青化砭地區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體。隨著對低滲透砂巖油田的開發和注水的深入研究,人們發現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布置，從而直接決定了油田開發效果的好壞，因此對砂巖油田裂縫的研究日益受到人們的高度重視。

青化砭區屬特低滲油氣田（藏），一般對其開發必須通過壓裂才能獲得工業油氣流。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起著至關重要的作用，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認識其存在的狀態和分布規律，并在實際的開發過程中，揚長避短，使其為油田開發服務。

一、研究區裂縫成因分析

青化砭區儲層天然裂縫從成因上分為兩類：一是構造裂縫，一是成巖裂縫。依據裂縫形態又可分為水平裂縫、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。

構造裂縫成因主要取決于巖體的天然應力場與巖體的強度。形成應力場的地質作用貫穿于巖石的埋深、成巖、上升、剝蝕等過程，其規模受地溫、擠壓及其它可定量的物理及化學作用控制。而巖石的強度主要依賴于巖礦、膠結結構、膠結形式及層序組合。當應力場作用超過巖體強度時，裂縫就會產生。

成巖裂縫是地層沉積后經溶蝕、成巖、風化、淋濾等原因形成的各類裂縫。從巖芯薄片上觀察到，該區與層面近平行分布的成巖縫相對較為發育，占薄片中微觀裂縫總數的62%。尤其是在泥質粉砂巖和粉砂巖中裂縫更為發育。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入并發生溶蝕作用。

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

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

二、研究區裂縫特征分析

青化砭區分布北東、北西及近東西向三組裂隙，發育少量微裂隙，主裂隙發育方向為北東—南西向，主要是燕山期與喜山期先左旋剪切，后右旋剪切的區域應力場下形成的，也正是由于這種演化造成其它方向只發育壓性的隱裂縫，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。部分存在垂直裂縫傾角80°左右，分析預測裂隙在井下為閉合狀態。

研究區砂體是三角洲道沉積，主要發育著一系列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影響作用巨大，因此，在注水開發過程中應盡量沿砂體沉積方向和裂縫發育方向注水，這樣向兩側方向驅油效果最好，無水采收率和最終采收率都可明顯提高。同時應注意，在注水開發過程中，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。所以在注水開發時注水壓力不能過大，以免串通裂縫，從而導致水淹。

表1姚店油田長6油層組砂巖相滲實驗數據表

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，提高油井產量，并為注水開發奠定了基礎，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，水驅油效果變差。

根據鄰近安塞、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，這一結論對油田注水開發方案的編制具有重要的指導作用。理論上認為，水平縫無明顯的方向性，但該區E—W向天然微細裂縫相對發育，水平壓裂縫易與E—W向天然微細裂縫溝通，導致位于注水井E—W向油井見水較其它方向上早，水淹速度相對較快。根據陜北地區特低滲油田注水開發經驗，沿見水方向部署注、采井，增加該方向上井距，減小側向排距，具有延長主向油井見水期和穩產期、提高側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行沿裂縫注水，注水強度可提高到4—5m3/d*m，促使側向油井盡快見效；也有利于后期進行井網調整（將反九點法井網轉換為五點法或排狀注水井網），會使采收率和開發效果得到進一步提高。豐富川地區長2儲層也有相似特征。

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