致密砂岩储层天然裂缝建模方法研究进展

• 作者: 林承焰 李辉 任丽华 董春梅 李师涛 梁书义
• 来源期刊: 地球物理学进展
• 关键词: 裂缝建模 力学机理 地质力学 有限元模拟 离散元模拟
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 应用地球物理学Ⅰ(油气及金属矿产地球物理勘探)
• 页码范围: 1803-1814
• 页数: 12页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/pg2020DD0429

摘要

致密砂岩储层中天然裂缝的存在极大影响储层非均质性与渗流储集空间.精准刻画三维裂缝空间展布,是目前致密砂岩储层亟待解决的问题.本文基于天然裂缝形成力学机理,将建模方法分为基于岩石破裂瞬态的有限元分析方法和基于裂缝扩展过程的离散元分析方法.其中有限元方法分为基于岩石破裂准则的建模方法,和基于能量守恒的建模方法;离散元方法分为基于多物理场真三轴实验的裂缝扩展建模方法,以及基于实时CT扫描三维岩石破裂过程的建模方法.本文结合实际工区案例系统介绍了四类方法的原理、特征及优缺点,并在最后对基于裂缝成因的天然裂缝建模方法的发展趋势进行展望.研究结果表明:基于破裂准则的建模方法适合岩石破坏形式单一,较为均质的储层,是一种能够快速判断裂缝空间展布的半定量方法.基于能量守恒的建模方法适合绝大多数裂缝系统,是一种能够针对复杂构造、强非均质储层进行三维定量建模的方法.基于多物理场真三轴实验的裂缝扩展建模方法具有还原真实裂缝形成环境的优势,是进行深层-超深层储层裂缝建模的最佳选择.基于实时CT扫描三维岩石破裂过程的建模方法具有对岩石破裂过程实时三维成像,直接构建立体模型的优势,适用千复杂岩体内部裂缝建模研究工作.