《裂缝识别与评价》PPT课件

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1、裂缝识别与评价裂缝性储层的岩石力学研究裂缝识别与评价裂缝型储层高角度低角度网状裂缝—孔隙型储层裂缝—洞穴型储层一、储层裂缝系统的成因岩石破裂归因于各种地质因素，概括起来可以分为两种：构造因素与非构造因素。(1)形成褶皱和断层时的地壳变形；(2)在区域应力场作用下产生局部构造差异应力；(3)由于失水引起页岩和泥质砂岩岩石体积收缩；(4)火成岩在温度变化时体积收缩等。裂缝成因涉及到综合地质学和岩石力学1．构造成因与岩石力学研究凡与构造运动有关系的裂缝，属于构造成因裂缝。构造裂缝的几何性质反映破裂时的局部应力

2、状态，在整体上表现出与区域上有一致的方向性和规律性。岩石的破裂特征与围岩的关系取决于：破裂的形式、裂缝的产状等与围岩的关系。裂缝性储层的岩石力学研究储集层构造裂缝的产生原因主要为：(1)脆性岩(主要指碳酸盐岩)储层构造裂缝(指裂缝形成时期)性质和几何形态与埋深相关；(2)构造裂缝性质和产状与岩石原有结构相关，即岩石的粒度和致密程度相关。(3)构造裂缝与岩石中原有的微裂痕迹线方向与主压应力方向的夹角密切相关，即后者决定了构造裂缝性质和产状。2．非构造成因一般不规则，没有方向上的一致性。形成这类裂缝的原因有以下六

3、种：脱水作用、沉积载荷作用、风化剥蚀作用、温度梯度作用(受热岩石在冷却过程中发生收缩而形成，对油气起重要作用的是火成岩中的体积收缩缝)、矿物的相变作用(沉积岩中的碳酸盐岩和粘土组成的矿物相变引起的体积减小而形成。水力破裂二、裂缝系统的分类成因分类产状和几何形态分类破裂性质分类Stearns、Friedman、Nelson将裂缝具体分为成因分类和地质分类。成因分类分为剪切裂缝、扩张裂缝和拉张裂缝；地质分类分为构造裂缝、区域裂缝、收缩裂缝、与表面有关裂缝。他们三人的裂缝分类方法，构成了裂缝分类的基础。范高尔夫一拉

4、特根据裂缝的外貌和形态、尺度和开度以及可测量性归纳成描述准则的分类；依据构造变形、应力状态、地层岩性和厚度归纳成地质准则的分类。概括起来他将裂缝划分成两类：(1)基于描述准则的分类；(2)基于地质准则的分类。裂缝成因、力学性质、充填物等裂缝特征一般分成两大类八小类：(1)构造裂缝，包括方解石全充填的张性裂缝、方解石半充填的张性裂缝、泥质充填的压扭裂缝、末充填的微细裂缝、构造缝合线；(2)非构造裂缝，包括成岩收缩网状微裂缝、成岩缝合线、风化裂缝。不同研究角度出发，将裂缝分类可划分为三类：(1)几何学分类，基于裂

5、缝尺度、产状、形态、密度、开度以及可测量性。(2)地质分类，基于构造变形、应力状态、地层岩性、地层厚度、地质环境。(3)成因分类，基于实验室的挤压、扩张、拉张试验所形成的剪裂缝、扩张裂缝、拉张裂缝。坚硬脆性岩石具有较多裂缝。粒度、成分、围压和孔隙度对岩石强度有直接影响。通过实验室研究岩性与围压对裂缝发育的影响，探讨油藏覆盖层厚度与储集层裂缝发育的关系，有助于研究油藏裂缝发育的特征。三、岩心裂缝观测与分析1．岩心裂缝几何参数的相关分析裂缝几何参数：裂缝长度、宽度(即张开度)、倾角和方位)，从岩心裂缝观测研究裂缝

6、的发育特征，包括两项基本工作内容：(1)直接统计裂缝的几何参数；(2)研究裂缝几何参数间的相互关系。1)裂缝几何参数的统计参数统计，掌握其变化的范围及其分布特征通常采用频率直方图的形式。2)裂缝几何参数间的相关性分析2．岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析裂缝密度：说明岩石破裂的程度。体积裂缝密度：体积裂缝密度指裂缝总表面积与基质总体积的比值；面积裂缝密度：裂缝累计长度与流动横截面上基质总面积的比值；线性裂缝密度：指与一直线相交的裂缝数目对该直线的长度的比值，也叫裂缝率、裂缝频率或线性裂缝率。裂缝孔隙度：裂缝

7、总体积与岩石总体积的比值。计算方法1)基于理想模型的裂缝孔隙度和裂缝密度的估算(T．D．范高尔夫—拉特，1989)2)基于岩心模型的裂缝孔隙度和裂缝密度计算并假设：(1)计算段内岩心柱铅直；(2)岩心柱内裂缝面为一平面；(3)裂缝宽度可测，宽度不可测的隐含裂缝不在计算范围内。裂缝孔隙度的表达式为：φf=∑SiWi/Vt裂缝体积密度的表达式为：Dvf≈∑Si/Vi裂缝线密度观测统计的计算式为：Dlf=N/H式中Si——单一裂缝表面积，可由裂缝参数通过计算获得；Wi——岩心观测的裂缝宽度；Vt——计算单元内的岩心

8、柱体积，其值等于πD2H／4；H——计算单元内的岩心长度，通常为0.5m；N——岩心单元内观测到的裂缝总数；四、基本概念1．裂缝孔隙度：裂缝孔隙体积/岩石总体积；2．基质孔隙度：岩石基质孔隙/岩石基块体符号基块孔隙度：岩石基块孔隙/岩石总体积3．总孔隙度：总孔隙体积/岩石总体积4．裂缝孔隙度分布指数（基块孔隙度分布指数）（1）A型孔隙度分布（Vf=10-15%）：裂缝孔隙储藏能力低，而原生的基块孔隙