【7A文】裂縫性儲層的定量評價.ppt

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1、裂縫性儲層的定量評價第一節(jié)裂縫性儲層的形成意義①改善儲層在滲透性低的孔隙性儲層中起改造滲透率的作用，使之成為良好的儲層，從而具有較高的含油飽和度和較低的殘余水飽和度②形成儲層形成裂縫不僅作為滲流的主要通道，而且作為主要的儲集空間，形成裂縫性油氣藏。一、裂縫的類型概念可將裂縫定義為是一種喪失結合力的面。類型斷層如果裂縫兩邊的物質發(fā)生了位移稱為斷層節(jié)理而沒有發(fā)生位移時稱為節(jié)理第一節(jié)裂縫性儲層的形成分類依據(jù)裂縫的成因、裂縫的幾何性質、裂縫的孔隙特征。裂縫的成因力學成因：張性裂縫和壓扭性裂縫。地質成因：構造裂縫、地層裂縫（其它的裂縫）裂縫的幾何性質幾何形態(tài)：走

2、向縫、傾向縫、垂直縫、水平縫大小特征：微裂縫：<100μm（寬）或<150μm裂縫:>100μm或150μm裂縫的孔隙特征充填程度：充填礦物、半充填礦物、無充填。充填礦物性質：方解石、白云石、瀝青縫。本文所指的裂縫為構造縫，包括微裂縫和大裂縫，主要指無充填和半充填裂縫。第一節(jié)裂縫性儲層的形成二、裂縫的形成影響因素主要有兩大類：作用在巖石上的構造應力的性質、大小、方向及邊界條件；其次為巖石本身的性質、層厚、成分、顆粒分選、泥質含量等。1.構造應力的作用其中σ1>σ2>σ3裂縫的發(fā)生(經理論計算)的方位為45°+ψ/2，ψ為物體的內摩擦角,砂巖層的ψ=30

3、°,因此在砂巖中產生的裂縫為一組相交為45°+30°/2=60°的共軛裂縫。如圖所示。裂縫的產狀與主應力方向相關，最大主應力為：d2z1σ1>E（H──）=E（H──）dx2R最大主應力中間應力最小主應力s1s2s3裂縫第一節(jié)裂縫性儲層的形成圍壓大小影響①在低圍壓σ3<35km/cm2時，產生裂縫為不規(guī)則的②當圍壓在某一范圍內（該實驗中為35～700km/cm2），產生的裂縫產狀有規(guī)律③當圍壓過高時不產生裂縫。在第②種情況下，如果圍壓比較低，產生單一（組）裂縫；圍壓的增加將產生兩條（組）相交的裂縫系統(tǒng)。s3=0s3=3.5MPas3=10MPas3=2

4、1MPas3=35MPas3=70MPas3=100MPa第一節(jié)裂縫性儲層的形成2.巖石物理性質的影響巖石的物理性質直接影響裂縫的發(fā)育程度，脆性的巖石易產生裂縫，塑性巖石不易產生裂縫。根據(jù)實驗室的研究資料表明：白云巖─→石英砂巖─→鈣質膠結砂巖─→灰?guī)r為裂縫產生的遞減序列，定量的圖示如圖（圖4-3）。7006005004003002001000石英巖白云巖石英砂巖鈣質膠結砂巖灰?guī)r62841720214067裂縫數(shù)量條巖性第一節(jié)裂縫性儲層的形成地層厚度的影響地層厚度的大小也是影響裂縫發(fā)育的重要因素，地層厚度越大,密度越小,但裂縫寬度越大,這從大量的統(tǒng)計資

5、料中已得到證實(圖4-4)。產生裂縫的最小應力σ*1因為當H越大，需要產生裂縫的應力越大。Hσ*1=E───R式中:σ*1--巖石破裂的最小應力H--地層厚度E--彈性模量R--曲率半徑105090130905010裂縫密度條/米地層厚度/米梅尼里特群貝斯塔里茨層瑪尼亞夫層第一節(jié)裂縫性儲層的形成地層組合關系的影響當?shù)貙訛楸訒r，常因為層間滑動，裂縫發(fā)育少地層為單一厚度時，裂縫穿層十分明顯，在此情況下，常形成良好的開裂縫。薄層中等厚度層厚層多層彎曲滑動斷層體積關系fA>fB>fC厚層彎曲褶皺低裂縫體積中等裂縫體積高裂縫體積圖4-6不同地層組合的裂縫發(fā)育特

6、征中和面第一節(jié)裂縫性儲層的形成3.溫度壓力圍壓的影響251002003005004003002001000斷裂應力MPa溫度（℃）20080604020150100圍巖應力MPa圖4-7溫度壓力圍壓對斷裂的影響第二節(jié)有利于裂縫發(fā)育的條件一、有利的巖石特征有利的巖石類型應該是脆性的巖石通常是膠結致密的碳酸鹽巖較孔隙度高的砂巖脆性強泥質的含量高時不易產生裂縫在灰?guī)r中含白云石越多，其裂縫密度越大因此較好的巖石類型主要是砂巖中粒度較小的細砂巖和粉砂巖，而碳酸鹽巖中則主要是泥質含量低的亮晶灰?guī)r、白云巖。這些巖石的厚度較薄，但層間不易發(fā)生滑動的特征。第二節(jié)有利于裂

7、縫發(fā)育的條件二、有利的構造部位1.在褶皺上的有利部位在相同應力的作用下，裂縫發(fā)育在脆性巖石中而巖石性質相同或相似時，裂縫發(fā)育在應力作用較強的部位。在同一沉積巖層中，比較穩(wěn)定的海相沉積（特別是碳酸鹽巖），其巖石力學性質可視為相同，這時影響其裂縫發(fā)育的因素，主要為曲率的大小而在陸相巖性巖相變化較大的地層（如陸相、湖泊、碎屑巖沉積中）主要受地層巖石的力學性質的影響。第二節(jié)有利于裂縫發(fā)育的條件二、有利的構造部位2.在平面上的裂縫分布與褶皺位置的關系①分布在背斜構造翼部撓曲的裂縫主要出現(xiàn)在受擠壓力為主的構造中，通常發(fā)育在其陡翼陡翼②背斜或向斜的傾沒端的裂縫，主要

8、是壓扭性力形成的背斜傾沒端，也可發(fā)育在擠壓力形成背斜的傾沒端，以上升為主而形成的寬緩短軸背斜穹