鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組多期次裂縫發(fā)育特征及分布

王翠麗, 周 文, 李紅波, 鄧虎成, 劉 巖

(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))， 成都 610059；2.中國石油 塔里木油田分公司，新疆 庫爾勒 814000)

鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組多期次裂縫發(fā)育特征及分布

王翠麗1, 周 文1, 李紅波2, 鄧虎成1, 劉 巖1

(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))， 成都 610059；2.中國石油 塔里木油田分公司，新疆 庫爾勒 814000)

根據(jù)野外、非定向巖心、成像測井、裂縫充填物的穩(wěn)定同位素測定、巖心的聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)等資料對(duì)鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組天然裂縫特征、形成期次及成因類型進(jìn)行分析，結(jié)果表明該區(qū)裂縫以垂直和高角度裂縫為主，主要組系為南北向、北東向，發(fā)育張破裂和剪破裂2種裂縫類型；延長組裂縫有3個(gè)破裂期，主要破裂期為燕山期第Ⅱ幕，對(duì)應(yīng)埋深約為1 190 m；研究區(qū)存在多期的區(qū)域性裂縫及斷裂共(派)生裂縫。運(yùn)用斷層共生裂縫參數(shù)評(píng)價(jià)軟件和FLAC3D巖石破裂數(shù)值模擬軟件，預(yù)測和評(píng)價(jià)斷層共(派)生裂縫和多期次區(qū)域構(gòu)造裂縫的平面分布。結(jié)果表明，南部的區(qū)域構(gòu)造裂縫比北部發(fā)育，砂體越多的地方裂縫發(fā)育程度也越高，斷裂帶范圍內(nèi)裂縫發(fā)育程度普遍高于非斷裂帶范圍。

鎮(zhèn)涇地區(qū)；延長組；裂縫特征；裂縫期次；分布評(píng)價(jià)

鄂爾多斯盆地是一個(gè)在華北古生代克拉通地塊上經(jīng)過長期演化疊加形成的中、新生代沉積盆地[1]，經(jīng)歷了3期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。印支期，盆地主應(yīng)力方向?yàn)槟媳毕颍纠^承了前克拉通盆地西高東低、北高南低的格局。燕山期，盆地處于由左旋剪切產(chǎn)生的主壓應(yīng)力為北西-南東向的擠壓應(yīng)力場中，使盆地發(fā)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。喜馬拉雅期，盆地應(yīng)力場發(fā)生根本變化，出現(xiàn)整體隆升、剝蝕，邊緣斷裂的特點(diǎn)，造就了鄂爾多斯盆地現(xiàn)今復(fù)雜的地貌格局。研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地天環(huán)拗陷南部，上三疊統(tǒng)延長組的長6、長8、長9為該區(qū)的主要勘探目的層，其儲(chǔ)層主要由三角洲水下分流河道控制的NE-SW向致密砂巖組成，巖石脆性相對(duì)較大[2]。從已有的鉆井、物探、孔滲關(guān)系、建產(chǎn)特征等方面來看，鎮(zhèn)涇地區(qū)斷裂系統(tǒng)發(fā)育，是影響產(chǎn)能大小的重要因素。

延長組是鄂爾多斯盆地中部、西南部各油田的主力產(chǎn)油層，其儲(chǔ)層物性極差，為典型的低孔、超低滲砂巖儲(chǔ)層[3]。多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及主應(yīng)力方向的變化使得低滲儲(chǔ)層內(nèi)天然裂縫發(fā)育，它們?yōu)橛蜌膺\(yùn)聚提供空間和路徑，控制儲(chǔ)層滲流系統(tǒng)，直接影響低滲油田的開發(fā)方案部署及開發(fā)效果[4]。故對(duì)低滲儲(chǔ)層裂縫的特征及分布規(guī)律的研究可為油田開發(fā)過程中的井網(wǎng)部署、注水開發(fā)、儲(chǔ)層改造等提供依據(jù)，對(duì)低滲油田的科學(xué)、合理、有效開發(fā)具有重要指導(dǎo)意義。前人對(duì)盆地中生代的構(gòu)造應(yīng)力場及部分地區(qū)的裂縫特征、成因、期次、分布規(guī)律以及裂縫對(duì)滲流的影響等做過大量基礎(chǔ)工作[5-11]，但對(duì)鎮(zhèn)涇地區(qū)的裂縫特征及分布缺少深入研究。本文基于前人研究成果，通過野外、巖心、成像、實(shí)驗(yàn)等資料，分析總結(jié)裂縫發(fā)育特征及形成的主要時(shí)期，根據(jù)巖石破裂理論，建立不同期次裂縫分布模型，利用信息疊合方法，對(duì)鎮(zhèn)涇地區(qū)的裂縫分布進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1 裂縫發(fā)育特征

1.1 野外裂縫特征

野外露頭裂縫調(diào)查是目前進(jìn)行天然裂縫研究的一種最為直接的方法[12]。本次選取研究區(qū)西南部的崇信縣汭水河至華亭安口鎮(zhèn)一線延長組剖面進(jìn)行裂縫調(diào)查和描述。通過對(duì)調(diào)查及描述的結(jié)果的甄別及統(tǒng)計(jì)分析，認(rèn)為本區(qū)野外裂縫具有以下特征：①裂縫組系較多，主要發(fā)育有北西、北東、近南北、近東西向4個(gè)組系，其中南北向、北東向相對(duì)更發(fā)育。②裂縫產(chǎn)狀主要為高角度、垂直裂縫，裂縫充填程度較高，縫面見擦痕，有效性較差；裂縫力學(xué)性質(zhì)以剪性破裂為主，也可見由構(gòu)造變形、斷層派生等張性破裂。③野外剖面上裂縫發(fā)育程度相對(duì)高，一般可以達(dá)到0.8～1.5條/m，裂縫規(guī)模可達(dá)到2 m以上，裂縫穿層能力強(qiáng)(圖1、圖2)。

1.2 巖心裂縫特征

巖心是最直接、直觀、真實(shí)反映井下地層的樣本，對(duì)巖心裂縫的觀察和描述是進(jìn)行裂縫研究的基本方法[12]。通過對(duì)研究區(qū)延長組50口取心井的裂縫觀察及統(tǒng)計(jì)分析，得出延長組巖心裂縫發(fā)育特征: ①裂縫產(chǎn)狀以垂直裂縫和高角度斜交裂縫為主，低角度斜交裂縫較少，見少量的網(wǎng)狀縫和泥巖收縮縫(圖3-A,B,D,E)。②裂縫充填程度高，有效性差，充填物以方解石為主，石英、泥質(zhì)充填少見(圖3-A,D)。③垂直裂縫縫面一般比較平直，斜交裂縫面在砂巖、泥巖中可以觀察到擦痕、階步等縫面構(gòu)造，擦痕為順縫面方向的“X”形剪破裂，且共軛出現(xiàn)，張性和剪性破裂縫均有發(fā)育(圖3-B,C)。④裂縫主要發(fā)育在砂巖中，垂直裂縫縱向延伸具有一定規(guī)模，能切穿一些薄層的砂巖層和泥巖層(圖3-D)，未充填裂縫的寬度一般為<1 mm。

圖1 延長組地層 SE方向野外調(diào)查剖面Fig.1 The section of fractures surveyed at the outcrops of Yanchang Formation

圖2 野外延長組剖面裂縫產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)Fig.2 The charts of fracture occurrence at the outcrops of Yanchang Formation

2 裂縫期次的確定

2.1 巖石聲發(fā)射破裂期次分析

地層中的致密脆性巖石受到古構(gòu)造應(yīng)力的作用，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力“記憶”。 當(dāng)施加的應(yīng)力達(dá)到或超過古應(yīng)力強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生明顯的聲發(fā)射信號(hào)，即Kaiser效應(yīng)。巖石的聲發(fā)射測定地應(yīng)力和破裂期次的原理正是基于Kaiser效應(yīng)[13]。通過對(duì)巖石的再次應(yīng)力加載，根據(jù)聲發(fā)射曲線上出現(xiàn)的Kaiser效應(yīng)的點(diǎn)數(shù)，可以確定巖石的破裂期次，此方法已成為確定裂縫生成期次和測量地應(yīng)力的重要方法之一。

圖3 鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組巖心裂縫照片F(xiàn)ig.3 The pictures of the core fracture in Yanchang Formation of the Zhenjing block

本次實(shí)驗(yàn)從目的層段7口井大巖心上3個(gè)方向鉆取試樣，每個(gè)方向取3組試樣，共取樣63組。實(shí)驗(yàn)中，將試樣進(jìn)行單軸應(yīng)力加載，聲發(fā)射檢測系統(tǒng)接收到聲發(fā)射次數(shù)、事件率和能量強(qiáng)度等聲發(fā)射的特征參數(shù)，并建立聲發(fā)射特征參數(shù)和加載時(shí)間的關(guān)系(圖4)，但隨著應(yīng)力加載的增大，樣品可能產(chǎn)生新的微裂縫，出現(xiàn)新的Kaiser效應(yīng)點(diǎn)，影響判斷結(jié)果，故需結(jié)合其它實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合判定巖石破裂期次。本次實(shí)驗(yàn)多數(shù)樣品的聲發(fā)射特征曲線一般出現(xiàn)4～5個(gè)Kaiser效應(yīng)點(diǎn)，其中第3和第4個(gè)Kaiser效應(yīng)點(diǎn)一般較弱，因此聲發(fā)射記錄的巖石破裂期次應(yīng)該為4～5期，以第1、第2、第5期為主，中間第3、第4期與燕山期的多幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)。

圖4 巖石試件聲發(fā)射能量累計(jì)數(shù)對(duì)數(shù)曲線Fig.4 Logarithmic curve of sound emission cumulative about rock samples

2.2 裂縫充填物同位素分析

除根據(jù)野外和巖心觀察裂縫面的切割、限制及組合關(guān)系來推測裂縫形成期次外，裂縫中充填物的類型及形成時(shí)期也是判斷裂縫期次的常用方法[9]。本次實(shí)驗(yàn)選取7件野外和28件巖心裂縫充填物樣品，對(duì)其進(jìn)行碳、氧穩(wěn)定同位素測試分析。從碳氧同位素分布圖上可以看出，據(jù)氧同位素可將樣品分為3個(gè)區(qū)，反映出裂縫形成主要有3期，所對(duì)應(yīng)的氧同位素平均值分別是-10‰, -16‰, -19‰(圖5)。

圖5 野外和巖心裂縫充填物碳氧同位素分析結(jié)果Fig.5 Carbon and oxygen isotope experimental analysis of the filler in the fractures from drill cores and outdoors

1953年Epstein提出氧同位素測溫方程，據(jù)此計(jì)算裂縫形成時(shí)的溫度?？紤]地面溫度和地溫梯度，可對(duì)裂縫形成的古埋深進(jìn)行估算。結(jié)合盆地地層埋深演化剖面，進(jìn)一步確定各期次裂縫的具體形成時(shí)間

t=31.9-5.55(δ18O-δ18Ow)+ 0.7(δ18O-δ18Ow)2

式中：t為方解石礦物形成時(shí)溫度(℃)；δ18O為礦物的氧同位素值(‰)；δ18Ow為形成礦物時(shí)水介質(zhì)氧同位素值(‰)。

鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組為湖相-河流相沉積體系，屬淡水環(huán)境，其水介質(zhì)同位素取值一般為-10‰。應(yīng)用此值與各期氧同位素的測試值，計(jì)算出3期裂縫形成的溫度分別為31.9℃、70.4℃、138.55℃。按年地面平均溫度為25℃，地溫梯度為55℃/km折算裂縫形成時(shí)的埋深，3期裂縫形成時(shí)的平均埋深分別為125 m、1 190 m、2 065 m。將折算埋深對(duì)應(yīng)到延長組沉積埋深演化剖面上，分別為燕山期第Ⅰ幕、燕山期第Ⅱ幕、喜馬拉雅期(圖6)。

圖6 鄂爾多斯盆地西緣三疊系地層埋深演化剖面Fig.6 Burial evolution in Triassic on the west margin of Ordos Basin

綜合裂縫同位素實(shí)驗(yàn)結(jié)果和巖樣破裂期次測試結(jié)果認(rèn)為，研究區(qū)裂縫形成期次為3期，分別對(duì)應(yīng)于燕山第Ⅰ幕、第Ⅱ幕和喜馬拉雅期。

3 裂縫分布評(píng)價(jià)

通過對(duì)研究區(qū)野外裂縫調(diào)查、巖心裂縫觀察結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析以及形成期次的研究，認(rèn)為裂縫發(fā)育受控于巖性、層厚、區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力、構(gòu)造變形和斷層的共同控制。研究區(qū)裂縫的主要成因類型有2類：一類是受區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制的區(qū)域構(gòu)造裂縫，這種成因裂縫包括斷裂多為剪性破裂，且以一組相對(duì)發(fā)育；另外一類即為受各期斷層所控制的與斷層共生或者派生的裂縫。

3.1 區(qū)域構(gòu)造裂縫的分布預(yù)測

由野外、巖心裂縫觀察結(jié)果可知，構(gòu)造裂縫是研究區(qū)裂縫的主要成因類型之一，其發(fā)育程度與分布受構(gòu)造應(yīng)力場控制。通過調(diào)查斷層的構(gòu)造活動(dòng)特點(diǎn)、震源機(jī)制解以及不同點(diǎn)地應(yīng)力測量，建立地質(zhì)力學(xué)模型，運(yùn)用有限差分法或有限差分差法進(jìn)行數(shù)值模擬，得出能真實(shí)反映研究區(qū)形變的區(qū)域應(yīng)力場。由前述可知，研究區(qū)裂縫形成期次為3期，由于不同時(shí)期的構(gòu)造應(yīng)力場差異大，需對(duì)燕山期、喜馬拉雅期應(yīng)力場進(jìn)行分別模擬，模擬的整

個(gè)過程在FLAC3D軟件中實(shí)現(xiàn)。

3.1.1 燕山期應(yīng)力場分布特征

燕山期盆地最大主壓應(yīng)力作用優(yōu)勢方向?yàn)镹W-SE(130°～310°)，分布于鄂爾多斯盆地東部和西北部；次優(yōu)勢方位為NE-SW向(50°～230°)，主要分布于盆地西南部(包括鎮(zhèn)涇地區(qū))。在該主壓應(yīng)力作用下，預(yù)測出燕山期最大主應(yīng)力和破裂系數(shù)分布規(guī)律。

從整體來看，研究區(qū)最大主應(yīng)力受巖性控制，平面上出現(xiàn)砂巖附近的主應(yīng)力要大于泥巖附近的主應(yīng)力，且變化明顯，應(yīng)力高值主要分布在研究區(qū)南北兩側(cè)的砂巖中。在斷層附近有應(yīng)力釋放造成其附近的最大主應(yīng)力值很低(圖7-A)。

研究區(qū)在燕山期受到NE-SW方向擠壓力作用，所處最大主應(yīng)力場方向?yàn)镹E向，應(yīng)產(chǎn)生NE向張性破裂和近NNE向、NEE向共軛剪破裂。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果可知(圖7-B)，該期鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組η值普遍較高，巖體達(dá)到或超過了破壞強(qiáng)度，裂縫發(fā)育。從圖上可以看出，燕山期形成的裂縫破裂程度較高，范圍也較大，主要分布在研究區(qū)的南部，并呈北東-西南走向。這主要是由于該期應(yīng)力作用進(jìn)一步加強(qiáng)，從而導(dǎo)致裂縫進(jìn)一步發(fā)育。此外，南部斷層部位巖體破裂程度較高，裂縫發(fā)育。

3.1.2 喜馬拉雅期應(yīng)力場分布特征

喜馬拉雅期鎮(zhèn)涇區(qū)塊受區(qū)域北東-南西向擠壓應(yīng)力的影響。從該期應(yīng)力分布云圖中可看出(圖8-A)，研究區(qū)最大主應(yīng)力整體表現(xiàn)出西高東低的特征，砂巖中的應(yīng)力要大于與其相鄰的泥巖中的應(yīng)力，受巖性控制較明顯。

圖7 鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組燕山期最大主應(yīng)力及破裂系數(shù)等值線圖Fig.7 The contour maps of the Yanshan maximum principal stress and the cracking coefficient of Yanchang Formation in the Zhenjing block

圖8 鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組喜馬拉雅期最大主應(yīng)力及破裂系數(shù)等值線圖Fig.8 The contour maps of Himalayan maximum principal stress and cracking coefficient of Yanchang Formation in the Zhenjing block

根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果可知(圖8-B)，喜馬拉雅期鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組裂縫不發(fā)育，其最大破裂程度值達(dá)到1.65，但主要分布在斷層附近；而大部分地區(qū)其破裂系數(shù)皆為<0.75，巖體未達(dá)到張性破壞強(qiáng)度，裂縫不發(fā)育。從裂縫分布規(guī)律來看，裂縫主要分布在斷層帶附近，其分布面積有限。這表明在喜馬拉雅期構(gòu)造應(yīng)力作用下，由于早期形成裂縫的影響，應(yīng)力在這些地方釋放，難以形成新的裂縫系統(tǒng)。再加上目的層埋藏深度不斷增大，圍壓增加，因此，在該變形期延長組的裂縫發(fā)育程度較燕山期大幅度減弱。

3.1.3 構(gòu)造裂縫分布預(yù)測

由于巖石的破裂變形受多種因素影響，基于巖石強(qiáng)度理論得出的η值可量化巖石的破裂程度，是巖體受力變形的綜合體現(xiàn)。一般認(rèn)為η值越大，裂縫就越發(fā)育。根據(jù)研究區(qū)試油產(chǎn)液量大小、產(chǎn)液量與裂縫發(fā)育指數(shù)的關(guān)系、裂縫發(fā)育指數(shù)與巖石破裂的關(guān)系，建立裂縫分區(qū)的裂縫發(fā)育指數(shù)及巖石破裂系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

基于上述裂縫預(yù)測的理論及方法，根據(jù)數(shù)值模擬獲得的巖體破裂特征、物理模擬的結(jié)果，利用上述確定裂縫評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)η值范圍對(duì)研究區(qū)燕山期和喜馬拉雅期的巖石破裂系數(shù)分布進(jìn)行疊合，編制了構(gòu)造裂縫分布圖(圖9)。由圖可知，研究區(qū)裂縫分布整體上南部高于北部，斷裂帶內(nèi)高于非斷裂帶區(qū)域，砂巖發(fā)育區(qū)高于泥巖發(fā)育區(qū)。

表1 裂縫發(fā)育指數(shù)及巖石破裂系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standards of fractured index and the cracking coefficient of rocks

3.2 斷層共(派)生裂縫的分布預(yù)測

裂縫的發(fā)育程度與斷層分布密切相關(guān)，斷層活動(dòng)引起應(yīng)力擾動(dòng)，造成應(yīng)力集中，影響斷層附近裂縫的分布[14]。作者統(tǒng)計(jì)了不同規(guī)模斷層(斷層延伸距>3 km和斷層延伸距≤3 km)附近單井上裂縫密度，建立單井裂縫發(fā)育指數(shù)與距離斷層的遠(yuǎn)近關(guān)系，發(fā)現(xiàn)斷層附近的裂縫密度分布符合冪函數(shù)遞減關(guān)系。依據(jù)斷層附近裂縫密度的分布關(guān)系式，利用斷層共生裂縫參數(shù)評(píng)價(jià)軟件計(jì)算斷層附近裂縫的發(fā)育指數(shù)，運(yùn)用前述的裂縫分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)斷層附近的裂縫發(fā)育與較發(fā)育區(qū)進(jìn)行劃分，得到斷裂帶裂縫發(fā)育分布圖(圖10)，從圖上可以看出，距離斷層越近，裂縫發(fā)育指數(shù)越高。

圖9 研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造裂縫發(fā)育區(qū)分布預(yù)測圖Fig.9 The prediction of tectonic fractures distribution in the study area

圖10 研究區(qū)斷裂帶裂縫發(fā)育區(qū)及次發(fā)育區(qū)分布圖Fig.10 Distribution of the fault fracture developed and sub-developed areas in the study area

3.3 裂縫分布的綜合預(yù)測與評(píng)價(jià)

上述2種裂縫預(yù)測方法側(cè)重點(diǎn)不同，需將2種方法的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行信息疊合，使預(yù)測結(jié)果更接近地下實(shí)際。在綜合考慮巖心裂縫觀察、成像裂縫識(shí)別、單井裂縫解釋結(jié)果等資料的基礎(chǔ)上，繪制鎮(zhèn)涇地區(qū)延長組裂縫綜合評(píng)價(jià)圖(圖11)。從圖中可以看出，區(qū)域構(gòu)造裂縫發(fā)育南部高于北部，砂體越發(fā)育的地方，其裂縫發(fā)育程度也越高，斷裂帶范圍內(nèi)裂縫發(fā)育程度普遍高于非斷裂帶范圍。

圖11 鎮(zhèn)涇探區(qū)延長組裂縫綜合預(yù)測及評(píng)價(jià)圖Fig.11 The integrated forecasting and evaluation map of the fractures of Yanchang Formation in the Zhenjing block

4 結(jié) 論

a.延長組裂縫以垂直和高角度裂縫為主，主要組系為南北向、北東向。裂縫充填程度高，見擦痕、階步等縫面構(gòu)造。垂直裂縫，縱向上有一定的延伸規(guī)模，可穿層。

b.以裂縫充填物的穩(wěn)定同位素測定和巖心樣品的聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，結(jié)合野外、巖心裂縫特征及電測裂縫識(shí)別結(jié)果，認(rèn)為研究區(qū)裂縫有3個(gè)破裂期，主要破裂期為燕山期第Ⅱ幕，對(duì)應(yīng)埋深約為1 190 m。

c.研究區(qū)主要存在兩類成因的裂縫，一類是多期次區(qū)域構(gòu)造裂縫，另一類是斷層共(派)生裂縫。區(qū)域構(gòu)造裂縫發(fā)育南部高于北部，砂體越發(fā)育的地方，其裂縫發(fā)育程度也越高，斷裂帶范圍內(nèi)裂縫發(fā)育程度高于非斷裂帶范圍。

[1] 曾聯(lián)波,李忠興,史成恩，等.鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組特低滲透砂巖儲(chǔ)層裂縫特征及成因[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2007,1(2):174-179. Zeng L B, Li Z X, Shi C E,etal. Characteristics and origin of fractures in the extra low permeability sandstone reservoirs of the Upper Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin [J]. Acta Geologica Sinica, 2007, 1(2): 174-179. (In Chinese)

[2] 曾聯(lián)波,高春宇,漆家福,等.鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)特低滲透砂巖儲(chǔ)層裂縫分布規(guī)律及其滲流作用[J].中國科學(xué):D輯,2008,38(增刊1):41-47. Zeng L B, Gao C Y, Qi J F,etal. Distribution and seepage cracks of ultra-low permeability sandstone reservoir in Longdong area, Ordos Basin[J]. Science in China, 2008, 38(S1): 41-47. (In Chinese)

[3] 張莉.陜甘寧盆地儲(chǔ)層裂縫特征及形成構(gòu)造應(yīng)力場分析[J].地質(zhì)科技情報(bào),2003,22(2):21-24. Zhang L. Characteristics of reservoir fracture and the analysis of stress field in Shanxi, Gansu, Ningxia basin[J]. Geological Science and Technology Information, 2003, 22(2): 21-24. (In Chinese)

[4] 黨犇,趙虹,付金華,等.鄂爾多斯盆地沉積蓋層構(gòu)造裂縫特征研究[J].天然氣工業(yè),2005,25(7):14-16. Dang B, Zhao H, Fu J H,etal. Characteristic of structural fractures in sedimentary strata of Ordos Basin[J]. Natural Gas Industry, 2005, 25(7): 14-16. (In Chinese)

[5] 周文,林家善,張銀德,等.鎮(zhèn)涇地區(qū)曙光油田延長組構(gòu)造裂縫分布評(píng)價(jià)[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2008,30(5):1-4. Zhou W, Lin J S, Zhang Y D,etal. Evaluation of tectonic fractures distribution in Yanchang Formation of Zhengjing Block[J]. Journal of Oil and Gas Technology, 2008, 30(5): 1-4. (In Chinese)

[6] 周新桂,張林炎,屈雪峰,等.沿河灣探區(qū)低滲透儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫特征及分布規(guī)律定量預(yù)測[J].石油學(xué)報(bào),2009 30(2):195-201. Zhou X G, Zhang L Y, Qu X F,etal. Characteristics and quantitative prediction of distribution laws of tectonic fractures of low permeability reservoirs in Yanhewan area [J]. Acta Petrolei Sinica, 2009, 30(2): 195-201. (In Chinese)

[7] 鄧虎成，周文，姜文利.鄂爾多斯盆地麻黃山地區(qū)延長、延安組裂縫成因及期次研究[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2009,39(5):811-817. Deng H C, Zhou W, Jiang W L. The study of fracture reasons and periods in Yanchang Formation of Mahuangshan region, Ordos Basin[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2009, 39(5): 811-817. (In Chinese)

[8] 邸領(lǐng)軍,張東陽,王宏科,等.鄂爾多斯盆地喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與油氣成藏[J].石油學(xué)報(bào),2003,24(2):34-38. Di L J, Zhang D Y, Wang H K,etal. Primary discussion on Himalayan tectonic movement and petroleum reservoir in Ordos Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2003, 24(2): 34-38. (In Chinese)

[9] 何自新.鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化與油氣[M].北京:石油工業(yè)出版社,2002. He Z X. The Tectonic Evolvement and Petroleum in Ordos Basin[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2002. (In Chinese)

[10] 任紀(jì)舜,王作勛,陳炳薇.從全球看中國大陸大地構(gòu)造:中國及其鄰區(qū)大地構(gòu)造圖簡要說明[M].北京:地質(zhì)出版社,1999. Ren J S, Wang Z X, Chen B W. From a Global Perspective Tectonics Mainland China: China and Its Adjacent Areas Brief Description Tectonic Map[M]. Beijing: Geology Press, 1999. (In Chinese)

[11] 陽偉.鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原-涇川地區(qū)延長組沉積體系與儲(chǔ)層特征研究[D].成都:成都理工大學(xué)檔案館，2009. Yang W. Research on Sedimentary System, Reservoir Characteristics for Yanchang Formation in Zhengyuan-Jingchuan Field, Ordos Basin[D]. Chengdu: The Archive of Chengdu University of Technology, 2009. (In Chinese)

[12] Nelson R A. Geologic Analysis of Naturally Fractured Reservoirs[M]. Boston: Gulf Professional Publishing, 2001.

[13] 姜永東,鮮學(xué)福,許江.巖石聲發(fā)射Kaiser效應(yīng)應(yīng)用于地應(yīng)力測試的研究[J].巖土力學(xué),2005,26(6):946-951. Jiang Y D, Xian X F, Xu J. Research on application of Kaiser effect of acoustic emission to measuring initial stress in rock mass[J]. Rock and Soil Mechanics, 2005, 26(6): 946-951. (In Chinese)

[14] 鄧虎成.斷層共生裂縫系統(tǒng)的發(fā)育規(guī)律及分布評(píng)價(jià)[D].成都:成都理工大學(xué)檔案館,2009. Deng H C. The Development and Assessment of Fault-Association Fracture System[D]. Chengdu: The Archive of Chengdu University of Technology, 2009. (In Chinese)

Characteristics and distribution of multiphase fractures in Yanchang Formation of Zhenjing block in Ordos Basin, China

WANG Cui-li1, ZHOU Wen1, LI Hong-bo2, DENG Hu-cheng1, LIU Yan1

1.StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitation,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China;2.TarimOilfieldCompanyofPetroChina,Kuerl841000,China

According to the analysis and summary of outcrops, non-directional cores, imaging logging data, the measured results of the stable isotopes in fracture fillings, and the acoustic emission experiments of core samples, this paper analyses the characteristics and the formation periods and genetic types of the natural fractures in Ordos Yanchang Formation. The results show that there mainly are vertical fractures and high angle fracture in this block, whose main group system is S-N and N-E. There develops tension fractures and shear fractures. The fractures of the study area are thought to be 3 rupture periods. The main rupture period is the second episode of Yanshan phase, whose corresponding depth is 1190 m. The results of the comprehensive analysis show that there are multiple phase regional fractures and fault symbiotic fractures. Using the fault symbiotic fracture evaluation software and the FLAC3D rock fracture simulation software, the plane distribution of the fault symbiotic fractures and the multiple phase regional fractures can be predicted and evaluated. The results show that the regional tectonic fractures in the south of this block develop more than that in the north, and the more of sand bodies, the more of the fractures. The development degree of the fracture over the range of the fractured zone is generally higher than that of the non-fractured zone.

Zhenjing block; Yanchang Formation; fracture character; period; tectonic fracture; evaluation; distribution

10.3969/j.issn.1671-9727.2014.05.09

1671-9727(2014)05-0596-08

2013-08-21

王翠麗(1985-),女,博士研究生,研究方向:油氣藏描述, E-mail:wcl15982205106@163.com。

P589.1

A