Pares Conjugados De Fractura En El Miembro De Molina De La Formación Wasatch, Cuenca Piceance, Colorado: Implicaciones Para La Fractura Orígenes E Hidrocarburos Producción / Exploración

Pares conjugados de fractura en el miembro de Molina de la Formación Wasatch,

Cuenca Piceance, Colorado: Implicaciones para la Fractura Orígenes e Hidrocarburos Producción / Exploración

John C. Lorenz, MS 0705, los Laboratorios Nacionales Sandia, Albuquerque, NM 87185

RESUMEN

Las areniscas del Miembro Molina de la Formación Wasatch en el Cuenca Piceance del noroeste de Colorado contienen una serie de fracturas que tienen una geometría conjugado de par. Las fracturas son verticales y se cortan en un ángulo agudo de entre 20 y 40 grados. Aunque la evidencia directa de cizalla es rara, la fractura superficies que se muestran pequeños pasos. Las geometrías de fractura sugieren que el tensión máxima de compresión durante la fracturación estaba en el plano del ángulo agudo de las fracturas conjugadas: los pasos son interpretadas como manifestaciones de cara rota de muy bajo ángulo en fracturas escalón, formado dentro de las zonas excepcionalmente estrechas del incipiente cizalla.

En contraste con la mejora de la permeabilidad altamente anisotrópico creado por subparalela fracturas de extensión verticales en la Formación Mesa Verde subyacente, la

pares conjugados en las areniscas Molina deben crear un bien comunicada y relativamente malla isótropa de conductividad de la fractura. Aumenta en magnitudes de los esfuerzos y la anisotropía durante la reducción de producción de las presiones del yacimiento debe causar desplazamientos de corte a lo largo de las fracturas, mejorar inicialmente la permeabilidad.

INTRODUCCIÓN

El Miembro Molina es una de arena unidad dentro de la tarde mudstone-dominado

Paleoceno / Eoceno temprano Wasatch Formación en la cuenca de Piceance

Colorado del noroeste (Johnson et ai., 1994). Depositado en un único fluvial medio ambiente (Lorenz et al., 1996), las areniscas que componen esta unidad son relativamente homogéneo internamente, que varía de aproximadamente 10 a 40 pies. en de espesor. El espesor total de la Molina miembros es de unos 300 pies en su sección tipo cerca de la localidad de Molina del borde suroeste de la cuenca (Donnell, 1969). La Molina arena

Miembro superpone abruptamente el Atwell Gulch Miembro del Wasatch Formación, y está recubierto por la Comarca Miembros.

La sección tipo del Miembro Molina aflora a lo largo del oeste

borde de la cuenca Piceance, y cae suavemente hacia el noreste en el

subsuelo. Areniscas de la Formación Wasatch producen gas natural

de varios campos en la parte central de la cuenca Las areniscas de la Molina

Miembros están penetrante naturalmente fracturado. Sin embargo, en marcado contraste con la sub-paralelo, fracturas verticales de extensión que son comunes en las areniscas de la Formación Mesa Verde subyacente (Lorenz y Finley, 1991), fracturas en la Molina ocurren típicamente como pares conjugados. La geometría de estos pares y las características estructurales distintivas encontradas en las caras de fractura sugiere que las fracturas conjugadas Molina originados bajo condiciones de dilatación combinado, y cizallamiento incipiente, con las tensiones máximas y mínimas de compresión horizontal en el plano horizontal.

La mayoría de las fracturas naturales mejoran la permeabilidad de un sistema, especialmente en yacimientos de baja permeabilidad. Sin embargo, una malla conjugado de fractura debe proporcionar un sistema de fractura permeabilidad con significativamente menos anisotropía de una matriz de sub-paralelo de fracturas de extensión. Durante reducción de las presiones del yacimiento, la permeabilidad de tal también puede ser reactivada en cizalla de malla, y, al menos inicialmente, debe ser menos susceptible a fracturas de extensión de cierre de sub-paralelas. Las condiciones en las que las fracturas conjugadas en lugar de la forma fracturas de extensión vertical, son sugeridas por las diferencias en las características de fractura, como se describe a continuación. Estas características ofrecen ideas preliminares sobre la manera de explorar en busca de obras de hidrocarburo conjugado de fractura.

DESCRIPCIÓN DE FRACTURA

Las fracturas naturales en las areniscas de Molina son típicamente vertical para casi vertical, y forman pares conjugados. El eje de intersección de los dos planos de fractura es vertical. (Pares de fracturas conjugadas con ejes horizontales de intersección son comunes en otras formaciones, pero no se han observado en las areniscas de Molina). Los ángulos agudos formados por los pares conjugados de fractura Molina varían de aproximadamente 20 a 40 grados, algo menos que el ángulo conjugado teórico de 60 grados. Las orientaciones de la bisectriz del ángulo agudo entre los pares de fractura variar a lo largo de los afloramientos, pero generalmente tienen una tendencia al este noreste-suroeste. A nivel local, un tercer grupo, más joven se desarrolla, con tendencia prácticamente perpendicular a la bisectriz del ángulo agudo. Este tercer conjunto se interpreta como un fenómeno de liberación de tensiones superficial, y no se considera aún más.

Debido a que las areniscas Molina son normalmente homogéneos internamente, la mayoría de las fracturas se extienden superiores a la base de los cuerpos arenosos. Las fracturas no, sin embargo, se extienden entre areniscas, a través de los lechos fangosos más delgados que los separan. Plan de ver las exposiciones extensas de las superficies de piedra arenisca son raros, pero en ausencia de

heterogeneidades sedimentarias, una malla fractura conjugado interconectado deben extenderse a los límites laterales de las capas de arenisca individuales. Caras expuestas de las fracturas conjugadas raramente muestran caras de fricción (sólo un ejemplo señaló en dos veranos de trabajo de campo) u otras indicaciones de cizalla compensados. Tampoco están marcados por las marcas hackle, costillas, o estructura plumosas que pueden estar asociados con la fractura de extensión. Más bien, estas superficies de fractura suelen mostrar pequeñas (fracciones de pulgada), los pasos orientados de manera similar-o compensaciones de los principales planos de fractura (Fig. 3). Estos pasos tienen cortos, elevadores abruptos que son casi normales a la tendencia general de la

fractura. Los pasos de las bandas han líneas de cresta orientada verticalmente, y sus laderas empinadas mirar hacia afuera desde el ángulo de intersección de los planos de fractura conjugado.

Localmente, la mitad del par de fractura puede ser mejor desarrollado que el otro. Pares de fractura conjugado escalonadas similares ocurren en otras areniscas Wasatch dentro de la cuenca Piceance, pero tales pares se desarrollan mejor en el Miembro de Molina y este es el tema central del presente trabajo.

CONDICIONES DE FORMACIÓN DE FRACTURA CONJUGADA

La bisectriz del ángulo agudo de un par conjugado de fractura se interpreta comúnmente o indicar la orientación de la tensión máxima de compresión en el momento de la fractura (por ejemplo, Bucher, 1921). El uso de este convenio, la tensión máxima de compresión en el momento de la fractura del miembro de Molina era horizontal y orientado aproximadamente al este-noreste al oeste-suroeste. También se puede especificar que el mínimo de estrés era horizontal y sur sureste, mientras que el estrés intermedia era vertical. Puesto que el esfuerzo de sobrecarga no fue la tensión máxima de compresión (como es más comúnmente el caso en los estratos no son de confianza), se puede inferir que el estrés diferencial era grande y que, o bien la tensión máxima de compresión era relativamente alta o que la tensión mínima a la compresión fue relativamente baja.

Estas orientaciones de estrés son generalmente paralelos a los que se puede reconstruir desde el este-noreste golpear fracturas verticales de extensión en la Formación Mesa verde subyacente en esta parte de la cuenca (según lo informado por Verbeek y lechada, 1984; 1985). (La única diferencia es que, aunque los planos de fractura de extensión en la Formación Mesa Verde fueron definidos por las tensiones máximas y compresión intermedia, que no se puede especificar si la tensión máxima fue vertical, u horizontal y el este-noreste.

Analogía de las fracturas conjugadas Wasatch sugeriría este último). Debido a este paralelismo reconstruida en orientaciones de estrés, las fracturas en las dos formaciones se infiere que se han formado en el mismo caso de la compresión al este-noreste-oeste-suroeste a pesar de sus muy diferentes características. (En otras partes, y más profundamente enterrados de la cuenca, sin embargo, existen diferencias significativas entre las fracturas en las dos formaciones: Verbeek y lechada, 1985; Lorenz y Finley, 1991). Las tensiones que causaron la fractura pueden haber estado relacionados con la compresión Laramide entre los bloques de empuje

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