【7A文】裂縫性儲(chǔ)層的定量評(píng)價(jià).ppt

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1、裂縫性儲(chǔ)層的定量評(píng)價(jià)第一節(jié)裂縫性儲(chǔ)層的形成意義①改善儲(chǔ)層在滲透性低的孔隙性儲(chǔ)層中起改造滲透率的作用，使之成為良好的儲(chǔ)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(chǔ)層形成裂縫不僅作為滲流的主要通道，而且作為主要的儲(chǔ)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(jié)合力的面。類型斷層如果裂縫兩邊的物質(zhì)發(fā)生了位移稱為斷層節(jié)理而沒(méi)有發(fā)生位移時(shí)稱為節(jié)理第一節(jié)裂縫性儲(chǔ)層的形成分類依據(jù)裂縫的成因、裂縫的幾何性質(zhì)、裂縫的孔隙特征。裂縫的成因力學(xué)成因：張性裂縫和壓扭性裂縫。地質(zhì)成因：構(gòu)造裂縫、地層裂縫（其它的裂縫）裂縫的幾何性質(zhì)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(wú)充填。充填礦物性質(zhì)：方解石、白云石、瀝青縫。本文所指的裂縫為構(gòu)造縫，包括微裂縫和大裂縫，主要指無(wú)充填和半充填裂縫。第一節(jié)裂縫性儲(chǔ)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(gòu)造應(yīng)力的性質(zhì)、大小、方向及邊界條件；其次為巖石本身的性質(zhì)、層厚、成分、顆粒分選、泥質(zhì)含量等。1.構(gòu)造應(yīng)力的作用其中σ1>σ2>σ3裂縫的發(fā)生(經(jīng)理論計(jì)算)的方位為45°+ψ/2，ψ為物體的內(nèi)摩擦角,砂巖層的ψ=30

3、°,因此在砂巖中產(chǎn)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(chǎn)狀與主應(yīng)力方向相關(guān)，最大主應(yīng)力為：d2z1σ1>E（H──）=E（H──）dx2R最大主應(yīng)力中間應(yīng)力最小主應(yīng)力s1s2s3裂縫第一節(jié)裂縫性儲(chǔ)層的形成圍壓大小影響①在低圍壓σ3<35km/cm2時(shí)，產(chǎn)生裂縫為不規(guī)則的②當(dāng)圍壓在某一范圍內(nèi)（該實(shí)驗(yàn)中為35～700km/cm2），產(chǎn)生的裂縫產(chǎn)狀有規(guī)律③當(dāng)圍壓過(guò)高時(shí)不產(chǎn)生裂縫。在第②種情況下，如果圍壓比較低，產(chǎn)生單一（組）裂縫；圍壓的增加將產(chǎn)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(chǔ)層的形成2.巖石物理性質(zhì)的影響巖石的物理性質(zhì)直接影響裂縫的發(fā)育程度，脆性的巖石易產(chǎn)生裂縫，塑性巖石不易產(chǎn)生裂縫。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的研究資料表明：白云巖─→石英砂巖─→鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖─→灰?guī)r為裂縫產(chǎn)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(zhì)膠結(jié)砂巖灰?guī)r62841720214067裂縫數(shù)量條巖性第一節(jié)裂縫性儲(chǔ)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(jì)資

5、料中已得到證實(shí)(圖4-4)。產(chǎn)生裂縫的最小應(yīng)力σ*1因?yàn)楫?dāng)H越大，需要產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力越大。Hσ*1=E───R式中:σ*1--巖石破裂的最小應(yīng)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?qū)拥谝还?jié)裂縫性儲(chǔ)層的形成地層組合關(guān)系的影響當(dāng)?shù)貙訛楸訒r(shí)，常因?yàn)閷娱g滑動(dòng)，裂縫發(fā)育少地層為單一厚度時(shí)，裂縫穿層十分明顯，在此情況下，常形成良好的開(kāi)裂縫。薄層中等厚度層厚層多層彎曲滑動(dòng)斷層體積關(guān)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(chǔ)層的形成3.溫度壓力圍壓的影響251002003005004003002001000斷裂應(yīng)力MPa溫度（℃）20080604020150100圍巖應(yīng)力MPa圖4-7溫度壓力圍壓對(duì)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(yīng)該是脆性的巖石通常是膠結(jié)致密的碳酸鹽巖較孔隙度高的砂巖脆性強(qiáng)泥質(zhì)的含量高時(shí)不易產(chǎn)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(xì)砂巖和粉砂巖，而碳酸鹽巖中則主要是泥質(zhì)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(dòng)的特征。第二節(jié)有利于裂

7、縫發(fā)育的條件二、有利的構(gòu)造部位1.在褶皺上的有利部位在相同應(yīng)力的作用下，裂縫發(fā)育在脆性巖石中而巖石性質(zhì)相同或相似時(shí)，裂縫發(fā)育在應(yīng)力作用較強(qiáng)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(xué)性質(zhì)可視為相同，這時(shí)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(xué)性質(zhì)的影響。第二節(jié)有利于裂縫發(fā)育的條件二、有利的構(gòu)造部位2.在平面上的裂縫分布與褶皺位置的關(guān)系①分布在背斜構(gòu)造翼部撓曲的裂縫主要出現(xiàn)在受擠壓力為主的構(gòu)造中，通常發(fā)育在其陡翼陡翼②背斜或向斜的傾沒(méi)端的裂縫，主要

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