脆性岩储层裂缝定量预测的尝试.pdfVIP

第 5 卷　第 1 期 地 质 力 学 学 报 V o l. 5　N o. 1 　1 9 9 9 年 3 月 JOU RN A L O F GEOM ECHAN IC S M ar . 1 9 9 9　 　　文章编号: 100666 16 ( 1999) 0 1007684 脆性岩储层裂缝定量预测的尝试 宋 惠 珍 国家地震局地质研究所, 北京　100029 ( ) 摘　要: 本文由四部分内容组成: 1 根据格里菲斯强度理论, 讨论了脆性岩层在应力 ( ) 场 约定张为正 作用下, 格里菲斯强度理论的一种破裂准则表示式及其在储层裂缝 分析中的应用; (2) 给出碳酸盐岩储层古应力场定量分析的三种数学力学模型和计算 方法以及古裂缝定量预测可靠程度; (3) 提出储层有效张应力概念及描述潜在张裂缝 的方法; (4) 提供某油田碳酸盐岩储层张裂缝的预测图及其以后通过钻井的检验。 关键词: 格里菲斯强度理论; 古应力和古裂缝; 储层有效张应力; 储层张裂缝预测 分类号: O 3461; T E 1; P 6 1813022　　　　　文献标识码:A 0　引言 碳酸盐岩储层评价的一个关键问题是对裂缝发育程度和优势走向的估计。现今油田对裂 缝储层储量估算主要依据钻井岩心裂缝观测资料和测井技术特别是成像测井方法解释的裂缝 资料。显然, 由少数井筒裂缝情况推广到整个储层, 其可靠性较低。国内外大量岩心裂缝资料 提供了一个基本事实是碳酸盐岩储层以构造裂缝 占优势, 或者说对油、气、水储存空间起主要 作用的是构造裂缝。由此出发, 作者将格里菲斯强度理论与脆性岩储层构造应力分析相结合, 确定储层潜在张裂缝方位及发育强度, 给出碳酸盐岩储层潜在张裂缝定量预测的一种途径, 通 过某油田酸化试井和钻井检验, 证实这种尝试可以应用于脆性岩储层裂缝预测。 1　脆性岩储层潜在裂缝判别 11　格里菲斯强度理论的一种破裂准则表示式 [ 1 ] 格里菲斯强度理论已被用于阐明脆性岩石的破裂机制 。格里菲斯强度理论主要包含三 ( ) 点内容: 1 材料内部存在许多杂乱的细微裂痕, 形状类似扁平状椭圆, 其长短轴分别为 2a 和 2b, 轴比很小; (2) 相邻裂痕之间不存在相互影响; (3) 忽略材料特性的局部变化。假设构造裂缝 收稿 日期: ( ) 作者简介: 宋惠珍 1935 , 女, 研究员, 博士生导师, 主要从事数值模型、地震应力场计算、断层力学计算、地震危险性分 析、油气储层应力场计算、储层构造裂缝定量研究。 76 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 形成之前, 碳酸盐岩储层材料符合格里菲斯强度模型。可在椭圆裂痕局部坐标 平面内按弹 x y ( ) 性理论计算裂痕周边上的切向应力 图 1 。由图 1 可知, 作用于椭圆裂痕周边材料上的正应力 、 及剪应力 , 与主应力 、 有 x y x y 1 2 ( 下列关系 约定张为正, 即代数值 1 2 ) : + - 1 2 1 2