低渗储层裂缝特征及其对油气富集的控制作用 ——以红河油田长8为例

论文摘要

天然裂缝是油气藏中普遍存在的一种构造现象，尤其在盆地构造活动强烈的区域。对于低渗砂岩油藏，断裂系统对油气的成藏以及后续的开发工作显得尤为重要。本文研究的鄂尔多斯盆地南部红河油田长8油藏通过多年的勘探和开发实践已经证明了断层及裂缝系统是该油藏油气富集和获得高产的关键。本论文针对红河油田裂缝系统特征、成因、期次、发育控制因素以及和油气富集之间的关系展开深入研究，搞清红河油田长8油藏断裂系统的分布规律、油气成藏条件及断裂控油作用，进而构建油气成藏模式。文中根据大量野外露头裂缝的调查、岩芯裂缝描述、成像测井裂缝特征的研究，总结了裂缝的基本特征，认为研究区主要以高角度和垂直裂缝为主，主要发育北东组系，其次为北西组系，纵向可贯穿不同岩性层段，横向发育规模可以达到数米到十余米；研究区目的层段同时发育剪性破裂和张性破裂，其中剪性破裂缝面可见不同方向的剪切擦痕或者缝面光滑平整，呈共轭组系出现；而张性破裂缝面粗糙、凹凸不平、呈弯曲状等特征，缝面多见方解石充填物，一般以平行组系产出。裂缝以北东向和南北向组系有效性最高，砂岩中裂缝有效性高于泥岩裂缝的有效性。在裂缝特征认识的基础上，论文开展了有效裂缝的测井响应特征分析，认为各种探测深度的电阻率降低、声波时差增大、密度降低是天然有效裂缝的响应特征。因此采用判别分析、R/S分析、概率神经网络分析等方法，结合对裂缝孔隙度、渗透率参数的测井解释结果建立了适合构造平缓背景下红河油田长8油藏天然有效裂缝的常规测井综合识别标准。通过对红河油田长8油藏天然裂缝发育控制因素的研究认为，天然裂缝的发育与研究区断层、古构造应力演化、岩层厚度、岩性等因素有关。结合裂缝特征和力学性质，认为天然裂缝的成因为区域构造裂缝叠加断层共（派）生裂缝两种类型。通过岩石声发射实验、裂缝充填物稳定同位素分析，红河油田长8油藏天然裂缝主要形成时期为燕山期和喜山期，其中燕山期为关键时期，本次评价主要针对这两期天然裂缝开展了评价。本论文采用古构造恢复模拟了燕山期、喜山期古地应力场，对两期区域构造裂缝的分布进行了预测和评价。针对断层共（派）生天然裂缝建立了不同规模断层对裂缝发育的控制函数，预测和评价了断层共（派）生成因类型天然裂缝，并确定了不同规模断层对裂缝的控制距离。通过叠加这两种成因类型裂缝明确了研究区长8油藏天然裂缝的分布规律，从整体上看工区天然裂缝发育程度南部高于北部、断裂带内高于非断裂带区、砂岩发育区高于泥岩发育区。最后本论文从研究区油气地质条件入手分析了长8油藏的成藏背景及过程，充分考虑了构造、断裂、长7烃源岩与长8油藏砂体之间的配置关系，构建了长8油藏五种油气聚集成藏模式，即裂缝疏导成藏模式、断裂疏导成藏模式、源储接触成藏模式、砂体叠置侧向疏导成藏模式、组合疏导成藏模式。油气测试资料表明油气富集受控因素复杂，除了与断裂系统的分布关系密切，还受储层条件、成藏条件等各个因素的共同制约，因此各种成藏要素与断裂系统的匹配是红河油田长8油藏低孔低渗砂岩油藏油气富集以及获得高产的关键。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 低渗透砂岩储层研究现状
• 1.2.2 天然裂缝成因、描述、识别、分布预测研究现状
• 1.2.3 裂缝性低渗透储层研究现状
• 1.3 技术思路及主要研究内容
• 1.4 完成工作量
• 1.5 主要创新成果
• 第2章 研究工区概况
• 2.1 基本地质特征
• 2.1.1 构造特征
• 2.1.2 地层特征
• 2.1.3 沉积特征
• 2.2 低渗砂岩储层特征
• 2.2.1 储层岩石学特征及成岩作用
• 2.2.2 储层微观孔隙特征及孔隙结构
• 2.3 油藏勘探开发现状及存在问题
• 第3章 裂缝特征及测井识别
• 3.1 裂缝特征
• 3.1.1 宏观裂缝特征
• 3.1.2 微观裂缝特征
• 3.2 井剖面的裂缝识别
• 3.2.1 钻录井剖面对裂缝的响应特征
• 3.2.2 成像测井对裂缝的响应特征
• 3.2.3 常规测井对裂缝的响应特征
• 3.2.4 常规测井对裂缝的识别方法研究
• 3.2.5 常规测井裂缝识别标准建立及评价
• 第4章 裂缝发育主控因素及期次
• 4.1 裂缝发育的主控因素研究
• 4.1.1 区域构造应力场对裂缝发育的控制作用
• 4.1.2 断层对裂缝发育的控制作用
• 4.1.3 其他因素
• 4.2 裂缝发育成因及期次
• 4.2.1 裂缝成因研究
• 4.2.2 裂缝期次研究
• 第5章 裂缝分布预测及评价
• 5.1 区域构造裂缝的分布预测
• 5.1.1 区域构造裂缝分布预测的地质力学方法及原理
• 5.1.2 地质力学模型的建立
• 5.1.3 区域构造应力场的模拟及对裂缝的预测
• 5.2 断层共（派）生裂缝的分布预测
• 5.2.1 断层对共（派）生裂缝控制函数的建立
• 5.2.2 断层共（派）生裂缝的预测
• 5.3 裂缝的综合预测及评价
• 第6章 油气富集的主控因素分析
• 6.1 油气成藏条件及组合
• 6.1.1 生储盖配置条件
• 6.1.2 成藏组合及疏导体系
• 6.2 油气富集的主控因素研究
• 6.2.1 低幅度鼻状构造对油气富集的控制作用
• 6.2.2 断裂系统对油气富集的控制作用
• 6.2.3 烃源岩及砂体分布对油气富集的控制作用
• 6.3 长 8 油气成藏模式的建立
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的学术成果