石油学报

作者：何建华, 熊亮, 王濡岳, 徐碧兰, 李瑞雪, 曹峰, 邓虎成, 徐浩, 李勇, 李丹, 尹帅

单位：1. 成都理工大学能源学院(页岩气现代产业学院) 四川成都 610059;2. 页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室 北京 102206;3. 中国石油化工股份有限公司西南油气分公司 四川成都 610041;4. 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院 北京 102206;5. 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院 黑龙江大庆 163712;6. 西安石油大学地球科学与工程学院 陕西西安 710065

关键词：深层页岩气,川东南地区,五峰组—龙马溪组,地应力场扰动,控制因素,富集高产

基金：何建华,男,1990年11月生,2019年获中国地质大学(北京)博士学位,现为成都理工大学能源学院(页岩气现代产业学院)副教授,主要从事非常规油气储层天然裂缝成因机制与定量表征、地应力场精细描述研究。Email:hejianhuadizhi@163.com

摘要： 川东南地区深层页岩现今地应力场的大小、方向及结构等变量的分布规律不清,严重制约了页岩气的勘探开发部署、实施及生产效果。以川东南地区重点区块内的龙马溪组为研究对象,综合利用岩心分析以及来自钻井的多源多维地应力响应资料,采用地质力学分析与数值模拟方法,查明了引起地应力场扰动的关键地质作用,揭示了地应力扰动的力学机制与变化规律并明确其对页岩气富集高产的影响。研究结果表明:川东南地区按现今地应力方位的分布可划分为5个区域,总体的应力机制以走滑状态为主,但盆缘复杂区的应力机制由浅至深发生了由逆断层应力机制转换为走滑应力机制或正断层应力机制的变化;褶皱和断裂是引起川东南地区地应力场发生偏转的关键外部因素,以龙马溪组一段(龙一段)1小层—2小层的中和面为界,褶皱中和面之上的地应力方位顺着褶皱轴向发生偏转,偏转角度受控于岩层力学性质和变形强度,而在中和面之下,地应力方位和大小的变化则呈现相反规律;越靠近断裂,地应力方位沿着断层走向偏转,地应力规模变小且两向应力差变大;孔隙压力的变化主要影响最小水平主应力的大小,造成的方向偏转角度最高可达35°;纵向上,受岩性扰动影响,五峰组—龙一段3小层1亚小层富硅质页岩岩相的应力值低,作为应力薄弱层,其压裂效果最好。综合分析认为,在褶皱区中和面之下、向斜区或四级以下的NE向断裂附近,裂缝的封闭性好,含气量较高,此外,平面上拉张应力扰动区的应力值低,两向应力差小,易于形成高缝高的复杂缝网,产量高,是页岩气勘探开发的有利区。研究成果以期为深层复杂构造区页岩储层的地应力场准确评价和甜点区优选提供重要借鉴和指导。

来源：2025年第4期

《石油学报》期刊编辑部

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