鄂爾多斯盆地Y區裂縫特征研究

李楊勇，鄭艷忠，馬裕武，楊 燕

(1.延長油田股份有限公司志丹采油廠, 陜西 延安 716000；2.西北大學 地質學系，陜西 西安 710069)

研究區位于陜北斜坡中部，構造特征為西傾單斜[1]。本區的主力產層為長4+5和長6，儲層較致密，脆性程度也較大，因而在后期的構造應力場作用下，儲層中會有構造裂縫的出現，使其成為油氣的主要運移路徑[2]。裂縫的出現對研究區致密儲層的物性將會產生較大的影響，從而會影響油藏的有利區開采，所以分析研究區內裂縫的分布發育特征是很重要的[3]。

1 天然裂縫

由壓實、構造等地質作用而形成的裂縫稱為天然裂縫[4]。研究區延長組地層沉積后經歷了多期構造運動，現今裂縫展布格局主要是燕山運動和喜山運動兩期構造運動的綜合作用結果(圖1)[5]。據鄰區的研究認為研究區目前最大主應力方向應該在NE60°和80°之間[2]。

綜上分析，本區儲層天然裂縫主裂縫方向在NE60～80°之間。通過巖心觀察，研究區的裂縫主要有不完全充填縫、完全充填縫、鈣質膠結張裂縫以及縫寬較大的小裂縫(圖2)。鏡下觀察，研究區裂縫主要分布在礦物邊緣，延伸較長，呈條帶狀。

根據巖心分析可以看出，長4+5油層基質滲透率<4.1×10-3μm2，長6油層的基質滲透率<3.26×10-3μm2左右，在該界限之下的滲透率與孔隙度的線性關系較好，高于此值時滲透率的增加與孔隙度的關系不明顯，主要是微裂縫影響所至[6-7]。根據巖心分析長4+5油層滲透率受微裂縫影響的約占6%，長6油層滲透率受微裂縫影響的約占11.7%(圖3、4)。

圖1 鄂爾多斯盆應力場分布圖

圖2 研究區裂縫類型

圖3 研究區長4+5孔滲交匯圖

2 人工裂縫

為了提高致密油藏的連通性，因此需要進行壓裂[7-8]。在壓裂設計中，對壓裂縫與天然裂縫和現今地應力之間的關系研究是必不可少的[2]。

根據研究區兩口井和鄰區三口井的微裂縫監測結果(圖5)，區內人工裂縫方位主要為北東方向(表1)[9]。綜上分析，本區各個儲層人工裂縫方向為：長4+5儲層主要為北東60～80°(圖6)。長6儲層主要為北東40°左右，部分區域為北西方向74.5°(圖7)。

表1 研究區人工裂縫方位統計表

圖5 3188-3井長4+5(1500～1516m)電位法井間實時監測效果圖

圖6 3451-5井長4+5(1597～1602m)微裂縫方位圖

圖7 3425-7井長6(1997.0～2002.0m)微裂縫方位圖

3 裂縫與儲層物性的關系

3.1 裂縫的發育

沉積相帶對裂縫發育程度和規模也有一定的控制作用[10]。一般在砂體發育較差的相帶，微裂縫發育程度較大，因為這些微相帶的巖石顆粒較細，并含有脆性成分，對裂縫的發育十分有利[11-12]。延長組地層由于受到燕山運動的影響，產生了一系列鼻狀構造，形成了一系列的構造節理縫，由于巖石本身的抗壓特性及彈性力學性質不同，致使在不同巖性的地層中形成不同特征的裂縫，且裂縫發育程度亦因巖性不同而有所差異。此外，由于成巖作用的影響，也會有小規模的成巖縫產[13]。

3.2 裂縫分布與儲層物性的關系

由成巖作用形成的微裂縫有助于提高儲集層的連通性，從而對物性起到了積極的作用[14-15]。通過觀察鑄體薄片和電子顯微鏡掃描照片觀察，研究區儲層中有著不同形態的微裂縫，這些裂縫通常多形成于顆粒內部及其間隙之中[16]。微裂縫長度介于0.01 μm和200 μm之間，大部分張開度介于2～20 μm之間(表2)，總體而言微裂縫的發育程度較弱。

表2 微裂縫發育井段對應的物性數據

溶蝕作用使得有些裂縫變寬，部分位于裂縫周圍的長石也會被溶蝕[16]。分析研究發現，在微裂縫密度較大的區域，相應的孔滲值都比較大，均值分別為10.70%、2.20×10-3μm2，其值大多接近于或者大于其平均值。因此，微裂縫對于儲集層滲透率的提高有一定的積極作用，在注水開發時一定要考慮裂縫的影響[17-18]。

4 結論

(1)通過巖心觀察，研究區的裂縫主要有不完全充填縫、完全充填縫、鈣質膠結張裂縫以及縫寬較大的小裂縫。鏡下觀察，研究區裂縫呈條帶狀。天然裂縫主裂縫方向在NE60～80°之間。

(2)各個儲層人工裂縫方向為：長4+5儲層主要為北東60～80°；長6儲層主要為北東40°左右，部分區域為北西方向74.5°。

(3)由統計數據可知，在微裂縫密度較大的區域，相應的孔滲值都比較大，均值分別為10.70%、2.20×10-3μm2，其值大多接近于或者大于其平均值，說明微裂縫有助于儲層物性的提升。