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。

库车坳陷博孜X区块超深储层有效裂缝分布规律及对天然气产能的影响

为明确库车坳陷超深致密砂岩储层有效裂缝分布特征,基于古应力产生裂缝、现今应力影响裂缝有效性的原理,根据岩心资料和成像测井数据查明裂缝力学性质并拾取裂缝参数,通过构造恢复反演等效古应力、有限元方法预测现今应力场,并结合DFN离散裂缝网格建模,对库车坳陷克拉苏构造带博孜X区块超深致密砂岩储层裂缝进行预测.结果表明,博孜X气藏构造裂缝以未充填‒半充填的高角度剪切缝为主,局部发育小规模的张性裂缝,大多数裂缝形成于喜马拉雅晚期的快速强烈挤压作用;博孜地区地应力场从白垩纪到新近纪,随着北部力源传导的持续往南推进,应力高值呈现由北向南迁移的特点;博孜X气藏构造裂缝发育分布的非均质性极强,在北东部位的X104井区发育程度高,在南西部位的X103井区周围密度低,现今地应力对裂缝有效性影响显著,进而影响气井产能.博孜X区块裂缝形成受断层和褶皱共同控制,单从构造特征难以准确预测裂缝分布,而通过地质力学原理和方法预测裂缝具有较好的吻合度.在超深层储层,不能只通过孔隙度、储层厚度等因素来评价并预测气井产能的高低.