基于微观尺度的页岩损伤破裂数值试验     

崔恒涛  邬忠虎  娄义黎  左宇军  孙文吉斌  刘镐 《煤田地质与勘探》2020,48(5):137-143

为正确认识下寒武统页岩微观尺度破裂特征及声发射信号演化规律，基于数字图像处理技术对含石英充填的页岩进行非均匀性表征，采用岩石真实破裂分析系统RFPA2D-DIP建立数值模型，模拟页岩在不同围压作用下的破坏过程。试验结果表明:在微观尺度结构下，页岩破裂模式大致可归纳为3种形式，分别为倒V形（0、2 MPa）、V形（6 MPa）和倒Z形（10 MPa）。由于石英矿物颗粒分布不规律且具有非均匀性，导致应力分布对页岩微观结构产生显著差异。单轴时，累计声发射（简称AE）表现为“平缓-线性-平缓-稳定”模式；围压为2 MPa时，累计AE表现为“平缓-非线性-激增-平缓-稳定”模式；围压为6、10 MPa时，累计AE表现为“平缓-非线性-稳定”模式。页岩的破裂模式和微观结构破坏规律为页岩气的压裂开采提供重要的理论指导。   相似文献   

矿物组分对龙马溪组页岩动、静态弹性特征的影响          下载免费PDF全文

王斌  邓继新  刘喜武  潘建国  王佳庆  肖顺垚 《地球物理学报》2019,62(12):4833-4845

龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的主要层位之一,其静态弹性性质是影响压裂效果的重要因素,而动态弹性性质则是页岩"甜点"地震预测的重要基础.但对龙马溪组页岩动、静态弹性特征相互关系及其影响因素缺少对比研究,致使运用动态弹性性质进行"甜点"预测时存在不确定性.在对龙马溪组页岩样品系统动、静态性质联合测量基础上,分析了页岩样品动、静态弹性性质的变化规律,并讨论了成岩作用与动、静态弹性性质变化规律的因果关系.研究结果表明,龙马溪组页岩上下两段成岩过程存在明显差异,致使上段页岩在结构上表现为以塑性黏土颗粒作为受力骨架,而下段页岩在结构上逐渐转变为脆性石英颗粒作为受力骨架.页岩岩石结构特征的变化控制了动、静态弹性特征的整体变化规律,表现为动、静态杨氏模量、峰值强度等随石英含量的增大表现出近似"V"型的变化形式,而与钙质含量变化呈现正相关关系,与黏土含量变化表现出负相关性.上段页岩宏观力学性质受微观石英+黏土颗粒集合体弹性性质控制,应力应变曲线表现出明显塑性段,动、静态杨氏模量比大于1.4,破裂易于发生在黏土与石英颗粒边界形成宏观单剪型破裂模式,样品脆性低,且脆性变化不受石英含量的影响.下段页岩宏观力学性质受微观石英颗粒集合体弹性性质控制,应力应变曲线表现为弹性变形,动、静态杨氏模量比小于1.4,破裂发生在石英颗粒内部形成宏观劈裂型破裂模式,样品脆性高,且脆性变化与石英含量呈明显正相关关系.研究结果可为龙马溪页气储层的测井解释和地震"甜点"预测提供依据.  相似文献   

潜江凹陷王场背斜潜四下段盐韵律层页岩储层孔隙结构特征          下载免费PDF全文

李乐  刘爱武  漆智先  吴世强  管文静 《地球科学》2020,45(2):602-616

为了解潜江凹陷王场背斜潜四下段14号韵律层页岩储层孔隙结构特征及探讨岩石物性优越性的受控因素，开展了X射线粉晶全岩、岩石物性、高压压汞、氮气吸附、微米CT扫描及聚集离子束扫描等分析.研究显示:储层主要由白云石（平均40.5%）、方解石（平均10.4%）；长石（平均16.5%）、黏土矿物（平均11.2%）、硬石膏（平均10.8%）及石英（5.9%）构成；岩石为"高-中孔（平均17.6%），特低渗（平均0.043 6 mD）"储层类型；各岩性（除泥质灰岩）中大孔率高（平均79.7%）的特点促成了孔隙性的优良，白云石及方解石含量与大介孔率的相关性指示白云石化与大孔形成密切相关；白云石化协同方解石沉积带来的细小孔喉奠定了渗透性差的基础，硬石膏含量与几何迂曲度的正相关性指示硬石膏化对孔喉空间复杂度的加强及对渗透性的恶化，配位数少（主峰3个）及退汞效率低（平均40%）反映的连通性较差对渗透性亦有一定的影响.   相似文献   

盐源—宁蒗地区早泥盆世古地理特征及油气潜力分析     

邓敏  程锦翔  王正和  余谦  张海全  张娣  陆俊泽 《沉积与特提斯地质》2020,40(4):25-35

为了探索康滇地轴以西地质条件复杂地区的油气资源潜力，通过面积性地质调查工作与钻孔资料、分析测试资料结合，对盐源—宁蒗地区下泥盆统黑色页岩开展综合研究。研究表明：盐源—宁蒗地区早泥盆世古地理主要受康滇古陆及古特提斯构造域的构造活动控制，靠近金-箐断裂地区发育滨岸-潮坪相，古隆起围限区出现局限海湾相，远离隆起的西北部地区发育台地、陆棚、盆地相；大瓜坪组（早泥盆世晚期）发育黑色页岩（局部地区发育硅质泥岩），在羊排喜—岩口一带分布较为稳定、厚度大（20～100m），普遍含钙质，有机碳含量较高，具较高的脆性矿物含量，热演化程度适中，是重要的烃源岩和页岩气富集有利层位；黑色页岩主要发育在局限海湾环境中，羊排喜—岩口—茅坪子一线是盐源—宁蒗地区黑色页岩富集区。  相似文献   

四川盆地川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价     

郭建林  贾成业  何东博  李林  朱汉卿  周倚  刘畅 《高校地质学报》2020,26(3):323-332

文章在资源评价和有利区优选的基础上，建立了川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价标准。确定孔隙度（Φ） 大于3%，含气饱和度（Sg） 高于30%，岩石骨架密度（DEN） 低于2.7 g/cm³，脆性指数（BI） 高于40%时，对应含气量（Vt） 高于1 m³/t，可识别出储层与非储层，是有效储层识别的标准。采用地质工程一体化评价思路，选取含气量表征页岩储层物质基础，与孔隙度和有机质丰度正相关；选取脆性指数评价工程可压性，与硅质和碳酸盐岩含量正相关，明确了含气量和脆性指数可综合表征页岩储层地质和工程两方面特征。进一步将有效储层划分为三类：I类储层含气量（Vt） 高于4 m³/t，脆性指数（BI）高于50%；II类储层含气量与脆性指数中任何一项低于4 m³/t或50%；三类储层含气量（Vt）介于1~4m3/t，脆性指数（BI） 为40%~50%。川南地区五峰组—龙一1亚段各小层品质较好，以I、II类储层为主，局部为III类储层。采用该分类评价标准，评价水平井实际钻遇储层品质，Ⅰ类储层比例与气井测试产量、EUR间呈正相关，且当Ⅰ类储层钻遇率高于50%，气井测试产量超过15×104 m³/d概率达到92%，对应气井EUR在8000×104 m³以上，达到效益开发的要求。  相似文献   

潮页1井钻探施工技术          下载免费PDF全文

王世炬  刘昕伟  王烁  徐明曙  纪卫军 《探矿工程》2020,47(10):33-37

潮页1井是在潮水盆地布置的第一口页岩气资源调查井，取心质量要求较高，地层有大段泥页岩层段，易水化剥落，施工难度大。本文着重介绍了潮页1井取心工艺、钻头选型、冲洗液技术及井斜控制技术等相关的施工经验。潮页1井采用大口径绳索取心技术，第四系地层以深全井取心，该技术在甘肃地区鲜有可供参考的施工案例，而该井岩心采取率接近90%。钻进过程中通过选用合理的钻进参数和护壁性能较强的冲洗液体系，解决了施工中遇到的地层“打滑”、井壁稳定性差等技术难点，保障了潮页1井的顺利完工。  相似文献   

页岩油的储层特征及其影响因素分析——以沾化凹陷罗家地区为例     

贾屾  姜在兴 《中国地质调查》2020,7(2):13-20

为查明沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组三段下亚段页岩油的储层特征及其影响要素,通过岩心、薄片、扫描电镜等多种资料综合分析,开展页岩油储层岩性、储层空间类型、影响因素及页岩油储层评价参数的研究。结果表明: 综合矿物成分和沉积构造2个因素,可将研究区页岩油储层岩性划分为7种类型; 不同岩性储集空间发育有较大差异,纹层状泥质灰岩和纹层状灰岩储集空间最为发育,纹层状灰质泥岩储集空间较发育,块状泥岩储集空间发育一般,块状泥质灰岩、块状灰质泥岩及纹层状粉砂岩储集空间发育较差; 研究区页岩油储层储集空间的发育主要受矿物成分、沉积构造、有机质含量和赋存方式以及成岩作用的影响。以此为基础,选取方解石含量、纹层状构造、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量、镜质体反射率(R_o)及孔隙度作为页岩油储层评价参数,将沾化凹陷罗家地区页岩油储层分为优质储层、有利储层和不利储层3类。  相似文献   

湘鄂西地区晚埃迪卡拉世-早寒武世硅质岩成因及其页岩气地质意义          下载免费PDF全文

危凯  陈孝红  王传尚  刘安  曾雄伟  李志宏 《地质科技通报》2020,39(2):20-30

湖北宜昌地区在寒武系水井沱组取得页岩气重大突破后，中扬子地区下寒武统富有机质页岩受到了更加广泛的关注。为了查明这套富有机质页岩的成因及其与下伏硅质岩之间的内在联系，系统采集了鄂西宜昌地区鄂宜地2井岩家河组和湘西桃源、张家界地区留茶坡组-牛蹄塘组的硅质岩，利用主量元素和稀土元素数据分析了硅质岩成因，并探讨了不同地区、不同沉积模式及其对下寒武统富有机质页岩形成的意义。结果表明:①鄂宜地2井岩家河组硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.30~0.68，在Al-Fe-Mn三角判别图和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解上集中分布在沉积成因区；稀土元素Eu异常不明显，配分曲线为平坦模式，且(La/Yb)_N介于1.01~1.81，指示岩家河组硅质岩为沉积成因。②湘西桃源和张家界地区的硅质岩明显分为两种成因。留茶坡组硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.03~0.19，在Al-Fe-Mn三角图上靠近Fe一端，稀土元素表现明显的Eu正异常，且配分曲线以重稀土元素相对富集的左倾斜为主，指示明显的热液成因；牛蹄塘组硅质岩则表现相反，指示沉积成因。③埃迪卡拉纪末期，湘西斜坡地区靠近热液喷流中心，因此留茶坡组硅质岩以热液成因为主，而宜昌地区位于局限台地附近，富硅热液因受到阻隔而无法进入，因此硅质岩为沉积成因；至寒武纪早期，随着气候变暖、海平面上升，湘西和鄂西地区海水连通，因此该时期硅质岩均为沉积成因。埃迪卡拉纪末期的热液活动为海洋生物的繁盛提供了大量的磷等无机营养元素，对下寒武统水井沱组/牛蹄塘组富有机质页岩的形成具有重要的意义。沉积成因的硅质页岩相很可能是页岩气的有利相带，这或许能为页岩气勘探提供一个新的思路。   相似文献   

页岩储层叠前密度稳定反演方法          下载免费PDF全文

李金磊  尹成  刘晓晶  陈超  王明飞 《地球物理学报》2019,62(5):1861-1871

密度参数是页岩储层评价的重要敏感参数,但通常认为准确获得密度信息难度较大.本文探索提出了一种稳定的基于弹性阻抗的叠前密度反演方法,以提高优质页岩的识别精度.首先,基于不同的参数化弹性阻抗方程开展密度敏感性分析,优选了敏感性最高的Aki-Richards近似弹性阻抗方程作为反演方程.然后,在弹性阻抗方程线性化的基础上,假设反演方程系数矩阵的逆存在,将密度(取对数)表示为多个角度弹性阻抗(取对数)的加权和,通过井旁道弹性阻抗反演结果与测井数据的回归求取加权系数,避免了常规反演方法对大型系数矩阵的求逆计算,从而提高了密度反演的稳定性,同时由于利用测井资料作为匹配目标,密度反演的精度也得到了提高.模型试算和涪陵页岩气田的实际资料应用实践均表明了该方法能够有效地提高密度反演的精度与稳定性.  相似文献   

相邻两井对大地震的不同水力响应模型研究——页岩影响分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张艳  符力耘  陈学忠  曹呈浩  赵连锋  马玉川 《地球物理学报》2019,62(1):143-158

大地震引起了左家庄和宝坻(相距～50km)两井中截然不同的同震水位响应.我们用水位的气压和潮汐响应来分析解释此现象.结果表明,宝坻井的观测含水层中存在页岩,且此井受裂隙影响很大,储水效应较差.页岩的复杂裂隙或者各向异性可能会导致此井观测含水层处于半封闭状态,从而导致垂直向排水的发生.通过多方计算分析后,我们将这两口井划分为两种模型—1.水平流动模型;2.水平流动+垂直流动的混合流动模型.由于裂隙影响,宝坻井的观测含水层介质与外界的水力沟通性在震前就较强(震前渗透率就比较大),所以宝坻井观测含水层与外界的孔隙压差异较小,导致同震渗透率上升较小甚至没有变化,这些因素是导致该井同震水位变化幅度总是非常微小的原因.  相似文献