大牛地气田奥陶系岩溶储层裂缝特征、成因及分布评价

发布时间：2018-02-01 11:53

本文关键词： 大牛地气田岩溶储层风化裂缝构造裂缝裂缝综合评价　出处：《成都理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：致密碳酸盐岩储层具有低孔、低渗特征,裂缝是气井高产的关键地质因素。大牛地气田奥陶系岩溶碳酸盐岩储层是鄂尔多斯盆地东部具有较大勘探和开发潜力的重要层系。岩溶储层经历了加里东构造运动长时期抬升暴露,受到强烈的风化剥蚀和岩溶溶蚀作用。随后多期强烈的构造运动造成储层中裂缝类型、成因及受控因素复杂多变,而前人也并未在该区开展过有针对性的裂缝研究工作。因此为了明确研究区岩溶储层裂缝类型、特征、成因及受控因素,建立适用于本地区的裂缝综合评价方法,明确裂缝发育区,论文分别从裂缝特征、成因及分布评价三个方面进行研究。通过对研究区岩溶储层基本地质特征(岩溶特征、地貌特征和储层特征等)的综合分析,结合钻录井、岩芯、薄片、测井和岩石力学参数测试分析等资料,明确了岩溶储层主要裂缝类型和基本发育特征(包括裂缝充填、宽度、长度、测井响应、裂缝组系等)。研究表明,风化裂缝和构造裂缝是岩溶储层的两大裂缝类型。马五1~2地层的表层风化破裂和马五3及以下地层的坍塌破裂为风化裂缝主要类型,陡壁拉张风化破裂相对不发育。各类风化破裂充填特性存在差异,表现为岩溶坍塌风化破裂—表层风化破裂—陡壁拉张风化破裂充填程度逐渐降低。构造裂缝相比风化破裂具有更强的岩性选择性,马五1~2溶孔白云岩、含灰白云岩中多发育垂直-高角度构造拉张破裂,泥质白云岩中发育高角度剪切破裂,裂缝充填程度最低;马五3及以下地层中灰质增加、物性趋好及存在早期风化微裂隙或溶蚀明显的白云岩更易发生张性破裂,泥质白云岩中为剪性破裂,裂缝整体充填程度较上覆马五1~2地层高;马五5地层构造裂缝主要沿早期坍塌作用产生的微裂隙扩展延伸,裂缝延伸规模大,与岩溶坍塌风化破裂叠加形成复杂裂缝系统,裂缝充填特征明显,充填物为无泥质的淡水方解石。在裂缝发育特征研究基础上,基于构造裂缝同位素测试分析、岩石声发射试验、岩石静力学参数测试和奥陶系顶面构造曲率计算、屈曲薄板应力模拟等方法确定了构造裂缝的形成期次和发育控制因素。研究认为,构造裂缝是印支、燕山和喜山三期构造运动的产物,燕山期为裂缝重要形成期,晚燕山期—喜山期是现今有效构造裂缝的主要形成期。岩石的基本特性反映了岩石强度的差异,构造作用是裂缝产生的动因,岩石物性好、溶蚀孔洞发育、岩层沉积厚度薄、岩溶溶蚀作用和构造作用越强构造裂缝越发育。通过对现今保存完好的垂直岩溶带分布、角砾岩识别、岩溶地貌和岩溶储层残余地层厚度等的综合分析,明确了风化裂缝的主要受控因素和分布规律。研究认为:表层风化破裂受到岩性、风化壳以下的埋藏厚度(地层距风化壳顶部距离)和地貌的控制,风化残丘附近是此类破裂的主要发育区,白云岩中泥质含量增加使岩石的抗物理机械风化的能力降低,表层风化裂缝主要发育在距地表15m以内;岩溶坍塌风化破裂主要受控于地貌和岩溶溶蚀作用,岩溶溶蚀作用越强,岩石更易受洞穴层坍塌作用产生破裂。岩溶高地、地貌溶坑等岩溶溶蚀作用较强的区域是坍塌破裂的主要分布区,角砾岩对此类破裂具有一定指示作用;陡壁拉张破裂在研究区不发育,具有一定的岩性选择性,局部分布于地貌陡坎附近。在综合构造破裂和风化破裂发育控制因素及裂缝分布规律的分析基础上,分层位重点考虑裂缝的充填特性,设定构造破裂区、风化破裂区和综合岩石特性(岩性、物性、层厚等的综合参数)的评价指标,建立了适于研究区岩溶储层复杂风化—构造有效裂缝系统的评价体系,评价结果与现有生产测试的吻合程度较高。该研究明确了裂缝的基本类型、特征、成因及主要的发育区,可为气田岩溶储层的进一步勘探和开发提供一定指导意义。
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【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P618.13

【参考文献】