本書以鄂爾多斯盆地三疊系上統(tǒng)延長組致密低滲透砂巖儲層為例,從地表露頭、巖心、薄片、成像測井及實驗等實際資料入手,采用地質、地球物理、動靜態(tài)相結合的方法,對不同尺度裂縫發(fā)育特征、主控因素與成因機制、關鍵參數(shù)分布規(guī)律進行系統(tǒng)的論述,并提出一套儲層地質力學非均質建模方法,形成裂縫性儲層雙孔雙滲建模新思路;此外,基于有限元與離散元理論,分析裂縫性儲層的多尺度力學行為。采用數(shù)值模擬方法,分析致密儲層開發(fā)過程中裂縫孔滲參數(shù)的變化規(guī)律,最終形成裂縫應力敏感性指數(shù)的定量預測方法,揭示壓裂裂縫非對稱擴展機制。
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2013年6月獲中國石油大學(華東)資源勘查工程專業(yè)學士學位
2016年6月獲中國石油大學(華東)地質工程專業(yè)碩士學位
2019年6月獲中國地質大學(北京)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)博士學位2019年7月-2022年1月,中國石油大學(華東),地學院地質系,博士后/講師
2022年3月-至今,中國地質大學(武漢),資源學院石油地質系,教授
2022年12月-至今,中國地質大學(武漢),資源學院石油地質系,教授/博士生導師儲層地質力學作為通訊作者、第一作者發(fā)表論文37篇,其中SCI檢索26篇、EI檢索6篇,其他核心期刊檢索5篇。其中,中科院大類一區(qū)7篇,二區(qū)14篇。《地質通報》青年副主編,Petroleum Science、《石油學報》等期刊青年編委,GSA Bulletin、AAPG Bulletin、《中國科學: 地球科學》、《石油勘探與開發(fā)》等期刊的審稿人。
目錄
第1章緒論1
1.1研究進展2
1.1.1油氣藏地應力場研究進展2
1.1.2儲層裂縫表征參數(shù)研究進展10
1.2存在問題21
1.2.1儲層裂縫發(fā)育主控因素21
1.2.2儲層裂縫預測方法24
1.2.3擬解決問題26
1.3本書內(nèi)容及技術路線29
1.3.1本書內(nèi)容29
1.3.2技術路線30
第2章油氣地質背景32
2.1地理位置及油氣地質條件32
2.2地層發(fā)育特征與沉積背景34
2.3沉積特征35
2.4成巖特征40
2.5構造應力場演化特征42
2.6油藏特征與開發(fā)現(xiàn)狀43
2.6.1儲層的非均質性43
2.6.2研究區(qū)基本生產(chǎn)情況45
第3章天然裂縫發(fā)育特征及測井識別47
3.1不同尺度裂縫發(fā)育特征48
3.1.1野外裂縫觀測描述48
3.1.2巖心裂縫發(fā)育特征50
3.1.3微裂縫發(fā)育特征51
3.1.4成像測井裂縫發(fā)育特征52
3.1.5裂縫產(chǎn)狀52
3.1.5裂縫的充填性55
3.1.6裂縫間距與長度的關系55
3.1.7裂縫的形成時期56
3.2裂縫發(fā)育主控因素58
3.2.1巖層厚度58
3.2.2結構面59
3.2.3巖性61
3.2.4巖石力學參數(shù)61
3.2.5巖層的非均質性67
3.3軌跡尋蹤法測井識別裂縫69
3.3.1軟件設計原理與技術路線69
3.3.2可靠性分析72
3.3.3裂縫發(fā)育段識別72
第4章裂縫性儲層多尺度力學行為75
4.1裂縫性儲層多尺度力學行為簡介75
4.1.1不同尺度巖石力學層概述75
4.1.2鄂爾多斯盆地不同尺度裂縫發(fā)育特征76
4.2巖心尺度與測井尺度力學參數(shù)分析77
4.2.1巖石三軸力學實驗77
4.2.2巖石力學參數(shù)測井解釋79
4.3儲層多尺度力學行為分析83
4.3.1儲層多尺度力學行為模擬方案83
4.3.2裂縫性儲層力學參數(shù)的尺寸效應86
4.3.3裂縫性儲層力學參數(shù)的各向異性88
4.4巖石力學參數(shù)影響因素數(shù)值模擬及演化規(guī)律89
4.4.1等效力學參數(shù)影響因素數(shù)值模擬89
4.4.2不同時期巖石力學參數(shù)演化規(guī)律91
第5章儲層地質力學非均質建模與應力場模擬95
5.1儲層地質力學非均質建模簡介95
5.1.1有限元數(shù)值模擬原理及流程95
5.1.2地質力學建模表征單元體大小96
5.1.3地質力學“非均質建!钡膬(nèi)涵98
5.2古應力場數(shù)值模擬101
5.2.1地質力學非均質模型101
5.2.2古應力方向與大小102
5.2.3燕山期應力場數(shù)值模擬104
5.2.4喜馬拉雅期應力場數(shù)值模擬104
5.3現(xiàn)今應力場數(shù)值模擬107
5.3.1井中微地震監(jiān)測資料采集107
5.3.2現(xiàn)今水平主應力的方向和大小110
5.3.3現(xiàn)今應力場數(shù)值模擬結果115
5.3.4數(shù)值模擬結果可靠性分析118
5.4現(xiàn)今地應力影響因素121
5.4.1儲層特征121
5.4.2巖石聲速121
5.4.3巖石力學參數(shù)123
第6章儲層裂縫靜態(tài)參數(shù)評價124
6.1裂縫密度與產(chǎn)狀評價方法124
6.1.1裂縫密度與產(chǎn)狀理論預測模型125
6.1.2裂縫密度分布規(guī)律128
6.1.3裂縫產(chǎn)狀分布規(guī)律130
6.2油藏裂縫開度評價131
6.2.1裂縫開度研究的重要性131
6.2.2裂縫開度評價方法研究進展132
6.2.3裂縫開度影響因素研究進展133
6.2.4油藏裂縫開度有限元模擬134
6.2.5裂縫面功率粗糙度指數(shù)141
6.2.6油藏裂縫開度多因素數(shù)值模擬143
6.2.7裂縫開度分布預測151
6.3裂縫尺度評價152
6.3.1吸水剖面分類方案154
6.3.2裂縫尺度預測模型建立158
6.3.3裂縫尺度(吸水剖面波動系數(shù))的分布預測162
6.4裂縫性儲層雙孔雙滲建模164
6.4.1裂縫孔滲參數(shù)計算模型165
6.4.2儲層雙孔雙滲建模結果169
6.5模擬結果對比驗證175
6.5.1儲層物性特征與裂縫線密度關系175
6.5.2泥質含量與裂縫線密度關系176
6.5.3裂縫靜態(tài)資料對比驗證176
6.5.4裂縫動態(tài)資料對比驗證177
第7章裂縫動態(tài)參數(shù)與壓裂裂縫擴展規(guī)律分析180
7.1開發(fā)過程中巖石力學與物理參數(shù)變化規(guī)律分析180
7.1.1實驗方案181
7.1.2實驗結果182
7.1.3實驗數(shù)據(jù)分析183
7.2裂縫性儲層破裂壓力預測185
7.2.1儲層破裂壓力預測數(shù)學模型185
7.2.2不同層位的模擬結果185
7.2.3模擬結果可靠性分析187
7.3裂縫開啟壓力預測188
7.3.1裂縫開啟壓力預測模型188
7.3.2裂縫開啟壓力預測結果188
7.4儲層破裂壓力主控因素分析190
7.4.1儲層物性特征與破裂壓力相關性190
7.4.2儲層力學特征與破裂壓力相關性192
7.4.3裂縫參數(shù)與破裂壓力相關性193
7.5開發(fā)過程中裂縫參數(shù)預測194
7.5.1開發(fā)過程中有效應力變化特征194
7.5.2開發(fā)過程中裂縫動態(tài)參數(shù)預測196
7.5.3裂縫性儲層應力敏感性197
7.6裂縫應力敏感性影響因素分析200
7.6.1裂縫應力敏感性與巖石力學參數(shù)的關系200
7.6.2裂縫應力敏感性與儲層物理參數(shù)的關系201
7.6.3裂縫應力敏感性與地應力的關系203
7.7壓裂裂縫擴展規(guī)律分析204
7.7.1壓裂裂縫擴展方向205
7.7.2壓裂改造效果影響因素分析207
7.7.3壓裂裂縫帶兩翼不等長擴展規(guī)律211
7.8裂縫性儲層開發(fā)建議212
7.8.1井口注水壓力預測212
7.8.2壓裂位置的優(yōu)選214
第8章結論與展望216
參考文獻221
附錄1巖石三軸力學實驗測試結果247
附錄2巖石聲發(fā)射實驗測試結果250
附錄3水平井改造參數(shù)253
編后記263