地质力学模型的裂缝密度：在美国怀俄明州格林河盆地布卢森林三维地震勘探中的应用

• 作者: S．J．WILKINS 朱起煌（校） 梁慧（译）
• 来源期刊: 石油地质科技动态
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地质力学模型 三维地震勘探 裂缝密度 怀俄明州 盆地 林河 美国 应用
• 年，卷（期）: 2008,（6）
• 页码范围: 71-90
• 页数: 20页
• 分类号: P631.4

摘要

为了预测与断裂作用有关的低于地震分辨率的裂缝密度，本文提出了一种地质力学方法。该方法采用了由美国怀俄明州格林河盆地三维地震解释结果调整的边界元模型。地震资料显示，该盆地经历了两期重要的变形：（1）早期为近于ESE走向的挤压收缩，在NNE-SSW走向的基底卷入逆断层体系和相关的披盖褶皱上得到了吸收；（2）较晚的扭张期，由ENE-WSW走向的正断层吸收，而这些正断层是优先发育于披盖褶皱顶部以上的上盘的。这些模型预测了每个变形期裂缝密度的不同空间分布。在第一个变形期，剪切破坏的发生概率在逆断层下盘的上部象限（即前翼）增大，而且最强的剪切破坏分布在断层上可以观测的最大倾向滑动位移区附近。在第二个变形期，沿正断层走向和一般的NE走向发育节理的可能性变大。地震速度的各向异性数据证实，地质力学模型对这两个变形期各向异性很强，构造在位置和方位方面的预测是和预测的节理和断层密度增大区相对应的。低孔隙度岩石的油气产量大多取决于储层内裂缝系统的特征。水力传导裂缝可以由断层（平行于裂缝面的剪切位移）和节理（垂直于裂缝面的张开位移）组成，但断层和节理也可以成为流体流动的遮挡。在最初的剪切破裂阶段，压实或胶结的致密岩石趋于膨胀，而疏松、多孔的岩层趋于压实（Paterson＆Wong2005）。随着应变加大，可以认为会出现断层封闭层，其主要原因是在断层带内形成了低渗透率的断层泥和／或夹带了页岩，同时还有断层带内胶结和超压等次要作用机理。使断层具有封闭性的机理有多种，而使节理降低孔隙度／渗透率的主要机理只有胶结作用（例如Laubach等2004）。但在许多情况下，胶结物不是连续分布的，而是桥接在节理面的张开部分。虽然还不能预测胶结物的桥�