四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征.pdf

第 36 卷 第 1 期2024 年 1 月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.36 No.1Jan.2024包汉勇等：四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征收稿日期：2023-07-25；修回日期：2023-09-01；网络发表日期：2023-11-13基金项目：中国石油化工股份有限公司科技项目“白马地区常压页岩气富集高产机理与目标评价”（编号：P21087-1）资助。第一作者：包汉勇（1981），男，博士，研究员，主要从事油气勘探开发综合研究工作。地址：（430223）湖北省武汉市东湖高新区大学园路18 号勘探开发研究院。Email：。文章编号：1673-8926（2024）01-0014-09DOI：10.12108/yxyqc.20240102引用：包汉勇，刘超，甘玉青，等.四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征 J.岩性油气藏，2024，36（1）：14-22.Cite：BAO Hanyong，LIU Chao，GAN Yuqing，et al.Paleotectonic stress field and fracture characteristics of shales of OrdovicianWufeng Formation to Silurian Longmaxi Formation in southern Fuling area，Sichuan Basin J.Lithologic Reservoirs，2024，36（1）：14-22.四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征包汉勇1，刘超1，甘玉青1，薛萌2，刘世强2，曾联波2，3，马诗杰2，罗良2（1.中国石化江汉油田分公司 勘探开发研究院，武汉 430223；2.中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249；3.北京大学 能源研究院，北京 100871）摘 要：通过岩石力学实验、声发射实验和地震资料综合解释，利用有限元数值模拟方法，对涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组海相页岩古构造应力场进行了数值模拟，并结合岩心实测结果，预测了构造裂缝的发育特征。研究结果表明：涪陵南地区裂缝主要形成期（燕山晚期）构造应力和裂缝的分布受断层、岩石力学性质和构造应力的影响，断层广泛发育的区域容易出现应力集中，并引起较大的应力梯度。利用库伦-莫尔破裂准则预测了研究区构造裂缝的发育，同时引入剪切破裂指数R定量表征裂缝发育的强度，其值越大反映裂缝发育程度越高。窄陡断背斜和断层附近裂缝发育，以高角度剪切裂缝为主，而在宽缓向斜部位裂缝发育程度最弱，研究区五峰组龙马溪组底部硅质页岩应力集中，裂缝最发育。涪陵南地区海相页岩气保存有利区主要为 3 个区带：远离大断层的凤来向斜内部，主要构造变形期未遭受大的破坏作用，其位于应力低值区，具有良好的保存条件，为类有利区；白马向斜内部小断层发育，应力值位于中等水平，保存条件中等，为类较有利区；石门金坪断背斜遭受到强烈改造作用，容易产生大规模剪切裂缝，破坏了保存条件，为类不利区。关键词：薄板模型；岩石力学参数；有限元数值模拟；构造应力场；剪切裂缝；库伦-莫尔破裂准则；破裂指数；海相页岩；五峰组龙马溪组；涪陵南地区；四川盆地中图分类号：TE122.1；P618.13文献标志码：APaleotectonic stress field and fracture characteristics of shales of OrdovicianWufeng Formation to Silurian Longmaxi Formation in southernFuling area，Sichuan BasinBAO Hanyong1，LIU Chao1，GAN Yuqing1，XUE Meng2，LIU Shiqiang2，ZENG Lianbo2，3，MAShijie2，LUO Liang2（1.Research Institute of Exploration and Development，Jianghan Oilfield Company，Sinopec，Wuhan 430223，China；2.School of Earth Sciences，China University of Petroleum（Beijing），Beijing 102249，China；3.Institute of Energy，Peking University，Beijing 100871，China）Abstract：Through rock mechanics experiment，acoustic emission experiment，comprehensive interpretation ofseismic data，the finite element numerical simulation method was used to numerically simulate the paleotectonic包汉勇等：四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征2024 年15stress field of marine shales of Ordovician Wufeng Formation to Silurian Longmaxi Formation in southern Fulingarea.Combined with the measured results of cores，the development characteristics of structural fractures werepredicted.The results show that：（1）The distribution of tectonic stress and fractures in southern Fuling area duringthe main formation period of fractures（the Late Yanshanian）was influenced by faults，rock mechanical properties，and tectonic stress.In areas where faults are widely developed，stress concentration can easily occur and causelarge stress gradients.（2）Coulomb-Moore fracture criterion was used to predict the development of structuralfractures in the study area，and the shear fracture index R was introduced to quantitatively characterize thestrength of fracture development.The larger the value，the higher the degree of fracture development.Narrowand steep fault anticlines and fractures are developed near faults，mainly with high angle shear fractures，whilethe development of fractures is weakest in the wide and gentle synclines.The stress in the siliceous shales at thebottom of the Wufeng Formation Longmaxi Formation in the study area is concentrated，and the fractures are themost developed.（3）There are three favorable zones for the preservation of marine shale gas in the southern Fulingarea：The Fenglai syncline，which is far away from the major faults and has not suffered significant damage duringthe main structural deformation period，is located in the low stress area with good preservation conditions，and isclassified as class favorable zone；The Baima syncline，with small faults developed，stress values at a moderate level and moderate preservation conditions，is classified as class favorable zone；The Shimen-Jinping faultanti-cline，which has undergone strong transformation and is prone to large-scale shear fractures，making thepreservation conditions damaged，is classified as class unfavorable zone.Key words：thin plate model；rock mechanics parameter；finite element numerical simulation；tectonic stress field；shear fracture；Coulomb-Moore fracture criterion；fracture index；marine shale；Wufeng-Longmaxi Formation；southern Fuling area；Sichuan Basin0引言近年来，我国在涪陵焦石坝、长宁、威远、昭通、泸州等地区取得了页岩气商业开发的重要突破。截至2021年12月，涪陵地区累计新建产能148108m3/a，累计产气量达到 416.6108m3 1-3，是我国页岩气产量增长的主力军。大量勘探实践和理论基础研究表明，天然裂缝是页岩气藏中重要的渗流通道和储集空间，是页岩气富集和保存的关键因素4-6，其形成的本质原因是储层内部应力的改变，如幕式构造应力、异常流体压力、成岩收缩等7-10。天然裂缝密度与产能密切相关，其中构造裂缝是影响页岩气产能的关键，尤其是高角度剪切裂缝的发育促进了页岩气的散失，导致产气量降低8，11-13。国内学者采用多种方法对四川盆地周缘天然裂缝的表征和预测展开了研究，如岩心观察和描述、地震属性检测、有限元数值模拟、测井评价等9-12，14。结果表明，四川盆地东南部经历过强改造和多期次应力改造的地层，其断层和裂缝系统复杂多样15-19，分布规律差异性大，增加了天然裂缝预测和页岩气保存条件评价的难度。尤其在涪陵气田二期建产区，复杂构造变形特征下天然裂缝的分布导致了页岩气藏压力系数的差异。结合以往研究结果，依据涪陵地区岩心和薄片等资料发现，涪陵地区页岩储层以发育构造裂缝为主15，20，其形态和空间分布特征、发育规律以及渗流规律与构造应力场密切相关，特别是古构造应力场。目前，学者们通常利用古构造应力场反演方法来预测裂缝，主要包括：有限元法、离散元法和有限元差分法等10-11，21。有限元方法具有处理复杂边界能力的同时在模拟过程中考虑了断裂、温度和流体等作用10，12，22，成为预测页岩储层裂缝最广泛的方法之一。针对主要发育构造裂缝的页岩储层，采用有限元数值模拟方法，根据模拟的应力大小和库伦-莫尔破裂准则，对四川盆地涪陵南奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩储层应力与裂缝分布情况进行分析，以期为该区页岩气藏的高效勘探开发提供指导。1地质概况四川盆地东南部西起华蓥山断层，东至齐岳山断层，其中涪陵南地区构造上位于川东高陡褶皱带的东南部，其北部为焦石坝背斜，东部受齐岳山断层的限制，自东向西发育大量北东向断层（图 1a）。研究区主要受燕山期以来构造作用的影响，构造格局整体上呈北东向展布的结构，发育一系列平行排列的宽缓向斜和窄陡背斜构造及诸多大型断层（图 1b），具有“隔挡式”褶皱特点22-23。构造变形呈显著的南东强北西弱、南东早北西晚的递进变形特征24-25。研究区构造的形成和演化可以划分为 2 个关键阶段，燕山晚期雪峰山北西向挤压引起川东地区北西向的递进变形，形成大量北东向断层，是现今构造格局的基础22，25；北西向断层和近南北向断层（乌江16岩性油气藏第 36 卷第 1 期断层）在喜山期多幕构造运动中形成，在研究区发育较少。目的层段为上奥陶统五峰组下志留统龙马溪组，厚度为 100 m，岩性以灰黑色泥岩和页岩为主，夹少量细砂岩、粉砂岩，为深水陆棚相沉积；底部发育了一套暗色富有机质、富硅质泥页岩26-29（图 1c）。近几年勘探实践表明，该套富有机质泥页岩为一套优质的含气页岩储层，有机质类型以型为主，有机质丰度较高，TOC 值大于 2.0%，生烃条图 1四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组构造特征分布图（a）、地震解释剖面图（b）和岩性地层综合柱状图（c）Fig.1Structural distribution（a），seismic interpretation section（b）and stratigraphic column（c）of OrdovicianWufeng Formation to Silurian Longmaxi Formation in southern Fuling area，Sichuan Basin件优越，Ro值为 2.2%3.5%，平均为 2.5%，孔隙度平均值为 3.4%30-32，具有良好的储集性能，页岩气富集层段质量体积平均值为 4.2 m3/t33-35。2古构造应力场数值模拟涪陵地区经历了多期构造运动，区内断裂大多呈线状排列，具有明显的方向性36-38，形成现今复杂的构造格局。其中，燕山期是研究区构造格局和裂缝形成最为主要的时期，NW 向水平挤压控制了NE向构造的形成39。对研究区燕山期古构造应力场数值模拟展开研究，同时结合岩石破裂准则，预测构造裂缝平面分布规律。在忽略上覆压力影响的前提下，采用薄板模型开展平面数值模拟，弄清构造裂缝的分布规律。首地层系志留系奥陶系统下统上统组龙马溪组五峰组涧草沟组段三段二段一段小层厚度/m12.015.014.59.510.08.014.05.0GR/API20300KTH/API20300岩性深度/m1.02 3202 3302 3402 3502 3602 3702 3802 3902 4002 4102 4200510 km埋深/m800200-400-1 000-1 600-2 000-2 400-2 800-3 200-3 600-4 200-4 800-5 400JY1JY9JY4JY103-2JY5JY6JY7JY110-2 500-5 000-7 500海拔/mCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC层齐岳山断层断门石东西桥桥平平龙济桥Tp1To3wE2 km研究区断层井位地名构造单元边界盆地边界泥质粉砂岩粉砂质泥岩泥岩泥质灰岩粉砂岩黑色页岩炭质页岩炭质泥岩CCCC（b）（a）（c）包汉勇等：四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征2024 年17先通过地震资料综合解释，分析了五峰组底界的深度和断裂分布，建立研究区断裂系统的地质模型。对目的层岩心开展岩石力学测试，获得岩石力学参数，包括泊松比、杨氏模量、内摩擦角与内聚力等，并进行分区赋值，综合建立力学模型。同时根据区域应力场分析和声发射实验，确立模拟的最优边界条件。在此基础上，利用 ANSYS 有限元数值模拟软件，将一个连续的地质体离散成若干个有限的连续单元，各单元间用节点相连接，对不同类型单元分别赋予实际的岩石力学参数，根据边界条件，计算单元内部的应力分布，从而得到研究区构造应力场分布，并将应力场模拟的结果和实际获取的地质资料进行对比分析，进一步检验校正已经建立地质模型的合理性。最后依据应力场模拟结果，结合库伦-莫尔破裂准则，获得涪陵地区南部五峰组龙马溪组剪切破裂指数分布图。具体流程如图 2 所示。图 2页岩储层构造应力场数值模拟与破裂指数预测流程图Fig.2Flow chart of numerical simulation of tectonic stressfield and prediction of fracture index of shale reservoirs2.1地质模型建立四川盆地涪陵南地区东部以齐岳山断层为界，自东向西由冲断变形向褶皱变形过渡，区域上大断裂控制了构造形态37，以齐岳山、石门-金坪、平桥东与平桥西等断层为界，包含了宽缓向斜、窄陡断背斜，窄陡背斜至宽缓向斜。变形强度整体自东向西逐渐变弱 15，24，40，构造特征以断层相关褶皱为主（图 1a）。2.2力学模型建立岩石力学性质通常会直接影响应力分布情况和岩石的变形程度，在地质模型建立的基础上，需要对不同单元类型赋值对应的岩石力学参数才能确保模拟的准确性12，41-42。依据 GCTS 岩石力学测试系统，开展不同围压下三轴岩石力学实验，明确了研究区龙马溪组一段页岩杨氏模量为 17.134.5 GPa，平均为 23.8 GPa，泊松比为 0.130.23，平均为 0.20。在已建立的地质模型中，可以将单元划分为褶皱区、正常沉积区、断层带 3 种类型。考虑到断层是影响应力场分布特征的重要因素，依据断层规模大小可将断层带划分为一级断层、二级断层、三级断层（表 1）。根据褶皱区岩心测试结果，将褶皱区定义为一个“强硬区”，尤其是在褶皱核部附近岩石变形较为严重、在没有断层形成且受到强烈构造挤压作用下，可能导致应力无法得到释放，其弹性模量约为正常沉积区的 1.5 倍，泊松比则小于正常沉积区。由于断层及相伴生的构造裂缝在研究区广泛分布，且受到断层周围应力的影响，在外力作用下岩石可能处于破碎边缘状态，可以将断层带认定为一个“软弱区”，因此在模拟过程中赋予断层较低的杨氏模量和较高的泊松比11，43。断层带的杨氏模量减少 50%70%，泊松比增加 0.010.05。根据实际的岩石力学参数，对不同单元进行赋值，将地质模型转换为力学模型。表 1 四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组各结构单元岩石力学参数Table 1Rock mechanics parameters of each structuralunit of Ordovician Wufeng Formation to Silurian LongmaxiFormation in southern Fuling area，Sichuan Basin2.3边界条件设定边界条件的设定包括古应力大小和方向。自燕山期以来，涪陵南地区构造主要受到 2 组构造线的控制，在 2 个方向构造应力的作用下形成了现今的构造形迹。其中燕山晚期是最主要的变形期，研究区受到 NW 向挤压，形成了 NE向的隔挡式褶皱。喜马拉雅期近 EW向水平挤压对先存的NE向构造格局进行了改造，形成少量的近 SN向构造。研究区总体以 NE 向构造为主体，燕山期的古应力场主要控制了构造裂缝的发育。本次研究通过对建立的涪陵南地区地质模型进行网格划分，获得若干个节点和单元网格，包含节点共10 875 个，网格单元共 28 650 个。基本思路为对求解出来的应力场函数域进行划分，可以得到若干个以节点相连接的单元，然后依据函数插值方法获得每一个单元未知点的函数值11-12，41-43。随着划分的地质单元体网格越精细，模拟结果的准确度越高。古构造应力大小根据岩石记录的凯塞尔效应来确定44。一般来说，岩石声发射活动可以反映出单元类型褶皱区正常沉积区一级断层杨氏模量/MPa35.7023.8014.28泊松比0.190.200.25单元类型二级断层三级断层杨氏模量/MPa15.4716.66泊松比0.230.22以往研究成果地质模型建立地震构造解释岩石力学实验、声发射实验地质反演检验力学模型建立数学模型建立地应力计算地应力分布规律剪切破裂指数库伦-莫尔破裂准则18岩性油气藏第 36 卷第 1 期岩石所受到的最大应力，在应力作用持续增加的情况下，当岩石遭到外力挤压，所受应力超过之前加过的最大应力时，则会产生新的破裂，从而导致声发射信号（撞击频度）明显增加。在累积的声信号和应力拟合曲线上，凯塞尔效应点表现为突然增大的点。利用岩石声发射实验可以得到古构造运动的期次和页岩储层受到的最大古应力值，同时结合研究区区域构造变形特征和构造运动期次进行配套处理，从而获得模拟的边界条件。实验表明，涪陵南地区岩心至少记录了 3 期构造运动，其中燕山期是最主要的构造变形期，古应力强度最大为142.7 MPa（K3），其次为喜马拉雅期，古应力强度为98.8 MPa（K2）与82.3 MPa（K1）（图 3）。依据实测单井古应力，通过反复的正演模拟，拟合得到边界上施加的水平应力。最后得到本次模拟的边界条件：模型受到 NWSE 向水平挤压作用，施加的最图 3四川盆地涪陵南地区志留系龙马溪组页岩样品声发射古应力测量曲线Fig.3Acoustic emission paleostress measurement curveof shale samples of Silurian Longmaxi Formation insouthern Fuling area，Sichuan Basin大主应力为 125.0 MPa，最小主应力为 60.0 MPa，同时对 SW 和 NE 向进行单向位移约束（图 4）。图 4四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组燕山晚期网格化模型（a）和二维模型（b）Fig.4Meshing results（a）and two-dimensional model（b）in Late Yanshanian of Ordovician Wufeng Formationto Silurian Longmaxi Formation in southern Fulingarea，Sichuan Basin2.4构造应力场分布应用 ANSYS 有限元数值模拟法分析了燕山晚期（裂缝主要形成期）涪陵南地区古构造应力平面分布规律。模拟结果显示，燕山晚期水平主应力具有较强的差异性，最大主应力为 130146 MPa（图 5a），最小主应力为 6575 MPa（图 5b）。应力高值区在断层附近集中，并具有明显的应力梯度变化带，特别是在断层端部和断层转折部位，可见局部应力集中现象，反映了复杂变形区构造应力分布明显受到断层的控制。最大主应力值在褶皱核部为高值，随着距核部的距离越远，应力值呈逐渐降低的趋势。模拟结果表明在断层较发育、褶皱变形强度较大的区域，差应力通常处于高值区，应力值一般高于 70 MPa（图 5c）。模拟结果的变化趋势与区域构造变形特征具有良好的一致性，验证了本次模拟的合理性。图 5四川盆地涪陵南地区志留系龙马溪组一段燕山期最大主应力（a）、最小主应力（b）和差应力（c）平面分布图Fig.5Planar distribution of maximum principal stress（a），minimum principal stress（b）and differential stress（c）in Yanshanian of the first member of Silurian Longmaxi Formation in southern Fuling area，Sichuan Basin应力/MPa累积撞击/次喜山期：K1（82.3 MPa）喜山期：K2（98.8 MPa）燕山期：K3（142.7 MPa）（b）（a）0510 kmJY145-2JY162-1JY148-1JY190-2JY182-6JY143-5727170696867差应力/MPa0510 kmJY145-2JY162-1JY148-1JY190-2JY182-6JY143-50510 kmJY145-2JY162-1JY148-1JY190-2JY182-6JY143-5146144142140138136134132最大主应力/MPa74最小主应力/MPa737271706968676665（b）（a）（c）最大主应力125.0 MPa最小主应力60.0 MPa井位包汉勇等：四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征2024 年193裂缝预测3.1岩石破裂准则及参数选择涪陵南地区以齐岳山断层为界，自东向西由冲断变形向褶皱变形过渡，靠近盆缘地区构造变形强度大，水平挤压作用明显，岩心上广泛分布有擦痕和阶步，指示剪切作用的发生，因此利用库伦-莫尔破裂准则来预测构造裂缝的发育，并引入了剪切破裂指数 R 来定量表征裂缝发育的强度。剪切裂缝的形成通常用库仑-莫尔剪破裂准则来判断。该理论认为岩石的剪切破坏与其所受的正应力 n与剪应力 n有关，库仑-莫尔准则表示为 =c+tan（1）式中：c 为黏聚力，MPa；为内摩擦角，（），它们由三轴岩石力学实验确定；为剪应力，MPa；为法向应力，MPa。剪切破裂指数 R 的计算为R=1-3()1+3sin+2ccos（2）式中：1和3分别为最大主应力和最小主应力，MPa。当 R1 时，岩石应力莫尔圆还未接近破裂包络线，裂缝不发育；当 R1 时，岩石内部的剪应力大于抗剪强度，岩石达到破裂极限并发生脆性破裂，形成了剪切裂缝，一般 R 越大，反映裂缝发育程度越高41，45。应用数值模拟得到节点的应力状态，通过计算剪切破裂指数得到平面上剪切裂缝发育的相对强度，值得注意的是，数值模拟得到的应力大小是一种相对大小。3.2页岩储层破裂系数综合评价将模拟的节点应力值带入式（1）、式（2），获得涪陵南地区五峰组龙马溪组剪切破裂指数分布图。研究区目的层 R 值为 0.721.38，其值越大反映裂缝发育程度越高（图 6）。结果表明，在窄陡背斜核部和断裂带附近出现明显的应力集中，尤其在断层的端部和交接部位对应的破裂指数值较高（1.10R1.38），而宽缓向斜区内部对应的破裂指数值较低（0.78R0.95）。R 值的分布反映出裂缝发育强度主要受背斜和断层的控制，其中，断层是控制该区裂缝发育的重要构造因素，在距离一级断层和二级断层两侧 12 km 内，由于发育的高角度剪切裂缝规模大且延伸长，容易导致页岩气发生垂向散失不利于页岩气保存。同样有其他因素会影响区域裂缝的强度，包括厚度、沉积相类型、有机质成熟度等，模拟的结果显示了古构造应力对构造剪切裂缝发育的影响。通过验证模拟剪切破裂指数与单井剪切裂缝密度的关系，发现二者具有较好的正相关关系（图 7），表明模拟结果与实际结果相符。图 6四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组燕山晚期剪切破裂指数分布Fig.6Distribution of shear fracture index in Late Yanshanian of Ordovician Wufeng Formation to Silurian Longmaxi Formation in southern Fuling area，Sichuan Basin图 7四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组岩心剪切裂缝密度与模拟剪切破裂指数相关性Fig.7Correlation between core shear fracture densityand simulated shear fracture index of Ordovician WufengFormation to Silurian Longmaxi Formation in southernFuling area，Sichuan Basin4勘探意义在涪陵南地区开发过程中发现，开发井的压力系数、含气性和剪切裂缝的发育程度均具有明显差异。如145-2 井位于窄陡断背处，压力系数为 1.0，含气量为 2.3 m3/t，岩心上发育大量高角度的穿层剪切裂缝，且自下而上剪切裂缝的发育程度降低。沉积相的垂向变化控制了构造挤压过程中应力集中的程度，五峰组龙马溪组自下而上由硅质页岩向黏土质页岩过渡，岩石的力学性质（杨氏模量）总体上呈降低的趋势，应力在龙马溪组底部集中，裂缝发育程度最高（图 8）。断层附近和窄陡背斜位于应力高值区，应力集中更容易发育剪切裂缝，破坏了页岩气的保存条件，使其形成常压气藏。受剪切作用影响，1.10.90.70.50.30.80.91.01.11.2模拟剪切破裂指数岩心剪切裂缝密度/（条 m-1）y=2.185 5x-1.476 2R2=0.943 70510 kmJY190-2JY182-6JY145-2JY162-1JY148-1JY143-5井位1.381.321.261.201.141.081.020.960.900.840.780.720.6620岩性油气藏第 36 卷第 1 期穿层剪切裂缝附近页岩吸附甲烷的能力变差，有机质-矿物复合孔增多，促进吸附气向游离气解吸35-37，43，45。同时大规模的穿层剪切裂缝与上覆地层沟通，大幅度提高了纵向渗透率，并且靠近断层，导致页岩气更容易向上运移而散失，不利于页岩气的保存。在远离断层部位的宽缓向斜区，如148-1井总体位于应力低值区，剪切裂缝发育较少甚至不发育，有利于页岩气的保存，现今压力系数大于 1.5。图 8四川盆地涪陵南地区 JY145-2 井奥陶系五峰组志留系龙马溪组测井和裂缝分布综合柱状图Fig.8Logging and fracture distribution column of Ordovician Wufeng Formation to Silurian Longmaxi Formationof well JY145-2 in southern Fuling area，Sichuan Basin根据数值模拟结果，参考以往研究成果并结合实际地质情况，将涪陵南地区海相页岩气保存有利区划分为 3 个区带（图 9）。评价结果表明：在涪陵图9四川盆地涪陵南地区志留系龙马溪组页岩气有利区评价Fig.9Evaluation of shale gas favorable areas ofSilurian Longmaxi Formation in southernFuling area，Sichuan Basin南地区远离大断层的凤来向斜内部，主要构造变形期未遭受大的破坏作用，其位于应力低值区，剪切裂缝基本不发育，反映其具有良好的保存条件，主要为类有利区，可作为下一步勘探开发的重点；在白马向斜内部小断层发育，应力值位于中等水平，保存条件中等，以类较有利区为主；在大断层附近的窄陡断背斜区域应力集中，导致石门金坪断背斜遭受到强烈改造作用，容易产生大规模剪切裂缝，破坏了保存条件，主要为类不利区。5结论（1）有限元数值模拟方法是预测和表征天然裂缝分布的有效手段。四川盆地涪陵南地区古构造应力和构造裂缝的分布与构造应力、断层、岩石力学性质等多种因素密切相关。模拟结果显示在断层端部和转折部位构造裂缝最发育，并具有明显的应力梯度变化，其位于破碎带向正常地层过渡的区域，应力集中导致构造裂缝发育。单井上，构造裂缝在五峰组龙马溪组底部的硅质页岩中发育程度高。（2）涪陵南地区构造裂缝发育程度由东向西逐渐降低。在远离大断层的凤来向斜内部，其位于应力低值区，剪切裂缝基本不发育，以类有利区为主；白马向斜内部小断层发育，应力值位于中等水平，以类较有利区为主；位于大断层附近的窄陡断背斜区域应力集中，导致石门金坪断背斜遭受到强烈改造作用，容易产生大规模剪切裂缝，破坏了保存条件，主要为类不利区。参考文献：1 郭彤楼.涪陵页岩气田发现的启示与思考 J.地学前缘，2016，23（1）：29-43.GUO Tonglou.Discovery and characteristics of the Fuling shalegais field and its enlightenment and thinking J.Earth ScienceFrontiers，2016，23（1）：29-43.2 郭旭升，胡德高，舒志国，等.重庆涪陵国家级页岩气示范区勘探开发建设进展与展望 J.天然气工业，2022，42（8）：14-23.GUO Xusheng，HU Degao，SHU Zhiguo，et al.Exploration，deve-lopment and construction in the Fuling national shale gas demon-stration area in Chongqing：Progress and prospect J.NaturalGas 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