简介:为了模拟油藏的变形作用,我们研发出一种以地质力学为基础的构造恢复方法。该方法依据有限元法模拟岩体的物理状态,研究非均匀物质的性质、层面滑动以及断层的机械交互作用。为了论证该方法的意义,我们对沙箱模型中一条同沉积的铲状正断层的上盘(它是评价复合断块油藏的相似体)的变形作用和断层的发育进行了分析。然后分析了数字模拟结果,以便研究断裂作用发生的年代。数字模拟结果与物理模拟结果极为一致,由此,使我们在油藏演化及其变形作用方面有了更深刻的认识。为了研究压缩变形作用,我们还运用露头资料,将该方法应用于一个野外的褶皱实例。本文通过实例解析了怎样认识未发现的断层和裂缝、油藏的隔层、油气的运移路径以及油气的圈闭,怎样利用这些认识做出决策以及如何降低勘探风险。研究表明,与常用的几何法构造恢复技术(缺乏力学依据)相比,基于地质力学原理的恢复断块油藏和裂缝油藏的方法,在工业应用上有着更重要的意义。
简介:在北海许多古近系深水砂岩的附近都发育了大规模的砂贯入复合体,它们可以模拟为是通过单期的砂子液化体贯入裂缝中并在海底挤出的。大规模岩墙贯入和挤出所涉及的能量至少为10^13J数量级,而这些能量主要用于推升巨大数量(3.1×10^11kg)的颗粒物质和流体。还有少部分能量是作为摩擦效应而消耗的。据计算,海底出口点的流动最初是紊流,速度大约为每秒十分之几米,并且随时间而减小。对这个过程进行的动力学评价可以分析可能的触发机理,并为母岩砂体初始液化的功能提供支持。地震有可能释放埋藏期间这些砂复合体液化和贯入所需的能量,但在古近纪北海这样的热沉降盆地并不常见。因此,这一过程所需的孔隙流体很高超压可能是由流体流入造成的。
简介:为了评价生物扰动作用对沉积物中孔隙度和渗透率分布的影响,开展了遗迹化石(Skolithos,ThMassinoides,Planolites,Zoophycos和Phycosiphon)和遗迹相(Skolithosthos,Croziana和Zoophycos)的计算机模拟。为了测定潜穴之间的连通性,模型的体积有数字建模的遗迹化石随机占位。垂向和横向的相互连通概率与生物扰动作用的强度进行了对比。模拟结果表明,生物成因的流动网络是在很低的生物扰动强度下发育的,也就是介于10到27.5%-C间的生物扰动作用(BI-2)。但连通的有效性是由潜穴的结构控制的。就全部遗迹化石和遗迹相的模型而言,不管遗迹化石如何定向,在0到10%的生物扰动作用范围内都可以实现穿越沉积物体积的水平和垂直的连续连通性。在地下的水层和油气储层中,生物扰动作用的存在可以明显影响流体流动。特别对潜穴的渗透性要高于周围沉积物骨架的海相沉积岩而言,较高程度的三维连通性可以产生通过岩石的优先流体流动通道。识别这些流动通道有可能优化资源的开采,也可能有助于增加原先解释为非储层岩石所提供的储量估算。
简介:Ghadames盆地位于阿尔及利亚、突尼斯和利比亚三国交界处,盆地内有重要的油气产层。为了评价该盆地中油气形成的时间及其分布特征,运用30多口井的资料进行了区域二维模拟。识别出四套含油气系统:(1)中一上泥盆系(弗拉斯阶)和三叠系(TAG-I:TriassicArgiloGreseuxInferieur)舍油气系统,位于盆地的中-西部;(2)下志留系(Tanezzuft组)和三叠系(TAG-I)含油气系统,位于盆地的西端;(3)下志留系(Tanezzuft组)和上志留系(Acacus组)含油气系统,位于东部和东北部边缘;(4)下志留系(Tanezzuft组)和中-上泥盆系(弗拉斯阶)含油气体系,位于东部-东南部。下志留系Tanezzuft组烃源岩经历过两次较大的油气生成期。第一次发生在石炭纪;第二次起始于白垩纪,在盆地东部(利比亚)形成了大量油气。石炭纪盆地中部沉降期间,弗拉斯阶页岩经历过一次初始、小规模的生烃。然而,主要的生烃发生在晚侏罗世-白垩纪西部和中部的沉降过程中。在盆地东部,弗拉斯阶页岩普遍只是勉强成熟。盆地模拟表明,东部(利比亚)盆地边缘的阿尔卑斯(始新世)剥蚀作用对下志留系烃源岩油气生成的时间具有重要的控制作用。优选埋藏史模型,结合后期的剥蚀作用和海西期(石炭纪)造山运动之前的沉降减弱,校准了烃源岩成熟度数据。结果表明,Tanezzuft组页岩保存其生烃潜力进入中生代-新生代,在后期的再埋藏中重新生烃。这些油气可能运移至后海西期(石炭纪)圈闭,所聚集的油气也得以保存。
简介:提出了通过储层模拟进行产量数据分析的流程和方法,来帮助认识页岩气生产机理和水平段水力压裂处理的有效性。从2008年初开始,我们已经使用该方法对海因斯维尔页岩区的30多口水平井进行分析。本文介绍了其中的几个案例研究,用来展示这种新方法在海因斯维尔页岩区带不同地区应用的结果。整合了所有可用数据后,我们建立了多段压裂处理后的井的模拟模型。建模中涉及的与井的短期和长期生产动态有关的因素和参数包括:1)孔隙压力、2)基岩特征、3)天然裂缝、4)水力裂缝和5)复杂裂缝网络。通过对所观测到的数据进行历史拟合,我们明确了井初期生产动态较好的主控因素。对海因斯维尔页岩的研究使我们更清楚的了解了页岩气的生产机理和水平井压裂处理的有效性。对模拟模型进行校正后,可以更加精确的计算井的有效泄气面积和储量。海因斯维尔页岩是一套非常致密的烃源岩。在水平井段的压裂处理方案相同的情况下,生产动态与页岩基质特征具有相关性。压裂过程中形成的复杂裂缝网络是决定海因斯维尔页岩气井早期生产动态的关键因素。明确如何在压裂过程中有效地创造更大的裂缝表面积并在压裂处理后有效地保持裂缝表面积,是海因斯维尔页岩气井能有较好生产特征的关键因素。作业者可以利用这些信息确定最佳井位和作业方案,以便在该页岩区获得生产动态较好的井。同时这些信息还有助于细化对井生产动态的预期并把开发页岩气的不确定性降到最低。该流程和方法在其他页岩区带的应用也取得了成功。
简介:空中调查(aerialinvestigation)极大地增强了人们观测和描述那些在地面难以开展研究的露头的能力。文中描述了如何通过小型无人机(UAV)采集影像资料来模拟岩石露头和建立详细的数字地形模型(DTMs),后者可用于在真三维(3-D)空间内开展多尺度的数字构造成图(digitalfeaturemapping)。地理编码的(Georeferenced)数字露头是对现场测量的一种补充,而且可以改善学生的课堂和野外学习体验。小型无人机在不同的高程和方位拍摄的高分辨率照片可用于把地层特征转换为3-D数字表示形式,空间精度可以达到1cm。利用StructurefromMotion(SfM)摄影测量方法把以2-D图像序列形式记录的复杂地形以数字的形式呈现在3-D模型中。把高分辨率照片充填到所建立的DTMs之中,就可以实现厘米尺度的地层解释。以新西兰中新世东岸盆地(EastCoastBasin)为例,说明了这种露头成像和模拟方法的应用。这里陡峭海岸悬崖上的陆坡沉积露头和大面积浪蚀台地上的陡倾深海盆地沉积露头,为人们提供了研究沉积作用及地层结构(stratigraphicarchitecture)的极佳机会。运用我们的方法.可以对人们无法接近的150m高垂直海岸悬崖上出露的以及沿着2000m长浪蚀台地出露的沉积地层进行描述,并定量刻画其几何形态变化。最终揭示了两个沉积体系的大尺度时空特征,而这种尺度是以往的常规野外观测技术无法企及的.
简介:美国地质调查局(USGS)2008年发布的研究报告认为,威利斯顿盆地美国部分巴肯页岩油区未发现的石油技术可采储量大约为36亿桶。随着威利斯顿盆地非常规石油勘探开发从勘探和评价阶段进入大规模开发阶段,开发井网优化和提高采收率已经成为需要考虑的重大问题。根据我们的研究,巴肯油藏的开采机理主要是溶解气驱,而且一次采油的采收率达不到原始石油地质储量的15%。由于采收率很低,地下有大量的剩余油,这促使人们大力研究提高这个页岩油藏采收率的方法。文中假设巴肯组和斯里福克斯组(ThreeForks)存在天然裂缝且具有单一孔隙系统,并在此基础之上利用这两套地层的典型流体和岩石性质建立了数值模拟模型。根据完井工程资料并结合流动模型,确定了分段水力压裂裂缝的性质。根据整个盆地一次采油过程中石油公司普遍采用的油井作业方式,对流动模型进行了约束。为了防止油藏压力因大规模压降开发而出现快速下降,石油公司会采取一些措施来维持油藏压力,而为了提高石油采收率,石油公司还会实施注气(包括二氧化碳)和注水开发,文中将介绍这些维持油藏压力的方法以及注气和注水开发方法。
简介:为调查垂直走向的基底断层对类似位于望加锡海峡的倒转裂谷系的影响,而采用了模拟模型加以研究。为使侧向偏移断陷盆地能在先存基底断层的两盘形成,建立了由砂、硅质油灰、硅质塑性混合物组成的多层模型。包含一系列向下连通基底断层的雁行正断层的转换带在拉张阶段得以形成。以连接侧向偏移断陷盆地。其后该模型的斜向倒转引发了一个这样的总体发展进程:先开始是形成一个宽阔的褶皱,接着是与裂谷断层活化相关的小规模倒转背斜的发育,到形成逆断层,最终形成与走向垂直的扭断层。因为各组成断层的方向(向缩短方向倾斜)和它们与下面基底断层的连通,裂谷断层的活化和扭断层的发育在转换带就显得尤为突出。沉积岩内部外加一个滑脱层(它代表出现在有重要经济价值的望加锡三角洲沉积附近的一厚层超压页岩),使得重力塌陷和张性断裂发生在构造隆起上。垂直走向的基底断层再次成为倒转构造的场所,在后一种情况中它们位于滑脱层的上面和下面,从而可能已经影响了该地区的石油分布。