狄貴東,孫贊東,龐雄奇,劉立峰

(1.中國石油大學(xué)(北京)地質(zhì)地球物理綜合研究中心,北京102249;2.中國石油大學(xué)(北京)盆地與油藏研究中心,北京102249)

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應(yīng)力場模擬約束下的碳酸鹽巖裂縫綜合預(yù)測——以塔中地區(qū)ZG8井區(qū)為例

狄貴東1,2,孫贊東1,龐雄奇2,劉立峰1

(1.中國石油大學(xué)(北京)地質(zhì)地球物理綜合研究中心,北京102249;2.中國石油大學(xué)(北京)盆地與油藏研究中心,北京102249)

摘要:針對疊前各向異性裂縫檢測方法對單組裂縫預(yù)測有效、對多組裂縫發(fā)育區(qū)表現(xiàn)為弱各向異性的特點(diǎn),提出應(yīng)力場模擬約束下的裂縫綜合預(yù)測思路。首先通過有限元分析模擬的構(gòu)造應(yīng)力場識別出單組及多組裂縫發(fā)育區(qū),將其作為地震預(yù)測手段的宏觀約束,然后在單組裂縫發(fā)育區(qū)域優(yōu)選疊前各向異性裂縫檢測結(jié)果,在多組裂縫發(fā)育區(qū)域優(yōu)選曲率等疊后地震屬性預(yù)測結(jié)果。將該方法應(yīng)用于塔中地區(qū)ZG8井區(qū)鷹山組碳酸鹽巖裂縫型儲層綜合預(yù)測，結(jié)果與該區(qū)測井解釋結(jié)果以及構(gòu)造環(huán)境具有很好的一致性,說明應(yīng)力場模擬約束下的裂縫綜合預(yù)測思路可行,為復(fù)雜碳酸鹽巖裂縫預(yù)測提供了一條新的途徑。

關(guān)鍵詞：碳酸鹽巖;裂縫預(yù)測;疊前各向異性反演;應(yīng)力場模擬

目前,疊前縱波方位各向異性反演因其很強(qiáng)的實(shí)用性而被廣泛應(yīng)用于小尺度定向裂縫發(fā)育帶的預(yù)測,并取得了一定的效果[1-4]。但由于地質(zhì)歷史時(shí)期多組裂縫的存在會削弱地震縱波方位各向異性的特征[5],利用該方法無法準(zhǔn)確表征多組裂縫的發(fā)育。20世紀(jì)90年代末以來,越來越多的學(xué)者開始以構(gòu)造應(yīng)力場理論為指導(dǎo),應(yīng)用有限元方法預(yù)測應(yīng)力的分布,通過破裂準(zhǔn)則對古應(yīng)力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判別,達(dá)到有效識別宏觀裂縫發(fā)育帶及裂縫方位的目的[6-10]。本文以塔中地區(qū)ZG8井區(qū)鷹山組碳酸鹽巖裂縫型儲層為例,提出地震裂縫預(yù)測與構(gòu)造應(yīng)力場模擬相結(jié)合的綜合配套技術(shù)思路。在應(yīng)力場模擬的單組裂縫發(fā)育區(qū)域采用疊前各向異性反演的結(jié)果,而應(yīng)力場模擬的多組裂縫發(fā)育區(qū)域采用疊后預(yù)測結(jié)果(如曲率屬性等)作為疊前預(yù)測結(jié)果的補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)對裂縫預(yù)測結(jié)果的進(jìn)一步優(yōu)化,提高裂縫型儲層的預(yù)測精度,有效指導(dǎo)研究區(qū)井位部署。

1研究區(qū)地質(zhì)背景及裂縫發(fā)育期次

塔中地區(qū)位于塔里木盆地中央隆起區(qū)中部,東與塔東低凸起相連,西與巴楚斷隆相接,北部緊鄰滿加爾凹陷,南部為塘古孜巴斯凹陷,是一個(gè)長期發(fā)育的繼承性隆起[11],呈北西向展布。ZG8井區(qū)位于塔中隆起北斜坡西部(圖1),受古隆起多期調(diào)整改造的影響,形成了中—晚加里東期北西向逆沖斷裂及早海西期北東向走滑斷裂[12]。伴隨構(gòu)造運(yùn)動及斷裂的形成,該區(qū)裂縫具有多期成因、多期改造、多期充填的特點(diǎn)[13]。通過普通薄片、鑄體薄片和巖心觀察裂縫的產(chǎn)狀、組系展布以及裂縫之間的切割關(guān)系等發(fā)現(xiàn),該區(qū)鷹山組碳酸鹽巖裂縫型儲層有效裂縫以溶蝕縫及構(gòu)造裂縫為主,且具有早期裂縫被晚期裂縫切割的特點(diǎn)(圖2)。全區(qū)裂縫發(fā)育于中—晚加里東期、海西期及燕山-喜山期,其中中—晚加里東期及海西期為裂縫發(fā)育的主要時(shí)期,燕山-喜山期裂縫細(xì)小,且規(guī)模較小[14-16]。

圖1　研究區(qū)區(qū)域位置

圖2　研究區(qū)奧陶系典型裂縫鏡下特征(據(jù)塔里木油田勘探開發(fā)研究院)a 顆粒泥晶灰?guī)r,溶蝕縫發(fā)育,晚期縫切割早期構(gòu)造裂縫; b 亮晶砂屑灰?guī)r,3條裂縫方解石脈相交; c 亮晶砂屑灰?guī)r,海西期羽狀橙黃色方解石脈切割2條早期暗橙紅色方解石脈

2應(yīng)力場模擬約束下的裂縫綜合預(yù)測

2.1研究思路

針對疊前各向異性裂縫檢測方法對單組裂縫預(yù)測有效、對多組裂縫發(fā)育區(qū)表現(xiàn)為弱各向異性的特點(diǎn),我們將研究區(qū)有限元分析的應(yīng)力場方位信息作為該地區(qū)地震裂縫預(yù)測的約束,在應(yīng)力場模擬的單組裂縫發(fā)育區(qū)域采用疊前各向異性反演的結(jié)果,而在多組裂縫發(fā)育區(qū)域采用疊后地震預(yù)測結(jié)果作為疊前預(yù)測結(jié)果的補(bǔ)充,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜碳酸鹽巖裂縫型儲層的精確預(yù)測。圖3為應(yīng)力場模擬約束下的裂縫綜合預(yù)測研究思路。

圖3　應(yīng)力場模擬約束下的裂縫綜合預(yù)測研究思路

2.2疊前各向異性裂縫反演

在疊前各向異性裂縫反演方法中,最常用的PP波反射系數(shù)近似方程是Ruger近似方程[17]。該方程基于HTI介質(zhì)假設(shè),且適用于上下兩層介質(zhì)速度和密度相差不大、弱各向異性介質(zhì)的情況。當(dāng)入射角相對較小時(shí),該方程由以下方式表達(dá)：

(1)

式中：A為AVO截距,Biso代表各向同性梯度,Bani代表各向異性梯度,φs代表裂縫方位,i代表入射角,φ代表采集方位角。利用方程(1)進(jìn)行反演時(shí),理論上需要利用寬方位采集的地震資料,并且對噪聲非常敏感。

分析ZG8井區(qū)地震數(shù)據(jù)的偏移距和方位角分布可知，該區(qū)地震道集屬于典型的窄方位(即有限方位)資料，且在10°～61°范圍內(nèi)覆蓋次數(shù)較高。將該范圍數(shù)據(jù)按13°一個(gè)方位角劃分成4個(gè)方位角道集，分別對應(yīng)方位角為16°，29°，42°，55°的數(shù)據(jù)體；基于縱波方位各向異性的Ruger反射近似，通過加入壓噪因子，使用奇異值分解方法(Sigular Value Decomposition,SVD)，實(shí)現(xiàn)了含噪聲和有限方位條件下的疊前各向異性裂縫反演(圖4)[1]。圖5為ZG8井區(qū)兩口典型井B201和A461周圍的裂縫各向異性顯示，兩口井成像測井解釋目的層裂縫均較發(fā)育，分別為34條/315m(圖5a)和31條/332m(圖5b)。由圖5可見，以單組裂縫發(fā)育為主(NE向?yàn)橹?的B201井點(diǎn)周圍反演結(jié)果表現(xiàn)為強(qiáng)各向異性，各向異性值為4.2×106，與實(shí)際情況吻合；而以多組裂縫發(fā)育為主(NE向及NW向?yàn)橹?的A461井點(diǎn)周圍表現(xiàn)為弱各向異性，各向異性值為2.1×106，不能被準(zhǔn)確預(yù)測，這是由于隨著裂縫之間夾角的增大，介質(zhì)的各向異性程度趨于減弱[5]。

圖4　裂縫各向異性反演的裂縫密度分布

顯然,疊前各向異性裂縫反演在單組裂縫發(fā)育區(qū)具有很強(qiáng)的實(shí)用性,但對于多組裂縫發(fā)育部位,需要結(jié)合應(yīng)力場模擬結(jié)果的約束才能實(shí)現(xiàn)更為準(zhǔn)確的裂縫預(yù)測。

2.3應(yīng)力場模擬

應(yīng)力場模擬主要是通過有限元分析實(shí)現(xiàn)裂縫宏觀預(yù)測的目的[7,9]。其過程主要包括三維單元網(wǎng)格劃分及巖石力學(xué)參數(shù)確定、應(yīng)力邊界條件及邊界約束等。

2.3.1三維單元網(wǎng)格劃分及巖石力學(xué)參數(shù)確定

在研究區(qū)鷹山組中—晚加里東期及海西期古構(gòu)造恢復(fù)的基礎(chǔ)上建立地下地質(zhì)模型,采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方法對其進(jìn)行四面體網(wǎng)格剖分。通過疊前AVO反演得到海西期應(yīng)力場模擬的巖石力學(xué)參數(shù)(圖6),逆沖斷裂及走滑斷層的彈性模量賦予地層的1/2,泊松比賦予地層的1/3,密度與地層相當(dāng)。根據(jù)前人力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化趨勢(表1),將疊前AVO反演得到的巖石力學(xué)參數(shù)予以相應(yīng)比例變化后作為中—晚加里東期應(yīng)力場模擬的巖石力學(xué)參數(shù),逆沖斷裂彈性模量賦予地層的1/2,其它參數(shù)基本不變。

圖5　B201井(a)和A461井(b)周圍的裂縫各向異性反演結(jié)果與測井解釋結(jié)果對比

圖6　基于疊前AVO反演結(jié)果得到的海西期泊松比平面分布

2.3.2應(yīng)力邊界條件及邊界約束

根據(jù)研究區(qū)構(gòu)造環(huán)境特征,應(yīng)力場模擬采用面約束,地質(zhì)模型邊界條件的設(shè)置為：頂面是自由面,在底部界面垂直方向進(jìn)行剛性約束,保證模型沒有整體的剛體平動和轉(zhuǎn)動,四周界面為受力面。中—晚加里東期由于古昆侖山造山運(yùn)動的影響,主要受到SW—NE方向的構(gòu)造擠壓作用;海西期在古阿爾金造山運(yùn)動及南天山造山運(yùn)動的影響下,主要受到NE,SE方向的作用力(圖7)。結(jié)合前人聲發(fā)射試驗(yàn)及測試結(jié)果,確定加里東期最大主壓應(yīng)力有效值為51.97MPa,海西期最大主壓應(yīng)力有效值為41MPa[10,18]。海西期走滑斷裂以水平方向?yàn)樽畲笾鲬?yīng)力和最小主應(yīng)力、以垂直方向?yàn)橹虚g主應(yīng)力進(jìn)行載荷;逆沖斷裂以水平方向?yàn)樽畲笾鲬?yīng)力和中間主應(yīng)力、垂直方向?yàn)樽钚≈鲬?yīng)力進(jìn)行載荷。中—晚加里東期逆沖斷裂以垂直方向?yàn)樽钚≈鲬?yīng)力、水平方向?yàn)樽畲笾鲬?yīng)力和中間主應(yīng)力進(jìn)行載荷。各期的約束條件如表2所示。

2.3.3應(yīng)力場模擬結(jié)果分析

基于有限元分析方法的應(yīng)力場模擬結(jié)果如圖8 所示。在多組裂縫發(fā)育的A47C井、A10井位置,中—晚加里東期模擬的最大主應(yīng)力方向(圖8a)與區(qū)域應(yīng)力場方向(SW方向)一致,而海西期由于受到NE方向和SE方向的構(gòu)造擠壓,模擬的最大主應(yīng)力方向偏轉(zhuǎn)較大,以北西向?yàn)橹?圖8b)。

表1　應(yīng)力場模擬的巖石力學(xué)參數(shù)[10,18]

圖7　中—晚加里東期及海西期載荷方向

在應(yīng)力場模擬得到主應(yīng)力的基礎(chǔ)上,用有效張應(yīng)力來描述裂縫發(fā)育程度是一個(gè)切實(shí)有效的方法。由三維格里菲斯破裂準(zhǔn)則[7,19]可知：

(2)

(3)

式中：β為格氏橢圓裂隙長軸與最大主壓應(yīng)力軸之間的夾角,約定張為正;σT為應(yīng)力場模擬的最大主應(yīng)力σ1,中間主應(yīng)力σ2和最小主應(yīng)力σ3的函數(shù)。假設(shè)巖石破裂時(shí)的局部抗張強(qiáng)度為σT2,若σT/σT2≥1,表示該點(diǎn)處巖石趨于破裂或已破裂,取中—晚加里東期抗張強(qiáng)度為5.81MPa,海西期抗張強(qiáng)度為5.80MPa[10,20],此時(shí)通過參數(shù)求取β,可以獲得區(qū)內(nèi)裂縫方位的分布。

圖9為研究區(qū)中—晚加里東期及海西期應(yīng)力場模擬的裂縫方位分布和測井解釋的裂縫方位,可以看出,基于應(yīng)力場模擬的裂縫方位與測井解釋的結(jié)果具有很好的一致性。根據(jù)中—晚加里東期及海西期的裂縫方位,可以劃分出單組及多組裂縫發(fā)育范圍：如果兩期模擬出的裂縫方位相同或夾角較小,可以認(rèn)為是單組裂縫;反之,為多組裂縫。圖9黃綠色區(qū)域代表多組裂縫發(fā)育區(qū)域，可以看出,多組裂縫發(fā)育區(qū)域主要為受海西期構(gòu)造運(yùn)動影響較大的NE向走滑斷裂兩側(cè)、斷裂破碎帶、斷層交叉部位及局部構(gòu)造位置。

表2　應(yīng)力場模擬的約束條件

中—晚加里東期海西期底部邊界剛性約束底部邊界剛性約束東北邊界剛性約束東北邊界30～41MPa東南邊界y方向約束東南邊界30～41MPa西北邊界y方向約束西北邊界y方向約束西南邊界30.00～51.97MPa西南邊界y方向約束

圖8　中—晚加里東期(a)和海西期(b)應(yīng)力分布 (藍(lán)色和白色箭頭分布代表最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力方向)

圖9　海西期和中—晚加里東期應(yīng)力場模擬的裂縫方位

2.4裂縫綜合預(yù)測效果

圖10為研究區(qū)鷹山組碳酸鹽巖裂縫型儲層綜合預(yù)測平面分布,紅色和綠色為單組裂縫發(fā)育區(qū)疊前預(yù)測的結(jié)果,黃色和粉色為多組裂縫發(fā)育區(qū)疊后識別的結(jié)果,綠色柱子代表測井解釋的裂縫線密度,可見裂縫綜合預(yù)測的結(jié)果與測井解釋結(jié)果能夠很好地吻合。從圖10還可以看出,研究區(qū)裂縫沿構(gòu)造褶皺部位發(fā)育,在NW向逆沖斷裂、NE向走滑斷裂的走向方向及斷層相交部位也有裂縫的形成,而次級走滑斷裂的斜列狀末端(A47C井區(qū)域)及尾端羽裂位置(A10井以北)處于張剪性環(huán)境的斷裂破碎帶,發(fā)育裂縫型儲層。

圖10　鷹山組裂縫綜合預(yù)測平面分布

綜合預(yù)測在研究區(qū)取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果。如A102井在6022.5～6410.0m預(yù)測裂縫發(fā)育,實(shí)鉆結(jié)果以裂縫-孔洞型儲層為主,由于裂縫的存在改善了儲層物性,該井產(chǎn)油74.70t/d。新投產(chǎn)的A11-H3井孔隙-裂縫發(fā)育,鉆至目的層6302.7m漏失鉆井液813m3,產(chǎn)油31.68t/d。A101井預(yù)測裂縫不發(fā)育,實(shí)鉆顯示該井以Ⅲ類儲層(低產(chǎn)油層)為主。

3結(jié)論與認(rèn)識

將地震預(yù)測方法與構(gòu)造應(yīng)力場模擬結(jié)合,在應(yīng)力場模擬的單組裂縫發(fā)育區(qū)域采用疊前各向異性反演的結(jié)果,而應(yīng)力場模擬的多組裂縫發(fā)育區(qū)域采用疊后預(yù)測結(jié)果(如曲率屬性等)作為疊前預(yù)測結(jié)果的補(bǔ)充,可以實(shí)現(xiàn)對裂縫預(yù)測結(jié)果的進(jìn)一步優(yōu)化,提高裂縫型儲層的預(yù)測精度,有效指導(dǎo)井位部署。

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(編輯：戴春秋)

作者須知

1對稿件的技術(shù)要求

《石油物探》是一份專業(yè)技術(shù)期刊，原則上要求來稿是關(guān)于地球物理技術(shù)的基礎(chǔ)理論和方法技術(shù)及其應(yīng)用研究成果的文章。為豐富《石油物探》的內(nèi)容，擴(kuò)大《石油物探》的信息量，在石油物探領(lǐng)域具有應(yīng)用前景的其他專業(yè)的方法和技術(shù)，《石油物探》也將給予報(bào)導(dǎo)和介紹。

2投稿注意事項(xiàng)

1) 稿件必須是未在公開發(fā)行刊物上發(fā)表的。

2) 作者投稿時(shí)請登陸《石油物探》網(wǎng)站http:∥gpp.geophysics.cn注冊后進(jìn)行在線投稿(Word格式的電子文檔)，注冊時(shí)請務(wù)必填寫您詳細(xì)的聯(lián)系地址、郵政編碼、聯(lián)系電話、手機(jī)號碼和E-mail等，以確保能聯(lián)系上作者本人。在通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行網(wǎng)上投稿的同時(shí)請給本刊投稿郵箱njsywt@163.net發(fā)一份備份文檔。

3) 稿件請附上第一作者的情況簡介，包括姓名、性別、出生年月、職稱或?qū)W位以及研究方向。

3編輯部對來稿的處理

編輯部對所有來稿都登記在冊，然后根據(jù)來稿的內(nèi)容聘請有關(guān)專家從學(xué)術(shù)角度進(jìn)行審讀，稿件處理時(shí)間一般不超過3個(gè)月。無論稿件是否采用，編輯部都會給作者一個(gè)詳細(xì)的答復(fù)。稿件一旦發(fā)表，編輯部將按國家新聞出版總署相關(guān)文件給付稿酬。

4編輯部信息

網(wǎng)址：http:∥gpp.geophysics.cnE-mail:njsywt@163.net電話：(025)68109811

5對稿件的內(nèi)容和編輯要求

5.1論文的基本組成

包括中英文對照題名、作者姓名、單位及所在城市和郵編、摘要、關(guān)鍵詞、參考文獻(xiàn)，以及引言、方法、結(jié)果、結(jié)束語或結(jié)論等。

1) 題名：題名是標(biāo)識不是句子，要用盡可能少的詞表達(dá)文章的主題，一般字?jǐn)?shù)不超過20個(gè)。特殊情況下可以添加副標(biāo)題。

2) 摘要：文章的摘要應(yīng)是一篇完整的短文。摘要一般包括研究的目的、方法、結(jié)果和結(jié)論等。摘要要客觀真實(shí)地反映論文內(nèi)容，著重反映新的信息和作者特別強(qiáng)調(diào)的觀點(diǎn)，不能有評價(jià)性的語句，也不是論文內(nèi)容的補(bǔ)充。摘要應(yīng)采用第三人稱的寫法，不使用“本文”、“本工作”、“作者”等作主語。

3) 關(guān)鍵詞：應(yīng)為3～8個(gè)，一般以5個(gè)為宜。

4) 引言：簡述研究背景、相關(guān)領(lǐng)域的研究歷史與現(xiàn)狀、研究意義、采用的理論和方法技術(shù)，取得的成果等。

5) 方法：方法是一篇文章的靈魂，要詳細(xì)描述。必要的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)可以用附錄形式放在文章的最后。

6) 結(jié)果：結(jié)果部分是對方法技術(shù)的應(yīng)用和驗(yàn)證，因此，實(shí)例或?qū)嶒?yàn)結(jié)果應(yīng)有明顯的效果，并加以分析。

7) 討論和結(jié)論(結(jié)束語)：包括對方法技術(shù)和結(jié)果的歸納(不是摘要簡單的重復(fù))，存在的問題和下一步的研究方向，應(yīng)用前景等。

8) 參考文獻(xiàn)：采用順序編碼制在文中標(biāo)注，文后參考文獻(xiàn)需按照標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行著錄，為中英文對照格式。

9) 附錄：所有附錄都要有標(biāo)題，例如，“附錄A××××××”。在每一個(gè)附錄中，方程和圖的標(biāo)號從1開始，例如，A-1，A-2，……。

10) 基金項(xiàng)目：2016年起，基金項(xiàng)目需提供中英文對照的項(xiàng)目類別和編號。具體格式見網(wǎng)站詳細(xì)作者須知。

5.2幾點(diǎn)具體規(guī)定

1) 圖：來稿請附彩色清晰圖件，所有圖件放在文中相應(yīng)位置。每幅圖都必須有一個(gè)圖名，圖名具有自明性。圖上的標(biāo)注一定要簡單、清晰、明了。凡是有數(shù)據(jù)的坐標(biāo)，一定要有量和單位，單位必須采用國際單位制。盡量使用數(shù)字化圖件。

2) 表：標(biāo)題放在表的上方。應(yīng)使用三線表，即表的頂、底線和表頭線。圖、表中量和單位的表示方法一致。

6獎(jiǎng)勵(lì)

凡是基金資助項(xiàng)目論文(863,973,國家科技重大專項(xiàng)和國家自然基金等)以及按照本須知要求撰寫的論文，經(jīng)審閱同意發(fā)表的本刊將優(yōu)先錄用。

7論文的基本格式參見本刊網(wǎng)站“常用下載”中的“論文基本格式”

本“作者須知”參考了Geophysics的來稿須知、《GB/T 7714-2015信息與文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》、《科技書刊標(biāo)準(zhǔn)化18講》和《中國石油化工集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)期刊編排規(guī)范使用指南》。

《石油物探》第八屆編委會人員名單

學(xué) 術(shù) 顧 問(按姓氏筆畫排序)

馬永生劉光鼎李陽楊文采金之鈞

曹耀峰康玉柱滕吉文

主 任 委 員曲壽利

副主任委員(按姓氏筆畫排序)

王延光王勇王敏李上卿李峰

張永剛趙邦六趙殿棟查樹貴郭建

敬朋貴蔡其新管路平漆立新

編委(按姓氏筆畫排序)

于興河王世星王西文王華忠王仰華(英國)

王尚旭王國力王炳章王赟云美厚

文曉濤方伍寶尹成甘利燈印興耀

呂公河朱鉉朱生旺朱立華朱成宏

劉一峰劉文嶺劉書會劉財(cái)劉法啟(美國)

劉學(xué)偉劉洋孫建國孫贊東嚴(yán)又生

嚴(yán)良俊李宗杰李彥鵬李振春何兵壽

宋桂橋張宇(美國)張軍華陸文凱陳小宏

陳本池陳生昌林伯香趙改善趙群

胡天躍胡中平胡光輝姚姚顧漢明

徐基祥殷厚成凌云郭全仕唐建明

黃中玉黃建平曹輝董守華董良國

韓文功韓立國潘冬明魏建新魏修成

魏嘉

主編楊勤勇

常務(wù)副主編嚴(yán)建文

副主編潘宏勛蔡倆

Comprehensive fracture prediction technology constrained by stress field simulation:a case study from ZG8 area of central Tarim Basin

DI Guidong1,2,SUN Zandong1,PANG Xiongqi2,LIU Lifeng1

(1.LaboratoryforIntegrationofGeologyandGeophysics,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China;2.BasinandReservoirResearchCenter,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China)

Abstract:Accurate fracture prediction plays a significant role in the exploration of carbonate reservoirs.However,it is difficult to identify fractures due to extremely complex anisotropic characteristics in fractured carbonate reservoirs.The paper integrates seismic technique with geology means to comprehensively quantitatively predict fracture.On the one hand,pre-stack P-wave anisotropic inversion is adopted to obtain fracture density and orientation.On the other hand,3D post-stack seismic attributes analysis is employed to detect relatively large-scale fracture.In addition,stress field simulation based on finite element analysis is used to discriminate single and multiple sets of fractures.Subsequently,the stress simulation result is used to constrain the results from seismic prediction to optimally characterize fractures.Finally,the method of combining the results from pre-stack and post-stack results with outcomes from stress analysis is applied for fracture prediction in ZG8 area of Tarim Basin,where fractures are comprehensively developed.The results are in good agreement with FMI information and geologic settings,which suggests that the combination of seismic detection method and stress field prediction is a feasible way to delineate fracture property in complex carbonate reservoirs.

Keywords:carbonate,fracture prediction,pre-stack anisotropic inversion,stress field simulation

文章編號：1000-1441(2016)01-0150-07

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2016.01.019

中圖分類號：P631

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05004003)、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2011CB201103)項(xiàng)目聯(lián)合資助。

作者簡介：狄貴東(1984—),男,博士在讀,主要從事地質(zhì)、地震綜合研究及儲層預(yù)測工作。

收稿日期：2015-03-25;改回日期：2015-07-14。

狄貴東,孫贊東,龐雄奇,等.應(yīng)力場模擬約束下的碳酸鹽巖裂縫綜合預(yù)測[J].石油物探,2016,55(1):-156

DI Guidong,SUN Zandong,PANG Xiongqi,et al.Comprehensive fracture prediction technology constrained by stress field simulation:a case study from ZG8 area of central Tarim Basin[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2016,55(1):-156

This research is financially supported by the National Science and Technology Major Project of China (Grant No.2011ZX05004003) and the National Key Basic Research and Development Program of China (973 Program) (Grant No.2013CB201103).