歐成華，李朝純（. 西南石油大學(xué)，成都 60500；2. 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，成都 60500）

頁巖巖相表征及頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型

歐成華1, 2，李朝純1
（1. 西南石油大學(xué)，成都 610500；2. 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，成都 610500）

以四川盆地焦石壩地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁巖氣為例，開展頁巖巖相表征及頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型研究。頁理縫的發(fā)育受控于頁巖的巖相類型，不同巖相內(nèi)頁理縫發(fā)育強度存在顯著差異，據(jù)此，研制出基于巖相表征的頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型建模方法。該方法通過頁巖儲集層巖相分析和頁理縫描述，建立巖相與頁理縫特征模式，依靠頁巖巖相三維模型，建立頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型和頁理縫發(fā)育強度三維模型，最終建立頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型。通過四川盆地焦石壩地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖氣儲集層頁理縫離散三維模型的建立，不僅在三維空間充分展示了頁巖氣主力產(chǎn)層內(nèi)頁理縫的分布位置、發(fā)育規(guī)模以及每條頁理縫的傾角、方位角的信息，為后續(xù)的生產(chǎn)模擬提供了頁理縫地質(zhì)參數(shù)，也為類似頁巖頁理縫建模提供了借鑒。圖7表2參38

頁巖巖相；頁理縫；發(fā)育指數(shù)；發(fā)育強度；三維離散網(wǎng)絡(luò)模型；四川盆地；上奧陶統(tǒng)五峰組；下志留統(tǒng)龍馬溪組

引用：歐成華, 李朝純. 頁巖巖相表征及頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型[J]. 石油勘探與開發(fā), 2017, 44(2): 309-318.

OU Chenghua, LI Chaochun. 3D discrete network modeling of shale bedding fractures based on lithofacies characterization[J]. Petroleum Exploration and Development, 2017, 44(2): 309-318.

0 引言

頁巖儲集層孔喉為納米級，孔滲性極差[1]，沒有頁理縫的溝通難以大規(guī)模產(chǎn)出石油和天然氣。研究者通過野外露頭觀察[2-3]及各類室內(nèi)實驗[4-5]，證實了頁巖儲集層中頁理縫的客觀存在。當(dāng)頁巖儲集層中壓力較大，如達到超高孔隙壓力時，就會形成大量頁理縫[6-9]，成為頁巖油氣滲流的有效通道，使得致密的頁巖儲集層也能成為有效產(chǎn)層[1,10-12]，甚至還能出現(xiàn)較高的油氣產(chǎn)能[13-17]，因此，頁理縫對于頁巖油氣的開采意義重大。目前有關(guān)頁理縫的認識僅局限于巖心觀察或各類電子顯微鏡觀測[4,7-9]，僅能描述頁理縫的密度和基本產(chǎn)狀，無法實現(xiàn)在三維空間對頁理縫進行定量刻畫，難以為頁巖油氣生產(chǎn)提供定量的頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型。針對上述問題，本文提出基于頁巖巖相表征的頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)建模新方法，并以四川盆地東部焦石壩地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁巖氣為例，采用該方法建立了頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)了對頁理縫分布位置、發(fā)育規(guī)模及延伸方位的三維可視化。

1 研究思路

富油氣頁巖都是在靜水條件下、還原環(huán)境中形成的[18]。極其緩慢的沉積速度[19-20]，加上受沉積時水體能量、溫度、鹽度及含有物等周期性變化的影響[21]，使得這些富油氣頁巖中相互平行的紋層狀頁理極其發(fā)育[4,17-21]，從而將頁巖與砂巖、碳酸鹽巖、煤系等其他油氣儲集層顯著區(qū)別開來。

眾所周知，頁巖通過成巖壓實會大量排出原生地層水[22]，由細小顆粒支撐形成的頁巖孔隙半徑極其細小[1,11-12]，地下水在其中難以自由通過，因而在頁理面間很難獲得由地層水溶解帶來的膠結(jié)物質(zhì)。缺少膠結(jié)的頁理紋層面成為脆弱面，一旦出現(xiàn)構(gòu)造應(yīng)力集中[23-26]或頁巖中生成的大量烴類物質(zhì)體積膨脹[6-9]，極易誘發(fā)形成頁理紋層面間的裂縫，即頁理縫[6-9,17]。

由此可見，頁理是頁理縫形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，頁理的形成與頁巖沉積環(huán)境及在該環(huán)境下發(fā)育的沉積物息息相關(guān)[18, 20-21]，而頁巖巖相的概念同時涵蓋了頁巖沉積期古環(huán)境及該環(huán)境下發(fā)育的沉積物兩種屬性，因此，頁理縫與頁巖巖相間具有內(nèi)在聯(lián)系。頁巖巖相分析是頁巖儲集層表征的常用手段[27-29]，研究者先后發(fā)現(xiàn)不同頁巖巖相中頁理縫的發(fā)育程度明顯不同[6-17,30]，筆者在研究區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖中共識別出 8種頁巖巖相，不同巖相的頁理縫發(fā)育強度具有顯著差異。

因此，通過頁巖巖相分析，觀察不同類型頁巖巖相頁理縫發(fā)育的數(shù)量和產(chǎn)狀特征，能建立頁巖巖相與頁理縫發(fā)育空間范圍以及發(fā)育強度之間的關(guān)系，利用這種關(guān)系，即可通過建立頁巖巖相三維定量地質(zhì)模型，得出頁理縫發(fā)育指數(shù)和發(fā)育強度三維模型，從而達到依靠頁巖巖相來約束頁理縫建模的目的。

2 基于巖相表征的頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型建立方法

首先，開展頁巖儲集層巖相分析和頁理縫描述，建立頁巖儲集層巖相與頁理縫特征關(guān)系；其次，利用離散型變量儲集層建模方法，建立頁巖巖相三維模型，利用頁巖巖相與頁理縫之間關(guān)系，建立頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型，圈定頁理縫建模的空間范圍；然后，依靠頁巖巖相三維模型的空間約束，利用頁理縫特征模型，建立頁理縫發(fā)育強度三維模型，揭示頁理縫發(fā)育強度的空間分布；最后，以頁理縫發(fā)育指數(shù)模型為空間約束，利用頁理縫發(fā)育強度三維模型，建立頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型（見圖1）。

圖1 基于頁巖巖相表征的頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型建立方法

2.1 頁巖儲集層巖相與頁理縫特征模式的提取

首先開展取心井巖心觀察描述，詳細記錄每塊巖心的巖性、顏色、組成等特征，精確測量頁理縫的長度、寬度、密度、傾角、方位角等參數(shù)，構(gòu)建頁巖儲集層頁理縫特征模式。采用巖相古地理方法，分析頁巖巖相類型及特征模式，統(tǒng)計每種頁巖巖相頁理縫發(fā)育強度，揭示頁理縫發(fā)育與頁巖巖相類型及其紋層結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在關(guān)系。篩選出頁理縫易于發(fā)育的頁巖巖相類型，作為建立頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型的基本依據(jù)。

2.2 頁巖巖相與頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型的建立

依據(jù)研究獲得的頁巖儲集層巖相模式，開展單井頁巖巖相分析，識別出每口井在目的層深度范圍內(nèi)各個深度位置處的頁巖巖相類型，建立單井頁巖巖相變化剖面。編碼不同的頁巖巖相類型，構(gòu)成單井剖面巖相數(shù)據(jù)，輸入商業(yè)化建模軟件，采用序貫指示模擬算法[31-34]，即可建立起研究區(qū)內(nèi)的頁巖巖相三維模型，從而在三維空間定量表征研究區(qū)內(nèi)不同頁巖巖相的分布特征。

依靠建立的頁巖巖相三維模型，將頁理縫發(fā)育的頁巖巖相定義為1，其余巖相定義為0，建立起頁理縫發(fā)育指數(shù)模型 F，該模型中頁理縫只發(fā)育在值為 1的網(wǎng)格內(nèi)。

2.3 頁理縫發(fā)育強度三維模型的建立

對比分析依靠巖心描述構(gòu)建的頁巖儲集層頁理縫特征模式與測井曲線特征，開展沿井深剖面的頁理縫寬度與密度的定量描述。考慮到頁理縫寬度和密度都對流體滲流具控制作用，將沿井深剖面每個深度位置處的頁理縫寬度和密度的乘積作為頁理縫強度屬性，構(gòu)建單井頁理縫發(fā)育強度數(shù)據(jù)集 E。將 E輸入到商業(yè)化儲集層建模軟件中，以頁理縫發(fā)育指數(shù)模型F為約束條件，采用序貫高斯模擬算法[31-34]，即可建立頁理縫發(fā)育強度三維模型，在三維空間表征頁理縫發(fā)育強度。

一般而言，構(gòu)造應(yīng)力越強，誘導(dǎo)產(chǎn)生的頁理縫就越發(fā)育[23-26]。反之，頁理縫發(fā)育強度值越大，頁理縫越發(fā)育，構(gòu)造應(yīng)力也就越強。

2.4 頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型的建立

以頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型為頁理縫建模的三維空間約束，以建立的頁理縫發(fā)育強度三維模型為主輸入，頁理縫的傾角、方位角為輔助輸入，利用儲集層建模商業(yè)軟件[31-34]的裂縫離散網(wǎng)絡(luò)建模模塊即可建立頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型，從而在三維空間再現(xiàn)頁巖儲集層頁理縫的分布及其屬性特征。

3 焦石壩地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型的建立與應(yīng)用

3.1 基礎(chǔ)地質(zhì)研究

前人研究表明[15]，位于涪陵地區(qū)的焦石壩頁巖氣田（以下簡稱實例頁巖氣田）在構(gòu)造上處于萬縣復(fù)向斜與方斗山背斜帶之間（見圖2），其五峰組—龍馬溪組頁巖為深水—半深水陸棚沉積。依靠單井巖心觀察及室內(nèi)分析化驗，共識別出 4類沉積微相[28]，分別是硅質(zhì)陸棚、砂質(zhì)陸棚、混積陸棚和泥質(zhì)陸棚，各沉積微相類型及特征見表1。實例頁巖氣田發(fā)育從下到上水深由深到淺的沉積序列（見表1、圖3），最下部為深水強還原沉積環(huán)境的硅質(zhì)陸棚沉積，是氣田當(dāng)前實際投入開發(fā)的主力產(chǎn)層，往上均為半深水弱還原沉積環(huán)境，依次為砂質(zhì)陸棚、混積陸棚和泥質(zhì)陸棚沉積，成為氣田的接替產(chǎn)層、次接替產(chǎn)層和難采儲集層[35-38]。

圖2 研究區(qū)位置圖

表1 實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組沉積微相類型、特征及其對生產(chǎn)的作用

在沉積環(huán)境與沉積相研究的基礎(chǔ)上，前人進一步開展了巖相類型及其特征分析，并制定了巖相劃分標準[27-29,35-37]。該標準采用黏土、硅質(zhì)/長英質(zhì)、碳酸鹽3端元組分，按常規(guī)巖石組成比例劃分巖石類型，同時按TOC值的高低添加富炭（含量大于4%）、高炭（含量3%～4%）、中炭（含量2%～3%）和低炭（含量1%～2%）前綴?；谏鲜龇桨福罁?jù)6口取心直井和163口水平井的測井解釋數(shù)據(jù)，在實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組識別出 8種巖相類型，各巖相類型的參數(shù)特征詳見表2。

以巖相類型及其特征模式為基礎(chǔ)，進一步開展了單井巖相分析，同時將巖心觀察獲得的頁理縫寬度、密度以及通過兩者計算的頁理縫發(fā)育強度數(shù)據(jù)同步到單井巖相分析成果中，編制了實例頁巖氣田單井頁巖巖相及頁理縫分布剖面（見圖3）及統(tǒng)計表（見表2）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①頁理縫的延伸方向與頁巖層面基本平行，實例頁巖氣田主體部位的頁巖層傾角通常小于20°，頁理縫的傾角也基本小于20°，而頁理縫方位角的指向性則不明顯，基本在 360°范圍內(nèi)變化；②頁理縫的發(fā)育與頁巖巖相類型具有較好的相關(guān)性，即硅質(zhì)頁巖頁理縫的發(fā)育好于砂質(zhì)頁巖，砂質(zhì)頁巖頁理縫的發(fā)育好于黏土頁巖；③硅質(zhì)頁巖通常具有極其發(fā)育且分布均勻的頁理紋層，成為硅質(zhì)頁巖頁理縫極其發(fā)育且均勻分布的物質(zhì)基礎(chǔ)，砂質(zhì)頁巖常常出現(xiàn)二元或三元互層的紋層結(jié)構(gòu)，造成砂質(zhì)頁巖的頁理縫也常常出現(xiàn)二元或三元互層結(jié)構(gòu)，黏土頁巖常常出現(xiàn)塊狀層理，也會出現(xiàn)不規(guī)則的紋層結(jié)構(gòu)，使得黏土頁巖的頁理縫相對欠發(fā)育；④在同類頁巖巖石中，隨著TOC值的增大，頁理縫發(fā)育的強度值也有增大的趨勢。

圖3 實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組單井頁巖巖相及頁理縫分布特征（Vsh—泥質(zhì)礦物含量，Vsi—硅質(zhì)礦物含量）

表2 實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組頁巖巖相類型及特征

由此可見，硅質(zhì)礦物和TOC值的大小控制了頁理縫的發(fā)育強度。隨著頁巖中硅質(zhì)礦物的增多和TOC值的增大，頁理縫的發(fā)育強度增大，反之則減小。硅質(zhì)礦物含量增多，反映頁巖的脆性增加，成為頁理縫更發(fā)育的內(nèi)因；而TOC值增大，則意味著頁巖具有更強的生氣能力，生成的氣體在頁巖孔縫中形成的內(nèi)壓也就更大，導(dǎo)致裂縫更加發(fā)育，形成頁理縫發(fā)育的外因。內(nèi)、外因共同起作用，以不同頁巖巖相類型頁理縫發(fā)育程度不同的規(guī)律表現(xiàn)出來，形成依靠頁巖巖相開展頁理縫建模的理論基礎(chǔ)。

在實例頁巖氣田中，按照頁理縫發(fā)育強度由高到底排序為：富炭含黏土硅質(zhì)頁巖、高炭黏土質(zhì)硅質(zhì)頁巖和灰質(zhì)介殼泥巖、高炭黏土質(zhì)粉砂質(zhì)頁巖、中炭黏土質(zhì)粉砂質(zhì)頁巖、中—低炭黏土質(zhì)粉砂質(zhì)頁巖和中炭粉砂質(zhì)黏土頁巖、低炭粉砂質(zhì)黏土頁巖，其中的中—低炭黏土質(zhì)粉砂質(zhì)頁巖、中炭粉砂質(zhì)黏土頁巖和低炭粉砂質(zhì)黏土頁巖3類頁巖巖相的頁理縫發(fā)育強度較低，可以忽略。

依據(jù)上述規(guī)律，不僅可以利用頁巖巖相來控制實例頁巖氣田頁理縫發(fā)育的空間范圍，還可以借助頁巖巖相估計頁理縫發(fā)育的強度。

3.2 模型建立

以實例頁巖氣田單井頁巖巖相類型分析成果為輸入數(shù)據(jù)，利用序貫指示建模方法[31-34]，建立了實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組頁巖巖相三維模型（見圖4）。結(jié)果表明，受沉積環(huán)境影響，實例頁巖氣田的巖相類型隨頁巖層位的變化而依次變化；在同一層位，常常是以某一類頁巖巖相為主，間雜分布1種或2～3種其他頁巖巖相；同層頁巖沉積穩(wěn)定，僅局部存在相變，而不同層之間相變迅速，這也是海相頁巖沉積的普遍特點。

圖4 實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組頁巖巖相三維模型（圖a、b層位位置見表1，圖c剖面位置見圖2）

由于實例頁巖氣田的中—低炭黏土質(zhì)粉砂質(zhì)頁巖、中炭粉砂質(zhì)黏土頁巖和低炭粉砂質(zhì)黏土頁巖的頁理縫發(fā)育強度較低，可以忽略，因此，將這 3種頁巖巖相定義為0，其他頁巖巖相定義為1，建立實例頁巖氣田頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型（見圖5）。建模結(jié)果限制了實例頁巖氣田頁理縫發(fā)育的空間范圍，即頁理縫只能在上述3類頁巖巖相分布的空間之外發(fā)育。

圖5 實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型（圖a、b層位位置見表1，圖c剖面位置見圖2）

以實例頁巖氣田單井頁理縫發(fā)育強度數(shù)據(jù)為輸入數(shù)據(jù)，以頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型為趨勢約束，利用序貫高斯方法[31-34]，建立了實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組頁理縫發(fā)育強度三維模型（見圖6）。結(jié)果表明，頁理縫的發(fā)育強度呈現(xiàn)下強上弱的特征，從下到上，不同層位間差異巨大，同一層位僅局部有些變化、總體變化不大，與巖相類型的空間分布特征保持一致。

以實例頁巖氣田頁理縫發(fā)育強度三維模型為頁理縫建模的主輸入，以巖心觀察描述獲得的頁理縫傾角、方位角等限定頁理縫屬性特征，以頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型為頁理縫建模的空間約束，采用商業(yè)軟件[31-34]的裂縫離散網(wǎng)絡(luò)建模模塊，建立了實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型（見圖7），在三維空間展示了實例頁巖氣田頁理縫的分布特征。圖7a—7d分別為以頁理縫的傾角、方位角、孔隙度和滲透率屬性作色的頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型，顯示了頁理縫的傾角、方位角、孔隙度和滲透率等屬性在三維空間的分布特征。圖7e—7f則詳細統(tǒng)計了實例頁巖氣田頁理縫的傾角、方位角、孔隙度和滲透率屬性值的分布頻率，統(tǒng)計結(jié)果與實例頁巖氣田頁理縫基礎(chǔ)地質(zhì)研究結(jié)果保持一致，表明建模結(jié)果反映了實例頁巖氣田頁理縫發(fā)育的實際特征。

圖6 實例頁巖氣田五峰組—龍馬溪組頁理縫發(fā)育強度三維模型（圖a、b層位位置見表1，圖c剖面位置見圖2）

3.3 模型應(yīng)用

在開展頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型研究之前，實例頁巖氣田生產(chǎn)模擬依靠的是常規(guī)方法建立的地質(zhì)參數(shù)模型，該模型的主輸入為測井解釋獲得的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)。由于測井解釋沒有提供頁理縫的物性參數(shù)解釋，建立的地質(zhì)參數(shù)模型只能反映頁巖儲集層的基質(zhì)物性，難以反映頁理縫的物性特征，致使模擬結(jié)果嚴重偏離實例頁巖氣田實際生產(chǎn)動態(tài)，只得反過來通過生產(chǎn)歷史擬合人為調(diào)整地質(zhì)參數(shù)模型。雖然最后的模擬結(jié)果總體上吻合了實際生產(chǎn)動態(tài)，但調(diào)整后的地質(zhì)參數(shù)模型與調(diào)整前相比差別顯著，無法反映實例頁巖氣田的實際地質(zhì)特征，給采用該模擬結(jié)果預(yù)測氣田未來生產(chǎn)動態(tài)帶來了極大誤差。

針對上述問題，本研究建立了四川盆地東部焦石壩地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖氣儲集層頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型，該模型詳細表征了實例頁巖氣田一期產(chǎn)能建設(shè)區(qū)主力生產(chǎn)層位頁理縫的分布位置、發(fā)育規(guī)模及延伸方位，刻畫了其中每條頁理縫的空間位置、幾何尺寸，以及傾角、方位角、孔隙度和滲透率等屬性特征。通過將本模型與原地質(zhì)參數(shù)模型疊加使用，未經(jīng)大的調(diào)整，模擬結(jié)果即吻合了實際生產(chǎn)動態(tài)。更重要的是，采用本模型能定量表征不同平面位置、不同剖面層位的頁理縫發(fā)育特征，給實例頁巖氣田后續(xù)的生產(chǎn)調(diào)整指明了方向。

4 結(jié)論

理論分析及實例研究表明，頁巖巖相類型與頁理縫發(fā)育特征具有一一對應(yīng)關(guān)系，這種關(guān)系形成了依靠頁巖巖相有效約束頁理縫分布建模的理論及實踐基礎(chǔ)。具體表現(xiàn)在兩個方面：①可以按照頁巖巖相類型與頁理縫發(fā)育特征間的對應(yīng)關(guān)系調(diào)整和修正頁理縫發(fā)育強度三維模型；②可以依靠巖相三維模型建立頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型，限制頁理縫插值的空間范圍，實現(xiàn)對頁理縫空間分布位置的有效界定。

基于頁巖巖相表征的頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)建模需要解決 4個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)：①通過頁巖儲集層巖相分析和頁理縫描述，建立巖相與頁理縫特征模式；②依靠頁巖巖相三維模型，建立頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型；③提取頁理縫特征模式，在頁巖巖相三維模型的約束下建立頁理縫發(fā)育強度三維模型；④依靠頁理縫發(fā)育強度三維模型，在頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型的約束下建立頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型。

四川盆地東部焦石壩地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖氣儲集層頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型研究表明：①在實例頁巖氣田中識別出 8類頁巖巖相，每類頁巖巖相頁理縫發(fā)育的程度均不相同，其中有 3類頁巖巖相頁理縫發(fā)育程度較差，可以忽略；②依靠頁巖巖相三維模型為空間約束，建立的頁理縫發(fā)育指數(shù)三維模型和頁理縫發(fā)育強度三維模型與實例頁巖氣田的實際地質(zhì)特征吻合一致；③頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)模型在與實例頁巖氣田頁理縫巖心觀察描述特征保持一致的前提下，在三維空間充分展示了實例區(qū)內(nèi)頁理縫的分布位置和發(fā)育規(guī)模以及傾角、方位角的變化，為實例頁巖氣田后續(xù)的生產(chǎn)模擬提供了頁理縫地質(zhì)參數(shù)；④模型在實例頁巖氣田的成功應(yīng)用充分證實了基于巖相表征的頁理縫三維離散網(wǎng)絡(luò)建模方法的適用性和可靠性。

致謝：李繼慶、陸亞秋、李爭、孟志勇、劉超、盧文濤、馬喬、徐園等在巖相分析和模型應(yīng)用過程中提供了諸多幫助，袁崇杰、溫永貴協(xié)助清繪了部分圖件，在此一并表示誠摯的謝意！

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（編輯 黃昌武）

3D discrete network modeling of shale bedding fractures based on lithofacies characterization

OU Chenghua1, 2, LI Chaochun1
(1. Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China; 2. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Chengdu 610500, China)

Taking the Upper Ordovician Wufeng-Lower Silurian Longmaxi shale gas field in the Jiaoshiba area in Sichuan Basin as an example, 3D discrete network modeling of shale bedding fractures based on lithofaices characterization was studied. The development of shale bedding fractures are controlled by shale lithofacies and shale bedding fractures in different lithofacies vary widely in development intensity, so this study developed a new methodology of 3D discrete network modeling of shale bedding fractures based on lithofaices characterization. This methodology constructs modes of shale lithofaices and shale bedding fractures by analyzing shale reservoir lithofacies and describing shale bedding fractures; builds shale bedding fracture index 3D model relying on 3D shale lithofaices model; builds development intensity 3D model of shale bedding fracture limited by 3D shale lithofaices model; and finally, builds 3D discrete network model. This methodology has been used to construct the 3D discrete network model of shale bedding fractures of Wufeng-Longmaxi shale reservoirs in Jiaoshiba area. The modeling results visualized the distribution, development scale of shale bedding fractures in main production layers in the study area and showed the variation of dip angle and azimuthal angle of each shale bedding fracture in the three-dimensional space, providing basic geological parameters for production simulation of the shale gas field later.

shale lithofaices; shale bedding fracture; development index; development intensity; 3D discrete network model; Sichuan Basin; Upper Ordovician Wufeng Formation; Lower Silurian Longmaxi Formation

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973）項目（2014CB239205）；國家科技重大專項（2016ZX05035003-004-002）

TE<122.2 class="emphasis_bold">122.2 文獻標識碼：A122.2

A

1000-0747(2017)02-0309-10

10.11698/PED.2017.02.18

歐成華（1971-），男，四川劍閣人，博士，西南石油大學(xué)教授，主要從事儲集層地質(zhì)描述及表征方面的研究工作。地址：四川省成都市新都區(qū)，西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，郵政編碼：610500。E-mail: chomm@ 163.com

2016-06-27

2016-12-18