华庆地区长6储层超低渗油藏裂缝分布规律研究

唐艳萍李亮王明瑜彭业雄彭建

（1.长安大学,西安 710054；2.中国石油长庆油田分公司,西安 710018）

华庆地区长6储层超低渗油藏裂缝分布规律研究

唐艳萍1李亮2王明瑜2彭业雄2彭建2

（1.长安大学,西安 710054；2.中国石油长庆油田分公司,西安 710018）

研究华庆地区长6储层超低渗油藏裂缝分布规律。通过井间微地震、井间示踪剂、干扰试井以及生产动态相结合的方式对裂缝进行准确识别，明确该井区已发育裂缝26条，以北东向为主，北西向次之，与现今地应力方向一致。

超低渗油藏；裂缝；岩心识别；试井；分布规律

华庆地区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西南部陇东地区，延长组长6储层主要发育三角洲前缘水下分流河道与重力流沉积叠合的大型岩性油藏［1-2］。其岩性主要为粉细-细粒长石砂岩，碎屑成分以长石为主，含量高达50.4%，其次为石英。岩心分析结果表明，长6储层孔隙度为11.8%～13.7%，渗透率为0.32×10-3～0.55×10-3μm2，属于超低渗储层［3］。 局部天然微裂缝发育，增加了注水开发的难度。如果注水不当，会造成油井暴性水淹，或者油井过早见水，降低无水采收率。油井见水后，含水上升速度过快，产油量也会迅速递减，降低油田最终采收率［4-6］。

本文在区域构造背景分析的基础上，通过岩心观察、大地电位、井下微地震、示踪剂监测、干扰试井以及生产动态资料，综合分析华庆地区长6储层主要开发区块裂缝发育程度、裂缝走向和裂缝类型，以掌握地区裂缝发育规律，改善注水开发效果。

1 华庆地区长6油藏裂缝形成机理

在白垩纪末期——古近纪，鄂尔多斯盆地受到北北东—南南西向水平构造挤压，并因为第三次构造热事件［7］造成了厚度为600～3 200m的地层剥蚀。在构造挤压和抬升剥蚀引起的应力作用下，形成了延长组晚期的南北向和北东—南西向两组共轭剪切裂缝。由沉积和成岩作用造成不同方向的岩石力学性质非均质性，发育北西—南东向裂缝,抑制了缝系中东西向裂缝的发育。陇东三叠系特低渗储层裂缝主要在燕山期和喜山期形成。早期裂缝主要由于受到燕山期构造应力场——北西西向水平挤压作用而形成；晚期裂缝主要受到喜山期构造应力场——北北东向水平挤压而形成。而目前裂缝的保存状态主要受现今地应力场的控制［7］，影响不同组系裂缝的地下张开度、连通性和渗透性，从而影响特低渗透砂岩油田的井网部署和注水开发效果［8］。

2 静态资料对裂缝的识别

2.1 岩心识别宏观裂缝

岩心观察法主要用于认识和描述宏观裂缝，是识别裂缝最直接的一种方法。运用岩心观察能够观察到裂缝的力学性质、组系关系、充填、含油气性等，还可以测量裂缝的产状、开度、密度、深度、层位、孔隙度等指标。

据该区36口井取心岩心资料统计分析，垂直缝占裂缝总条数的75%，高角度缝占裂缝总条数的13.89%，斜交高角度缝占裂缝总条数的8.33%，低角度缝占裂缝总条数的2.78%。部分裂缝面为方解石充填（见图1）。

裂缝发育程度与岩性有着极为密切的关系，其中砂岩中最易产生裂缝，粉砂质泥岩和泥岩中裂缝相对不发育。

2.2 大地电位、井下微地震、成像测井资料识别微裂缝

根据大地电位法、井下微地震等方法确定裂缝方位分布在N78°至87°E之间，集中分布在北偏东75°左右。井区的关123-172井通过四次微地震测试，监测的裂缝方位为 N75°E（图 2）。

图1 长6垂直裂缝与裂缝面含方解石岩心照片

图2 关123-172井下微地震测试结果图

成像测井识别裂缝可以在其测量井段内获取连续信息，结果具有代表性，能准确地提供裂缝的空间方位信息，实时反映地下实际的温压和流体环境。截至目前，在华庆地区共有成像测井16口，有10口井钻遇天然裂缝。通过成像测井资料分析发现，该区长6天然裂缝的延伸方向具有很强的规律性。但是各井裂缝方位和裂缝走向具有一定的差异，在区域的北部主要为近东西向，在区域南部裂缝走向主要为北北东—南南西向。

3 动态资料对裂缝的识别

3.1 监测方法

井间示踪剂技术是近十年发展起来的一种用于油田开发动态监测的重要技术，该项技术不但能确定油水井对应关系，还能确定水淹层的厚度和渗透率，识别大孔道、判断断层封闭性，从而为调剖、调驱方案编制及效果评价提供有效依据。

图3 关134-147井组井位图

3.2 干扰试井

干扰试井是多井干扰的一种形式，基本单元包括注水井和生产井，前者称为激动井，后者称为反应井。改变激动井的工作制度，利用高精度和高灵敏度压力计记录观察井中的压力变化，来确定地层的连通情况和断层的封闭程度。

研究区在2009年11月7日至12月9日在关121-164井组分别进行了干扰试井测试。干扰测试区包括三口水井 （关122-164井、121-163井、关120-165 井）和一口油井（关 121-164 井）（图 5），三口水井作为激动井，油井作为观察井，在测试期间多次改变工作制度。干扰试井结果表明，三口水井都对关121-164井产生影响，都与其连通，但关122-164井、关120-165井关井期间，油井压力下降点明显，恢复注水后，压力恢复曲线稳定，干扰信号传到油井时间快，干扰波幅也比较大，这两口井与油井关121-164井连通最好。关121-163井、关121-163井关井期间，对应油井压力下降不够明显，表明对油井影响相对较弱。

3.3 生产动态资料识别

随着油田注水开发的进行，高含水井不断增多，而由于注示踪剂、脉冲试井等判断见水方向方法存在局限性，因此研究过程中对多数见水井仍然普遍采用动态验证方法进行裂缝方向判断。

2009年，在白153井区2个注采井组关134-147井、关136-145井组实施了示踪剂测试。关134-147井组（图3）示踪剂监测从2009年6月29日至8月7日，监测历时1个多月。通过示踪剂采出浓度峰值相对高低来分析，其他8口井所见示踪剂浓度都小于0.1mg/L，而关135-149井在注入示踪剂4d后示踪剂浓度大幅上升（图4），计算水线推进速度为181m/d，反映关134-147井和关135-149井之间存在裂缝通道，裂缝方向近于东西向。

图4 关135-149井踪示剂质量浓度曲线

可用于裂缝判断的动态资料主要有停注观察、注水量调整与动态验证三种方法。停注观察主要是将见水油井周围的水井通过不同时期停井，观察油井产量、含水、动液面的变化而区分主要裂缝方向（图6）。注水井关138-141井停注期间，井组油井关137-143井含水下降。注水量调整的判别原理和停注观察相似，但是注水量调整只是调整注水井的注水量大小，并没有停注，该方法可以在不损失地层能量补给的条件下，经济方便地识别油井见水方向。

动态验证方法的适用性评价及几点认识：

（1）从动态测试结果看，见水方向呈现多元性，主要方向呈北东向。

（2）测试曲线与动态结合，可以初步判断其油水对应关系，因测试井多，成本相对小，效益高，可以推广应用。

4 裂缝分布规律

延长组低渗透储层的形成与非均质性岩层的水平构造挤压、埋藏和隆起剥蚀以及燕山早期构造运动改造是多向裂缝形成的主要原因。岩芯观察、成像测井等裂缝静态识别显示：井区裂缝以北东向为主，高角度扭性缝，具多向性。

图5 关121-164井组脉冲试井干扰特征曲线及井组分布图

图6 关138-141井组停注观察

利用示踪剂监测、干扰试井测试成果，结合油水井动态资料分析认为华庆地区发育裂缝26条、以北东向为主，北东 45°有 3条，北东 75°有 9条 ，北西45°有11条，近东西向3条。

通过对华庆井区资料分析，认为华庆地区长6储层裂缝的延伸方向具有很强的规律性，但是各井裂缝方位具有一定的差异。图7给出了华庆研究区长6储层部分裂缝走向分布。可见，裂缝走向在不同井区有很大差别，在区域的北部主要为近东西向，但在区域南部裂缝走向主要为北北东—南南西向。

图7 华庆地区长6储层裂缝示意分布图

5 结 论

（1）鄂尔多斯盆地陇东地区裂缝主要是在侏罗纪末期和白垩纪末期古近纪古应力场作用下形成，盆地区域上现今应力场的分布特征为北东东—南西西方向水平挤压，北北西—南南东方向水平拉张，形成两组裂缝，主要为北东向，其次为北西向。

（2）华庆地区36口井取心结果表明，华庆长6储层裂缝较发育，主要在储层段粉砂岩和泥质粉砂岩中发育，以高角度、扭性裂缝为主，且大多未充填，均为有效缝。

（3）通过对裂缝的静动态识别（岩心、薄片识别方法，井下微地震法，成像测井法，干扰试井法，注示踪剂法以及动态分析法等），揭示了华庆地区长6储层的裂缝分布规律，为该油藏的注水开发和裂缝性见水井治理奠定了理论基础。

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Abstract：This paper studies the distribution law of fractures of Huaqing ultra-low permeability reservoir in Chang 6 formation.Based on the crack formation reasons,through crosswell tracer,interference of well test and dynamic combination method,it identifies fractures accurately.It finds out 26 fractures developed in this area,generally in Northeast,few nearly Northwest.The orientation consistents with the present ground stress direction.

Key words：ultra-low permeability reservoir；fracture；lithologic identification；well testing；distribution law

On Distribution Law of Fractures of Huaqing Ultra-low Permeability Reservoir in Chang 6 Formation

TANG Yanping LI Liang WANG Mingyu PENG Yexiong PENG Jian
（1.Chang′an University，Xi′an 710054；2.Changqing Oilfield Company，PetroChina，Xi′an 710018）

TE122

A

1673-1980（2012）02-0001-05

2011-10-24

国家重点基础研究发展计划项目(2003CB214607)

唐艳萍（1985-），女，广西桂林人，长安大学地质工程与测绘学院在读硕士研究生，研究方向为测井解释与油藏描述。