川东北黄龙场长兴组生物礁储层裂缝预测(编辑修改稿)

川东北黄龙场长兴组生物礁储层裂缝预测(编辑修改稿)内容摘要：

岩体破坏接近程度系数（η），分析该系数与裂缝发育程度之间的 对应 关系， 然后 制订出 储层裂缝预测的标准，进而对黄龙场地区生 物礁储层的裂缝发育程度进行预测，得出长兴组生物礁储层顶面的裂缝平面发育 程度 分布图。 图 1 研究技术路线图 主要完成的工作量 （ 1）到图书馆以及 CNKI 上 等调研、查阅并收集了有关生物礁储层及裂 缝预测研究、古构造应力 研究等方面的文献资料，了解了国内外关于裂缝预测研究方面的动向和进展 等 等。 前人研究成果 岩心观察 薄片鉴定 常规测井 裂 缝 研 究 裂 缝 特 征 研 究 发育分布的控制因素 分布特征 裂缝宽度 组合形态 裂缝类型 裂缝产状 裂缝成因 储层裂缝综合预测发育分布情况 区域地质资料 构造特征 及演化 地质建模 构造应力场及岩石破坏程度 裂缝发育程度与 η的关系 川东北黄龙场长兴组生物礁储层裂缝预测 6 （ 2）根据现场取得的 实际 资料，对 7 口井的岩心资料进行统计分析，对裂缝的基本特征进行了描述。 （ 3）结合 3 口 常规测井曲线 各个 参数 的响应特征 ，对裂缝进行 了 识别。 （ 4） 根据黄龙场地区的区域地质背 景、构造形迹及构造演化等资料进行综合分析，建立了研究区 构造变形的地质概念模型。 （ 5）对已经建立的研究区目标层位的 地质 模型进行古构造应力场数值模拟分析，计算出黄龙场地区长兴组构造 时期的古构造应力（最大、最小主应力、剪应力）的分布特征。 （ 6）根据黄龙场地区长兴组生物礁 储层 油藏地质环境 分析 ，选择适合于油气储层岩体破坏变形的破坏准则，结合前面模拟计算的古构造应力场特征，计算岩体的破坏接近程度系数，得到储层岩体破坏程度分布特征。 （ 7） 依 据 古 构造应力场数值模拟所得的古构造应力场、以及岩体 破坏程度的分布特征，划分裂缝预测标准，再结合黄龙场地区长兴组构造裂缝成因机制，预测该地区裂缝发育程度及其分布特征（裂缝发育区带、发育等级），以及主要裂缝类型和延伸方向。 主要认识和成果 本文经过认真仔细的 研究工作， 取得了以下主要成果： （ 1） 系统分析了黄龙场地区的区域地质背景、构造特征及其构造发展演化史，为地质建模打下良好的基础。 （ 2） 通过岩心裂缝的观察，对裂缝进行了全面的描述统计，得出岩心宏观 裂缝的发育特征。 （ 3） 在岩心观察的基础上 ，按照不同标准对裂缝进行了分类研究（包括裂缝规模、组合 形态以及成因特征） 等。 （ 4） 以常规测井手段对裂缝的测井响应特征进行了研究，总结出了裂缝的测井响应特征。 （ 5） 以 构造解析结果 为基础， 建立了研究区的构造受力 变形的概念地质力学模型；并依据结构力学原理及有限元分析技术要求 ，将地质力学模型转换为相应的物理模型和数学模型，用于构造应力场 应变场的模拟计算。 （ 6） 根据建立的数学地质模型，经过反复模拟，分析计算了黄龙场地区长兴组的古构造应力场和应变场。 （ 7） 依据 计算得到的 古 构造应力场和应变场为基础， 依照岩石 破裂的判断准则 莫尔强度理论 ，计算了黄龙场地区长兴组生物 礁储层的岩体破坏程度系数。 （ 8） 最后， 以 古 构造应力场模拟 计算 成果为基础， 运用构造地质学理论和 岩石力学 等 方法，综合预测了黄龙场地区长兴组生物礁储层裂缝 的类型和产状，并对主要裂缝进行了预测。 西南石油大学硕士研究生学位论文 7 第二章 研究区概况 研究区地理概况 黄龙场构造 油气勘探 区 ，行政区隶属于 四川省 东北部的宣汉县境内，西南抵新农乡 ，西北至三河乡 ， 东北至南坝镇 ， 东南至上峡。 东西长约 16km，南北长约 14km， 工区 面积 约为 为 190 多 km2（ 如 图 21 所示 ）。 图 21 黄龙场地理位置图 研究区 地质 概况 构造 特征 黄龙场 构造 区 位于 四川盆地 东 北 部 高陡构造区 的 双石庙构造群 南部，其地面形态 比较 简单，为温泉井构造西北翼上往西北方向伸出的一个北东向 的 鼻突，地形起伏不大。 该构造区 南为温泉井主体构造，北为渡口河构造， 东面为石工坝 黄龙场潜伏 带，西面为七里峡构造带， 位于两组构造交汇的三角地带 ， 平面上呈“三角”形状，其中北西、南北向较陡，南东向较缓， 故地腹 构造 和断层 较为复杂 [ 4041]。 由于研究区的断裂构造较复杂，是油气运移主要的场所，故具有很大的油气勘探潜力。 沉积 特征 黄龙场地区三叠系上统为湖泊～沼泽相沉积，岩性为一套巨厚石英砂岩、黑色页岩夹煤等碎屑岩组合；中三叠统为开阔台地 台地蒸发岩相沉积，雷口坡组岩性为石膏、云岩、泥云岩；下统嘉陵江组及飞仙关组为开阔海台地相 与局限海半封闭式蒸发岩相沉积，岩性主要为灰岩、云岩及石膏。 上二叠统长兴期 为开阔海台地相碳酸盐岩与滨海沼泽相页岩、凝灰质砂岩、铝土质泥岩等组合而成，岩性主要为灰岩、云岩夹页岩。 川东北黄龙场长兴组生物礁储层裂缝预测 8 飞四底界与下伏二叠系长兴组呈整合接触，顶与上覆三叠系嘉陵江组呈整合接触，二者之间无明显的沉积间断。 飞四段岩性为紫红色 泥岩夹灰褐色、灰绿色泥云岩、泥灰岩及灰白色石膏。 飞三～飞一段岩性主要为一套灰色、褐灰色粉晶灰岩及亮晶鲕粒灰岩及灰质云岩，属于典型的大冶相区沉积。 长三段为深灰带黑色灰岩，含燧石结核，长二段为深灰、灰褐色灰岩为主，长一段为深灰色灰岩夹燧石结核灰岩。 二 叠 系为开阔海台地相碳酸盐岩与滨海沼泽相页岩、凝灰质砂岩、铝土质泥岩等组合而成，岩性主要为灰岩、云岩夹页岩 （图 22）。 图 22 黄龙场地区地层层序示意图 储层特征 通过黄龙场构造已钻井的长兴组岩屑描述、薄片鉴定以及录井、测井 等 资料 的 综合分析，储 层岩性包括灰褐色 — 褐灰色粉 — 细晶云岩、溶孔云岩、角砾屑云岩、泥晶海绵云质灰岩、泥晶残余生屑云岩及含砂屑泥、粉晶灰岩。 其中 白云 岩 化后形成的各类白云岩为主要储集岩类。 据黄龙 5 井长兴组生物礁岩心样品分析资料 [ 4245]统计 表明 （表 2图23），生物礁储层主要分布于白云岩中，孔隙度在 %～ %之间， 而 渗透率分布范围在 106μm2～ 1101μm2 之间，（表 2图 24）。 表明长兴 组 生物礁属低孔 低渗储层。 表 21 黄龙场构造长兴 组 生物礁气藏孔隙度分布统计表 西南石油大学硕士研究生学位论文 9 井 号 样品总数 （个） 孔隙度分布，％， 孔隙度范围 2 2～ 6 6～ 12 12 最大值 最小值 平均值 占总数的％ 样品数（个） 占总数的％ 样品数（个） 占总数的％ 样品数（个） 占总数的％ 样品数 （个） 黄龙 1 129 45 56 21 7 黄龙 2 14 14 黄龙 4 92 65 20 7 黄龙 5 167 58 106 3 合计 402 182 182 31 7 表 22 黄龙场构造长兴生物礁气藏渗透率分布统计表 井号 样品 总数 个 渗透率， 181。 m2 占总数的 % 样品数 个 占总数的 % 样品数 个 占总数的 % 样品数 个 占总数的 % 样品数 个 占总数的 % 样品数 个 占总数的 % 样品数 个 黄龙 1 90 64 3 5 8 10 黄龙 2 11 10 1 黄龙 5 109 21 31 33 20 3 1 合计 210 95 34 38 29 13 1 另 外， 长兴组生物礁储层 的 裂缝 也比 较发育，裂缝以构造缝为主，占整个裂缝的 95%9534 3829131010203040506070809010005 渗透率( μ m2)频率(%0样品数182 18231701020304050607080901002 2 ～6 6 ～1 2 12孔隙度( % )频率(%)样品数图 23 黄龙场长兴组孔隙度频率图 图 24 黄龙场长兴组渗透率频率图 川东北黄龙场长兴组生物礁储层裂缝预测 10 以上。 据取心观察和统计，黄龙 5 井储层段裂缝较发育，岩芯统计裂缝密度为 条 /m；黄龙 1 井和 4 井共发育各类缝 894 条（表 23），其中无效缝 522 条，有效缝 372 条，有效缝密度为 条 /m；黄龙 1 井的有效裂缝密度为 条 /m，是黄龙 4 井的 4 倍。 有效缝中几乎全为小缝，中缝及大缝较少，缝内一般半充填或见少量方解石或白云石薄膜；按产状区分，以立缝、斜缝居多，占 84%，平缝次之，占 16%。 就裂缝发育的层位而言，多与储层发育的白云岩伴生， 其密度一般是灰岩的 3～ 30 倍，这与孔隙的分布规律 十分相似。 表 23 黄龙场长兴 组 生物礁 裂 缝 井 统计 井号 裂缝 岩心 厚度 m 备注 裂缝密度 条 /m 有效缝 小计 立缝 斜缝 平缝 黄龙 1 276 187 41 48 小缝为主 黄龙 4 96 23 63 10 均为小缝 黄龙 5 1450 525 706 219 小缝为主 合计 1822 210 104 58 研究区 勘探开发 概况 四川石油局石油普查大队 1957 年 首次在开江地区进行地面地质普查 ， 1960 年石油普查大队五分队在宣汉县五宝场盆地进行 了区域详查，涉及到本区部分做 了一定的地质描述和油气评价。 本区的地震勘探工作从 1984 年开始，四川石油管理局地调处用 DFSV48 道数字地震仪，采用多次覆盖观测方法对黄龙场构造、温泉井构造西段进行地震详查，编制了温泉井、黄龙场及渡口河构造各层构造图，反映了区域地腹构造概貌。 2020 年 9 月至 2020 年 8 月由四川石油管理局地球物理勘探公司物探研究中 心进行处理和解释、反演， 并 提交了相关的总结报告和成果图件，编制的构造图揭示了该区浅层褶皱形态和断层展布，进一步落实了工区中、深层构造的展布形态、各构造之间的接触关系 以及断层的延伸情况，储层预测建立了生物礁储层的识别模式，揭 示了该区生物礁储层、鲕滩储层的分布规律。 西南石油大学硕士研究生学位论文 11 第三章 黄龙场构造 特征 黄龙场 构造 主要 成因 在区域构造的平面上， 黄龙场的构造形迹 大体上 呈北西向展布，在区域构造上，它隶属于川东高陡 褶皱 构造带，其形成主要受川东北地区区域构造所控 制。 根据其构造形迹分析可知，黄龙场构造的形成受控于川东高 陡构造带，但后期又受到大巴山弧形构造带的重要影响。 所以，要明确黄龙场构造的成因，就必须要分析川东高陡构造带和大巴山弧形构造带的成因。 在 石炭纪 的 末 期 ， 黄龙场构造地区主要处于拉张应力状态， 进入晚二叠世后，黄龙场构造地区处于相对构造活动微弱区。 在 进入燕山、喜山期，大巴山弧形构造带 开始形成 发育，其形成与发育过程对黄龙场构造产生了重要影响。 由于受到自北而南的挤压应力作用，加之大巴山与汉南两地区基底性质不同，大巴山地区因塑性层发育而产生拆离。 而地块东侧，由于受汉南刚性基底梗阻，则剪切断裂发育，形成由南北向构造 北西 向构造 东西向构造过渡的大巴山弧形构造。 这期构造运动，在黄龙场构造处产生了明显的影响，形成了以北西向为主的构造。 总体来看，川东构造带和 大巴山构造带均从四川盆地的不同边缘呈前展式向盆地内递进运移扩展。 南大巴山构造带和川东构造的东侧 同步发育，互相迁就，致使两构造带向东转折收敛，向西撒开，联合为一对壮观的“收敛双弧”或“八字形双弧”构造，黄龙场构造恰好位于双弧的撒开部位（南弧），如图 31。 黄龙场 构造 主要 期次 黄龙场构造形成 的主要期次 有： （ 1）石炭纪末 早二叠世末，与川东地区应力场一致，黄龙场构造地 区也主要处于拉张应力状态。 （ 2）进入晚二叠世后，黄龙场构造地区处于相对构造活动微弱区。 （ 3）燕山运动晚期，由于雪峰山、武陵山传导而来的挤压应力作用，使川东、川北。