柴窩堡地區裂縫影響因素分析

牛曉燕

（中國石化勝利油田西部新區研究中心，山東 東營 257000）

柴窩堡地區裂縫影響因素分析

牛曉燕

（中國石化勝利油田西部新區研究中心，山東 東營 257000）

柴窩堡地區目的層儲層裂縫類型可分為構造裂縫和成巖裂縫,通過各種資料綜合分析，認為影響本區裂縫發育程度的因素主要有：區域構造應力場及構造部位、巖性、巖相及巖層厚度。通過研究他們之間的相互關系，對油氣富集區有一定的指導意義。

柴窩堡地區；裂縫；構造；巖性；巖層厚度

柴窩堡地區目的層儲層裂縫類型可分為構造裂縫和成巖裂縫，其中構造裂縫為主要裂縫類型，是巖層和巖體中分布最廣且研究程度最高的成因類型，特別是宏觀裂縫對油氣的意義最大。

1 區域構造應力場及局部構造部位

構造裂縫的發育大部分受構造應力場的控制，根據三維有限元數值模擬軟件模擬結果表明，柴窩堡凹陷北部博格達山附近主要為構造變形強烈、壓應力釋放區，應有利于構造裂縫的形成及發育。地表露頭及鉆井資料分析表明，靠近裂縫發育區的小平槽溝剖面及井子溝剖面目的層裂縫均非常發育[1]。

柴窩堡凹陷內已鉆井5口，鉆井取芯資料表明，靠近構造變形強烈的柴窩堡構造的兩口井目的層裂縫發育，而分布于變形程度較差構造部位的其余3口井裂縫未見發育。

同一構造帶不同構造部位，其裂縫的發育程度不同。柴窩堡構造斷裂帶包括柴窩堡斷層、柴湖北斷層、柴湖斷層、柴窩堡南斷層等4條逆斷層。斷層發育在柴窩堡背斜的核部，平面上該斷裂帶的斷層基本上都為近EW走向，傾向有南和北兩種[2]。柴湖北斷層和鹽湖北斷層控制了柴窩堡構造的基本形態，而柴湖斷層和柴窩堡南斷層使柴窩堡構造東翼變形更加強烈。如下圖，柴參1側1井位于柴湖斷層和柴窩堡南斷層所夾持中心部位，地層褶皺變形強烈，且柴參1側1井靠近柴窩堡南斷層；而達1井基本已位于構造中部區，地層變形程度相對較差。巖芯觀察資料表明，兩口井中紅雁池組僅柴參1側1井裂縫發育，蘆草溝組柴參1側1井裂縫相對達1井更發育。因此，構造頂部和斷層附近裂縫比較發育，裂縫的發育與地層彎曲度有關，地層曲率越大，則裂縫密度也越大。

柴窩堡559、463主測線深度剖面圖（柴參1側1井和達1井）

2 巖性因素

巖心裂縫觀察分析結果表明，不同的巖性其裂縫發育密度不同。在含泥質的巖心段裂縫最發育,約占43.5%，尤其是在泥巖夾層或粉砂質含量較高的砂、泥巖互層段多發育低角度的順層裂縫，局部發育平行排列的高角度垂直閉合裂縫；在泥質含量較低的砂巖段，巖心中發育裂縫占裂縫總數的32.2%，且多見高角度平行排列剪切裂縫、張裂縫，或兩組裂縫相交錯形成各種網狀裂縫，致使巖芯破碎；在泥質含量較低的砂巖段中，巖心中發育裂縫占裂縫總數的24.3%，多發育在砂礫巖或細礫巖中，且主要以少量粗大張裂縫為主。可見，隨著巖石顆粒粒度的增大，裂縫發育頻率有減少的趨勢。砂、泥巖井段裂縫最發育，砂巖其次，而礫巖層中裂縫發育程度較差。

3 巖相因素

不同巖相的巖性和物性具有一定的差異，進而其巖石力學性質不同，抗剪、抗拉能力也有一定的差異。在同一應力場的作用下，其巖相的過渡部位成為應力集中發育區，所以易產生裂縫。根據柴窩堡構造取芯資料分析，柴參1側1井紅雁池組第1、2、3次取芯井段位于水下分流河道沉積砂礫巖及砂泥巖過渡井段，在下部礫巖段厚度大，裂縫不發育，而上部砂泥巖互層井段低角度剪切裂縫順層發育，且裂縫密度較大；蘆草溝組第8、9次取芯井段為多期水下分流河道沉積砂礫巖層段，河道間發育了薄層泥巖層和砂泥巖互層段，其間裂縫非常發育，共發育了兩組低角度張、剪性裂縫和高角度張、剪性裂縫，多組裂縫相互切割，致使巖芯破碎成角礫。

因此，推測在扇三角洲前緣砂礫巖沉積與濱淺湖泥巖沉積過渡帶、厚層水下分流河道沉積頂部巖相過渡帶為裂縫發育最有利部位。

4 層厚因素

裂縫密度除與巖性有關之外，并且還與巖層厚度有關。對砂礫巖裂縫密度與層厚的統計，發現二者之間呈線性反比關系，隨著砂礫巖厚度的增加，裂縫密度隨之降低。對其它單一巖性巖層厚度與裂縫密度的統計，發現二者之間同樣呈反比關系。

5 結論

（1）柴窩堡地區為扇三角洲沉積環境，巖石類型主要為砂礫巖、礫狀砂巖，巖石礫徑大、分選差、雜基含量高。在埋藏壓實過程中，大量的雜基礦物失水造成體積收縮，沿礫石周緣易形成礫緣縫；在進一步壓實作用下，礫石之間呈鑲嵌式接確或點狀接確，在上覆巖層的壓力下，以及應力場的擠壓作用下，脆性較大的礫石易破裂形成礫內縫。

（2）構造頂部和斷層附近裂縫比較發育；砂、泥巖井段裂縫最發育，砂巖其次，而礫巖層中裂縫發育程度較差；推測裂縫的發育區位于三角洲砂礫巖的河道沉積頂部巖相過渡帶中。

[1]西北大學，柴窩堡盆地地震構造解釋報告[R]，1995，5.

[2]中石化西部新區油氣勘探項目經理部.準南地質調查及含油氣綜合研究[J]，2001，12.

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1003-5168(2014)03-0176-01