【摘要】：油氣產業(yè)的發(fā)展,特別是頁巖氣革命改變了世界能源的基本格局。與之對應,裂縫性油氣藏的勘探開發(fā)對地質學的傳統(tǒng)領域提出了新的課題,如:巖石變形中裂縫的發(fā)育序次以及控制裂縫發(fā)育的力學系統(tǒng)的演化進程,這是裂縫性油氣藏勘探開發(fā)關注的焦點,也是構造地質學長期探索的難點問題。然而,由于探測手段的限制,傳統(tǒng)的裂縫調查和研究無法清楚揭示巖石內部裂縫的分布與相互關系,對裂縫交切關系的提取也不充分。無法滿足裂縫分布的定量描述及裂縫連通性評價這一裂縫性油氣藏勘探開發(fā)領域中面臨的新要求。結合新興的激光雷達技術,快速獲取區(qū)域中裂縫組構及發(fā)育密度,并直接應用于裂縫連通性和儲層滲透率評價,是裂縫研究的重要發(fā)展趨勢,但該方法的精度分析和定量評價尚未很好的建立。本研究針對此問題提出了基于定量裂縫組構的精度評價方法。采用裂縫極密平均中心、發(fā)散度和極密內極點數(shù)量三個參數(shù)定量評價激光雷達裂縫調查結果與野外裂縫調查結果的差異。進而分析不同的地質因素和裂縫特征,如層厚、巖性、露頭風化程度、裂縫粗糙度、面積和形狀等對于激光雷達裂縫調查精度的影響,并給出優(yōu)化的激光雷達掃描工作流程和人工點云裂縫提取方法。伴隨褶皺過程中多變的力學系統(tǒng),裂縫的分期、配套和相關的動力學解釋也是裂縫研究必須要回答的問題。本研究在分析川西前陸盆地褶皺相關裂縫的類型、交切關系、發(fā)育次序以及成因的基礎上,構建了研究區(qū)褶皺裂縫演化模型。認為巖層在水平擠壓階段早期依次發(fā)育了早期平面共軛裂縫、橫張裂縫和層間小規(guī)模逆沖斷層;在水平擠壓階段晚期,巖層褶皺開始階段,晚期的平面共軛裂縫開始出現(xiàn),低傾角巖層受切向線應變作用控制發(fā)育了縱張裂縫;隨后的褶皺變形階段,彎流作用下的層間剪切作用導致了層間共軛的里德爾裂縫的發(fā)育。巖層在褶皺過程中產生的不同力學系統(tǒng)相互獨立的控制裂縫發(fā)育,形成具有規(guī)律性交切關系的裂縫網絡。同一力學系統(tǒng)形成的剪切裂縫,按照發(fā)育次序,早期剪切裂縫限制晚期剪切裂縫;不同力學系統(tǒng)間形成的剪切裂縫則以晚期裂縫切穿早期裂縫為主。張裂縫系統(tǒng)與剪裂縫系統(tǒng)以張裂縫追蹤早期剪裂縫為特征的限制關系和張裂縫被后期剪裂縫切穿為主要特征。結合激光雷達和野外裂縫調查,以研究區(qū)褶皺裂縫演化為基礎,構建露頭尺度的裂縫分布模型,發(fā)現(xiàn)裂縫的數(shù)量和方向直接影響巖層滲透率大小和各向異性,而隨著裂縫發(fā)散度和裂縫被限制百分比的增加,巖層滲透率先增加后降低,在裂縫發(fā)散度Fisher常數(shù)為70時或裂縫終止百分比為10%時達到最大。裂縫分布模型構建為定量化分析裂縫組構特征和交切關系提取誤差對于巖層滲透率的影響提供了有力依據,為滿足裂縫的連通性和定量評價這一裂縫性油氣藏勘探的新要求提供了有力支撐。
【圖文】：

隨著褶皺的形成而發(fā)育不同的組合類型，，在野外往往形成具縫網絡(Mynatt et al., 2009b)。這些裂縫網絡中不同類型的、不互切穿或限制，在褶皺巖層中形成復雜的裂縫連通網絡。厘定和交切關系，并探究不同種類裂縫的成因對于我們理解沉積巖裂縫網絡模型和模擬儲層的油氣運移規(guī)律具有至關重要的作., 2005; Cooper et al., 2006; Casini et al., 2011; Awdal et al., 205; Awdal et al., 2016; Ukar et al., 2016)。褶皺及相關裂縫的研究一直是構造地質學領域的熱點問題之量的研究成果。如早期的 Price(1966) 指出背斜褶皺中相關裂，分別是垂直于褶皺軸面的和巖層面的橫張裂縫、平行于褶皺面的縱張裂縫以及和褶皺軸面斜交且垂直于層面的平面共軛裂縫多對稱分布于褶皺兩翼。定義水平擠壓方向為 a 軸、平行 b 軸，垂直于 ab 平面方向為 c 軸。

研究區(qū)數(shù)字高程圖及地質圖
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P618.13

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本文編號：2651577