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        泥頁(yè)巖應(yīng)力場(chǎng)約束的疊后地震裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)
        ——以焦石壩區(qū)塊五峰組-龍馬溪組一段為例

        2018-03-21 05:53:31王明飛蘇克露劉曉晶王靜波
        石油與天然氣地質(zhì) 2018年1期
        關(guān)鍵詞:龍馬石壩應(yīng)力場(chǎng)

        王明飛,蘇克露,肖 偉,陳 超,劉曉晶,王靜波

        (中國(guó)石化 勘探分公司,四川 成都 610000)

        相對(duì)于常規(guī)油氣藏,頁(yè)巖氣的成因類型、富集機(jī)理及生產(chǎn)機(jī)制[1-3]等都具有一定的特殊性,頁(yè)巖氣產(chǎn)量高低與泥頁(yè)巖內(nèi)部天然微裂縫發(fā)育程度相關(guān)。在頁(yè)巖氣勘探突破之前,對(duì)裂縫的研究主要集中在常規(guī)油氣儲(chǔ)層,在裂縫發(fā)育的地質(zhì)認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,發(fā)展形成了基于巖心、成像測(cè)井和疊前疊后地震資料的裂縫綜合預(yù)測(cè)技術(shù)方法,并在常規(guī)儲(chǔ)層勘探中取得了良好的應(yīng)用效果[4-9]。近年來(lái),在碳酸鹽巖裂縫綜合預(yù)測(cè)中,探索了應(yīng)力場(chǎng)模擬約束下的裂縫綜合預(yù)測(cè)方法,該方法將應(yīng)力場(chǎng)預(yù)測(cè)結(jié)果作為宏觀約束條件,定性約束疊前及疊后裂縫預(yù)測(cè)成果,分別優(yōu)選單組及多組裂縫發(fā)育區(qū)[10]。在非常規(guī)泥頁(yè)巖裂縫研究方面,泥頁(yè)巖裂縫識(shí)別方法及表征、成因類型及分布規(guī)律、基本參數(shù)及其物性參數(shù)研究、儲(chǔ)集性能評(píng)價(jià)等方面已經(jīng)取得了重要成果,推動(dòng)了頁(yè)巖氣儲(chǔ)層富集規(guī)律、精細(xì)評(píng)價(jià)、工程設(shè)計(jì)等研究[11-20]。在泥頁(yè)巖裂縫平面預(yù)測(cè)方面,主要應(yīng)用疊后地震屬性、聚類分析等方法開(kāi)展了泥頁(yè)巖裂縫預(yù)測(cè)研究[21-22],在泥頁(yè)巖儲(chǔ)層裂縫發(fā)育方向、強(qiáng)度及平面分布規(guī)律上尚未開(kāi)展較全面深入的研究。

        本文以涪陵頁(yè)巖氣田焦石壩區(qū)塊五峰組-龍馬溪組一段為例,在頁(yè)巖氣儲(chǔ)層裂縫成因類型認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,基于焦石壩疊后地震資料,開(kāi)展研究區(qū)地震體曲率及應(yīng)力場(chǎng)研究,將歸一化應(yīng)力場(chǎng)及體曲率相乘,探索基于應(yīng)力場(chǎng)約束的泥頁(yè)巖疊后裂縫預(yù)測(cè)技術(shù),開(kāi)展泥頁(yè)巖裂縫方向及強(qiáng)度的定量-半定量綜合預(yù)測(cè)。

        1 焦石壩區(qū)塊泥頁(yè)巖裂縫類型

        焦石壩區(qū)塊是石柱復(fù)向斜、方斗山復(fù)背斜和萬(wàn)縣復(fù)向斜等多個(gè)構(gòu)造單元的結(jié)合部。受印支、燕山和喜馬拉雅三期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制,發(fā)育受北東向和南北向兩組斷裂體系控制的北東向展布的菱形斷背斜[16]。背斜頂部較寬緩,呈似箱裝特征。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育兩期斷裂,早期呈北東向,晚期呈北西向展布,背斜主體構(gòu)造穩(wěn)定,斷裂不發(fā)育(圖1)。構(gòu)造應(yīng)力控制了斷裂的發(fā)育程度及裂縫發(fā)育的主要方位。成像測(cè)井統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,區(qū)內(nèi)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層五峰組-龍馬溪組一段內(nèi)主要發(fā)育北西向和北東向裂縫,裂縫發(fā)育的主特征方位為北東向。發(fā)育構(gòu)造成因的中-高角度的構(gòu)造縫、低角度的層面滑移縫,沉積成因的低角度層間頁(yè)理縫和有機(jī)質(zhì)演化異常壓力縫2類4種裂縫[23-24](圖2b—e)。頁(yè)巖裂縫與常規(guī)儲(chǔ)層裂縫相比具有明顯的差異性。以四川盆地元壩地區(qū)須家河組三段常規(guī)砂巖儲(chǔ)層裂縫發(fā)育特征為例,常規(guī)儲(chǔ)層主要以發(fā)育高角度縫為主,延伸范圍大,裂縫寬度多在毫米-厘米級(jí)(圖2a);泥頁(yè)巖儲(chǔ)層裂縫以低角度滑移縫及層理縫發(fā)育為主,整體具有“小尺度,低角度”的特征,斷層伴生裂縫發(fā)育于斷褶帶局部構(gòu)造部位。在龍馬溪組一段有機(jī)碳含量較高的炭質(zhì)泥頁(yè)巖中,除大量低角度滑移縫及層理縫發(fā)育外,有機(jī)質(zhì)演化異常壓力縫普遍發(fā)育,通過(guò)氬離子拋光掃描電鏡,發(fā)現(xiàn)這種裂縫的縫面一般不規(guī)則,微裂縫寬度一般為0.02~1 μm;另外發(fā)育少量高角度縫,角度70°~90°,延伸長(zhǎng)度一般為30~130 mm,總縫密度為0.5~3條/m,縫寬為0.1~2 mm,呈充填-半充填狀態(tài)。五峰組網(wǎng)狀縫發(fā)育(JY1井),但多被方解石充填或半充填。龍馬溪組局部斷褶構(gòu)造頁(yè)巖氣層發(fā)育開(kāi)啟的高角度斷層伴生縫(JY5井,烏江斷褶帶)(圖2e)。

        2 地震裂縫預(yù)測(cè)

        根據(jù)裂縫的規(guī)模及當(dāng)前的測(cè)量和預(yù)測(cè)手段,一般可以將裂縫分為兩類。一是大尺度裂縫,延伸距離長(zhǎng),可達(dá)幾十米到幾千米,斷距大,地震剖面可以直接解釋及識(shí)別;二是中-小尺度裂縫,延伸距離小,可達(dá)幾厘米到幾十米,斷距小,巖心和成像測(cè)井顯示為小尺度裂縫。根據(jù)裂縫性儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征分析可知,當(dāng)?shù)卣鹜噍S呈現(xiàn)復(fù)波、扭曲、雜亂以及不連續(xù)等反射特征時(shí),地層中可能發(fā)育裂縫[25]。因此,反映疊后地震同相軸橫向變化的地震屬性,如體曲率,螞蟻體和方差體等地震體屬性可以開(kāi)展裂縫定性預(yù)測(cè)。針對(duì)泥頁(yè)巖裂縫自身特征,借鑒常規(guī)油氣勘探裂縫預(yù)測(cè)方法,除了對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層大尺度裂縫實(shí)現(xiàn)有效預(yù)測(cè)外,如何實(shí)現(xiàn)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中小尺度、中-低角度裂縫的有效預(yù)測(cè),目前尚未形成較系統(tǒng)的技術(shù)方法。本文基于焦石壩區(qū)塊疊后地震資料,在泥頁(yè)巖儲(chǔ)層地球物理特征認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上[26-28],從泥頁(yè)巖裂縫發(fā)育的控制因素入手,將構(gòu)造應(yīng)力對(duì)泥頁(yè)巖裂縫形成的影響引入泥頁(yè)巖裂縫預(yù)測(cè)中,開(kāi)展了泥頁(yè)巖裂縫地震預(yù)測(cè)技術(shù)方法的探索。

        2.1 疊后裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)方法對(duì)比

        目前,常規(guī)疊后地震裂縫預(yù)測(cè)技術(shù),有相干體、地震方差體、曲率體、螞蟻?zhàn)粉櫟燃夹g(shù)[8,29]。地震相干體裂縫檢測(cè)技術(shù),以及基于空間某點(diǎn)與相鄰點(diǎn)的相似系數(shù)或互相關(guān)函數(shù),計(jì)算該點(diǎn)的相干屬性最后得到相干數(shù)據(jù)體,該方法檢測(cè)大尺度的斷裂效果較好。方差體技術(shù)是基于三維地震某點(diǎn)相鄰道地震信號(hào)(如振幅、相位等)之間的相似性來(lái)描述地層、巖性等的橫向變化,通過(guò)計(jì)算樣點(diǎn)的方差值,揭示三維地震數(shù)據(jù)體中的不連續(xù)信息,從而進(jìn)行斷層與裂縫的識(shí)別,該技術(shù)識(shí)別中等尺度裂縫效果較好。螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)是通過(guò)對(duì)螞蟻覓食的研究,建立函數(shù)關(guān)系,對(duì)三維地震數(shù)據(jù)體中斷裂及裂縫建立螞蟻?zhàn)粉櫂颖?,通過(guò)螞蟻?zhàn)粉櫃z測(cè)中-小尺度裂縫。這些技術(shù)方法均為常規(guī)油氣勘探中較常見(jiàn)的裂縫預(yù)測(cè)方法。

        圖1 焦石壩區(qū)塊五峰組底界構(gòu)造圖Fig.1 Bottom structure map of Wufeng Fm in Jiaoshiba area

        圖2 焦石壩區(qū)塊五峰組—龍馬溪組砂巖與泥頁(yè)巖巖心裂縫及微觀特征Fig.2 Cores and thin sections showing differences of fractures between sandstone shale in Wufeng-Longmaxi Fms in Jiaoshiba areaa.YL7井,T3x3,埋深3 605 m,深灰色鈣質(zhì)細(xì)砂巖,發(fā)育多組高角度裂縫,方解石充填;b.JY3井,龍馬溪組,埋深2 408.21~408.43 m,層理縫;c.JY井,龍馬溪組,埋深2 547.60 m,異常壓力縫;d.JY1井,五峰組, 埋深2 410 m網(wǎng)狀縫;e.JY5井,龍馬溪組,埋深3 072 m,高角度縫

        借鑒常規(guī)儲(chǔ)層裂縫預(yù)測(cè)方法,針對(duì)沉積較穩(wěn)定的泥頁(yè)巖地層中發(fā)育的裂縫,開(kāi)展了基于地震方差體技術(shù)和螞蟻體技術(shù)的泥頁(yè)巖裂縫預(yù)測(cè)研究。沿五峰組-龍馬溪組底界提取方差體屬性(圖3a)及螞蟻體屬性(圖3b)??梢钥闯觯瑑烧咚坍嫷牧芽p細(xì)節(jié)都較好,取得了一定的預(yù)測(cè)效果,在構(gòu)造翼部及大斷裂發(fā)育區(qū),斷裂及裂縫規(guī)模較大,預(yù)測(cè)效果較好。但是在構(gòu)造穩(wěn)定區(qū),受地震數(shù)據(jù)本身噪聲以及泥頁(yè)巖裂縫地震響應(yīng)弱敏感性的影響,裂縫預(yù)測(cè)平面顯示的裂縫的主特征方位不突出,預(yù)測(cè)平面分布趨勢(shì)與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律吻合度較低。因此,為了得到更佳的泥頁(yè)巖裂縫預(yù)測(cè)效果,在常規(guī)裂縫預(yù)測(cè)方法嘗試的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探索了更加逼近泥頁(yè)巖裂縫地質(zhì)發(fā)育規(guī)律的裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)方法。

        圖3 焦石壩區(qū)塊常規(guī)地震裂縫預(yù)測(cè)效果對(duì)比Fig.3 Comparison of conventional seismic fracture prediction methods applied in Jiaoshiba areaa.五峰組-龍馬溪組一段方差體屬性;b.五峰組-龍馬溪組一段螞蟻體屬性

        2.2 應(yīng)力場(chǎng)約束的泥頁(yè)巖裂縫預(yù)測(cè)

        通過(guò)以上常規(guī)裂縫預(yù)測(cè)方法應(yīng)用到泥頁(yè)巖裂縫預(yù)測(cè)分析可知,由于構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層裂縫發(fā)育尺度較小,裂縫發(fā)育的地震響應(yīng)敏感度不及常規(guī)儲(chǔ)層尺度較大的中-高角度裂縫,以及研究區(qū)構(gòu)造翼部及大斷裂發(fā)育區(qū)的規(guī)模裂縫。因此,開(kāi)展了增強(qiáng)裂縫地震響應(yīng)效果的地震針對(duì)性處理技術(shù)研究。在通過(guò)已鉆井成像測(cè)井資料確定裂縫主特征發(fā)育方位的基礎(chǔ)上,應(yīng)用應(yīng)力場(chǎng)對(duì)裂縫方位及應(yīng)變強(qiáng)度的有效預(yù)測(cè),建立基于應(yīng)力場(chǎng)約束的有效裂縫模型,實(shí)現(xiàn)泥頁(yè)巖裂縫方位及強(qiáng)度的定量-半定量預(yù)測(cè)。

        2.2.1 地震數(shù)據(jù)針對(duì)性處理

        為了提高斷裂及裂縫成像效果,開(kāi)展了焦石壩區(qū)塊疊前時(shí)間偏移地震資料的針對(duì)性處理,聯(lián)合應(yīng)用構(gòu)造平滑、振幅包絡(luò)與一階求導(dǎo)等技術(shù)方法,提高原始地震數(shù)據(jù)體對(duì)微小斷層的響應(yīng)能力。原始地震相干體屬性與針對(duì)性處理后相干體屬性對(duì)比分析表明,處理后的地震數(shù)據(jù)體有效地提高了斷層及裂縫在地震剖面上的辨識(shí)能力(圖4),沿泥頁(yè)巖底界(即五峰組底界)提取針對(duì)性處理前后相干地震數(shù)據(jù)體屬性,可以觀測(cè)到斷裂及裂縫的更多細(xì)節(jié)(圖5)。

        圖4 焦石壩區(qū)塊疊后地震數(shù)據(jù)針對(duì)性處理Fig.4 Post-stack seismic data processing in Jiaoshiba area

        圖5 焦石壩區(qū)塊五峰-龍馬溪組一段相干體屬性平面圖Fig.5 Coherence attribute of the Wufeng Fm-1st member of Longmaxi Fm in Jiaoshiba areaa.針對(duì)性處理前;b.針對(duì)性處理后

        2.2.2 構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析

        地應(yīng)力作用形成的儲(chǔ)層裂縫、斷層及構(gòu)造是油氣運(yùn)移、聚集的通道和場(chǎng)所之一。通過(guò)地層應(yīng)力場(chǎng)分析,可以預(yù)測(cè)構(gòu)造成因的裂縫在研究區(qū)域的發(fā)育和分布規(guī)律,從而快速優(yōu)選有利裂縫發(fā)育方位。在焦石壩區(qū)塊,針對(duì)五峰組-龍馬溪組一段泥頁(yè)巖儲(chǔ)層,從構(gòu)造力學(xué)出發(fā),利用地層的幾何信息(構(gòu)造面)、巖性信息(速度、密度)、巖石物理彈性信息(楊氏模量、泊松比)等(表1)建立泥頁(yè)巖層的地質(zhì)模型、力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型,基于彎曲薄板理論開(kāi)展五峰組-龍馬溪組一段泥頁(yè)巖地層應(yīng)力場(chǎng)預(yù)測(cè)。根據(jù)薄板理論,假設(shè)z為薄板在垂直方向的厚度,則薄板內(nèi)任意一點(diǎn)(x,y)的應(yīng)力分量為[30]:

        (1)

        將構(gòu)造曲率和井震結(jié)合的楊氏模量、泊松比疊前反演結(jié)果代入上式可以對(duì)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

        表1 焦石壩區(qū)塊JY1-JY4井彈性參數(shù)Table 1 Elastic parameters of JY1-JY4 wells in Jiaoshiba area

        預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,研究區(qū)主要發(fā)育早期北西向構(gòu)造應(yīng)力及晚期北東向構(gòu)造應(yīng)力,整體以北西向?yàn)橹?,?gòu)造應(yīng)變強(qiáng)度較大(圖6)。經(jīng)兩期構(gòu)造應(yīng)力改造,是研究區(qū)五峰組-龍馬溪組一段頁(yè)巖氣儲(chǔ)層發(fā)育北東向及北西向裂縫的內(nèi)因,符合該區(qū)地質(zhì)特征。

        2.2.3 應(yīng)力場(chǎng)約束的有效裂縫預(yù)測(cè)

        通過(guò)針對(duì)性處理的地震數(shù)據(jù)體的空間特征掃描,得到能夠?qū)α芽p空間分布特征進(jìn)行精細(xì)刻畫的地震曲率體。高精度曲率體呈現(xiàn)出的是地下地層的幾何屬性,缺乏對(duì)裂縫發(fā)育方向及強(qiáng)度的有效描述。構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)是控制儲(chǔ)層裂縫形成、分布以及發(fā)育程度的重要因素,裂縫的發(fā)育特征也在一定程度上反映出構(gòu)造應(yīng)力的狀態(tài),二者具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

        因此,在高精度曲率體預(yù)測(cè)裂縫的基礎(chǔ)上,將應(yīng)力場(chǎng)特征對(duì)裂縫發(fā)育的影響引入到裂縫預(yù)測(cè)中,探索建立了應(yīng)力場(chǎng)約束的裂縫預(yù)測(cè)模型:

        (2)

        圖6 焦石壩區(qū)塊五峰組-龍馬溪組一段應(yīng)力場(chǎng)Fig.6 Stress field map of the Wufeng Fm-1st member of Longmaxi Fm in Jiaoshiba area

        (3)

        (4)

        地震體曲率值與裂縫發(fā)育程度呈正相關(guān)關(guān)系,曲率值越大,裂縫發(fā)育程度越高,反之越低。應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)度越大表明裂縫發(fā)育越強(qiáng)、越集中;反之,則裂縫發(fā)育程度較弱。本文將表征裂縫發(fā)育特征的體曲率與裂縫發(fā)育方向及強(qiáng)度的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行歸一化,建立兩者相乘

        表2 曲率體、應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度與裂縫發(fā)育程度的關(guān)系Table 2 Correlation among seismic curvature,stress field and F(x,y) fracture intensity

        基于上述裂縫預(yù)測(cè)模型[公式(2)]對(duì)焦石壩區(qū)塊五峰組-龍馬溪組一段頁(yè)巖氣儲(chǔ)層進(jìn)行了應(yīng)力場(chǎng)約束的裂縫預(yù)測(cè)(圖7)。與方差體、螞蟻體(圖3)裂縫預(yù)測(cè)效果相比,應(yīng)力場(chǎng)約束的裂縫預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)明顯,該方法既能實(shí)現(xiàn)對(duì)有效裂縫及方位的較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),又能實(shí)現(xiàn)有效裂縫發(fā)育強(qiáng)度的平面預(yù)測(cè)。同時(shí),通過(guò)對(duì)有效裂縫發(fā)育方位預(yù)測(cè)結(jié)果分析可知(顏色代表不同的方位),焦石壩區(qū)塊主要發(fā)育北東向及北西向有效裂縫,以北東向?yàn)橹?,符合地質(zhì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。從有效裂縫發(fā)育強(qiáng)度預(yù)測(cè)分析可知,在焦石壩似箱狀背斜構(gòu)造主體區(qū),構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定,應(yīng)力強(qiáng)度中等,裂縫程度相對(duì)較低,強(qiáng)度中-弱為主(裂縫強(qiáng)度:0~0.125),適中的微裂縫發(fā)育,有利于頁(yè)巖氣的富集及保存,是該區(qū)頁(yè)巖氣井富集高產(chǎn)的因素之一(JY1井測(cè)試產(chǎn)量20.3×104m3/d)。而在構(gòu)造翼部或大型斷裂(褶)發(fā)育區(qū),構(gòu)造應(yīng)變強(qiáng)度較大,斷裂發(fā)育,中高強(qiáng)度、中高角度斷裂(褶)伴生裂縫集中發(fā)育(裂縫強(qiáng)度:0.125~0.75),大型斷裂帶與局部規(guī)模裂縫疊加,造成頁(yè)巖氣藏局部泄壓,頁(yè)巖氣井產(chǎn)量相對(duì)下降。JY5井距離烏江斷層1 200 m,位于烏江斷褶帶,斷裂及裂縫疊加,測(cè)試產(chǎn)量與其它勘探開(kāi)發(fā)井相比較低,為4.5×104m3/d。

        勘探實(shí)踐表明,靠近裂縫發(fā)育帶的鉆井產(chǎn)量相對(duì)較低,鉆井過(guò)程中易發(fā)生裂縫性漏失。以實(shí)鉆井為例,JY3HF井及JY17-3HF井分別位于有效裂縫弱發(fā)育區(qū)及有效裂縫中強(qiáng)發(fā)育區(qū),在鉆井過(guò)程中JY3HF水平井段并未發(fā)生鉆井液漏失現(xiàn)象,但是JY17-3HF井水平井段在五峰組-龍馬溪組一段泥頁(yè)巖層段內(nèi)發(fā)生多段裂縫性漏失(表3)。通過(guò)與本次有效裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果剖面標(biāo)定來(lái)看,JY17-3HF井漏失點(diǎn)位置與有效裂縫預(yù)測(cè)地震剖面中裂縫發(fā)育點(diǎn)具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖8),進(jìn)一步說(shuō)明應(yīng)用該方法開(kāi)展泥頁(yè)巖裂縫預(yù)測(cè)的可靠性,對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及工程施工具有一定的指導(dǎo)意義。

        圖7 焦石壩區(qū)塊五峰組-龍馬溪組一段基于應(yīng)力場(chǎng)約束的裂縫綜合預(yù)測(cè)Fig.7 Comprehensive prediction of fractures in the Wufeng Fm-1st member of Longmaxi Fm in Jiaoshiba area under the constraint of stress fielda.五峰組-龍馬溪組一段有效裂縫及方位預(yù)測(cè);b.五峰組-龍馬溪組一段有效裂縫發(fā)育強(qiáng)度預(yù)測(cè)

        井深/m層位漏失井段/m厚度/m漏失層位漏失量/m3平均漏速/(m3·h-1)漏失段主要巖性2600.00龍馬溪組2600.00~2655.3755龍馬溪組25.642.0~3.0灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖2865.14龍馬溪組2865.14~2880.0015龍馬溪組17.603.0~4.0灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖2948.10龍馬溪組2948.10~2958.4210龍馬溪組61.001.6~48.0灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖3268.00龍馬溪組3268.00~3355.0087龍馬溪組18.601.6灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖3538.00龍馬溪組3538.00~3618.0080龍馬溪組15.461.3灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖3708.00龍馬溪組3708.00~3727.0019龍馬溪組13.801.2灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖4288.00龍馬溪組4280.00龍馬溪組16.342.5灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖

        圖8 焦石壩區(qū)塊JY17-3HF井與JY3HF井裂縫預(yù)測(cè)成果剖面對(duì)比Fig.8 Comparison of fracture prediction profiles between JY3HF and JY17-3HF wells in Jiaoshiba areaa.過(guò)JY17-3HF井裂縫預(yù)測(cè)+地震疊合剖面;b.過(guò)JY3HF井裂縫預(yù)測(cè)+地震疊合剖面

        3 結(jié)論

        1) 應(yīng)用常規(guī)裂縫預(yù)測(cè)方法難以對(duì)地震響應(yīng)較弱的“中小尺度,低角度”的泥頁(yè)巖裂縫實(shí)現(xiàn)有效預(yù)測(cè),通過(guò)對(duì)疊后地震資料開(kāi)展針對(duì)性處理,可以增強(qiáng)裂縫地震響應(yīng)特征,改善預(yù)測(cè)效果。

        2) 通過(guò)基于針對(duì)性處理疊后地震數(shù)據(jù)的高精度地震體曲率屬性研究以及基于彎曲波板理論的應(yīng)力場(chǎng)模擬,獲得了體現(xiàn)裂縫發(fā)育程度的體曲率屬性及裂縫發(fā)育方向與強(qiáng)度的應(yīng)力場(chǎng)屬性。將體曲率屬性與應(yīng)力場(chǎng)屬性進(jìn)行歸一化處理,依據(jù)裂縫發(fā)育程度與地震體曲率屬性及應(yīng)力場(chǎng)屬性之間的相互關(guān)系,建立了歸一化體曲率與應(yīng)力場(chǎng)相乘的裂縫預(yù)測(cè)模型。通過(guò)該模型可以實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層裂縫發(fā)育方向及強(qiáng)度的定量-半定量有效預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果符合區(qū)塊內(nèi)地質(zhì)裂縫發(fā)育規(guī)律。

        3) 應(yīng)力場(chǎng)約束的裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果表明,在焦石壩地區(qū)箱狀背斜構(gòu)造主體,五峰組-龍馬溪組一段地層較穩(wěn)定,構(gòu)造形變較弱,發(fā)育北東為主的中-弱程度的裂縫,是該局部區(qū)域富集高產(chǎn)的重要因素之一;而在大型斷裂(褶)發(fā)育區(qū),構(gòu)造應(yīng)變強(qiáng)度較大,中強(qiáng)程度裂縫集中發(fā)育,規(guī)模斷裂與規(guī)模裂縫疊加是頁(yè)巖氣局部富集保存及鉆井工程的相對(duì)不利因素。

        4) 不同裂縫強(qiáng)度發(fā)育區(qū)井震標(biāo)定成果表明,實(shí)鉆井鉆井工程裂縫性漏失點(diǎn)與應(yīng)力場(chǎng)約束的裂縫預(yù)測(cè)成果具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法的有效性和實(shí)用性,對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及工程施工具有一定的指導(dǎo)意義。

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