107 / 2023-07-13 20:43:11

玛北地区风城组页岩油储层有效裂缝特征及其对页岩油开发的意义

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玛北地区风城组是准噶尔盆地具有巨大潜力的非常规油气勘探开发新领域，但目前对玛北地区不同力学成因的天然裂缝有效性研究不足，严重制约了该地区页岩油勘探开发。基于岩心观察、薄片鉴定、测井资料以及区域构造演化背景等信息，开展了研究区天然裂缝力学类型及其有效性特征研究，并结合Mohr-Coulomb准则分析现今应力场背景下裂缝力学有效性及其对压裂改造的影响。结果表明，研究区天然裂缝按照地质成因可分为：由高角度穿层剪切缝、顺层滑移剪切缝及张性缝组成的大中型尺度构造裂缝和由层理缝、超压水力破裂缝及生烃超压缝组成的小型-微观尺度非构造裂缝两大类，非构造裂缝除生烃超压缝有效性较高之外，其余两种有效程度低且易被方解石充填。而构造裂缝主要形成于三期构造运动阶段，由早到晚分别为海西晚期NW-SE向挤压作用下形成的NWW-SEE向和NNW-SSE向裂缝；印支晚期-燕山早中期NNW-SSE向反作用力下形成的NW-SE向和NNW-SSE向裂缝；燕山晚期-喜山早期近SN向挤压下形成的NNW-SSE向和NNE-SSW向共轭剪切缝，以及NEE-SWW、近EW向控凹断裂附近的NE-SW向断层伴生裂缝。有效裂缝发育规模主要受控于岩性结构、地层压力、早期裂缝闭合及地应力，基于Mohr-Coulomb准则的天然裂缝开启性模拟结果显示NE-SW、近EW向的高角度穿层剪切裂缝最易在较低的注水压力（70MPa）下开启，与实际压裂监测资料及施工参数一致，此类裂缝主要分布在风三段中下部，并明显控制页岩油层段产量纵向差异性。综合各方面资料，基于不同类型天然裂缝的有效性、规模、产状等特征及天然裂缝优势开启走向模拟结果，提出了页岩油纵向开发层段选取方案，为玛北地区风城组页岩油储层高效开发提供依据与参考。