基于最小耗能原理的库车坳陷超深致密砂岩裂缝定量预测

构造裂缝是库车坳陷超深层致密砂岩A气藏的重要渗流通道和储集空间,但由于钻井密度低、取芯资料少、地震资料品质差等原因,井间裂缝预测难度极大。通过将最小耗能原理与损伤力学原理融合,明确裂缝发育的极值条件,构建统一理论框架下的岩石强度破裂准则,推导裂缝参数的应力-耗能耦合表征模型,并基于关键造缝期古构造应力场有限元模拟预测裂缝三维分布特征。结果表明:上新世库车期—第四纪西域期NW-SE向强烈构造挤压作用是A气藏高角度—直立有效缝形成的关键时期;平面上,裂缝在背斜高部位最发育,在鞍部稍低,在两翼呈低值;东部背斜高点裂缝密度高值区连片发育,明显高于西部背斜高点;垂向上,在背斜高部位及背斜转折端位置,裂缝发育程度从浅部向深部逐渐降低,但在背斜翼部具有相反的趋势;褶皱是A气藏裂缝发育的首要主控因素,断层次之,岩性仅在局部影响着裂缝发育,高产井基本上位于线密度中—高、倾角近直立、充填较低的裂缝发育区;12口井的分层平均裂缝线密度预测结果与成像测井解释结果相吻合,平均相对误差为23.94%,能够满足气藏高效开发的生产需求。