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第一章　裂缝及裂缝性储层 1

第一节　储层裂缝类型及特征 1

一、裂缝的定义 1

二、裂缝类型及特征 1

第二节　裂缝形成的力学机制 7

一、应力分析 7

二、应力—变形关系 10

三、应力、应变与破裂的关系 13

四、岩石破裂过程的一般特征和格里菲斯裂纹 14

五、裂缝的扩展形式 16

六、岩性和围压对变形特征和破裂扩展的影响 16

第三节　裂缝性储层及其特征 18

一、裂缝性储层的定义 18

二、裂缝性储层的分类 19

三、各类储层主要特征 23

第四节　裂缝发育的主要控制因素 27

一、岩性 27

二、层厚 29

三、构造部位 30

四、应力 31

第五节　裂缝对油田开发的影响 32

一、裂缝对油气井生产能力的影响 33

二、裂缝对注水效果的影响 33

三、裂缝对油气藏分布规律的影响 35

第六节　我国裂缝性油田的裂缝特征 36

一、成因上以构造裂缝为主 36

二、产状上以高角度缝为主 36

三、方位上与所处盆地的构造体制有明显的关系 37

四、裂缝发育程度受构造部位、层厚和岩性控制明显 38

五、裂缝规模总体较小 40

六、以闭合缝为主 41

七、裂缝孔渗较小以增加储层导流能力为主 41

八、动态上油井自然产能低但后期作用明显 42

第二章　储层裂缝研究方法和裂缝识别 43

第一节　储层裂缝研究历史和发展趋势 43

一、储层裂缝研究发展史 43

二、国外储层裂缝研究的主要方法和特点 44

三、我国储层裂缝研究的主要方法及特点 46

四、储层裂缝研究现状和发展趋势 50

第二节　裂缝研究的主要方法和流程 52

一、裂缝研究的主要方法 52

二、裂缝研究的复杂性 56

三、裂缝研究的主要技术路线和评价内容 57

第三节　岩心和露头裂缝观测方法 59

一、岩心裂缝观测方法及内容 59

二、露头裂缝观测方法及内容 63

三、裂缝观测资料的分析整理 65

第四节　裂缝的动态识别标志 67

一、钻井显示 68

二、试井显示 68

三、压裂曲线显示 69

四、注水显示 69

五、油田生产显示 69

第五节　利用储层物性数据间的异常关系间接判断裂缝的存在 70

一、岩心孔隙度与渗透率关系 70

二、全岩心的垂直与水平渗透率关系 71

三、岩心渗透率与试井渗透率 71

四、通过分析孔隙度间接判断裂缝的存在 71

第六节　利用岩石力学特征确定应力和预测裂缝 72

一、岩石声发射实验与裂缝形成期次、强度的关系 72

二、受载岩石破裂试验与形成构造裂缝和断裂的关系 72

三、利用岩石应力特征确定就地三向应力的大小 73

四、用古地磁方法确定岩心在地层中方向 74

五、其他确定地层中天然裂缝及应力分布的方法 74

第三章　裂缝表征参数及其确定方法 76

第一节　裂缝密度 76

一、概念 76

二、裂缝间距指数法确定构造裂缝密度 77

三、利用裂缝与层厚的关系求构造裂缝密度或间距 81

四、利用裂缝的切穿深度求构造裂缝密度或间距 84

五、利用地层倾角估计裂缝密度 85

六、利用裂缝与断裂的关系估计裂缝密度 85

七、利用构造曲率法或裂缝数值模拟方法计算裂缝密度 86

八、分形方法求取裂缝密度 87

九、利用示踪剂计算裂缝参数 88

十、微观裂缝密度及其确定方法 90

第二节　裂缝延伸长度 91

一、基本方程建立的假设条件 92

二、基本方程 92

三、裂缝三维延伸模型的解 94

四、结果分析 97

五、裂缝切穿深度 97

第三节　裂缝宽度 98

一、岩石模拟实验法 98

二、根据裂缝的体积压缩系数计算 99

三、利用有限元数值模拟方法计算裂缝宽度 100

四、利用净应力和裂缝渗透率之间的关系预测裂缝宽度 103

第四节　裂缝倾角 107

第五节　裂缝方位 108

第四章　裂缝孔隙度和渗透率及其确定方法 111

第一节　孔隙度 111

一、体积法 111

二、开度法 113

三、曲率法 113

四、面积法 113

五、裂缝体积密度法 114

六、测井法 115

七、试井法 120

八、综合法 121

第二节　渗透率 121

一、渗透率计算方法 121

二、理论计算法 125

三、数值模拟法 126

四、构造变形法 128

五、经验估计法 128

六、开度法 129

七、图版法 129

八、面积法 130

九、根据生产测井和试井资料确定渗透率 131

十、动态资料约束下的渗透率计算方法 133

十一、裂缝渗透率与地应力和压力的关系 139

第五章　裂缝性储层的测井探测和解释 142

第一节　裂缝测井系列及测井响应特征 142

一、裂缝测井识别和解释发展现状 142

二、裂缝测井系列及响应特征 144

第二节　砂泥岩储层裂缝测井响应特征和综合识别技术 146

一、砂泥岩储层裂缝特点和测井响应特征 146

二、砂泥岩储层裂缝测井综合识别技术 147

第三节　碳酸盐岩储层裂缝测井响应特征和综合识别技术 155

一、碳酸盐岩储层及其测井响应特征的特殊性 155

二、区分碳酸盐岩储层中的非裂缝地质现象 156

三、裂缝的常规测井响应特征 158

四、裂缝常规测井识别方法 161

五、裂缝的特殊测井响应特征 165

六、不同类型碳酸盐岩储层的测井响应特征 169

第六章　裂缝的地震识别和预测 178

第一节　地震裂缝识别和预测方法研究现状 178

一、概述 178

二、利用地震反演技术间接预测裂缝分布 179

三、提取有关裂缝的地球物理信息预测裂缝分布 180

第二节　叠后三维地震体相干体分析、倾角扫描和方位角扫描技术 181

一、基本概念 181

二、主要算法 183

三、相干分析原理 191

四、倾角、方位角属性分析 191

五、属性综合显示 192

六、应用限制 192

第三节　地层倾角检测技术 193

第四节　叠后三维地震数据体沿层构造属性分析技术 195

第五节　地震波参数分析技术 195

一、裂缝发育带地震波传播速度下降 196

二、裂缝发育带地震波频率降低 197

三、裂缝发育带地震波振幅增大，能量显著增强 198

四、地震吸收系数的计算与分析 198

第六节　叠前三维地震数据体的AVO及AVA属性分析技术 200

一、方位AVO属性分析 201

二、与方位角和入射角有关的地震衰减属性分析 201

三、与方位角和入射角有关的地震干涉属性分析 202

四、与方位角和入射角有关的叠前地震弹性参数反演 202

五、与方位角和入射角有关的地震振幅标定 202

第七节　非线性预测技术 203

一、储层裂缝非线性预测原理 204

二、储层裂缝关联维分析 205

三、储层裂缝突变理论预测技术 209

四、应用实例及效果分析 211

第七章　构造应力场及裂缝数值模拟技术 215

第一节　构造应力场的概念及构成 215

一、构造应力场的概念 215

二、应力场的构成 216

三、应力大小及分布 217

第二节　构造应力场与裂缝的关系 218

一、裂缝发育方向与地应力的关系 219

二、裂缝发育程度与地应力场强度的关系 220

三、裂缝发育程度与岩石力学性质的关系 220

第三节　裂缝数值模拟方法 222

一、板模型的主曲率数值模拟 223

二、地质体的有限元数值模拟 224

三、综合能量法 228

四、裂缝数值模拟能提供的参数 231

五、各种数值模拟方法的比较 234

第四节　岩石破裂的判断和计算 237

一、破裂准则 237

二、破裂准则的实际应用 241

三、破裂发育区的判断和圈定 242

第五节　有限元数值模拟法在储层裂缝预测中的应用 243

一、模拟方法和流程 243

二、关键技术 244

三、应用效果 249

第八章　裂缝地质统计学和裂缝地质建模 253

第一节　裂缝地质统计学 253

一、分形几何学方法 256

二、神经网络方法 270

三、灰色综合评判法 272

第二节　裂缝地质模型 278

一、概念 278

二、裂缝模型表征参数的定义 279

三、主要建模步骤 281

第九章　储层裂缝识别与预测研究实例 285

第一节 砂岩储层裂缝识别与预测研究实例 285

一、露头、岩心及显微裂缝识别 285

二、裂缝测井识别 292

三、裂缝储层物性参数分析 294

四、裂缝预测 297

五、裂缝成因机理及分布规律研究 306

六、裂缝储层建模及数值模拟研究 308

第二节　碳酸盐岩裂缝识别与研究实例 314

一、研究思路和方法 316

二、裂缝识别 317

三、裂缝预测 320

四、裂缝分布规律及成因综合分析 327

五、储层综合评价及有利储集带（区）综合预测 328

第十章　当今主要裂缝建模软件介绍 332

第一节　Fraca裂缝分析与裂缝建模软件 332

一、Fraca软件的特色 332

二、Fraca软件技术流程 333

三、Fraca裂缝建模可提供的成果 336

第二节　FracMan裂缝建模与油藏模拟软件包 337

一、FracMan软件的优势 337

二、主要模块及特点 338

三、典型的工作流程 340

第三节　FRSTM fracture综合裂缝储层描述软件 340

一、FRSTM fracture软件的独特功能 340

二、主要模块及特点 342

三、建模工作流程 343

第四节　ReFract综合裂缝建模软件 344

一、ReFract软件优势 344

二、ReFract软件的主要特点 345

第五节　ResFrac裂缝建模软件包 346

一、ResFrac软件包的优势 346

二、ResFrac软件包的特点 347

参考文献 348