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第五章储层裂缝裂缝是油气储层特别是裂缝性储层的重要储集空间，更是良好的渗流通道。
世界上许多大型、特大型油气田的储集层即为裂缝性储层。
作为一种特殊的孔隙类型，裂缝的分布及其孔渗特征具有其独有的复杂性，它不象正常孔隙那样通过沉积相、成岩作用及岩心分析能够较为容易地预测和评价。
由于裂缝的存在对油气储层的勘探和开发会导致很大的影响，因而对油气储层中裂缝的研究就显得十分重要。
本章主要介绍裂缝系统的成因、裂缝的基本参数、孔渗性以及裂缝的探测和预测方法。
第一节裂缝的成因类型及分布规律所谓裂缝，是指岩石发生破裂作用而形成的不连续面。
显然，裂缝是岩石受力而发生破裂作用的结果。
本节分别从力学和地质方面简要介绍裂缝的成因分类及分布规律。
一、裂缝的力学成因类型在地质条件下，岩石处于上覆地层压力、构造应力、围岩压力及流体(孔隙)压力等作用力构成的复杂应力状态中。
在三维空间中，应力状态可用三个相互正交的法向变量(即主应力)来表示，以分量σ1、σ2、和σ3别代表最大主应力、中间主应力和最小主应力(图5-1)。
在实验室破裂试验中，可以观察到与三个主应力方向密切相关的三种裂缝类型，即剪裂缝、张裂缝(包括扩张裂缝和拉张裂缝)及张剪缝。
岩石中所有裂缝必然与这些基本类型中的一类相符合。
图5-1 实验室破裂实验中三个主应力方向及潜在破裂面的示意图图中A示扩张裂缝，B、C表示剪裂缝1.剪裂缝剪裂缝是由剪切应力作用形成的。
剪裂缝方向与最大主应力(σ1)方向以某一锐角相交(一般为30°)，而与最小主应力方向(σ3)以某一钝角相交。
在任何的实验室破裂实验中，都可以发育两个方向的剪切应力(两者一般相交60°)，它们分别位于最大主应力两侧并以锐角相交(图5-1)。
当剪切应力超过某一临界值时，便产生了剪切破裂，形成剪裂缝。
根据库伦破裂准则，临界剪应力与材料本身的粘结强度(τo)及作用于该剪切平面的正应力(σn)和材料的内摩擦系数(μ)有关，即，τ临界＝τo＋μσn剪裂缝的破裂面与σ1－σ2面呈锐角相交，裂缝两侧岩层的位移方向与破裂面平行，而且裂缝面上具有“擦痕”等特征。
第40卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.40，No. 1 2011年11月 Liaoning Chemical Industry November，2011储层天然裂缝识别技术研究杨 丽1，彭志春2（1.西安石油大学油气资源学院， 陕西 西安 710065； 2. 中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057）摘 要：针对裂缝性油气藏勘探开发的热点、重点和难点问题进行了论述。
研究认为裂缝形成机理及发育特征识别技术成为广泛研究的热点和低孔、低渗储层评价的关键。
同时，储层裂缝发育机制的复杂性决定了裂缝发育特征识别技术的难度，特别是天然裂缝的识别技术的研究仍是当前研究的难点，其对天然裂缝分布特征的认识准确与否，直接关系到对裂缝性储层的评价，影响地质储量的计算和经济评价，甚至关系到一个油气田能否顺利投入开发。
关 键 词：天然裂缝；岩心观测；曲线变化率；地层因素比值； R/S变尺度中图分类号：TE 122.2+1 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2011）11-1167-04油气藏研究的核心内容是储层研究，不仅因为储层是油气储集的场所，更是油气藏开发的对象。
近年来，随着油气田勘探及开发技术的持续进步，裂缝型油气藏已经成为一个重要的勘探开发新领域[1]。
裂缝性油气藏勘探开发的关键是储层裂缝的识别与预测。
随着革命性新测井技术的广泛应用、测井方法研究程度的不断加深以及现代数学手段的持续推广，关于裂缝性储层的研究虽还没有一套非常成熟的表征技术方法，但是，在储层裂缝识别、预测等方面已经取得了一定的成果。
本文在整理消化吸收国内外裂缝研究成果的基础上，对储层天然裂缝识别技术进行了综合研究。
1 天然裂缝对油田开发的影响以成因分类，储集层天然裂缝可以分为构造裂缝和非构造裂缝（如成岩裂缝等）。
但在实际的天然裂缝研究中，按照区域裂缝和构造裂缝分类更便于开展研究工作[ 2-4]。
裂缝性油藏水驱开发特征明显：注入水沿裂缝快速窜进，沿裂缝发育方向上的采油井最先遭到暴性水淹，油藏在短时间内就进入高含水阶段，非主裂缝延展方向驱油效果差，综合采收率低下，产量损失严重。
页岩气地下储层裂缝特征分析方法研究页岩气地下储层裂缝特征分析方法研究摘要：页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，其开发利用具有重要的战略意义。
而页岩气成藏特点中的裂缝系统是页岩气储层中气体运移和产出的主要通道，因此对页岩气地下储层裂缝特征的研究具有重要的意义。
本文主要通过对页岩气地下储层裂缝特征分析的研究方法进行综述，包括实验室试验、地震地质学、测井解释等方法，以期提供对页岩气储层裂缝特征分析的参考和借鉴。
关键词：页岩气；地下储层；裂缝特征；分析方法1. 引言页岩气作为一种非常规天然气资源，由于其储量丰富、分布广泛等特点，受到了广泛的关注。
然而，与常规天然气不同，页岩气储层具有低孔隙度、低渗透率、高吸附性等特点，导致其气体的产出和运移困难。
因此，对页岩气储层的裂缝特征进行研究，有助于深入了解其储层特性和气体运移规律，为有效地开发利用页岩气提供科学依据。
2. 页岩气地下储层裂缝特征2.1 裂缝类型页岩气储层中的裂缝类型多样，常见的有裂缝系统（including fracture systems）、微裂缝网络（microfracture networks）和粉体颗粒间的裂隙。
裂缝系统是页岩中主要存在的裂缝类型，也是气体流动和运移的主要通道。
微裂缝网络则是裂缝系统的细分，常见于页岩中。
裂隙则是指岩石颗粒之间的间隙，常见于页岩储层。
2.2 裂缝参数页岩气储层中裂缝参数的研究可以帮助我们更好地了解裂缝特征和裂缝对气体运移的影响。
常用的裂缝参数包括裂缝密度（fracture density）、裂缝长宽比（fracture aspect ratio）和裂缝面积比例（fracture area ratio）等。
裂缝密度是指单位面积内裂缝的数量，反映了裂缝在储层中的分布状态。
裂缝长宽比是指裂缝的长度与宽度之比，可以帮助我们了解裂缝的形态特征以及对气体运移的影响。
裂缝面积比例则是指裂缝面积与岩石面积之比，反映了裂缝对储层的充填程度。
页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，其开发与应用日益受到人们的关注。
页岩储层水力压裂裂缝扩展是页岩气开发过程中的关键技术，其模拟研究对于优化压裂工艺、提高页岩气采收率具有重要的指导意义。
本文旨在全面综述页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟的最新研究进展，以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考。
本文首先介绍了页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟的研究背景和意义，阐述了水力压裂技术在页岩气开发中的重要作用。
接着，文章回顾了国内外在该领域的研究现状，包括裂缝扩展模型的建立、数值模拟方法的发展以及实际应用案例的分析等方面。
在此基础上，文章重点分析了当前研究中存在的问题和挑战，如裂缝扩展过程中的多场耦合作用、裂缝形态的复杂性以及模型参数的确定等。
为了推动页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟研究的发展，本文提出了一些建议和展望。
应加强基础理论研究，深入探究裂缝扩展的物理机制和影响因素，为模型的建立提供更为坚实的理论基础。
应发展更为先进、高效的数值模拟方法，以更好地模拟裂缝扩展的复杂过程。
还应加强实验研究和现场应用，以验证和完善模拟模型，推动水力压裂技术的不断进步。
通过本文的综述和分析，相信能够为页岩储层水力压裂裂缝扩展模拟研究提供新的思路和方向，为页岩气的高效开发提供有力的技术支持。
二、页岩储层特性分析页岩储层作为一种典型的低孔低渗储层，其独特的物理和化学特性对水力压裂裂缝的扩展具有显著影响。
页岩储层通常具有较高的脆性，这是由于页岩中的矿物成分（如石英、长石等）和微观结构（如层理、微裂缝等）所决定的。
脆性高的页岩在受到水力压裂作用时，更容易形成复杂的裂缝网络，从而提高储层的改造效果。
页岩储层中的天然裂缝和层理结构对水力压裂裂缝的扩展具有重要影响。
这些天然裂缝和层理结构可以作为裂缝扩展的潜在通道，使得水力压裂裂缝能够沿着这些路径进行扩展，从而提高裂缝的复杂性和连通性。
页岩气储层水力压裂裂纹扩展规律研究1. 前言页岩气作为一种非常重要的天然气资源，已经被广泛应用。
然而，在生产过程中，有一些特殊的挑战，其中最重要的是寻找适当的生产技术。
页岩气储层水力压裂是目前能够有效提高页岩气产量的一种技术。
本文旨在研究页岩气储层水力压裂后裂缝的扩展规律，以便更好地理解页岩气藏的开采机理，并为优化页岩气开采提供指导。
2. 页岩气储层水力压裂原理水力压裂是一种通过将高压水注入油气储层，以形成压力，利用岩石自身的脆性破裂形成裂缝，以释放页岩气的技术。
页岩气储层是一种岩石层，由于其压实度较高，裂缝不易形成，其自然气渗透率较低，导致天然气产量较低。
为了提高页岩气生产效率，需要通过水力压裂来扩大储层裂缝面积，增加气体开采量。
页岩气储层水力压裂的主要机理是压力差，即通过向井口注入高压水，使水在地下压缩，从而形成高压前缘。
压力前缘的到达速度越快，压缩效果越明显，在储层内形成最大的应力差。
当应力差超过岩石地下的抗拉强度时，岩石就会发生断裂，形成裂缝。
水力压裂主要受到多种因素的影响，其中包括注入流量、注入压力、裂缝网络、岩石物性和水路径等因素。
为了更好地控制水力压裂作用，需要对这些因素进行详细的研究和掌握。
3. 裂缝扩展规律研究裂缝的扩展规律是页岩气储层水力压裂的核心问题。
通过对裂缝扩展过程的研究，可以更好地了解页岩气储层的开采特性，为页岩气储层的优化开发提供技术支持。
3.1 裂缝扩展过程在页岩气储层水力压裂过程中，高压水通过注入口迅速进入岩石层内，形成一个高压区域。
在高压区域的受力作用下，岩石发生了断裂，从而形成了一系列裂缝。
这些裂缝的密度和深度是由岩石的物性、注入流量和注入压力等因素来决定的。
裂缝的扩展会受到多个因素的影响，其中最重要的因素是注入水的流量和压力。
注入水的流量越大，扩展的裂缝数量越多，裂缝的长度和深度也越大。
当注入水的压力越高，裂缝的深度和长度也会随之增加。
此外，地质条件和岩石物性也会影响裂缝的扩展过程。
储层天然裂缝与压裂裂缝关系分析李玉喜 肖淑梅(大庆石油学院经管系) (大庆职工大学) 摘要 方法 运用构造物理分析方法,论述了储层中天然裂缝与压裂裂缝之间的关系。
目的 确定天然裂缝对人工压裂裂缝的影响。
结果 储层中不同天然裂缝组合及其与最大主应力间的相对方位,决定了压裂裂缝的方位和裂缝宽度等空间分布规律。
结论 天然裂缝在压裂时活动与否,主要取决于地应力差、岩石和天然裂缝的抗张强度及裂缝与最大主应力方向间的夹角等因素;在压裂造缝时要充分考虑现今应力场特征、岩石和天然裂缝的力学特征及其组合规律。
主题词 低渗透储集层 天然裂缝 压裂裂缝 抗张强度 地应力 分析引 言人工压裂造缝是提高低渗透油田产油率的重要手段之一。
在储层为均质体时,压裂裂缝的方向、形态受现今地应力场的特征控制[1]。
当储层有天然裂缝存在时,天然裂缝的抗张强度很低或为零,使得岩石的均一性受到破坏,这必然影响到压裂裂缝的产出特征。
本文在对裂缝性岩石压裂时一般破裂规律分析的基础上,阐述了储层中不同天然裂缝组合对压裂裂缝特征的影响。
裂缝性岩石压裂时一般破裂规律分析当岩石为均质体时(无限大平板),在与井壁平行(a=r,θ=0时)的最大主应力方向上,破裂压力与局部地应力、孔隙液压、岩石抗张强度等参数间的关系式为[1,2]:P f=3σ3-σ1-P p+S R(1)其中 a———井孔半径,m;P f———破裂压力,M Pa;P p———油层孔隙压力,M Pa;r———距井孔中心距离,m;S R———岩石抗张强度,M Pa;θ———任意径向方向与最大主应力间夹角; σ1、σ3———最大、最小主应力,M Pa。
在距井孔中心距离大于10a时,应力基本恢复为原地应力值[3]。
即井孔周围的应力异常只存在于井孔周围几米范围之内。
若远离井孔,在不考虑压裂液渗流所引起的应力改变且岩石为均质体时,则压裂裂缝延伸时主要受原地应力状态和地层的抗拉强度控制,并沿最大主应力方向延伸。
2009年11月第16卷第6期断块油气田1研究内容1.1裂缝系统的成因研究裂缝系统的成因可对裂缝几何形态和分布的可预测性有所了解。
对于裂缝，通常以力学成因和地质成因来分类［1］。
1）力学成因分类。
在实验室的挤压、扩张和拉张试验中，可以观察到与3个主应力以一致和可预测的角度相交所形成的3种裂缝类型：剪裂缝、张裂缝和张剪缝，所有裂缝必然与这些基本类型中的一类相符合。
2）地质成因分类。
裂缝的形成受到各种地质作用的控制，如局部构造、区域应力、成岩收缩、卸载、风化等。
主要裂缝类型有构造裂缝、区域裂缝、收缩裂缝、卸载裂缝、风化裂缝、层理缝等。
另外，还有次火山岩中的隐爆裂缝、岩溶体系中的岩溶裂缝等。
1.2影响油藏动态的裂缝性质阐述岩石-裂缝系统的岩石物理性质，将为预测因基质和裂缝系统特征的横向变化或因环境条件（深度、孔隙压力的衰减、流动方向等）的改变而引起的不同深度，构造位置上储集层响应的变化提供依据。
这包括确定裂缝系统的物理形态和分布及估计与裂缝系统特征有关的储集性质（孔隙度和渗透率等）［2］。
1）裂缝形态。
天然破裂面的形态有4种基本类型：开启裂缝、变形裂缝（包括被断层泥充填的裂缝和具擦痕面的裂缝）、被矿物充填的裂缝、孔洞裂缝。
2）裂缝宽度和渗透率。
天然裂缝系统对储集层性质及产能定量评价有重要的影响。
地下裂缝宽度和渗透率的确定是了解裂缝对油层动态的影响所必须的地质参数。
3）裂缝间距。
同裂缝宽度一样，裂缝间距是预测储集层裂缝孔隙度和裂缝渗透率的又一个重要参数［3］。
1.3裂缝与基质孔隙度的联系裂缝在油气生产及储存上起重要作用的任何储集层必须看成是双孔隙度系统，一个系统在基质中，另一个在裂缝中。
如果由于2种孔隙度之间存在不利的相互影响而使储集层分析不能识别出衰竭开采的最大产储层裂缝的研究内容及方法范晓丽苏培东闫丰明（西南石油大学资源与环境学院，四川成都610500）摘要储层中裂缝既是储油空间，又是油气运移的主要通道，因此储层裂缝的研究显得尤为重要。
储层裂缝预测研究储层裂缝预测是石油工业中一个非常重要的研究领域。
储层裂缝的形成不仅会导致石油储层的损害，还会对油气开发和生产过程中的流体流动和产能造成重大影响。
因此，预测储层裂缝的形成和发展对于确保油气田的高效开采具有重要意义。
储层裂缝的形成是由地质力学因素引起的，主要包括构造应力、地球运动和岩石本身的力学特性。
在油气开采过程中，经济有效的注水、生产压力等作用下，储层岩石受到应力变化的影响，从而导致孔隙中的岩石发生应力分配、位移和破裂。
研究储层裂缝的形成机制有助于预测和评估储层裂缝的分布和演化。
储层裂缝的预测研究主要包括实验室试验和数值模拟。
实验室试验通常会模拟地质力学环境下的裂缝形成过程，并通过测量和分析岩石的物理性质和力学行为来评估储层裂缝的形成潜力。
数值模拟是一种简单且经济有效的预测储层裂缝的方法，它可以通过数学模型和计算机仿真模拟裂缝的形成过程。
数值模拟通常包括有限元法、离散元法和格点法等。
在储层裂缝预测研究中，需要考虑以下几个主要因素：岩石力学特性、地应力场、岩石断裂和裂缝扩展机制、流体力学效应等。
首先，需要对储层岩石的物理性质和力学特性进行实验测试，以获取岩石的力学参数。
然后，需要构建地应力场模型，通过采集和分析现场地质数据来确定地质力学条件。
在模拟储层裂缝的形成过程时，需要考虑岩石的破裂机制和裂缝的扩展规律，例如剪切破碎、拉张破裂等。
最后，需要结合流体力学效应，研究裂缝对流体流动和产能的影响。
储层裂缝预测研究的目的是通过模拟和预测储层裂缝的形成和发展，为石油工业提供有效的工程解决方案。
通过准确地预测储层裂缝的位置、形态和扩展趋势，可以优化油气开采方案，提高油气田的产能和开发效率。
此外，储层裂缝的预测还可以为地质勘探提供重要的参考信息，帮助石油工程师更好地了解油气储层的结构和特征。
尽管储层裂缝预测研究在油气工业中具有重要意义，但目前仍然存在许多挑战和问题。
首先，储层裂缝的形成机制复杂，相关的地质过程和物理变化现象难以准确模拟和预测。
储层裂缝的研究摘要：储层裂缝可以在沉积、压实固结、构造变形、剥蚀抬升、油气运移等沉积盆地演化的各个环节中形成,具有复杂多样的形成机制。
任何地层和岩石都可以产生裂缝。
而这些裂缝正是油气聚集的重要空间，裂缝型油气藏油气产量占整个石油天然气产量的一半以上,是21 世纪石油增储上产的重要领域之一。
对储层裂缝的研究对我国油气的开发具有重要意义。
关键字：裂缝类型划分裂缝类型是在大量野外观测资料的分析研究基础之上,经过与邻区深井的取心资料和油气生产资料进行对比验证后总结得出来的。
根据野外观察和室内分析发现,岩体裂缝按其成因、分布特征、以及与主体构造的形成在时间和空间上的关系配置等因素综合考虑,可分为区域型、局部型和复合型3 大类型裂缝。
1.区域性构造裂缝区域构造裂缝是指在一定区域范围内分布(特别是走向)具有一定规律性的裂缝,主要特征如下。
裂缝平直、穿层深、延伸长,垂直于层面或与岩层面呈大角度相交。
同一层面上的区域裂缝一般同时发育两组,它们切割岩层在层面上呈棋盘格子状,当岩层直立或倾角较高时,在剖面上呈阶梯状。
不同方位的区域裂缝的规模、密度等有所不同,同一组裂缝其发育程度基本相似,常呈等间距分布。
调查发现:同一露头上所观测的具有上述特征的裂缝延伸方位比较一致性,但在不同观测点所测得的这类裂缝的初始产状却各不相同,如果直接作玫瑰花图,将看不出优势方位。
为此,将野外所测得的此类裂缝根据其所处的岩层产状进行赤平投影处理,求出其在岩层处于水平状态时的产状(恢复产状) ,然后再作玫瑰花图,求出其优势方位,最后根据岩层在水平状态下裂缝的优势方位,求出裂缝形成时的主应力方位(表1) 。
结果表明:不同地方的区域裂缝在岩层水平时其延伸方位有惊人的一致性,单个裂缝的走向方位与平均值方位最大误差值不超过10°,一般小于5°。
在整个研究区共有4 组较稳定的区域构造裂缝,虽然在连续沉积的不同岩性的地层中,同一组区域构造裂缝的恢复产状(走向)不完全一致,但各组裂缝产状非常接近,其微小的差异是由于不同岩性岩体的内摩擦角不同所致(表1) 。
《[压裂工作总结认识]压裂》压裂工作总结认识通过对xx年库拜地区压裂作业的全程跟踪学习及监督，同时结合现有的相关压裂理论知识，现针对压裂作业谈谈自我的认识。
一、主要工作完成情况1、xx年到xx年累计完成31层（段）12口井的压裂工作，其中水平井1口。
现已全部下泵投产。
2、在以上各井施工过程中，做到深入现场、严格监督、准确核实、详细记录、积极学习，保证了射孔、压裂、冲砂、下泵作业的正常施工和作业质量，目前以上各井生产正常。
在12口井共计31层（段）的压裂施工过程中，做到了执行设计坚决、分析问题科学、采取措施合理，较好的完成了压裂监督和学习任务。
累计用液量22981方，平均每层用液量696.39方。
累计用砂量1249.7方，平均每层用砂量37.87方。
在水平井的压裂施工过程中，为了满足l型井快速施工的要求，使用了新的压裂工艺-连续油管水力喷砂射孔拖动分层环空压裂。
经过10天的紧张施工，圆满的完成了顺a5煤层走向压裂7段的方案。
二、现场学习压裂作业是一项复杂而又高技术的作业，现场知识的学习至关重要，现场知识的学习包括对压裂设备和压裂材料的认识。
1、压裂设备压裂施工设备主要由地面设备和压裂车组两部分组成。
地面设备压裂用地面工具设备主要有封井器、井口球阀、投球器、活动弯头、油壬、蜡球管汇、压裂管汇等，为井口以上地面控制类工具。
压裂车组（1）压裂车压裂车是压裂的主要设备，它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，把支撑剂挤入裂缝。
压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件组成，压裂泵是压裂车的工作主机。
现场施工对压裂车的技术性能要求很高，压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。
（2）混砂车混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂，并把混砂液供给压裂车。
它的结构主要由传动、供液和输砂系统三部分组成。
（3）砂罐车砂罐车的作用是装载压裂砂，按照施工要求向混砂车内加入定量的不同目数的压裂砂。
