地质科学
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地质科学  2019, Vol. 54 Issue (1): 213-224    DOI: 10.12017/dzkx.2019.013
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小尺度断层定量预测及对注水开发的影响——以渤中34油田为例
于英华1    周天旗1    袁红旗1    高    昂2    姚嘉琪1    范贤明1
  1. 东北石油大学 地球科学学院  黑龙江大庆    163318;
  2. 大庆油田有限责任公司第四采油厂  黑龙江大庆    163511
Quantitative prediction of small-scale faults and its effect on water flood development: A case study of Bozhong 34 oilfield
Yu Yinghua1    Zhou Tianqi1    Yuan Hongqi1    Gao Ang2    Yao Jiaqi1    Fan Xianming1
  1. College of Geosciences, Northeast Petroleum University, Daqing, Heilongjiang  163318;
  2. The Fourth Oil Production Company of Daqing Oil Field Co. Ltd., Daqing, Heilongjiang  163511
 全文: PDF (2560 KB)   HTML( )   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 

大尺度断层往往控制了沉积盆地的形成和油气成藏,而小尺度断层则影响着注水开发效果和剩余油分布。大尺度断层可以通过二维或三维地震资料识别,而小尺度断层的识别则特别困难。本文提出了一种基于断层分形生长模式和三维地质力学模拟相结合来确定小尺度断层的数量、发育位置和方位的方法,并根据油田开发动态资料来确定小尺度断层对注水开发和剩余油分布的影响。将地震上识别的大尺度断层引入到三维数值力学模型中,模拟大尺度断层形成时期断裂带附近的应力扰动作用,然后结合破裂准则来建立最易发生破裂的方位和最大库伦剪切应力网格,以这两套网格和断层尺度的幂律分布确定的小尺度断层数量为约束条件来确定随机模型,对小尺度断层的密度、产状和发育位置进行定量预测。研究表明:利用分形理论和三维地质力学模拟可以对大尺度断层伴生小尺度断层进行有效预测;小尺度断层对注水开发效果和剩余油分布的影响取决于小尺度断层的规模(断距)以及小尺度断层方位和注采方向的关系。

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作者相关文章
于英华 周天旗 袁红旗 高昂 姚嘉琪 范贤明
关键词小尺度断层   分形几何   三维地质力学模拟   定量预测   剩余油     
Abstract

Small-scale fault is the key factor in controlling the formation of effective reservoir, hydrocarbon accumulation and water flood development. A method based on fractal geometry and 3D geomechanical modeling is described here to constrain the positions and orientations of small-scale faults. And then, according to the dynamic data of oilfield development, the effects of small-scale faults on water flood development and remaining oil distribution. The large, seismically resolvable faults are brought into a three-dimensional(3D)numerical mechanical model to determine the stress conditions near these faults at the time of faulting. The stress field is then combined with a Coulomb failure criterion to predict the orientations and densities of the fractures. This information is represented on a pair of grids(i.e., a density and strike grid). The grids are then used to condition stochastic models of faulting, which use a power-law distribution and/or stochastic growth processes to simulate small-scale faults. Research shows that the small-scale faults associated with large-scale faults can be predicted effectively using fractal geometry and 3D geomechanical modeling; the effects of small-scale fault on water flood development and remaining oil distribution depend on the throw of small-scale fault and the relationship between orientation of small-scale fault and injection-production direction.

Key wordsSmall-scale fault   Fractal geometry   3D geomechanical modeling   Quantitative prediction   Remaining oil   
收稿日期: 2018-08-30; 出版日期: 2019-01-10
基金资助:

国家自然科学基金项目(编号:41502124,U1562214,41572126)、黑龙江省自然科学基金项目(编号:QC2018043,41417837-8-13145)、黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划项目(编号:UNPYSCT-2018043)、东北石油大学“国家基金”培育基金项目(编号:2017PYQZL-14,NEPUPY-1-04)、东北石油大学研究生教育教学改革研究项目(编号:JDXM-NEPU-201701)、黑龙江省高等教育教学改革研究项目(编号:SJGY20170029)、黑龙江省教育规划重大课题分项课题项目(编号:GJ20170023)、黑龙江省教育科学“十三五”规划重点课题项目(编号:GBB1317022)和黑龙江省优秀科研人才培育基金项目(编号:SCXHB201705)资助。

通讯作者: 袁红旗,男,1979年9月,博士,教授,构造地质学专业。     E-mail: 18131939@qq.com
作者简介: 于英华,女,1979年12 月,博士研究生,副教授,构造地质学专业。E-mail:yyhyhg2008@163.com
引用本文:   
于英华 周天旗 袁红旗 高昂 姚嘉琪 范贤明. 2019, 小尺度断层定量预测及对注水开发的影响——以渤中34油田为例. 地质科学, 54(1): 213-224.
Yu Yinghua Zhou Tianqi Yuan Hongqi Gao Ang Yao Jiaqi Fan Xianming. Quantitative prediction of small-scale faults and its effect on water flood development: A case study of Bozhong 34 oilfield[J]. Chinese Journal of Geology, 2019, 54(1): 213-224.
 
没有本文参考文献
[1] 曾联波, 金之钧, 李京昌, 汤良杰, 由福报, 雷兵足. 柴达木盆地北缘断裂构造分形特征与油气分布关系研究[J]. 地质科学, 2001, (2): 241-247.
 
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