页岩岩相表征及页理缝三维离散网络模型

以四川盆地焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气为例,开展页岩岩相表征及页理缝三维离散网络模型研究。页理缝的发育受控于页岩的岩相类型,不同岩相内页理缝发育强度存在显著差异,据此,研制出基于岩相表征的页理缝三维离散网络模型建模方法。该方法通过页岩储集层岩相分析和页理缝描述,建立岩相与页理缝特征模式,依靠页岩岩相三维模型,建立页理缝发育指数三维模型和页理缝发育强度三维模型,最终建立页理缝三维离散网络模型。通过四川盆地焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩气储集层页理缝离散三维模型的建立,不仅在三维空间充分展示了页岩气主力产层内页理缝的分布位置、发育规模以及每条页理缝的倾角、方位角的信息,为后续的生产模拟提供了页理缝地质参数,也为类似页岩页理缝建模提供了借鉴。

煤层气采收诱发储层沉降及应力演化的三维模型数值模拟

基于孔隙弹性介质假设,建立煤层气采收过程中应力-应变-解吸-扩散-渗流全耦合数值方程,通过离散裂隙网络方法构建包含天然垂直裂隙和水压裂隙的三维煤层几何模型,并采用COMSOL和有限元方法定量研究煤层气采收过程诱发的储层沉降及应力演化。模拟结果发现:(1)储层顶面沉降集中在裂隙的两侧,其沉降差异导致天然裂隙发生垂向位错,最大可达2 mm/a;(2)天然裂隙附近区域的应力分布具有第二和最小主应力明显变小,且最小主应力逐渐由压应力转变为拉应力的特征,拉应力可达3 MPa。基于修正的Morris筛选法,分析煤层气采收过程中影响储层位错和应力演化的主要因素。建议煤层气采收过程由沉降导致的灾害风险较小,但是仍需注意由于采收过程导致的储层天然裂隙位错及其附近区域应力大幅降低进而诱发地震和储层局部失稳破坏等次生灾害的可能性。

鄂尔多斯盆地庆城油田长7页岩油储层多尺度裂缝三维地质建模

页岩油储层普遍发育多尺度天然裂缝,天然裂缝是页岩油储层主要的储集空间和渗流通道,多尺度天然裂缝分布规律制约着页岩油气储层高效开发。本文以鄂尔多斯盆地庆城油田长7页岩油储层为例,结合地表露头、岩心、薄片、测井和地震等资料,在划分多尺度裂缝的基础上,明确了多尺度裂缝的发育特征,形成了多尺度裂缝建模方法,建立了典型区块X井区长71储层多尺度裂缝三维离散网络模型。根据蚂蚁体叠后地震属性明确了大尺度裂缝分布特征,用确定性方法建立了大尺度裂缝地质模型;结合储层地质力学方法和常规测井裂缝解释结果,建立了中、小尺度裂缝发育强度约束体,然后以发育强度约束体为约束,协同中、小尺度裂缝参数,采用随机建模方法分别建立了中、小尺度裂缝地质模型。最终将大、中、小尺度裂缝网络模型融合形成多尺度裂缝网络模型,并建立裂缝等效属性模型。结果表明X井区长71大尺度裂缝发育于该区东北部,中尺度裂缝和小尺度裂缝多发育于该区西部、西南部和东北部大尺度裂缝发育位置。建立的多尺度裂缝模型与单井裂缝发育规律和实际生产动态数据吻合,可为庆城地区X井区页岩油气增储上产提供地质依据。