沁水盆地南部山西组致密砂岩古构造应力场模拟及裂缝预测

摘要

以沁水盆地南部地区山西组为例,系统研究了煤系致密砂岩的裂缝发育特征,并对其古构造应力场进行了模拟,在此基础上,对裂缝发育区进行了预测.研究结果表明,山西组致密砂岩中发育不同级序的裂缝,主要为构造缝,其含量大于90％.构造缝主要为张性缝、剪切缝及挤压缝;非构造缝主要为溶蚀缝.目的层致密砂岩的裂缝充填类型主要为未充填及半充填,裂缝的有效性好.利用三维有限元法对山西组Ⅱ砂组进行了精细地质建模及古构造应力场模拟,恢复了目的层在喜马拉雅期最大一幕挤压应力环境下的古地应力场.考虑到目的层主要发育张性缝和剪切缝,同时还含少量挤压缝,构建了综合破裂率参数来定量预测裂缝的发育程度,预测结果与实际地质情况吻合较好.该方法可以实现复杂构造区致密气储层裂缝甜点的有效预测.