華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層超低滲油藏裂縫分布規(guī)律研究

唐艷萍李亮王明瑜彭業(yè)雄彭建

（1.長(zhǎng)安大學(xué),西安 710054；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司,西安 710018）

華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層超低滲油藏裂縫分布規(guī)律研究

唐艷萍1李亮2王明瑜2彭業(yè)雄2彭建2

（1.長(zhǎng)安大學(xué),西安 710054；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司,西安 710018）

研究華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層超低滲油藏裂縫分布規(guī)律。通過井間微地震、井間示蹤劑、干擾試井以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)相結(jié)合的方式對(duì)裂縫進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，明確該井區(qū)已發(fā)育裂縫26條，以北東向?yàn)橹?，北西向次之，與現(xiàn)今地應(yīng)力方向一致。

超低滲油藏；裂縫；巖心識(shí)別；試井；分布規(guī)律

華慶地區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西南部隴東地區(qū)，延長(zhǎng)組長(zhǎng)6儲(chǔ)層主要發(fā)育三角洲前緣水下分流河道與重力流沉積疊合的大型巖性油藏［1-2］。其巖性主要為粉細(xì)-細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，碎屑成分以長(zhǎng)石為主，含量高達(dá)50.4%，其次為石英。巖心分析結(jié)果表明，長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙度為11.8%～13.7%，滲透率為0.32×10-3～0.55×10-3μm2，屬于超低滲儲(chǔ)層［3］。 局部天然微裂縫發(fā)育，增加了注水開發(fā)的難度。如果注水不當(dāng)，會(huì)造成油井暴性水淹，或者油井過早見水，降低無水采收率。油井見水后，含水上升速度過快，產(chǎn)油量也會(huì)迅速遞減，降低油田最終采收率［4-6］。

本文在區(qū)域構(gòu)造背景分析的基礎(chǔ)上，通過巖心觀察、大地電位、井下微地震、示蹤劑監(jiān)測(cè)、干擾試井以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，綜合分析華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層主要開發(fā)區(qū)塊裂縫發(fā)育程度、裂縫走向和裂縫類型，以掌握地區(qū)裂縫發(fā)育規(guī)律，改善注水開發(fā)效果。

1 華慶地區(qū)長(zhǎng)6油藏裂縫形成機(jī)理

在白堊紀(jì)末期——古近紀(jì)，鄂爾多斯盆地受到北北東—南南西向水平構(gòu)造擠壓，并因?yàn)榈谌螛?gòu)造熱事件［7］造成了厚度為600～3 200m的地層剝蝕。在構(gòu)造擠壓和抬升剝蝕引起的應(yīng)力作用下，形成了延長(zhǎng)組晚期的南北向和北東—南西向兩組共軛剪切裂縫。由沉積和成巖作用造成不同方向的巖石力學(xué)性質(zhì)非均質(zhì)性，發(fā)育北西—南東向裂縫,抑制了縫系中東西向裂縫的發(fā)育。隴東三疊系特低滲儲(chǔ)層裂縫主要在燕山期和喜山期形成。早期裂縫主要由于受到燕山期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)——北西西向水平擠壓作用而形成；晚期裂縫主要受到喜山期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)——北北東向水平擠壓而形成。而目前裂縫的保存狀態(tài)主要受現(xiàn)今地應(yīng)力場(chǎng)的控制［7］，影響不同組系裂縫的地下張開度、連通性和滲透性，從而影響特低滲透砂巖油田的井網(wǎng)部署和注水開發(fā)效果［8］。

2 靜態(tài)資料對(duì)裂縫的識(shí)別

2.1 巖心識(shí)別宏觀裂縫

巖心觀察法主要用于認(rèn)識(shí)和描述宏觀裂縫，是識(shí)別裂縫最直接的一種方法。運(yùn)用巖心觀察能夠觀察到裂縫的力學(xué)性質(zhì)、組系關(guān)系、充填、含油氣性等，還可以測(cè)量裂縫的產(chǎn)狀、開度、密度、深度、層位、孔隙度等指標(biāo)。

據(jù)該區(qū)36口井取心巖心資料統(tǒng)計(jì)分析，垂直縫占裂縫總條數(shù)的75%，高角度縫占裂縫總條數(shù)的13.89%，斜交高角度縫占裂縫總條數(shù)的8.33%，低角度縫占裂縫總條數(shù)的2.78%。部分裂縫面為方解石充填（見圖1）。

裂縫發(fā)育程度與巖性有著極為密切的關(guān)系，其中砂巖中最易產(chǎn)生裂縫，粉砂質(zhì)泥巖和泥巖中裂縫相對(duì)不發(fā)育。

2.2 大地電位、井下微地震、成像測(cè)井資料識(shí)別微裂縫

根據(jù)大地電位法、井下微地震等方法確定裂縫方位分布在N78°至87°E之間，集中分布在北偏東75°左右。井區(qū)的關(guān)123-172井通過四次微地震測(cè)試，監(jiān)測(cè)的裂縫方位為 N75°E（圖 2）。

圖1 長(zhǎng)6垂直裂縫與裂縫面含方解石巖心照片

圖2 關(guān)123-172井下微地震測(cè)試結(jié)果圖

成像測(cè)井識(shí)別裂縫可以在其測(cè)量井段內(nèi)獲取連續(xù)信息，結(jié)果具有代表性，能準(zhǔn)確地提供裂縫的空間方位信息，實(shí)時(shí)反映地下實(shí)際的溫壓和流體環(huán)境。截至目前，在華慶地區(qū)共有成像測(cè)井16口，有10口井鉆遇天然裂縫。通過成像測(cè)井資料分析發(fā)現(xiàn)，該區(qū)長(zhǎng)6天然裂縫的延伸方向具有很強(qiáng)的規(guī)律性。但是各井裂縫方位和裂縫走向具有一定的差異，在區(qū)域的北部主要為近東西向，在區(qū)域南部裂縫走向主要為北北東—南南西向。

3 動(dòng)態(tài)資料對(duì)裂縫的識(shí)別

3.1 監(jiān)測(cè)方法

井間示蹤劑技術(shù)是近十年發(fā)展起來的一種用于油田開發(fā)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)不但能確定油水井對(duì)應(yīng)關(guān)系，還能確定水淹層的厚度和滲透率，識(shí)別大孔道、判斷斷層封閉性，從而為調(diào)剖、調(diào)驅(qū)方案編制及效果評(píng)價(jià)提供有效依據(jù)。

圖3 關(guān)134-147井組井位圖

3.2 干擾試井

干擾試井是多井干擾的一種形式，基本單元包括注水井和生產(chǎn)井，前者稱為激動(dòng)井，后者稱為反應(yīng)井。改變激動(dòng)井的工作制度，利用高精度和高靈敏度壓力計(jì)記錄觀察井中的壓力變化，來確定地層的連通情況和斷層的封閉程度。

研究區(qū)在2009年11月7日至12月9日在關(guān)121-164井組分別進(jìn)行了干擾試井測(cè)試。干擾測(cè)試區(qū)包括三口水井 （關(guān)122-164井、121-163井、關(guān)120-165 井）和一口油井（關(guān) 121-164 井）（圖 5），三口水井作為激動(dòng)井，油井作為觀察井，在測(cè)試期間多次改變工作制度。干擾試井結(jié)果表明，三口水井都對(duì)關(guān)121-164井產(chǎn)生影響，都與其連通，但關(guān)122-164井、關(guān)120-165井關(guān)井期間，油井壓力下降點(diǎn)明顯，恢復(fù)注水后，壓力恢復(fù)曲線穩(wěn)定，干擾信號(hào)傳到油井時(shí)間快，干擾波幅也比較大，這兩口井與油井關(guān)121-164井連通最好。關(guān)121-163井、關(guān)121-163井關(guān)井期間，對(duì)應(yīng)油井壓力下降不夠明顯，表明對(duì)油井影響相對(duì)較弱。

3.3 生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料識(shí)別

隨著油田注水開發(fā)的進(jìn)行，高含水井不斷增多，而由于注示蹤劑、脈沖試井等判斷見水方向方法存在局限性，因此研究過程中對(duì)多數(shù)見水井仍然普遍采用動(dòng)態(tài)驗(yàn)證方法進(jìn)行裂縫方向判斷。

2009年，在白153井區(qū)2個(gè)注采井組關(guān)134-147井、關(guān)136-145井組實(shí)施了示蹤劑測(cè)試。關(guān)134-147井組（圖3）示蹤劑監(jiān)測(cè)從2009年6月29日至8月7日，監(jiān)測(cè)歷時(shí)1個(gè)多月。通過示蹤劑采出濃度峰值相對(duì)高低來分析，其他8口井所見示蹤劑濃度都小于0.1mg/L，而關(guān)135-149井在注入示蹤劑4d后示蹤劑濃度大幅上升（圖4），計(jì)算水線推進(jìn)速度為181m/d，反映關(guān)134-147井和關(guān)135-149井之間存在裂縫通道，裂縫方向近于東西向。

圖4 關(guān)135-149井蹤示劑質(zhì)量濃度曲線

可用于裂縫判斷的動(dòng)態(tài)資料主要有停注觀察、注水量調(diào)整與動(dòng)態(tài)驗(yàn)證三種方法。停注觀察主要是將見水油井周圍的水井通過不同時(shí)期停井，觀察油井產(chǎn)量、含水、動(dòng)液面的變化而區(qū)分主要裂縫方向（圖6）。注水井關(guān)138-141井停注期間，井組油井關(guān)137-143井含水下降。注水量調(diào)整的判別原理和停注觀察相似，但是注水量調(diào)整只是調(diào)整注水井的注水量大小，并沒有停注，該方法可以在不損失地層能量補(bǔ)給的條件下，經(jīng)濟(jì)方便地識(shí)別油井見水方向。

動(dòng)態(tài)驗(yàn)證方法的適用性評(píng)價(jià)及幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）從動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)果看，見水方向呈現(xiàn)多元性，主要方向呈北東向。

（2）測(cè)試曲線與動(dòng)態(tài)結(jié)合，可以初步判斷其油水對(duì)應(yīng)關(guān)系，因測(cè)試井多，成本相對(duì)小，效益高，可以推廣應(yīng)用。

4 裂縫分布規(guī)律

延長(zhǎng)組低滲透儲(chǔ)層的形成與非均質(zhì)性巖層的水平構(gòu)造擠壓、埋藏和隆起剝蝕以及燕山早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造是多向裂縫形成的主要原因。巖芯觀察、成像測(cè)井等裂縫靜態(tài)識(shí)別顯示：井區(qū)裂縫以北東向?yàn)橹鳎呓嵌扰ば钥p，具多向性。

圖5 關(guān)121-164井組脈沖試井干擾特征曲線及井組分布圖

圖6 關(guān)138-141井組停注觀察

利用示蹤劑監(jiān)測(cè)、干擾試井測(cè)試成果，結(jié)合油水井動(dòng)態(tài)資料分析認(rèn)為華慶地區(qū)發(fā)育裂縫26條、以北東向?yàn)橹鳎睎| 45°有 3條，北東 75°有 9條 ，北西45°有11條，近東西向3條。

通過對(duì)華慶井區(qū)資料分析，認(rèn)為華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層裂縫的延伸方向具有很強(qiáng)的規(guī)律性，但是各井裂縫方位具有一定的差異。圖7給出了華慶研究區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層部分裂縫走向分布?？梢姡芽p走向在不同井區(qū)有很大差別，在區(qū)域的北部主要為近東西向，但在區(qū)域南部裂縫走向主要為北北東—南南西向。

圖7 華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層裂縫示意分布圖

5 結(jié) 論

（1）鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)裂縫主要是在侏羅紀(jì)末期和白堊紀(jì)末期古近紀(jì)古應(yīng)力場(chǎng)作用下形成，盆地區(qū)域上現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)的分布特征為北東東—南西西方向水平擠壓，北北西—南南東方向水平拉張，形成兩組裂縫，主要為北東向，其次為北西向。

（2）華慶地區(qū)36口井取心結(jié)果表明，華慶長(zhǎng)6儲(chǔ)層裂縫較發(fā)育，主要在儲(chǔ)層段粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖中發(fā)育，以高角度、扭性裂縫為主，且大多未充填，均為有效縫。

（3）通過對(duì)裂縫的靜動(dòng)態(tài)識(shí)別（巖心、薄片識(shí)別方法，井下微地震法，成像測(cè)井法，干擾試井法，注示蹤劑法以及動(dòng)態(tài)分析法等），揭示了華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層的裂縫分布規(guī)律，為該油藏的注水開發(fā)和裂縫性見水井治理奠定了理論基礎(chǔ)。

[1]曾聯(lián)波,李忠興.鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組特低滲透砂巖儲(chǔ)層裂縫特性及成因[J].天然氣工業(yè)，2005，25(10):36-37.

[2]張娟,周文,鄧虎成,等.麻黃山地區(qū)延安組、延長(zhǎng)組儲(chǔ)層裂縫特征及識(shí)別[J].巖性油氣藏，2009，21(4):53-57.

[3]納爾遜A R.天然裂縫性儲(chǔ)集層地質(zhì)分析[M].北京:石油工業(yè)出版社，1991:13-185.

[4]付國(guó)民,孫磊.延安地區(qū)長(zhǎng)6油層裂縫特征及對(duì)注水開發(fā)影響[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2009,31(3):76-77.

[5]孫慶和,何璽,李長(zhǎng)祿.特低滲透儲(chǔ)層微縫特征及對(duì)注水開發(fā)效果的影響[J].石油學(xué)報(bào)，2000，21(4):52-57.

[6]賀明靜,龐子俊.特低滲透砂巖油藏注水開發(fā)中的裂縫問題[J].石油勘探與開發(fā),1986（3）:51-55.

[7]范曉麗,蘇培東,閆豐明.儲(chǔ)層裂縫的研究?jī)?nèi)容及方法[J].斷塊油氣田，2009,16(6):40-42.

[8]梁曉偉,韓永林,王海紅,等.鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組裂縫特征及其地質(zhì)意義[J].巖性油氣藏,2009,21(2):49-52.

Abstract：This paper studies the distribution law of fractures of Huaqing ultra-low permeability reservoir in Chang 6 formation.Based on the crack formation reasons,through crosswell tracer,interference of well test and dynamic combination method,it identifies fractures accurately.It finds out 26 fractures developed in this area,generally in Northeast,few nearly Northwest.The orientation consistents with the present ground stress direction.

Key words：ultra-low permeability reservoir；fracture；lithologic identification；well testing；distribution law

On Distribution Law of Fractures of Huaqing Ultra-low Permeability Reservoir in Chang 6 Formation

TANG Yanping LI Liang WANG Mingyu PENG Yexiong PENG Jian
（1.Chang′an University，Xi′an 710054；2.Changqing Oilfield Company，PetroChina，Xi′an 710018）

TE122

A

1673-1980（2012）02-0001-05

2011-10-24

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2003CB214607)

唐艷萍（1985-），女，廣西桂林人，長(zhǎng)安大學(xué)地質(zhì)工程與測(cè)繪學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向?yàn)闇y(cè)井解釋與油藏描述。