基于热力耦合分析的火山热膨胀型裂缝定量表征

谭忠健; 邓津辉; 张向前; 郭明宇; 李鸿儒; 杜赫; 冯建伟

doi:10.3799/dqkx.2022.110

地球科学 ›› 2023, Vol. 48 ›› Issue (07) : 2665 -2677. DOI: 10.3799/dqkx.2022.110

基于热力耦合分析的火山热膨胀型裂缝定量表征

谭忠健 ¹ ,
邓津辉 ¹ ,
张向前 ² ,
郭明宇 ¹ ,
李鸿儒 ² ,
杜赫 ³ ,
冯建伟 ³

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Quantitative Characterization of Fractures under Volcanic Thermal Expansion Based on Thermal-Mechanical Coupling Analysis

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摘要

渤南地区是渤海海域近年来油气勘探开发的热点，新生界火山活动为油气成藏提供优势条件的同时，也给油气田开发带来了难题.内部非均质、高温剧烈的火山通道影响了周缘地层的裂缝发育，引发了严重的裂缝性井漏，造成巨大的经济损失，亟需对火山周缘膨胀型裂缝进行有效表征.根据测井、岩心、地震等资料，识别刻画火山岩岩相特征，分析周缘地层裂缝发育情况；通过岩心矿物分析、薄片观察等手段，确定火山活动温度场边界条件；基于能量守恒定律和地质力学，引入热力耦合原理，采用有限元数值模拟方法对火山活动引起的岩石热膨胀裂缝进行定量预测.基于热力耦合分析火山通道对周缘裂缝发育的影响，确定了火山对井漏风险的影响范围，对渤海油田钻井安全、火山相关油藏预测具有重要参考价值.