山地页岩气多尺度断裂系统表征及应用——以昭通国家级页岩气示范区紫金坝YS区块为例

虽然近年来以昭通国家级页岩气示范区为代表的山地页岩气勘探开发取得了重要的进展,但区内紫金坝YS区块因受多期次复杂构造运动影响,断裂系统异常复杂,工程实施难度和产能评价效果与相邻已开发区却存在着较大的差异,亟待开展多尺度断裂系统表征研究。为此,通过对三维地震体和蚂蚁追踪体地震属性开展构造精细解释,应用变速时深转换、三维构造建模、自动断层片提取、有限元层拉平、DSA断层古活动性半定量分析和地应力场模拟技术,并结合已有区域构造地质资料和认识以及单井裂缝信息,查明了多尺度断裂系统的几何学、运动学和动力学特征,并对其进行分期、配套与相互有机匹配,同时重新厘定了区域构造演化序列。研究结果表明:(1)该区块裂缝系统发育,存在着大、中、小尺度的断裂系统,0°~90°方位占绝对优势;(2)断层在不同古应力场下的活动性模拟结果表明,断裂系统存在着多期活动的特征;(3)研究区受到至少4期不同方向挤压构造应力场的作用,现今构造应力受岩石力学软弱带走向控制,与远场构造应力存在着较大角度的偏转;(4)各级断层和原始蚂蚁体、方位蚂蚁体异常可以较好指示钻探高风险区。结论认为,该成果及方法对于山地页岩气地震构造解释、三维地质建模(裂缝、属性、地质力学建模等)、钻完井工程预警、异常解释及开发方案优化等都具有借鉴意义。