周 露,雷剛林,周 鵬,汪 偉,張 星,史超群,王振鴻,張 琪
1.中國石油塔里木油田分公司庫爾勒841000;2.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院南京210023
克拉蘇構(gòu)造帶鹽下超深層儲(chǔ)層裂縫組合模式及分布規(guī)律
周 露1,雷剛林1,周 鵬1,汪 偉2,張 星1,史超群1,王振鴻1,張 琪1
1.中國石油塔里木油田分公司庫爾勒841000;2.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院南京210023
克拉蘇構(gòu)造帶鹽下超深層儲(chǔ)層屬于裂縫性低孔砂巖儲(chǔ)層,構(gòu)造裂縫普遍發(fā)育,分布復(fù)雜且對(duì)單井產(chǎn)量影響較大。目前針對(duì)該地區(qū)儲(chǔ)層裂縫的研究已投入大量的工作,主要體現(xiàn)在裂縫的描述、表征和預(yù)測等方面,但由于該地區(qū)地震資料分辨率低、巖心資料少、成像測井多解性強(qiáng),裂縫的研究受到一定程度的限制,生產(chǎn)中僅應(yīng)用了裂縫密度、開度等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。筆者綜合野外露頭、巖心和測井等資料,從裂縫組合的角度出發(fā),系統(tǒng)開展了該地區(qū)儲(chǔ)層裂縫及其組合特征研究。發(fā)現(xiàn)構(gòu)造裂縫存在主次之分,主裂縫規(guī)模相對(duì)較大,一般垂直于地層,多為張性或張剪性,次級(jí)裂縫一般是主裂縫的伴生縫。裂縫之間存在多種接觸關(guān)系,主要表現(xiàn)為“T”、“λ”、“y”、“τ”字等形狀。依據(jù)裂縫之間的排列接觸關(guān)系,建立了該地區(qū)儲(chǔ)層裂縫四種組合模式,即“平行狀”、“掃帚狀”、“調(diào)節(jié)狀”、“雁列狀”。結(jié)合各裂縫組合成因的差異和斷背斜形成過程中的構(gòu)造演化過程,劃分了裂縫組合平面三類成因區(qū),即調(diào)節(jié)成因區(qū)、褶皺成因區(qū)、斷裂成因區(qū),與之對(duì)應(yīng)的是高產(chǎn)井部署的一類區(qū)、二類區(qū)、三類區(qū)。
克拉蘇構(gòu)造帶;裂縫性低孔砂巖儲(chǔ)層;裂縫;裂縫組合模式;分布規(guī)律
克拉蘇構(gòu)造帶位于庫車前陸盆地北部,是南天山山前第一排沖斷帶,發(fā)育中-新生代沉積地層。受古近系巨厚膏鹽巖層的影響,構(gòu)造帶表現(xiàn)出鹽上層、鹽巖層及鹽下層三層特征(謝會(huì)文等,2012)。克拉蘇構(gòu)造帶內(nèi)鹽下超深層發(fā)育一系列沖斷構(gòu)造,形成背斜及斷背斜構(gòu)造圈閉,根據(jù)鹽巖厚度及斷層樣式自西向東劃分為阿瓦特、博孜、大北和克深四個(gè)構(gòu)造段(雷剛林等,2007)(圖1)。該區(qū)域目前已發(fā)現(xiàn)克深2、大北3、博孜1、阿瓦3等一系列含油氣構(gòu)造,已探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過×1012m3,是庫車油氣勘探的重要領(lǐng)域。克拉蘇構(gòu)造帶內(nèi)鹽下超深層主要的儲(chǔ)集層為白堊系巴什基奇克組,主要發(fā)育扇(辨狀河)三角洲前緣沉積,以中-細(xì)砂巖為主,砂體縱向疊置、橫向連片、覆蓋全區(qū),厚度約200~300m,埋藏深度約6000~8000m,基質(zhì)孔隙度平均5%,基質(zhì)滲透率平均0.1mD,構(gòu)造裂縫廣泛發(fā)育,整體屬于超深層特低孔特低滲裂縫性砂巖儲(chǔ)層(張惠良等,2014;張榮虎等,2014)。測試資料顯示,70%以上單井產(chǎn)量可達(dá)到3×105m3以上,表明超深層儲(chǔ)層雖然孔隙度低,但連通性好、有效性高,構(gòu)造裂縫大量發(fā)育,有效改善了儲(chǔ)層的滲流性能,提供儲(chǔ)層主要的滲流通道,對(duì)單井產(chǎn)量影響較大(王振寧等,2014;張福祥等,2011)。
目前諸多學(xué)者針對(duì)該地區(qū)儲(chǔ)層裂縫做了大量研究和探索,主要體現(xiàn)在定量描述和分布規(guī)律預(yù)測等方面(李世川等,2012;王俊鵬等,2014),包括基于巖心和成像測井資料的裂縫定量描述;基于曲率法(王珂等,2014a)、古今應(yīng)力場法(王珂等,2014b)和有限元數(shù)值模擬法的多方法多輪次裂縫規(guī)律預(yù)測(曾聯(lián)波和周天偉,2014;張惠良等,2012;趙繼龍等,2014;趙力彬等,2012;趙文韜等,2013)等。但由于該地區(qū)儲(chǔ)層巖心資料少、成像測井多解性強(qiáng)、地震資料分辨率低,裂縫的研究受到了一定程度的限制,生產(chǎn)中僅應(yīng)用了裂縫密度、開度等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。克拉蘇構(gòu)造帶內(nèi)阿瓦特、博孜、大北和克深四個(gè)構(gòu)造段儲(chǔ)層形成背景和發(fā)育特征相似,且克深構(gòu)造段勘探程度相對(duì)較高、基礎(chǔ)資料較豐富,筆者本次重點(diǎn)針對(duì)克深構(gòu)造段,系統(tǒng)的開展了儲(chǔ)層裂縫組合特征研究,從裂縫組合的角度出發(fā),區(qū)分出裂縫的主次關(guān)系,建立了裂縫組合模式,明確其組合特征及分布規(guī)律。
圖1 克拉蘇構(gòu)造帶分段圖Fig.1Structuraldivision of the Kelasu structuralbelt
受晚期構(gòu)造強(qiáng)擠壓應(yīng)力作用的影響,克拉蘇構(gòu)造帶超深層儲(chǔ)層內(nèi)部形成大量的構(gòu)造裂縫,密度約為0.35~1.27條/m,裂縫以高角度縫和垂直縫為主,約占總比例的80%,低角度縫和水平縫次之,約占總比例的20%。裂縫充填物以方解石為主,兼有泥質(zhì)、白云石、石膏等,多數(shù)為未充填-半充填。
巖心觀察裂縫多為張性或張剪性,產(chǎn)狀不穩(wěn)定,延伸不遠(yuǎn),縫長一般為9~50 cm,最小約1 cm,最大可達(dá)300 cm;單條裂縫短而彎曲,一組裂縫常側(cè)列產(chǎn)出;裂縫面粗糙不平,無擦痕,常繞粗砂粒而過;裂縫多開口、多充填,脈寬變化較大,脈壁不平直,開度為0.1~10mm,一般為0.2~5mm,平均為1mm。巖心分析裂縫孔隙度較小,多數(shù)小于0.1%,主要分布在0.02%~0.26%,平均為0.13%;成像測井解釋裂縫視孔隙度主要分布在0.01%~0.05%,最大為0.45%,平均為0.04%,占總孔隙度的0.15%~2.1%,平均為0.51%。
以克深構(gòu)造段為例,KS504井1-48-92巖心發(fā)育1條張剪性高角度縫,傾角為80°,裂縫長度為31 cm,裂縫面粗糙不平,偶見擦痕,開度為0.1~ 1.1mm,發(fā)育方解石橋堵狀充填(圖2a);KS801井2-3-23巖心發(fā)育1條張性垂直縫,裂縫長度為14 cm,裂縫面粗糙不平,無擦痕,裂縫脈寬變化較大,開度為0.1~3 mm,裂縫未充填(圖2b);KS2-2-3井2-1-10巖心大尺度CT掃描,發(fā)育3條張性高角度縫,呈側(cè)列產(chǎn)出,單縫彎曲,脈寬變化大,開度0.1~0.8mm,發(fā)育解石全充填和橋堵狀充填(圖2c);KS207井5-1-36巖心發(fā)育大量張性高角度縫、低角度縫和水平縫,呈網(wǎng)狀分布,單縫短而彎曲,產(chǎn)狀不穩(wěn)定,開度為0.1~1.2mm,發(fā)育解石全充填(圖2d)。
圖2 克拉蘇構(gòu)造帶鹽下超深層白堊系砂巖儲(chǔ)層巖心裂縫發(fā)育特征Fig.2 Core photos showing fracture characteristicsof the Cretaceous sandstone reservoirsbeneath salt in the Kelasu structuralbelt
大量的巖心和測井資料顯示,超深層儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫存在主次之分,主裂縫多為張性或張剪性,規(guī)模相對(duì)較大,延伸較遠(yuǎn),縫長一般大于20 cm,有一定的開度,傾角一般大于70°,高角度或垂直于地層,發(fā)育東西向和南北向兩組走向,是儲(chǔ)層的優(yōu)勢裂縫。次級(jí)裂縫一般是主裂縫的伴生縫,規(guī)模相對(duì)較小,縫長小于20 cm,一般為1~10 cm,方向多變,截止于主裂縫。次級(jí)裂縫與優(yōu)勢裂縫之間存在多種組合接觸關(guān)系,主要表現(xiàn)為“T”、“λ”、“y”、“τ”字等形狀。
以克深構(gòu)造段為例,KS8井2-2-36巖心發(fā)育3條裂縫,①號(hào)裂縫為優(yōu)勢主裂縫,縫長為21 cm,開度為0.4mm,傾角約90°;②號(hào)和③號(hào)裂縫為次級(jí)裂縫,縫長分別為6cm和5 cm,開度均為0.2mm,傾角分別為10°和5°;②號(hào)次級(jí)裂縫呈“τ”字形截止于優(yōu)勢裂縫,③號(hào)次級(jí)裂縫呈“T”字形截止于優(yōu)勢裂縫(圖3a)。KS2-2-8井7-1-59巖心②號(hào)次級(jí)裂縫呈“T”字形截止于①號(hào)優(yōu)勢裂縫;7-7-59巖心②號(hào)次級(jí)裂縫呈“y”字形截止于①號(hào)優(yōu)勢裂縫(圖3b)。KS2-2-8井5-10-47巖心發(fā)育8條裂縫,①號(hào)裂縫為優(yōu)勢主裂縫,縫長為33 cm,開度為0.2mm,傾角約90°;另外7條裂縫均為次級(jí)裂縫,縫長為3~6 cm,開度約0.1mm,傾角多變約10~49°;②號(hào)次級(jí)裂縫呈“T”字形截止于優(yōu)勢裂縫,⑥號(hào)次級(jí)裂縫呈“λ”字形截止于優(yōu)勢裂縫,另外5條次級(jí)裂縫均呈“y”字形截止于優(yōu)勢裂縫(圖3c)。KS206井6626.2~6628.4m井段成像測井解釋17條裂縫,其中有2條優(yōu)勢裂縫,走向?yàn)闁|西,傾角為75°,規(guī)模相對(duì)較大;另外15條為次級(jí)裂縫,伴生截止于優(yōu)勢裂縫,方向多變,規(guī)模相對(duì)較?。粡纳现料律?條次級(jí)裂縫呈掃帚狀截止于①號(hào)優(yōu)勢裂縫,①號(hào)和②號(hào)優(yōu)勢裂縫之間伴生5條低角度次級(jí)裂縫(圖3d)。
圖3 克拉蘇構(gòu)造帶鹽下超深層白堊系砂巖儲(chǔ)層優(yōu)勢裂縫及伴生縫特征Fig.3 Characteristicsofdominant fracturesand theassociated secondary fractures in the Cretaceoussandstone reservoirsbeneath salt in the Kelasu structuralbelt
考慮優(yōu)勢裂縫與次級(jí)裂縫之間存在多種排列接觸關(guān)系,筆者綜合野外露頭、巖心、測井資料和前人研究成果(Julietetand David,2004;李忠權(quán)等,2010),分析建立了超深層儲(chǔ)層裂縫四種組合模式,即“平行狀”、“掃帚狀”、“調(diào)節(jié)狀”、“雁列狀”。其中“平行狀”和“雁列狀”為優(yōu)勢裂縫組合,“掃帚狀”和“調(diào)節(jié)狀”為優(yōu)勢裂縫與次級(jí)裂縫組合。
3.1 優(yōu)勢裂縫之間組合
“平行狀”裂縫組合表現(xiàn)為一組近平行的優(yōu)勢裂縫,單縫間距一般大于10 cm,具張裂性質(zhì),在垂直于裂縫面的張應(yīng)力作用下形成,走向以東西向?yàn)橹?。例如KS503井1-46-46至2-4-40巖心共66 cm長,發(fā)育一組“平行狀”裂縫組合,共4條優(yōu)勢裂縫,單縫長12~27 cm,間距11~16 cm,均為張裂性質(zhì);KS13井2-25-44至2-30-44巖心共139 cm長,發(fā)育一組“平行狀”裂縫組合,共2條優(yōu)勢裂縫,單縫長35~54 cm,間距約13 cm;KS8004井6476.2~6478.8 m井段成像測井解釋一組“平行狀”裂縫組合,共4條優(yōu)勢裂縫,走向近東西向,單縫間距為11~23 cm(圖4a)。
“雁列狀”裂縫組合為一組雁行式斜列的裂縫,首尾不相接,單縫規(guī)模相對(duì)優(yōu)勢裂縫小,一般為10~15 cm,間距一般小于10 cm,單縫之間可能伴生調(diào)節(jié)縫,整體形成一條優(yōu)勢裂縫帶。該類裂縫具有張性或張剪性特征,在張應(yīng)力作用下形成,或張應(yīng)力環(huán)境下剪切滑移調(diào)節(jié)形成,主要發(fā)育東西向和南北向兩組走向。例如KS2-2-14井3-23-44巖心長37m,發(fā)育一組“雁列狀”裂縫組合,共3條裂縫,單縫長11~29 cm,間距約5 cm,均為張裂性質(zhì);KS503井1-25-40至1-26-40巖心共長41 cm,發(fā)育一組“雁列狀”裂縫組合,共4條裂縫,單縫長8~19 cm,間距1~3 cm,具有張剪性;KS504井6467.6~6470.4m井段成像測井解釋一組“雁列狀”裂縫組合,共5條裂縫,單縫間距1~4 cm,走向近東西向(圖4b)。
圖4 克拉蘇構(gòu)造帶鹽下超深層白堊系砂巖儲(chǔ)層優(yōu)勢裂縫組合模式Fig.4 Combinationmode ofdominant fractures in the Cretaceoussandstone reservoirsbeneath salt in the Kelasu structuralbelt
3.2 優(yōu)勢裂縫與伴生縫組合
“掃帚狀”裂縫組合為一條優(yōu)勢裂縫和一簇次級(jí)伴生縫,伴生縫呈掃帚狀截止于優(yōu)勢裂縫,且隨著優(yōu)勢裂縫逐漸變?nèi)跸?,伴生縫的規(guī)模及其與優(yōu)勢裂縫間的夾角逐漸變小。該類優(yōu)勢裂縫早期具有剪切滑動(dòng)性質(zhì),此后由于張應(yīng)力的作用,裂縫面被拉開,同時(shí)派生多條張性分支裂縫,形成“掃帚狀”張剪性裂縫組合,走向以東西向?yàn)橹?。例如KS2-2-8井5-10-47巖心長33 cm,發(fā)育一組“掃帚狀”裂縫組合,1條優(yōu)勢裂縫和7條次級(jí)伴生縫,次級(jí)裂縫呈角度截止于優(yōu)勢裂縫;KS504井1-71-92巖心長27 cm,發(fā)育一組“掃帚狀”裂縫組合,1條優(yōu)勢裂縫和2條次級(jí)伴生縫,均具有張裂性質(zhì);KS201井6505~6507.8m井段成像測井解釋一組“掃帚狀”裂縫組合,1條優(yōu)勢裂縫和8條次級(jí)伴生縫,優(yōu)勢裂縫走向近東西向,次級(jí)裂縫方向多變,呈角度截止于優(yōu)勢裂縫(圖4c)。
“調(diào)節(jié)狀”裂縫組合為兩條優(yōu)勢裂縫和一組伴生縫,伴生縫近平行狀截止于優(yōu)勢裂縫之間。該類優(yōu)勢裂縫早期具有張性特征,后在剪應(yīng)力作用下,發(fā)生剪切滑移調(diào)節(jié),派生多條近平行次級(jí)張裂縫,形成“調(diào)節(jié)狀”張剪性裂縫組合,發(fā)育東西向和南北向兩組方向。例如KS501井1-32-48巖心長36 cm,發(fā)育一組“調(diào)節(jié)狀”裂縫組合,2條優(yōu)勢裂縫,縫長約19 cm,具有張剪性,優(yōu)勢裂縫之間伴生3條次級(jí)調(diào)節(jié)縫;KS2-2-4井3-53-59巖心發(fā)育一組“調(diào)節(jié)狀”裂縫組合,2條優(yōu)勢裂縫之間伴生2條次級(jí)調(diào)節(jié)縫;KS202井6543.8~6545.6m井段成像測井解釋一組“調(diào)節(jié)狀”裂縫組合,1條近東西走向的優(yōu)勢裂縫周圍伴生4條次級(jí)調(diào)節(jié)縫(圖4d)。
KS201井白堊系砂巖儲(chǔ)層共發(fā)育優(yōu)勢裂縫23條,均為近東西走向,傾角為75°~90°;發(fā)育次級(jí)裂縫69條,產(chǎn)狀不穩(wěn)定,傾角為37°~81°;發(fā)育雁列縫55條,近東西走向,傾角65°~85°。發(fā)育裂縫組合40個(gè),包括“掃帚狀”、“平行狀”、“雁列狀”,其中“掃帚狀”裂縫組合發(fā)育最多23個(gè),“平行狀”裂縫組合8個(gè),“雁列狀”裂縫組合9個(gè)(圖5)。
圖5 克拉蘇構(gòu)造帶克深構(gòu)造段KS201井裂縫組合特征Fig.5 Fracture combination characteristicsofWell KS201 in the Keshen structural section of the Kelasu structuralbelt
巖心和成像測井資料顯示,超深層儲(chǔ)層內(nèi)部裂縫組合平面分布多變,根據(jù)所處的不同構(gòu)造部位,結(jié)合斷背斜形成過程中的構(gòu)造演化過程,劃分裂縫組合三類成因區(qū),即調(diào)節(jié)成因區(qū)、褶皺成因區(qū)、斷裂成因區(qū),與之對(duì)應(yīng)的是高產(chǎn)井部署的一類區(qū)、二類區(qū)、三類區(qū)。
4.1 裂縫組合三類成因區(qū)
褶皺成因區(qū)位于斷背斜轉(zhuǎn)折端附近,主要發(fā)育東西向優(yōu)勢裂縫,為斷背斜形成過程中褶皺成因,具有褶皺中和面垂向分層特征,中和面上部為拉張應(yīng)力環(huán)境,發(fā)育大量張性優(yōu)勢裂縫;中和面下部為擠壓應(yīng)力環(huán)境,發(fā)育剪性網(wǎng)狀縫,優(yōu)勢裂縫不發(fā)育。優(yōu)勢裂縫組合在垂向上主要分布在中和面上部,以“平行狀”、“掃帚狀”和“雁列狀”為主,其中“掃帚狀”組合最為發(fā)育,約占比60%,“雁列狀”組合和“平行狀”組合相當(dāng),均占比20%?!捌叫袪睢焙汀皰咧銧睢倍酁榻M合發(fā)育,“雁列狀”組合一般單獨(dú)發(fā)育。
KS201井位于褶皺成因區(qū),發(fā)育東西向優(yōu)勢裂縫23條,表現(xiàn)為“平行狀”、“掃帚狀”和“雁列狀”三種裂縫組合,主要分布在中和面上部6492~6625m井段。“掃帚狀”組合發(fā)育最多,占總比例的57.5%,“雁列狀”組合次之,占總比例的22.5%,“平行狀”組合占總比例的20%。所有的“平行狀”組合均與“掃帚狀”組合呈組合發(fā)育,“雁列狀”組合單獨(dú)發(fā)育(圖5、圖6)。
圖6 克拉蘇構(gòu)造帶KS2井區(qū)三類裂縫成因區(qū)優(yōu)勢裂縫及其組合發(fā)育特征Fig.6 Dominant fracturesand theircombination characteristics in three typesof fault formation area in KS2 wellblock,Kelasu structuralbelt
斷裂成因區(qū)位于南邊界斷層附近,主要發(fā)育東西向優(yōu)勢裂縫,為斷層上下盤錯(cuò)動(dòng)引起的伴生應(yīng)力作用形成。裂縫組合以“掃帚狀”和“雁列狀”為主,其中“掃帚狀”約占比60%,“雁列狀”約占比40%,兩種組合一般單獨(dú)發(fā)育。
KS207井位于斷裂成因區(qū),共發(fā)育15條東西向優(yōu)勢裂縫,發(fā)育裂縫組合19個(gè),其中“掃帚狀”組合10個(gè),約占總比例的53%;“雁列狀”組合9個(gè),約占總比例的47%,兩種組合為單獨(dú)發(fā)育(圖6)。
調(diào)節(jié)成因區(qū)位于構(gòu)造調(diào)節(jié)帶,借鑒Davis等(2005)提出斷裂生長模式,認(rèn)為現(xiàn)今的斷裂是由早期斷塊群在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)下延展連接而成的,斷塊連接處成為構(gòu)造的調(diào)節(jié)帶,筆者本次綜合地表構(gòu)造、斷層位移、褶皺幅度、褶皺位移等因素進(jìn)行構(gòu)造調(diào)節(jié)帶識(shí)別,主要分布在斷距峰谷變化區(qū)、斷層傾角產(chǎn)狀變化區(qū)、長軸樞紐轉(zhuǎn)換區(qū)(圖7),構(gòu)造調(diào)節(jié)帶裂縫具走滑性質(zhì),南北走向、近直立、貫穿地層,溝通褶皺和斷裂成因的東西向優(yōu)勢裂縫。裂縫組合既包括南北向的“調(diào)節(jié)狀”和“雁列狀”,又包括東西向的“平行狀”、“掃帚狀”、“雁列狀”,其中“雁列狀”組合約占比40%,“掃帚狀”組合約占比20%,“調(diào)節(jié)狀”組合約占比15%,“平行狀”組合約占比15%,東西向優(yōu)勢裂縫組合與南北向優(yōu)勢裂縫組合之間沒有成因關(guān)系,各自均為組合發(fā)育。
KS2-2-8井位于調(diào)節(jié)成因區(qū),共發(fā)育25條優(yōu)勢裂縫,其中南北向優(yōu)勢裂縫15、東西向優(yōu)勢裂縫10。發(fā)育裂縫組合43個(gè),其中南北向裂縫組合共28個(gè),“調(diào)節(jié)狀”組合14個(gè)、“雁列狀”組合7個(gè),南北向優(yōu)勢裂縫及其組合貫穿整個(gè)儲(chǔ)層段;東西向裂縫組合共15個(gè),“掃帚狀”組合9個(gè)、“雁列狀”組合4個(gè)、“平行狀”組合1個(gè),東西向優(yōu)勢裂縫及其組合主要分布在儲(chǔ)層中和面上部6584~6772m井段。東西向優(yōu)勢裂縫(圖6)。
KS2-2-1井位于裂縫欠發(fā)育區(qū),裂縫整體欠發(fā)育,局部受斷背斜褶皺作用的影響,發(fā)育少許東西向優(yōu)勢裂縫及其組合(圖6)。
4.2 裂縫組合三類成因區(qū)與產(chǎn)能的關(guān)系
調(diào)節(jié)成因區(qū)裂縫最發(fā)育,密度約4~6條/m,開度一般在0.3~2mm,廣泛發(fā)育東西向和南北向兩組方向優(yōu)勢裂縫,發(fā)育“平行狀”、“掃帚狀”、“雁列狀”和“調(diào)節(jié)狀”四種優(yōu)勢裂縫組合,大規(guī)模有效溝通砂體和砂層組、連通孔隙,使得儲(chǔ)層連通性好、有效性高,為高產(chǎn)井部署的一類區(qū)。
褶皺成因區(qū)裂縫較發(fā)育,密度約1~3條/m,開度一般在0.2~0.7mm,主要發(fā)育東西向優(yōu)勢裂縫組合,以“平行狀”、“掃帚狀”和“雁列狀”為主,規(guī)模溝通砂體,儲(chǔ)層連通性較好,為高產(chǎn)井部署的二類區(qū)。
斷裂成因區(qū)裂縫較發(fā)育,密度約0.5~2條/m,開度一般在0.1~0.6mm,主要發(fā)育東西向優(yōu)勢裂縫組合,以“掃帚狀”和“雁列狀”為主,一定范圍內(nèi)有效溝通砂體,儲(chǔ)層有一定的連通性,為高產(chǎn)井部署的三類區(qū)。
克深2地區(qū)33口井單井測試資料顯示,位于調(diào)節(jié)成因區(qū)的單井測試產(chǎn)量均超過5×105m3,如KS2、KS203、KS207、KS2-2-5、KS2-2-8、KS2-2-16等井;位于褶皺成因區(qū)的單井測試產(chǎn)量普遍在3× 105m3以上,如KS201、KS202、KS205、KS2-1-11等井;位于斷裂成因區(qū)的單井測試產(chǎn)量相對(duì)較低,日產(chǎn)氣在2×105m3以下,如KS2-2-3、KS2-1-7等井(圖7)。
圖7 克拉蘇構(gòu)造帶鹽下超深層斷背斜儲(chǔ)層內(nèi)部裂縫組合平面分布Fig.7 Horizontaldistribution of fracture combination in reservoirsofultra-deep faulted anticlinebeneath saltin the Kelasu structuralbelt
(1)克拉蘇構(gòu)造帶超深層儲(chǔ)層裂縫廣泛發(fā)育,且存在主次之分,主裂縫規(guī)模相對(duì)較大,一般垂直于地層,多為張性或張剪性,是儲(chǔ)層的優(yōu)勢裂縫,主要發(fā)育東西向和南北向兩組方向,次級(jí)裂縫為主裂縫的伴生縫;
(2)建立了超深層儲(chǔ)層優(yōu)勢裂縫和伴生縫四種組合模式,即“平行狀”、“雁列狀”、“掃帚狀”、“調(diào)節(jié)狀”,其中“平行狀”表現(xiàn)為一組近平行的優(yōu)勢裂縫,“雁列狀”表現(xiàn)為一組雁行式斜列的裂縫,“掃帚狀”表現(xiàn)為一條優(yōu)勢裂縫和一簇伴生縫,“調(diào)節(jié)狀”表現(xiàn)為兩條優(yōu)勢裂縫和一組伴生縫;
(3)劃分了超深層儲(chǔ)層裂縫組合平面三類成因區(qū),即調(diào)節(jié)成因區(qū)、褶皺成因區(qū)和斷裂成因區(qū),與之對(duì)應(yīng)的是高產(chǎn)井部署的一類區(qū)、二類區(qū)、三類區(qū)。
雷剛林,謝會(huì)文,張敬洲,等.2007.庫車坳陷克拉蘇構(gòu)造帶構(gòu)造特征及天然氣勘探[J].石油與天然氣地質(zhì),28(6):816-835.
李世川,成榮紅,王勇,等.2012.庫車坳陷大北1氣藏白堊系儲(chǔ)層裂縫發(fā)育規(guī)律[J].天然氣工業(yè),32(10):24-27.
李忠權(quán),劉順.2010.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社:96-117.
王俊鵬,張榮虎,趙繼龍,等.2014.超深層致密砂巖儲(chǔ)層裂縫定量評(píng)價(jià)及預(yù)測研究——以塔里木盆地克深氣田為例[J].天然氣地球科學(xué),25(11):1735-1745.
王珂,戴俊生,商琳,等.2014a.曲率法在庫車坳陷克深氣田儲(chǔ)層裂縫預(yù)測中的應(yīng)用[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),29(1):34-39,45.
王珂,戴俊生,張宏國,等.2014b.裂縫性儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性數(shù)值模擬——以庫車坳陷克深氣田為例[J].石油學(xué)報(bào),35(1):123-133.
王振寧,陶夏研,范鵬,等.2014.庫車坳陷大北氣田砂巖氣層裂縫分布規(guī)律及其對(duì)產(chǎn)能的影響[J].油氣地質(zhì)與采收率,21(2):52-56.
謝會(huì)文,李勇,漆家福,等.2012.庫車坳陷中部構(gòu)造分層差異變形特征和構(gòu)造演化[J].現(xiàn)代地質(zhì),26(4):682-690.
曾聯(lián)波,周天偉.2014.塔里木盆地庫車坳陷儲(chǔ)層裂縫分布規(guī)律[J].天然氣工業(yè),24(9):23-25.
張福祥,王新海,李元斌,等.2011.庫車山前裂縫性砂巖氣層裂縫對(duì)地層滲透率的貢獻(xiàn)率[J].石油天然氣學(xué)報(bào),33(6):149-152.
張惠良,張榮虎,楊海軍,等.2012.構(gòu)造裂縫發(fā)育型砂巖儲(chǔ)層定量評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用——以庫車前陸盆地白堊系為例[J].巖石學(xué)報(bào),28 (3):827-835.
張惠良,張榮虎,楊海軍,等.2014.超深層裂縫-孔隙型致密砂巖儲(chǔ)集層表征與評(píng)價(jià)——以庫車前陸盆地克拉蘇構(gòu)造帶白堊系巴什基奇克組為例[J].石油勘探與開發(fā),41(2):158-167.
張榮虎,楊海軍,王俊鵬,等.2014.庫車坳陷超深層低孔致密砂巖儲(chǔ)層形成機(jī)制與油氣勘探意義[J].石油學(xué)報(bào),35(6):1057-1069.
趙繼龍,王俊鵬,劉春,等.2014.塔里木盆地克深2區(qū)塊儲(chǔ)層裂縫數(shù)值模擬研究[J].現(xiàn)代地質(zhì),28(6):1275-1283.
趙力彬,石石,肖香姣,等.2012.庫車坳陷克深2氣藏裂縫—孔隙型砂巖儲(chǔ)層地質(zhì)建模方法[J].天然氣工業(yè),32(10):10-13.
趙文韜,侯貴廷,孫雄偉,等.2013.庫車東部碎屑巖層厚和巖性對(duì)裂縫發(fā)育的影響[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué),37(4):603-610.
Juliet G C and David C P P.2004.Initiation of brittle faults in the upper crust:a review of field observations[J].Journal of Structural Geology,26:691-707.
Fracture Com bination Patternsand Distribution of Ultra-deep Reservoirsbeneath Salt in the Kelasu Structural Belt
ZHOU Lu1,LEIGang lin1,ZHOU Peng1,WANGWei2,ZHANG Xing1,SHIChaoqun1,WANG Zhenhong1,ZHANG Qi1
1.PetroChina Tarim Oilfield Company,Korla 841000,China;2.Schoolof Earth Sciencesand Engineering,Nanjing University,Nanjing210023,China
The ultra-deep reservoirs beneath salt in the Kelasu structural beltbelong to low porosity and fractured sandstone reservoir. Tectonic fractures are common in this area and show a complex distribution pattern.These widely distributed tectonic fractures have large influence on single-well production of Kelasu structural belt.At present,research on reservoir fracture in this area ismainly focused on description,characterization,and prediction of fractures.However,due to low resolution of seismic data,limited core data and uncertainties in interpretation of images ofwell logging,the study of is limited.Only some statistical data such as fracture density and fracture opening are app lied in the processofhydrocarbon exploration.Outcrop,core,and well logging datawere used.In this study, research on reservoir fracture and combinations of fractures is carried out in this area.It is found that there are primary and secondary cracks.The scale ofmain cracks is larger than thatof the secondary cracks.The primary cracksare generally perpendicular to the strata, and aremostly tension cracksor tension-shear cracks.The secondary cracks are generally associated themain cracks.There aremany different contacts between the cracks,mainly in“T”,“λ”,“V”,“y”,and“τ”shapes.According to the distribution of contactsbetween cracks,four combinationmodes of reservoir cracks have been established in this area including“parallelmode”,“broom like mode”,“adjustmode”,“echelon mode”.Together with the tectonic process of the formation of faulted anticline and the difference between crack combinations,three types of genetic regions of crack combination have been identified,i.e.,are tectonically transitional region,folding-related area,and fault formation area,Correspondingto the first,second,and third category of high yield wells, respectively.
Kelasu structuralbelt;fractured low porosity sandstone reservoir;crack;crack combinationmode;distribution
ZHOU Lu,Engineer;E-mail:zhoulu-tlm@petrochina.com.cn
P542;618.13
A文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:1006-7493(2016)04-0707-09
10.16108/j.issn1006-7493.2016138
2016-07-19;
2016-10-22
中國石油天然氣股份公司重大專項(xiàng)“庫車前陸深層油氣地質(zhì)理論與勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)”(2014E-2101);國家科技重大專項(xiàng)課題塔里木前陸盆地油氣成藏、關(guān)鍵勘探技術(shù)與新領(lǐng)域目標(biāo)優(yōu)選(2011ZX05003-004);國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41272227;41572187)聯(lián)合資助
周露,女,1984年生,工程師,碩士,主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作;E-mail:zhoulu-tlm@petrochina.com.cn