断层相关裂缝损伤刻画及在油气高产中的应用

摘要

关于断层相关裂缝的研究工作，目前国内外相关领域在对断层相关裂缝的特征及分布规律方面开展了大量的描述和统计工作，并取得了一些经验性的认识，但是仍然存在诸多问题，断层相关裂缝在油气高产中的应用目前仍是一个难点。在断层发展演化过程中总是伴随着附近相关裂缝的形成和演化，由于地层岩石材料的复杂性，模拟地层岩石断裂试验存在诸多困难:目前天然裂缝的模拟产生主要采用“高温加热、自然冷却”的方法在试件中随机产生裂缝，难以预制裂纹;裂纹长度和分布密度难以测量。因此无法照搬金属试件的测试规范研究断层相关裂缝，须采用新方法。
　　本文通过多组构造物理模拟实验、结合粒子成像测速技术等手段，从损伤力学的角度定义断层相关裂缝的损伤变量(M)，计算模拟各阶段断层相关裂缝损伤场，基于损伤变量研究断层相关裂缝的分布规律，分析断距大小、断层演化规模、断层部位等对断层相关裂缝的控制作用，得到断层相关裂缝的分布发育模式。结合泾河17井区长8段油藏天然裂缝的特征及成因，用损伤变量表征其天然裂缝的分布规律、划分断层附近损伤场，评价天然裂缝分布预测结果。通过损伤分布对油气产量的控制规律和油气高产富集区的预测，研究断层相关裂缝损伤刻画及其在油气高产中的应用，确定其在实例泾河17井区长8油藏断层附近损伤分布和油气高产中的应用效果。主要解决了断层相关裂缝的精细刻画;通过对断层相关裂缝形成的力学机理的研究着重解决断层相关裂缝的起裂与演化的控制机理;利用“损伤场”的概念预测了断层相关裂缝的发育区，为其形成演化和分布预测提供一定的理论基础;解决主要受与断层相关裂缝控制的油气藏的勘探方向问题，以及油气高产控制作用问题;在断层相关裂缝机理认识、研究方法方面有新的进展和突破;能够对断层相关的裂缝性油气藏的勘探和高效开发工作提供一定的借鉴意义。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状与发展趋势

1．3 研究目标、内容及技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

1．4 完成的工作量

1．5 研究成果及创新点

1．5．1 研究成果

1．5．2 创新点

第2章 断层相关裂缝的损伤刻画

2．1 损伤变量的定义

2．1．1 损伤变量的细观定义

2．1．2 损伤变量的宏观定义

2．1．3 断层相关裂缝损伤变量的定义

2．2 断层相关裂缝损伤变量的实验研究

2．2．1 实验基本原理

2．2．2 实验设计

2．2．3 实验过程分析

2．2．4 模拟各阶段断层相关裂缝损伤场的计算

第3章 基于损伤的断层相关裂缝分布规律研究

3．1 距离断层距离的控制作用

3．2 断层演化规模的控制作用

3．3 断层部位的控制作用

3．4 断层附近相关裂缝的分布发育模式

第4章 断层相关裂缝损伤刻画在油气高产中的应用

4．1 泾河油田长8油藏天然裂缝基本特征及成因

4．2 泾河油田长8油藏天然裂缝分布规律的损伤表征

4．2．1 物理模拟断层相关裂缝损伤分布规律的类比转换

4．2．2 断层附近损伤场的分布

4．2．3 天然裂缝预测结果的评价

4．3 泾河油田长8油藏断层附近损伤分布与油气高产关系

4．3．1 损伤分布对油气产量的控制规律

4．3．2 高产富集区的预测

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果