利用動(dòng)靜態(tài)資料綜合分析花土溝油藏?cái)鄬臃忾]性

尹艷樹，尹太舉（長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

魏成章，韓緒軍（中國(guó)石油青海油田分公司，甘肅 敦煌736200）

利用動(dòng)靜態(tài)資料綜合分析花土溝油藏?cái)鄬臃忾]性

尹艷樹，尹太舉（長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

魏成章，韓緒軍（中國(guó)石油青海油田分公司，甘肅 敦煌736200）

利用動(dòng)靜態(tài)資料對(duì)花土溝油藏?cái)鄬臃忾]性進(jìn)行研究?；ㄍ翜嫌筒?cái)鄬泳邆湎葦D壓后拉張性質(zhì)，斷層傾角陡，延伸距離遠(yuǎn)，砂巖對(duì)接概率高，斷層封閉性較差。示蹤劑資料表明，花土溝油藏?cái)鄬硬痪邆浞忾]性。在油藏開發(fā)過(guò)程中需要采取合適的封堵措施，降低斷層影響，提高油藏開發(fā)效果。

動(dòng)靜態(tài)資料；斷層；封閉性；花土溝油藏

我國(guó)大部分油藏是陸相油藏，斷層發(fā)育，且是油氣運(yùn)移、聚集和成藏重要影響因素。斷層形成、演化以及其性質(zhì)成為油氣勘探、評(píng)價(jià)階段重要內(nèi)容。在開發(fā)階段，由于斷層封閉性差異，往往成為影響油水運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵因素。加強(qiáng)斷層封閉性研究，對(duì)油藏高效開發(fā)具有指導(dǎo)意義。

傳統(tǒng)的斷層封閉性研究主要以靜態(tài)資料為主，通過(guò)對(duì)研究區(qū)巖性、斷層性質(zhì)、斷層產(chǎn)狀等定性和定量分析，確定斷層的封閉性［1～7］。在油藏開發(fā)階段，還有大量動(dòng)態(tài)資料，能夠較好判斷開發(fā)井之間注水對(duì)應(yīng)性，從而可以對(duì)井間斷層封閉性進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)價(jià)。筆者以青海油田花土溝油藏為例，采用動(dòng)靜態(tài)資料綜合分析方法，對(duì)區(qū)內(nèi)主力斷層封閉性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，花土溝油藏?cái)鄬臃忾]性較差。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

花土溝油藏位于柴達(dá)木盆地西部，是柴達(dá)木盆地西部坳陷區(qū)茫崖坳陷亞區(qū)獅子溝－油砂山背斜帶獅子溝三級(jí)構(gòu)造上的3個(gè)淺層高點(diǎn)之一?；ㄍ翜系叵聵?gòu)造是一個(gè)被斷層復(fù)雜化、長(zhǎng)短軸之比近于3的不對(duì)稱短軸背斜構(gòu)造。軸線走向與地面構(gòu)造走向基本平行，各翼傾角也與地面構(gòu)造各翼的傾角基本一致，各時(shí)代地層厚度近于相等，層面平行，為第三紀(jì)晚期等厚構(gòu)造。井下共鉆遇26條正斷層，2條逆斷層。其平面走向主要分為兩組。西傾組近南北向，東傾組為北北西向，兩組斷面相向而傾。兩組斷層使中央部位斷塊逐級(jí)下降，呈地塹樣式。

由于對(duì)斷層封閉性認(rèn)識(shí)不清，導(dǎo)致油田注水開發(fā)注采對(duì)應(yīng)性差，注采比高，開發(fā)效率低，斷層的存在加劇了油水分布復(fù)雜性，給開發(fā)帶來(lái)嚴(yán)重影響。

2 靜態(tài)資料分析

斷層封閉的本質(zhì)是由于斷層兩側(cè)的排替壓力不同造成的。當(dāng)目的盤巖層中的排替壓力小于與之對(duì)置的另一盤地層排替壓力時(shí)，斷層是封閉的，否則，斷層是開啟的。斷層封閉性分析主要從斷移地層的砂泥比值、泥巖涂抹層分布情況、斷裂帶填充物的性質(zhì)、斷面壓力、斷面產(chǎn)狀、成巖作用等方面展開研究。利用研究區(qū)巖心、測(cè)井以及露頭觀察資料，從巖性、巖石力學(xué)性質(zhì)以及斷層類型等角度，對(duì)斷層封閉性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1 巖性影響因素

花土溝油藏薄層砂巖與泥巖頻繁交互，砂巖含量較低，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，砂泥比平均值僅為0.37。泥巖含量高表明斷層巖組成以泥質(zhì)為主，潛在反映了斷層巖具有較高的排驅(qū)壓力。即斷層具備較強(qiáng)的封閉性。

從計(jì)算的斷層泥比率SGR看，主力斷層?xùn)|10、東11、東12、西4、西5、西6等斷層的SGR值分布在0.2～0.8之間，平均值為0.55。根據(jù)Yielding標(biāo)準(zhǔn)［8］，表明斷層封閉性為中等。從巖性因素看，花土溝油藏?cái)鄬泳邆渲械鹊綇?qiáng)的封閉性。但考慮砂泥巖層數(shù)多，斷層垂向延伸距離遠(yuǎn)，不同層位砂巖對(duì)接概率高，可能會(huì)影響斷層封閉性。

2.2 巖石力學(xué)因素

研究表明，最大主應(yīng)力軸方向與斷層走向越趨于一致，斷層封堵性越差。張性斷層比壓扭性斷層的封堵性差，且先張后壓的斷層封堵性要好。隨埋深壓實(shí)作用增強(qiáng)，斷層封堵性越好；斷層分布密集程度越大，斷層封堵性越差。

花土溝構(gòu)造斷層在晚第三紀(jì)末喜瑪拉雅晚期運(yùn)動(dòng)時(shí)期開始形成，此時(shí)柴達(dá)木盆地整體上處于剪壓應(yīng)力場(chǎng)控制之下，強(qiáng)大的逆沖擠壓，形成了獅子溝斷裂背斜構(gòu)造帶。同時(shí)花土溝背斜地層發(fā)生強(qiáng)烈褶皺扭曲時(shí)，派生出與擠壓方向垂直的引張分力；此外，地層剖面由剛性的砂質(zhì)巖和柔性泥質(zhì)巖成薄互層狀頻繁間互和K5以下的湖相沉積水介質(zhì)高度濃縮咸化、碳酸鹽巖含量增多、地層變脆等，在左旋剪切應(yīng)力和北東－南西向引張應(yīng)力共同作用下形成大量張性節(jié)理，并形成大量正斷層。顯然，從巖石力學(xué)因素講，花土溝油藏?cái)鄬拥姆舛滦暂^差。

2.3 斷層類型及其他特征

理論研究表明，斷層傾角越小，封閉可能性越大；水平斷距越大封閉可能性越?。粩嗑嘣龃?，在垂向上易形成裂縫，流體垂向滲漏可能性加大；斷層上下盤流體性質(zhì)不同（主要是地層水化學(xué)條件），通常為封閉斷層。

從露頭觀察表明，花土溝油藏?cái)嗝鎯A角陡。絕大部分?jǐn)鄬邮歉呓嵌葦鄬樱〝嗝鎯A角65～75°）和直立斷層（斷面傾角大于80°）。斷層面大約和地層層面垂直。此外，花土溝斷層雖然大部分?jǐn)嗑噍^小，但垂向上延伸距離較遠(yuǎn)?；ㄍ翜蠑鄬拥倪@種性質(zhì)必然會(huì)影響其封堵性能，導(dǎo)致斷層封堵性較差。

3 動(dòng)態(tài)資料分析

在地質(zhì)研究中，動(dòng)態(tài)資料也是非常關(guān)鍵的。在判斷砂體連通性、確定砂體邊界、沉積微相研究以及計(jì)算平均滲透率、檢驗(yàn)地質(zhì)模型方面都起到重要作用［9，10］。示蹤劑檢測(cè)獲得的資料作為最常見的一種動(dòng)態(tài)資料，能夠檢驗(yàn)砂體連通性，確定注水受效層位，并為油田驗(yàn)竄封堵提供依據(jù)。

為了檢驗(yàn)注采對(duì)應(yīng)性，并判斷斷層封閉性，花土溝油藏進(jìn)行了6個(gè)注采井組示蹤劑分析。以東10斷層為例，進(jìn)行斷層封閉性分析。

東10斷層位于N2－63－2下井組區(qū)域（圖1）。示蹤劑在N2－63－2下注入層位為Ⅴ油組，N3－3－2井監(jiān)控層位為Ⅳ、Ⅴ兩個(gè)油組。從示蹤劑獲取結(jié)果看，N2－63－2下注入的示蹤劑在N3－3－2井上收獲。井組水量統(tǒng)計(jì)表明，N3－3－2井吸水，其吸水量占總注入水量的4.75%。從N2－63－2下井吸水情況看，Ⅴ油組3、5、7、10、11、12、17、18小層吸水，而1、8、13、14、19、21則不吸水，說(shuō)明了由于斷層影響、砂體對(duì)接關(guān)系差異導(dǎo)致的吸水差異（圖2）。可能導(dǎo)致Ⅴ油組砂體與N3－3－2井的Ⅳ油組砂體發(fā)生對(duì)接，或者Ⅴ油組內(nèi)部不同小層砂體發(fā)生對(duì)接，產(chǎn)生流動(dòng)通道，導(dǎo)致在Ⅴ油組東10斷層不具備封堵性。

圖1 N2－63－2下井組位置圖

圖2 N2－63－2下井與 N3－3－2井砂體對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖

以上論述可知，由于油藏砂巖層數(shù)多，在斷層作用下，不同層位砂體發(fā)生對(duì)接，并在一定壓力條件下油層連通。根據(jù)示蹤劑動(dòng)態(tài)資料，結(jié)合地質(zhì)靜態(tài)分析成果，對(duì)其他斷層封閉性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，花土溝油藏主力斷層整體封閉性差。

4 結(jié) 論

1）靜態(tài)資料研究表明花土溝油藏巖性雖然砂泥比低，但砂巖層數(shù)多，斷層作用使得斷層兩側(cè)砂巖對(duì)接的概率增加，此外，斷層具備先擠壓后拉張性質(zhì)，斷層近于直立，導(dǎo)致斷層封閉性差。從而在一定壓差下，在對(duì)接砂巖部位，砂巖連通，成為油水運(yùn)動(dòng)的通道。

2）井組動(dòng)態(tài)資料研究證實(shí)了花土溝油藏主力斷層不具備封閉性。在油藏開發(fā)過(guò)程中需要采取合適的封堵措施，降低斷層影響，提高油藏開發(fā)效果。

［1］呂延防.斷層封閉的差異性分析［J］.大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1996，20（4）：7～11.

［2］呂延防，沙子萱，付曉飛，等.斷層垂向封閉性定量評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用［J］.石油學(xué)報(bào)，2007，28（5）：34～38.

［3］呂延防，李國(guó)會(huì)，王躍文，等.斷層封閉性的定量研究方法［J］.石油學(xué)報(bào)，1996，17（3）：39～45.

［4］蔡露露，郭娟娟.斷層封堵性研究——以青西油田青南次凹為例［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2008，30（1）：217～219.

［5］王來(lái)斌，徐懷民.斷層封閉性研究進(jìn)展［J］.新疆石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，15（1）：22～25.

［6］付廣，孟慶芬.斷層封閉性影響因素的理論分析［J］.天然氣地球科學(xué)，2002，13（3－4）：40～44.

［7］趙蕾，倪金龍，隋巖剛，等.惠民凹陷臨商斷層封閉性特征［J］.山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29（2）：20～25.

［8］Yielding G，F(xiàn)reeman B.Quantitative fault seal prediction［J］.AAPG Bulletin，1997，81（6）：897～917.

［9］于九政，劉易非，唐長(zhǎng)久.對(duì)儲(chǔ)層大孔道識(shí)別方法的再認(rèn)識(shí)與構(gòu)想［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2009，16（3）：34～37.

［10］蘇躍新，陳文強(qiáng).同位素井間示蹤監(jiān)測(cè)技術(shù)在陜北油田的應(yīng)用［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2008，30（1）：140～144.

Integral Analysis on Fault Sealing Ability of Huatugou Reservoir by Using Dynamic and Static Data

YIN Yan－shu，YIN Tai－ju（College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）
WEI Cheng－zhang，HAN Xu－jun（Qinghai Oilfield Company，PetroChina，Dunhuang736200，Gansu，China）

The fault sealing ability of Huatugou Reservoir was comprehensively studied by using dynamic and static data.Due to the properties of the compression and extension in Huatugou Reservoir，there existed a steep dip，long extensive distance and high probability of the connectivity of sandstones，the fault sealing ability was poor.The trace indicator data show that there exists no sealing in the fault.So the sealing measures must be implemented to reduce the influence of fault and improve recovery of the reservoir.

dynamic and static data；fault；sealing ability；Huatugou Reservoir

TE122.1

A

1000－9752（2010）05－0066－03

2010－07－15

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40902043）；湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2008CDB390）。

尹艷樹（1978－），男，2000年江漢石油學(xué)院畢業(yè)，博士，副教授，現(xiàn)主要從事儲(chǔ)層地質(zhì)方面的研究工作。

［編輯］ 宋換新