裂缝综合预测方法及应用研究.doc

裂缝综合预测方法及应用研究 方晨 曾利刚 肖文华 由成才 徐彩萍 (玉门油田勘探开发研究院油藏评价室) 摘 要 裂缝性油气藏勘探开发的最大难点，是对储层裂缝的发育程度和分布范围的预测。在深入分析研究区构造裂缝形成期次、组系及有效性的基础上，应用FRS-fracture裂缝预测软件应力研究模块，进行了应力场数值模拟，开展了应力场和裂缝的相关性研究；应用GeoFrame和FRS-fracture软件中属性计算及相关性分析模块，开展了多属性裂缝相关分析；在此基础上，利用GOCAD输出的构造、岩相和基质模型，结合地震属性、测井裂缝解释成果和钻井生产数据，利用FRACA、FracMV进行了裂缝建模。实际应用中，有机结合以上方法，对研究区下白垩统各段的裂缝进行了综合预测。应用效果表明，裂缝综合预测有效地提高了油藏勘探开发的成效。 主题词 应力场裂缝相关分析 多属性裂缝相关分析 裂缝建模 裂缝综合预测 近些年来，对裂缝性储集层的勘探越来越受到重视，作为裂缝性油气藏勘探开发的重要课题亦是主要难点，就是对储层裂缝发育程度和分布范围的预测。 目前国内外裂缝预测技术大致有四类：①定性分析和生产经验总结的裂缝预测方法[1]；②利用测井手段和地震信息识别和预测裂缝[1]；③非线性理论方法检测和识别裂缝，主要应用分形理论和神经网络等技术方法[1]；④通过构造应力来分析预测裂缝[1]。 根据上述方法的特点，结合本区实际地质、资料情况，综合运用地质、地震、测井、钻井、应力场、生产动态等多源信息，将物理模型和数值模拟相结合，建立了裂缝模型，对裂缝进行了定性到定量的综合解释和预测。 1 构造裂缝形成期次、组系及有效性分析 构造演化与构造裂缝息息相关，也是构造应力场数值模拟的基础。 本次裂缝形成期次研究以构造缝为主，对于本区非构造缝暂不讨论。根据凹陷构造演化期次及钻测井解释裂缝的成果，将本区构造裂缝划分为3期5组： 第一期（2组）：形成于晚燕山运动晚期，受盆地北祁连由南向北推覆的影响，南强北弱的对冲格局 最大主应力：压应力（正值表示）：平行于裂缝方向；张应力（负值表示）：垂直于裂缝方向；如图1所示，红色区域（应力较大）反映裂缝较发育区，蓝色区域（应力较小）反映裂缝不发育区；矢量线棒长短表示应力大小，走向表示应力方向； 最大主应变：表示形变的大小，其应变大小直接指征裂缝密度； 构造曲率：表示构造面梯度变化的快慢，变化快反映裂缝发育，变化慢反映裂缝不发育； 应力方向玫瑰图：玫瑰图色标值代表古应力方向。区域应力方向玫瑰统计图表明，下沟组K1g0顶应力方向主要是NE-SW方向和NW-SE方向，符合地质规律（图1）。 现今地应力研究主要通过测井分析岩芯和现场测试（井孔崩落）资料来进行。 用现今应力场（测井分析的最大主应力方向、裂缝方位、走向频率）标定、校正古应力场形成构造应力场，用后者来预测裂缝的方位和走向（图1，古构造应力场最大主应力方向、应力方向玫瑰图模拟和预测裂缝的方位和走向与钻测井结果吻合）。 3 多属性裂缝相关分析 地震属性是从地震数据体中的几何学、运动学、动力学统计学特征的井点地震属性的平面图 图2 窿104J加深井段预测油层顶局部构造熵 4 裂缝建模 裂缝建模采用FRACA软件和FracMV完成 ，前者是基于地质统计学的裂缝分析、描述与建模软件，它从尺度规模方面将裂缝分为与断层伴生的大尺度裂缝和与岩性和构造曲率相关的小尺度裂缝两种类型。后者为GOCAD中的裂缝建模模块。 （1）数据输入 包括构造和基质模型（孔隙度和渗透率）网格系统的建立、地震属性输入、井数据（成像和常规测井解释裂缝成果）加载、岩相（Jason反演成果）加载。 （2）大尺度裂缝模型 对原始地震数据进行光滑，求取杂乱相，结合断裂系统，利用分形分析得到大尺度裂缝模型（图3）。 图3 研究区下沟组K1g0段大尺度裂缝模型 （3）小尺度裂缝建模 ①井数据分析 先利用井轨迹对裂缝密度进行校正，然后利用成像测井解释的裂缝成果，分层段、分方位、分岩性对裂缝间距和条数进行统计。 ②计算裂缝密度 根据本区地质情况和裂缝属性相关分析结果，确定参与计算裂缝密度的参数有6个：碳酸盐或凝灰质含量、试油液量分布、构造曲率、局部构造熵、方差和能量衰减起始频率，利用地质统计分析方法计算出裂缝密度图（图4），并定义裂缝密度系数0~0.25为裂缝不发育，0.25~0.5为裂缝较不发育,0.5~0.75为裂缝较发育,0.75~1.0为裂缝发育。 图4 研究区下沟组K1g0段小尺度裂缝密度图 ③小尺度裂缝建模 利用以上裂缝密度结合井数据分析成果，使用地质统计学对裂缝按不同方位不同层位进行建模。 （4）应用FracMV建立裂缝模型 利用井裂缝密度曲线、裂缝密度图和基质模型使用地质