石油勘探与开发

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断陷湖盆深水沉积地质特征与斜坡区勘探发现--以渤海湾盆地歧口凹陷板桥-歧北斜坡区沙河街组为例

赵贤正, 蒲秀刚, 周立宏, 时战楠, 韩文中, 张伟

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 165-176. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.01

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基于地震、测录井、试油、岩心及分析化验资料,以渤海湾盆地歧口凹陷板桥-歧北斜坡区古近系沙河街组一段下亚段滨Ⅰ油层组为对象,开展层序划分、深水沉积相特征及模式分析,研究深水重力流规模性发育原因、储集层物性特征及主控因素,提出深水区有利储集相带的划分标准和预测方法。研究表明沙一下亚段滨Ⅰ油层组自下而上可划分为3个厚度在百米之内的五级层序;斜坡深水区沉积了一套远岸水下扇型重力流沉积,发育主水道、分支水道、水道侧缘、水道间泥及无水道区浊积席状砂等微相类型,空间上具有区域性多期多级的继承性和建设性发育特征,为扇三角洲-远岸水下扇-深湖相沉积序列,每一次重力流事件形成的远岸水下扇都可以划分为内扇、中扇和外扇3个亚相类型。以含砂率较高的扇三角洲前缘主砂体作为供给物源的“跨相搬运”砂体可形成优质储集层,孔隙度平均为15.1%、渗透率几何平均值为5.1×10^-3μm²。明确了远岸水下扇主水道及分支水道分布区是最有利的勘探区域。图11表2参43

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等深流沉积：物理海洋学、过程沉积学和石油地质学

SHANMUGAM G

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 177-195. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.02

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主要阐述与等深流沉积以及其他底流沉积相关的基本原理。深海底流分为温盐引起的自转型等深流、风力驱动底流、潮汐驱动底流（大多在海底峡谷）、内波/内潮汐驱动的斜压流4种基本类型,均常见牵引构造。等深流沉积是温盐引起的自转型等深流沉积体,粒级可为泥级或细砂级,含硅质或钙质碎屑。在古代等深流与其他等深流的区分方面,目前尚无沉积学或地震学诊断标准。在岩心和露头上,双黏土层是识别深海潮汐沉积的可靠指标。加的斯湾虽然是泥质等深流沉积相模式的代表,但并无真正的等深流沉积,仅受与地中海流出水（MOW）有关的短暂等深流影响,并受内波和内潮汐、浊流、海啸、飓风、泥火山、煤成气渗漏、沉积物供给、孔隙水排出和海底地形等其他复杂因素的影响。在加的斯湾综合大洋钻探（IODP）339项目岩心中没有发现能用于解释沉积过程的原生沉积构造,因此等深流沉积相模式应予废弃。4类底流改造砂体均具备成为油气储集层的潜力。在佛罗里达海峡大巴哈马浅滩（Great Bahama Bank）附近的等深流沉积,因为其中的泥质成分被强烈的等深流从粒间原生孔隙中簸选出来,最大测量孔隙度为40%,最大渗透率达9 881×10^-3μm²。现代等深流的实证数据也显示其具有发育盖层和烃源岩的潜力。因此,未来石油勘探与开发应重点关注这些经常被忽视的深海硅质和钙质碎屑等深流沉积储集层。图15表2参162

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柴达木盆地西部地区致密油地质特征及勘探领域

刘占国, 朱超, 李森明, 薛建勤, 宫清顺, 王艳清, 王鹏, 夏志远, 宋光永

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 196-204. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.03

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应用大量钻井和实验分析资料,对柴达木盆地西部地区（简称柴西地区）致密油沉积环境、源储及配置组合地质特征进行综合分析,预测出四大致密油勘探领域。柴西地区自古近纪以来受青藏高原持续挤压隆升作用影响,沉积环境具三大显著特征：①继承性的古斜坡和凹隆相间的古地貌;②相对湿润到干旱频繁交替变化的古气候;③高频震荡升降演化的湖平面和古盐度。在其控制下,古近纪末期至新近纪早期发育了两套规模大、生烃效率高的主力烃源岩,发育了碎屑岩和碳酸盐岩两类规模致密储集层,形成了源储间互、源储共生和源储侧交3种有利致密油源储组合类型。评价预测结果揭示柴西地区存在咸化湖泊碳酸盐岩、浅湖滩坝砂岩、三角洲前缘砂岩和深湖重力流砂岩4类致密油储集层类型及勘探领域,时空分布具层位集中、规律性强、有利面积大等特点,其中咸化湖泊碳酸盐岩和浅湖滩坝砂岩致密油勘探潜力最大。图6表2参21

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砂体融合的定量表征及其对储集层连通性的控制

张磊夫, 王红亮, 李英烈, 潘懋

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 205-212. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.04

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以浊积朵叶体沉积为例,介绍了砂体融合现象的类型与形成原因,讨论了砂体融合现象对沉积环境及砂体叠置样式的指示作用,并应用砂体融合比定量描述了砂体之间相互融合的程度。在以砂泥为主的碎屑沉积中,砂体之间的相互融合非常普遍,其包括砂体对泥质隔夹层的侵蚀并与其他砂体融合两个方面。对已有文献的统计分析表明,砂体融合比在不同的构型层次有显著差异,在此基础上,用基于目标的建模方法建立了3组砂地比、单砂层尺寸相同但具有不同层次与不同砂体融合比的朵叶体三维模型。对模型的连通性分析表明：模型引入的沉积层次越多,连通性越差;对沉积层次一致的模型而言,砂体融合比越高,连通性越好。图8表2参35

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考虑基质孔缝特征的湖相致密灰岩类型划分--以四川盆地中部侏罗系自流井组大安寨段为例

田泽普, 宋新民, 王拥军, 冉启全, 刘波, 许启鲁, 李扬

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 213-224. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.05

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为提高致密储集层甜点预测的准确度与精度,根据储集层基质孔缝特征及其与岩石组构的关系,将四川盆地中部侏罗系自流井组大安寨段岩性进行细分,据此讨论不同岩性的物性、含油性特征及其对产能特征的影响。大安寨段灰岩中发育大量、多类型的微-纳米孔缝。以介壳为主的生屑、方解石/白云石晶粒以及硅酸盐矿物为影响储集层基质孔缝的三端元组构。据此将研究区灰岩划分为10种类型,每种岩石类型对应独立的沉积成岩演化史和孔缝特征。含硅介壳灰岩、含泥介壳灰岩等储集性好;介屑灰岩、泥粉晶介屑灰岩渗流能力强;含泥介壳灰岩含油性好;含硅、含云、含泥介壳灰岩可增加单井产量。岩性差异是造成大安寨段单井产能差异的重要原因。图10表3参36

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南美Putomayo-Oriente-Maranon盆地成藏组合划分与资源潜力评价

马中振, 陈和平, 谢寅符, 张志伟, 刘亚明, 阳孝法, 周玉冰, 王丹丹

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 225-234. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.06

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为了对南美洲谱图马约-奥连特-马拉农（简称POM）盆地油气资源潜力开展重新评价,基于最新的地震、测井和油气藏储量等数据,在盆地成藏要素综合分析基础上,以储集层为核心划分出9套成藏组合。以成藏组合为核心,采用主观概率法和规模序列法预测9套成藏组合内待发现油气可采资源量11.0×10⁸t,其中Hollin组砂岩、Napo组T段砂岩、Napo组U段砂岩和Napo组M1段砂岩4套成藏组合内待发现可采资源量（10.4×10⁸t）占全盆地待发现可采资源量的94%。在烃源岩、储集层、圈闭、运移、盖层和保存等成藏要素评价的基础上,应用资源-地质风险概率双因素法评价出4个Ⅰ类成藏组合、2个Ⅱ类成藏组合、3个Ⅲ类成藏组合。应用成藏组合范围叠合法优选出盆地中部为最有利勘探区。图6表3参34

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松辽盆地长岭断陷不同次级构造带致密砂岩气形成过程差异

刘明洁, 刘震, 伍耀文, 朱文奇, 王鹏

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 235-242. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.07

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以松辽盆地长岭断陷下白垩统登娄库组致密砂岩气为研究对象，基于致密砂岩气基本特征，对中央深凹带、东部斜坡带和东部构造带典型致密砂岩气地层埋藏史、烃源岩热演化及生烃史、成藏期次和储集层孔隙度演化史4个方面进行精细动态解剖，明确了长岭断陷不同次级构造带致密砂岩气形成过程及差异，并探讨了不同次级构造带源储耦合关系，进而指出有利勘探区带。长岭断陷东部构造带烃源岩质量和储集层物性最好，且登娄库组致密砂岩成藏时间最早，表现为一期成藏，成藏时储集层未致密；东部斜坡带成藏时间较晚，表现为一期成藏且具有两次充注峰期，第1次充注峰期时储集层未致密，第2次充注峰期时储集层已致密；中央深凹带成藏时间最晚，表现为一期成藏，成藏时储集层已致密。研究表明东部构造带源储耦合关系最好，是该区致密砂岩气最有利勘探区带。图7表1参26

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黄土塬区致密储集层模型地震正反演模拟

王大兴, 张盟勃, 杨文敬, 蔡克汉, 高利东, 朱军

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 243-251. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.08

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为明确鄂尔多斯盆地黄土塬区地表地震波场传播规律和致密储集层地震响应特征,通过建立真实地表条件下储集层的地质-地球物理模型,开展了全弹性地震波动方程正演模拟和叠前地震弹性参数反演研究。模拟地震数据和实际地震数据同步处理分析表明：起伏疏松地表是导致地震静校正问题和干扰波发育的主要原因,近道约束的层析静校正方法可以解决黄土塬地震静校正问题并提高其精度,叠前反演横波波阻抗识别砂体效果明显,泊松比可以被用于识别含油储集层。地震正反演模拟研究为致密储集层地震预测提供了理论和实验依据,并在鄂尔多斯盆地黄土塬区致密油勘探开发中见到良好的应用效果。图11表3参12

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低渗透复杂润湿性储集层核磁共振特征

冯程, 石玉江, 郝建飞, 王振林, 毛志强, 李高仁, 姜志豪

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 252-257. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.09

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以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长8段样品为例,对低渗透复杂润湿性储集层核磁共振T₂（横向驰豫时间）谱进行了研究。选取异常高电阻率和正常电阻率岩心样品,设计并测量了不同润湿性和含水饱和度下样品的T₂谱、接触角以及Amott润湿指数。实验结果表明,正常电阻率岩心100%含水T₂谱反映水的表面弛豫;异常高电阻率岩心洗油后对应的T₂谱为单峰宽谱,由水的表面弛豫和体积弛豫组成,表明其洗油后也并未完全亲水。油驱水至束缚水后,正常电阻率岩心的T₂谱表现为常见的双峰特征;异常高电阻率岩心的T₂谱（未老化和老化后）均与其在100%含水状态下T₂谱基本一致。这反映出油驱水至束缚水过程中,该部分岩心的润湿性向亲油方向的转变已基本完成,老化过程对其改变很小。水驱油至残余油后,异常高电阻率岩心的T₂谱均表现为3峰特征,其中,短弛豫时间峰为束缚水的表面弛豫,中等弛豫时间峰基本反映残余油的表面弛豫和体积弛豫,长弛豫时间峰基本反映大孔隙中水的表面弛豫和体积弛豫。图5表2参16

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异常高压气藏气水两相流井产能分析方法

张辉, 王磊, 汪新光, 周伟, 曾小明, 刘昌为, 赵楠, 汪来潮, 王新斌, 王文涛

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 258-262. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.10

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提出了综合考虑气水两相渗流能力变化、储集层与流体的弹性驱动能量和应力敏感引起的储集层物性变化等因素的异常高压气藏气水两相流井产能分析方法,并结合实例分析了各因素对产气量的影响。基于广义达西公式和质量守恒定律建立了考虑储集层应力敏感和气水两相渗流能力变化的稳态及非稳态渗流数学模型,推导了相应的产气量方程。实例分析结果表明：储集层含水率上升造成气相渗流能力减小,导致产气量降低,在气水两相流井产能评价过程中不能忽视气水两相渗流能力变化对产气量的影响;生产压差较小时产气量随储集层应力敏感性增强变化不大,而生产压差较大时产气量随储集层应力敏感性增强显著减小,对于应力敏感性气藏,初期生产压差不宜过高。图4参23

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基于井间连通性的产聚浓度预测方法

谢晓庆, 赵辉, 康晓东, 张贤松, 谢鹏飞

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 263-269. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.11

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为了准确预测产聚时间、产聚浓度等含聚采出液关键指标,提出了基于井间连通性的产聚浓度预测方法,通过与数值模拟软件计算结果的对比进行了验证,并进行了实例分析。在水驱井间连通性模型的基础上,考虑聚合物的黏度、浓度、吸附量和水相渗透率下降系数等关键参数,建立了聚合物驱生产动态预测模型。与传统数值模拟方法相比,该模型需要求解的压力方程组维数较低,且通过自动历史拟合反演井间传导率和连通体积,提高了计算速度和精度。采用1注4采均质油藏模型,通过与数值模拟软件计算结果的对比验证了模型的可靠性和准确性,并对主要模型参数进行了敏感性分析,发现随着注聚后水相渗透率下降系数、注聚浓度和注入孔隙体积倍数的增加以及注聚时机的提前,驱油效果变好。应用实例分析结果表明,建立的模型能有效预测不同开发方案的产聚浓度变化规律。图10参22

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聚合物-弱凝胶调驱核磁共振可视化实验

狄勤丰, 张景楠, 华帅, 陈会娟, 顾春元

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 270-274. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.12

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将核磁共振可视化技术和岩心驱替实验相结合,观察了弱凝胶在岩心中的分布特征和运移规律,对不同聚合物-弱凝胶组合方式下的驱油特征进行可视化实验研究。将聚合物和弱凝胶进行组合,设计了3种组合方式：水驱+聚合物驱（方式1）,水驱+聚合物驱+弱凝胶驱（方式2）,水驱+弱凝胶驱+聚合物驱（方式3）。对不同组合方式在驱替过程中的压力变化、T₂谱特征、核磁共振图像、驱油效率进行了研究。研究表明,核磁共振图像可直观表征弱凝胶在岩心中的形态分布及运移特征,也可反映出残余油的分布特征;T₂谱特征表明聚合物和弱凝胶均具有调剖和驱油作用,组合方式2的调剖效果最明显;3种组合方式中,组合方式2的驱油效率最大,为78.84%,比初次水驱提高了18.33%。图7表4参16

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基于地球椭球的真三维井眼定位方法

刘修善

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 275-280. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.13

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针对现行井眼定位方法存在的问题,提出真三维井眼定位方法,并进行算例分析。现行定位方法以网格北作为指北基准,基于地图投影坐标进行水平面定位,基于高程坐标进行垂向定位,且二者相互独立,只使用一点处的子午线收敛角和磁偏角来归算全井的井眼轨迹,存在固有缺陷和误差。基于地球椭球及其解算原理,揭示了井口坐标系与大地坐标系及高程坐标系之间的转换关系,提出了采用真北作为指北基准的真三维井眼定位方法。算例分析结果表明,现行定位方法算得的靶点垂深偏小、水平位移偏大,与真三维定位方法相比存在较大误差。真三维井眼定位方法从根本上解决了现行定位方法存在的问题,能精准定位靶点与井口间的相对位置,可显著提高井眼轨迹设计的精确性和可靠性。图3表6参16

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分段压裂裂缝扩展规律及其对导流能力的影响

包劲青, 刘合, 张广明, 金娟, 程威, 刘建东

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 281-288. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.14

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基于前人的研究并充分考虑裂缝间的相互干扰以及各种摩擦效应对排量分配的影响,提出了模拟水平井分段压裂中裂缝同步扩展的全耦合有限元方法,利用该方法研究了裂缝扩展规律及其对导流能力的影响。模拟结果表明,虽然各裂缝的排量分配率均沿平均裂缝分配率上下波动,但缝间干扰导致裂缝扩展速度各不相同,部分裂缝甚至短暂地停止扩展。短裂缝内的流体净压力普遍比长裂缝高,但压力梯度更小。缝间流体净压力的差异使长裂缝在远离井口的位置发生颈缩,在井口和颈缩处长裂缝可能发生砂堵。分段压裂裂缝扩展规律将对导流能力产生不利影响：①短裂缝因支撑剂沉降较快弱化了自身的导流能力;②长裂缝因在井口发生砂堵丧失导流能力;③长裂缝在颈缩处发生砂堵降低了导流能力。图10参30

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煤层气井气水两相流分层测试技术

门相勇, 闫霞, 陈永昌, 李忠百

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 289-294. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.15

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在前期研发累积式气体流量计的基础上,集成研制出一套煤层气井生产测试组合仪,以解决气水两相流分层测试的难题,并进行了现场实际应用。生产测试组合仪采用累积式气体流量计测试分层产气量,累积式气体流量计在井下可灵活转换为电容式持水率计测量持水率,结合伽马示踪流量计测得的流体流速,可求得分层产水量,满足了在煤层气井中气水同测和仪器集成小型化的要求。采用动密封压力平衡技术解决了累积式气体流量计在井下活塞开启时承压筒内外受力不平衡的问题;采用可释放导锥取代鼠笼式导锥,有效解决测试仪器入井困难的问题。测试仪器直径22 mm,可通过偏心井口下入到油套环空进行测试。现场测试时将仪器停靠不同煤层并采用递减法求得分层产气及产水量,以此对合层排采井进行产气、产水分层评价。现场应用效果显示仪器具有小型化、测试精度高、测量时间短、不影响生产等优点,具有广阔的推广应用前景。图6表3参18

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振动波井下通讯技术

郑立臣, 俞佳庆, 杨清海, 高扬, 孙福超

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 295-300. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.16

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为了克服传统井下通讯方法的不足,提出一种振动波井下通讯技术,开发了振动波井下通讯系统,进行了现场试验,并将该技术应用于分层注水。理论和实验研究表明,油套管振动波传输呈通阻带交替分布,据此制定了多基频传输策略,采用开关键控调制和曼彻斯特编码方式对振动信号进行处理,将控制信息加载到振动波。研发了振动信号发生系统,实现电能到振动波能量的可控转换。研发了振动波接收解码系统,以微振加速度传感器作为信号拾取元件。设计了振动波井下远程传输测试系统,并进行了井下通讯现场试验,验证了振动波井下通讯技术的可行性以及通讯系统的准确性和可靠性,得到了套管振动波信号的衰减特性。该技术已成功应用于分层注水,在井筒控制领域有广阔的应用前景。图13表1参14

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页岩水化微观作用力定量表征及工程应用

康毅力, 杨斌, 李相臣, 杨建, 游利军, 陈强

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 301-308. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.17

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以四川盆地志留系龙马溪组和鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩为研究对象,从微观作用力的角度分析页岩水化机理,进行水合力的定量表征,并开展矿场应用。选取了与伊利石组成和性质都极为相似的白云母进行微观作用力测试。结果显示云母片在电解质溶液中的微观作用力主要包括DLVO（Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek）力和水合力。当电解质浓度较低时,测试曲线符合DLVO理论;但当电解质浓度大于临界值且云母片间距小于5 nm左右时,测试曲线完全偏离DLVO理论曲线,水合力开始占据主导作用。定量计算表明水合力强度随作用距离增加呈双指数型衰减。矿场应用表明,严格控制水相侵入并降低水合力强度是防塌钻井液体系设计的关键;压后焖井过程中充分利用页岩水化致微裂缝萌生、扩展可进一步改造页岩储集层。图9表1参30

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页岩岩相表征及页理缝三维离散网络模型

欧成华, 李朝纯

石油勘探与开发, 2017, 44(2): 309-318. https://doi.org/10.11698/PED.2017.02.18

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以四川盆地焦石坝地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩气为例,开展页岩岩相表征及页理缝三维离散网络模型研究。页理缝的发育受控于页岩的岩相类型,不同岩相内页理缝发育强度存在显著差异,据此,研制出基于岩相表征的页理缝三维离散网络模型建模方法。该方法通过页岩储集层岩相分析和页理缝描述,建立岩相与页理缝特征模式,依靠页岩岩相三维模型,建立页理缝发育指数三维模型和页理缝发育强度三维模型,最终建立页理缝三维离散网络模型。通过四川盆地焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气储集层页理缝离散三维模型的建立,不仅在三维空间充分展示了页岩气主力产层内页理缝的分布位置、发育规模以及每条页理缝的倾角、方位角的信息,为后续的生产模拟提供了页理缝地质参数,也为类似页岩页理缝建模提供了借鉴。图7表2参38

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2017年, 第44卷, 第2期　刊出日期：2017-03-23

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