塔里木盆地塔中地区奥陶系构造应力场模拟及构造裂缝预测

【摘要】：塔中地区位于塔里木盆地中央隆起上,现已发现多个油气田,具有巨大的油气资源潜力和勘探前景。本文主要采用薄板弯曲模型趋势面法和三维有限元法模拟塔中地区奥陶系地层古今构造应力场,根据格里菲斯破裂准则判断预测塔中地区奥陶系地层裂缝发育地区,为塔中地区中石化区块进一步勘探开发提供新的有利区带。 在吸收前人研究成果的基础上,本文充分利用塔中地区关键地层界面 T_7~0、T_7~4和T_8~1古今平面构造图,结合钻(测)井资料,通过岩石力学试验和岩石单轴抗张强度试验,对塔中地区奥陶系进行了构造应力场模拟。采用薄板弯曲模型趋势面法模拟了加里东期(T_7~4)、海西期(T_7~0、T_7~4)和现今(T_7~0、T_7~4)有效张应力场。采用三维有限元法模拟了塔中地区现今上、中下奥陶统地层主张应力场和有效张应力场。本文分别描述了上述应力场分布规律,并总结对比了两种应力场模拟方法的优缺点。 根据格里菲斯破裂判断标准,针对薄板弯曲模型趋势面法和三维有限元法模拟的有效张应力场,采用二级或三级裂缝发育标准,分别预测了塔中地区裂缝发育区,提出了塔中地区现今上奥陶统和中下奥陶统裂缝储层发育有利区带。通过统计奥陶系单井裂缝线密度和工业油气井井位,证明用三维有限元法预测的塔中地区上、中下奥陶统构造裂缝发育区和实际裂缝线密度统计判断的裂缝发育区基本吻合,塔中地区现今油气成藏区带多位于构造应力高值区。 参考塔中地区储层评价和预测,本文提出塔中地区中石化区块进一步勘探的重点有利区带 4 个:中 1—中 12—塔中 23—塔中 37 井区一带;塘北 2 井区;中 3—塔中 3 井区一带;卡 4 区块北部,包括古城隆起地区。 构造应力场是控制构造裂缝发育,影响裂缝型储层形成的重要因素。构造张应力场模拟不仅能预测裂缝发育带,还可以指出油气成藏的有利区带,为研究区块进一步勘探开发提供新的思路和方法。