青化砭地區(qū)油氣儲層裂縫特征研究

馮小勇（陜西延長油田青化砭采油廠生產(chǎn)科 716000）

裂縫在成因上可分為天然裂縫和人工裂縫，天然裂縫指的是由于構(gòu)造變形作用或物理成巖作用在巖石中形成的沒有明顯位移的面狀不連續(xù)體。隨著對低滲透砂巖油田的開發(fā)和注水的深入研究,人們發(fā)現(xiàn)其的作用越來越重要。裂縫不僅決定了注水效果，而且控制了層系劃分和井網(wǎng)布置，從而直接決定了油田開發(fā)效果的好壞，因此對砂巖油田裂縫的研究日益受到人們的高度重視。

青化砭區(qū)屬特低滲油氣田（藏），一般對其開發(fā)必須通過壓裂才能獲得工業(yè)油氣流。既然對于特低滲透油氣田（藏）而言，天然裂縫的存在對油田開發(fā)起著至關(guān)重要的作用，而從某種意義上講，這種存在是無法改變的，人們只有通過各種方法和技術(shù)認(rèn)識其存在的狀態(tài)和分布規(guī)律，并在實際的開發(fā)過程中，揚長避短，使其為油田開發(fā)服務(wù)。

一、研究區(qū)裂縫成因分析

青化砭區(qū)儲層天然裂縫從成因上分為兩類：一是構(gòu)造裂縫，一是成巖裂縫。依據(jù)裂縫形態(tài)又可分為水平裂縫、斜交裂縫和垂直裂縫。垂直裂縫和斜交裂縫主要的構(gòu)造作用形成的相對角度較高的裂縫，而水平裂縫大部分是流體順層流動而形成的，一般屬成巖裂縫。

構(gòu)造裂縫成因主要取決于巖體的天然應(yīng)力場與巖體的強度。形成應(yīng)力場的地質(zhì)作用貫穿于巖石的埋深、成巖、上升、剝蝕等過程，其規(guī)模受地溫、擠壓及其它可定量的物理及化學(xué)作用控制。而巖石的強度主要依賴于巖礦、膠結(jié)結(jié)構(gòu)、膠結(jié)形式及層序組合。當(dāng)應(yīng)力場作用超過巖體強度時，裂縫就會產(chǎn)生。

成巖裂縫是地層沉積后經(jīng)溶蝕、成巖、風(fēng)化、淋濾等原因形成的各類裂縫。從巖芯薄片上觀察到，該區(qū)與層面近平行分布的成巖縫相對較為發(fā)育，占薄片中微觀裂縫總數(shù)的62%。尤其是在泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖中裂縫更為發(fā)育。由于層理主要由云母形成，云母容易溶解，而且層理處沒有次生加大作用，因而強酸性流體較容易進(jìn)入并發(fā)生溶蝕作用。

地應(yīng)力場的大小特別是地應(yīng)力的縱向分布是控制縫高延伸的最敏感因素。對于青化砭區(qū)而言，前已述及整個儲層斷層不發(fā)育，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定，因此可以認(rèn)為水平主應(yīng)力方向在整個區(qū)域上變化不大。在對其構(gòu)造應(yīng)力場研究中，認(rèn)為最大主應(yīng)力方向為北東方向。

一般認(rèn)為，作為華北克拉通一部分的陜甘寧盆地，是一個堅硬的穩(wěn)定地塊，它的活動同樣受全球板塊構(gòu)造運動的控制，同時還受其邊界條件的影響。從應(yīng)力場演化角度分析。

二、研究區(qū)裂縫特征分析

青化砭區(qū)分布北東、北西及近東西向三組裂隙，發(fā)育少量微裂隙，主裂隙發(fā)育方向為北東—南西向，主要是燕山期與喜山期先左旋剪切，后右旋剪切的區(qū)域應(yīng)力場下形成的，也正是由于這種演化造成其它方向只發(fā)育壓性的隱裂縫，而只有NE-SW向一組可能存在一些張裂縫。目前油田主要沿NE-SW向水淹，也可能與此有關(guān)。部分存在垂直裂縫傾角80°左右，分析預(yù)測裂隙在井下為閉合狀態(tài)。

研究區(qū)砂體是三角洲道沉積，主要發(fā)育著一系列NE-SW向的分流河道（水下分流河道）砂體，它必然影響到注水時，水體首先沿NE-SW向阻力小的砂體運移。由于沉積作用和裂縫對開發(fā)影響作用巨大，因此，在注水開發(fā)過程中應(yīng)盡量沿砂體沉積方向和裂縫發(fā)育方向注水，這樣向兩側(cè)方向驅(qū)油效果最好，無水采收率和最終采收率都可明顯提高。同時應(yīng)注意，在注水開發(fā)過程中，如果壓力過大時，勢必首先將同一走向的隱裂縫撐開，因此造成水淹方向必然主要是NE-SW向。所以在注水開發(fā)時注水壓力不能過大，以免串通裂縫，從而導(dǎo)致水淹。

表1姚店油田長6油層組砂巖相滲實驗數(shù)據(jù)表

天然微裂縫（寬度小于100μm）的存在具有雙重作用，一方面增加了油層的滲流能力，提高油井產(chǎn)量，并為注水開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，同時某些微裂縫是油氣運移的良好通道。另一方面，由于注水后地下微裂縫隙的開啟或壓裂縫與天然裂縫溝通，造成了油井含水上升快，水驅(qū)油效果變差。

根據(jù)鄰近安塞、川口油田長6油層天然微裂縫和人工壓裂縫測試資料分析，姚店油田長6油層與川口油田具有較強的可比性（地理位置、油層物性、埋深相近），天然微裂縫以EW向為主，人工壓裂縫為水平裂縫和垂直裂縫，以水平裂縫為主，這一結(jié)論對油田注水開發(fā)方案的編制具有重要的指導(dǎo)作用。理論上認(rèn)為，水平縫無明顯的方向性，但該區(qū)E—W向天然微細(xì)裂縫相對發(fā)育，水平壓裂縫易與E—W向天然微細(xì)裂縫溝通，導(dǎo)致位于注水井E—W向油井見水較其它方向上早，水淹速度相對較快。根據(jù)陜北地區(qū)特低滲油田注水開發(fā)經(jīng)驗，沿見水方向部署注、采井，增加該方向上井距，減小側(cè)向排距，具有延長主向油井見水期和穩(wěn)產(chǎn)期、提高側(cè)向油井見效程度的作用，同時這種部署方式有利于主向油井水淹后進(jìn)行沿裂縫注水，注水強度可提高到4—5m3/d*m，促使側(cè)向油井盡快見效；也有利于后期進(jìn)行井網(wǎng)調(diào)整（將反九點法井網(wǎng)轉(zhuǎn)換為五點法或排狀注水井網(wǎng)），會使采收率和開發(fā)效果得到進(jìn)一步提高。豐富川地區(qū)長2儲層也有相似特征。

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