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基于地震-地质的煤储层可改造性综合评价研究

曹路通  
【摘要】:目前国内外煤层气储层勘探开发研究主要集中在煤层气富集有利区和有利开发区的预测,而针对储层改造过程中的关键影响因素及其控制机制尚不明确,缺乏系统的、多技术手段的精细表征和综合评价方法。我国高煤阶煤层气资源量丰富,潜力巨大,揭示影响其储层改造的关键因素及其内在机理对于提高煤层气勘探开发效率,实现煤层气的商业性开发具有重要意义。本文以沁水盆地南部郑庄地区为研究区,采用多手段、多技术相结合的方法对影响煤储层可改造性的因素进行了定量识别和精细表征。通过深入剖析和阐明各因素对研究区水力压裂裂缝扩展规律的影响,确定了影响郑庄地区煤储层改造的关键因素,建立了系统的煤储层可改造性评价方法体系。并基于郑庄地区可改造性分区评价,提出了针对不同可改造类型储层的适应性增产改造方案。主要的认识和成果如下:(1)提出了一种基于三维地震曲率分析的煤体结构定量化识别及平面分布特征预测的新方法,可实现基于少数探井及一定地震信息来定量化揭示全区煤体结构横向展布特征。(2)提出了区域适应性残余应变指数的概念,构建了地应力预测模型,揭示了郑庄地区地应力展布特征,并阐明了应力条件下水力压裂裂缝的延伸规律。郑庄地区主裂缝长度随着平均有效应力的增大,呈现减小的趋势。郑庄西南-北东区域较低的地应力环境有利于水力裂缝的起裂,压裂效果较好,西北和东南区域的高应力区域,压裂效果相对较差。(3)精细表征并阐明了构造曲率、煤岩类型,煤层及其顶/底板力学特性与煤储层可改造性之间的相互作用机制。明确了煤体结构、地应力、煤岩类型和构造曲率“四要素”可作为煤储层可改造性评价的关键指标,确立了各个指标的临界值,以及指示的储层相应特征和评价等级,建立了郑庄地区3号煤储层可改造性评价标准和指标体系。(4)建立了系统的煤储层可改造性评价方法体系,对郑庄地区煤储层可改造性进行了定量化综合评价。系统分析了煤储层可改造性分区与煤层气井压裂/排采匹配关系,提出了不同类型可改造性储层的适应性增产改造方案。


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