腰英台油田青山口组储层裂缝特征研究

王时林，秦章晋

1.中石油西南油气田分公司勘探事业部，四川 成都610041

2.中石油冀东油田分公司勘探开发研究院，河北 唐山063004

引 言

腰英台油田位于松辽盆地南部中央拗陷区内的大情字井和东部陡坡带的交汇部位[1]，整体形态为北北西倾的单斜构造。区内主要发育向北西发散、向东南收敛的北北西向断裂（图1）。青山口组储层主要为岩屑长石砂岩和长石砂岩，其矿物成分为：石英含量一般为10%～58%，长石含量一般为15%～75%，岩屑含量一般为14%～30%。储层孔隙度主频分布范围8%～14%，渗透率分布范围0.01～10.00 mD，属低孔、特低渗储层[2]。

岩芯观察显示储层中裂缝发育，生产结果表明裂缝发育程度高的井，产量都较高。因此，通过研究裂缝的基本特征，搞清楚裂缝发育层段[3-6]，预测裂缝的空间展布，获得裂缝的相关表征参数，可对油田勘探开发提供重要的参考依据。

图1 研究区青山口组顶面构造图（据东北油气分公司资料修编）Fig.1 The top structure diagram of the qingshankou formation in research area（From Northeast Oil and Gas Company，Modified）

1 裂缝特征

1.1 岩芯裂缝

为了保证岩芯裂缝数据的有效性与代表性，在岩芯观测时，尽量保证均匀选取每个井区内的取芯井，同时覆盖整个工区。在这个原则指导下，本文研究涉及的岩芯观测，选取了工区内的25 口井进行岩芯天然裂缝的观察。

通过对研究区岩芯观测结果的统计、整理，总结工区裂缝具有以下特征。

（1）裂缝类型：裂缝主要为构造运动作用所形成的构造裂缝。

（2）发育程度：裂缝长度的主要分布范围为5～15 cm，少量裂缝长度大于15 cm（图2）；裂缝宽度主要分布在0.1～1.0 mm，其次是1.0～10.0 mm（图2）；裂缝密度平均0.41 条/米，但在不同砂层组中发育密度有较大的差异。

（3）裂缝充填程度有全充填、半充填和未充填3 种，但以全充填裂缝为主（图4）。裂缝充填矿物主要有方解石、泥质和碳质，其中方解石充填的裂缝最多，占裂缝总数的90%以上（图5）。

（4）裂缝倾角以75°～90°的直立缝为主，占裂缝观测总数的绝大多数%，水平缝和低角度斜交缝相对较少（图6）。

图2 裂缝长度分布直方图Fig.2 Distribution histogram of fractures′ length

图3 裂缝宽度分布直方图Fig.3 Distribution histogram of fractures′ width

图4 裂缝充填程度分布直方图Fig.4 Distribution histogram of fractures′ filling degree

图5 裂缝充填物分布直方图Fig.5 Distribution histogram of fractures′ filling

图6 裂缝倾角Fig.6 The dip of fractures

（5）裂缝面存在多种形态，主要是裂缝面较光滑平直的剪性裂缝和裂缝面粗糙、拉张性质的张性缝。剪切缝在岩芯中主要以大于75°形式出现。大于75°的裂缝在岩芯中观察到的条数较多，但单井中能见的条数有限（图6），如果岩芯中钻遇类似的高角度裂缝，裂缝长度一般都长达几十厘米，甚至劈开整段岩芯。张性缝在岩芯中分布广泛，其产状不稳定，延伸不远，单条张性缝短而曲折，张性缝缝面粗糙不平。砂砾岩中的张性缝，绕过砾石等粒径较大的颗粒延伸，其破裂面也凹凸不平，大部分张性裂缝被矿物质充填，充填宽度变化较大。

1.2 显微裂缝

根据薄片观察，研究区微裂缝较发育，宽度大部分小于0.5 mm；其中，部分缝面有油气的痕迹，大部分被方解石或有机质充填或半充填（图7）。

通过岩芯及显微裂缝研究，腰英台油田1号～301 号区块青山口组发育大量宏观裂缝和微裂缝，他们与孔隙空间相互连通，形成了很好的油气网络系统，为油气的储集和渗流提供了良好的通道[7]。

主要包括中枢神经系统疾病、运动系统疾病、心肺疾病、智力障碍、感知觉障碍及心理健康几个方面。以往的康复中，人们的注意力集中在运动和中枢神经系统疾病，而当前老年人除了这两个方面外，感知觉和心理康复的需求也日益突显。

图7 微裂缝特征Fig.7 The characteristics of micro-fractures

2 测井响应

为获取更为详尽的裂缝信息，在岩芯观测的基础上，开展了测井识别研究。

不同的测井方法对裂缝发育段的响应特征各不相同。常规测井曲线上，高角度裂缝的响应特征大致为：电阻率曲线表现出高阻背景下的相对低值，深侧向和微球形聚焦电阻率多呈块状低值，微球形聚焦电阻率值大于深测向电阻率值；自然伽玛普遍较低；补偿声波值与相邻致密层有明显的增高；补偿中子增大；补偿密度值明显降低；井径表现出不

同程度的扩径[8-10]。

FMI 图像上色标的颜色代表井壁剖面的电阻率值，一般将高电阻率刻度为白色，将低电阻率刻度为黑色。钻井液电阻率比井壁环型地层剖面的电阻率低得多。由于钻井液的侵入，开口缝一般表现为低电阻黑色，而闭合缝和充填缝一般表现为高电阻白色。对于半充填缝，充填部分表现为高电阻白色，开口部分表现为低电阻黑色[11-12]。

从测井识别的结果来看，取芯井的裂缝响应特征十分明显（图8），尤其是成像测井资料，呈正弦曲线的裂缝特征一目了然。

图8 DB25-3-1 井裂缝测井响应特征Fig.8 The characteristics of fracture logging response of Well DB25-3-1

通过测井解释结果统计，研究区青山口组裂缝发育程度最高的为青山口组一段II 砂组。

3 裂缝方位

研究区成像测井少，取芯井虽较多，但没有定向取芯，对于裂缝方位的研究缺少第一手资料，为此，本文采用岩芯归一法来研究裂缝的方位。

通过原理，确定了部分岩芯观测井共14 条裂缝的走向，据此作出了工区裂缝走向玫瑰花图（图9）。

图9 裂缝走向玫瑰花图Fig.9 Rose diagram of fractures′ strike

从图中可以看出，研究区裂缝共有4 组，分别是NWW（280°）向、NNW（345°）向、NNE（18°）向和NEE（76°）向，根据构造地质学原理，该4 组裂缝可配成2 套。

4 裂缝期次

通过激光显微取样，在MAT252 气体同位素质谱仪上，对裂缝中充填的方解石进行了碳、氧稳定同位素分析，发现腰英台油田青山口组裂缝可分为两期（图10），与裂缝方位（图9）所确定的期次吻合。

图10 碳氧稳定同位素分布图Fig.10 Carbon and oxygen stable isotopic distribution

第 1 期 碳 同 位 素（δ13C）相 对 较 轻，为-5.4‰～-3.3‰，氧同位素（δ18O）也较轻，分布范围为-20.2‰～-14.4‰。第2 期碳同位素（δ13C）相对较重，为-0.8‰～-2.22‰，氧同位素（δ18O）变化较大，分布范围为-21.4‰～-11.6‰。

按照Epstein 提出的氧同位素测温方程来估算矿物形成时的温度值，便可了解裂缝形成时的大致埋深和时期[13]。通过计算可知，腰英台油田青山口组两期裂缝分别对应着嫩江末期和明水末期。

5 结 论

（1）腰英台油田青山口组砂岩储层裂缝发育，对油气生产影响较大。

（2）裂缝长度的主要分布在5～15 cm，以方解石全充填裂缝为主，裂缝倾角主要分布于75°～90°，裂缝性质主要为张性缝和剪性缝。

（3）微裂缝发育，以宽度小于0.5mm 为主，被方解石或者有机质充填或者半充填。

（4） 裂 缝 方 位 共 有 4 组，分 别 是 NWW （280°）向、NNW（345°）向、NNE（18°）向 和NEE（76°）向。

（5）裂缝期次主要分为两期，分别形成于嫩江末期和明水末期。

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