactive from the beginning and are activated throughout the simulation. A fracture propagation criterion, based on Irwin's approach, is verified on each nonlinear iteration. When the criterion is satisfied, additional contact elements are added into finite element and discrete fracture model formulations respectively. The proposed approach allows modeling of existing natural and artificially created fractures within one framework. The model is tested on single‐ and multiple‐phase fluid flow examples for both isothermal and thermal conditions and verified against existing semianalytical solutions. The applicability of the approach is demonstrated on an example of practical interests where a sector model of an oil reservoir is simulated with different injection and production regimes. 相似文献
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页岩储层天然裂缝、水平层理发育,水力压裂过程中可能形成复杂的体积裂缝。针对页岩储层体积裂缝扩展问题,基于流-固耦合基本方程和损伤力学原理,建立了页岩储层水力压裂体积裂缝扩展的三维有限元模型。将数值模型的模拟结果与页岩储层裂缝扩展室内试验结果进行对比,二者吻合较好,从而证明了数值模型的可靠性。通过一系列数值模拟发现：（1）水力压裂过程中水平层理可能张开,形成水平缝,水平与垂直缝相互交错,形成复杂的体积裂缝网络;（2）水平主应力差增大,体积裂缝的分布长度（水平最大主应力方向压裂裂缝的展布距离）增加、分布宽度（水平最小主应力方向压裂裂缝的展布距离）减小,体积裂缝的长宽比增加;（3）压裂施工排量增大,体积裂缝的分布长度减小、宽度增加,压裂裂缝的长宽比降低;（4）天然裂缝的残余抗张强度增大,体积裂缝分布宽度减小、分布长度增加,体积裂缝的长宽比增加。研究成果可以为国内的页岩气的压裂设计和施工提供一定的参考和借鉴。 相似文献