裂缝与岩石渗流能力关系的探讨

刘卫蓉

摘 要 裂缝系统发育特征直接或间接的影响着岩石的渗流能力，本文笔者在前人基础上通过对裂缝系统野外调研和室内观察等手段，对影响岩石渗流能力的主要因素（包括裂缝的宏观表征、静岩围压、现今地应力大小、裂缝闭合性及压差）进行了总结和探讨，为裂缝性储层的进一步研究和勘探开发提供理论科学依据。

关键词 裂缝 低渗透储层 渗流能力 张开度

中图分类号：TE344 文献标识码：A

0绪论

裂缝是低渗透储层的有效储集空间和主要的渗透通道，控制了低渗透油气藏的渗流系统。裂缝性储集层已成为油气储集层中很重要的类型，裂缝的存在不仅控制了储集层油气的产出，而且也是影响油气富集的重要因素。裂缝的渗流能力研究是预测和勘探开发该类油气资源重要工作之一。裂缝的渗流能力主要由渗透率和渗流速度体现，二者均与裂缝的地下张开度和裂缝间距密切相关，渗透率是裂缝地下张开度和裂缝间距的函数，而裂缝的地下张开度又是裂缝面所受的静岩压力的函数， 与裂缝产状、埋藏深度、流体压力以及现今地应力方向与大小有关。

1裂缝与岩石渗流能力关系

影响低渗透储层渗流特征的不同和渗流能力的大小因素众多，主要取决于裂缝宏观发育程度（裂缝产状、张开度、裂缝间距、密度、充填程度等），围岩压力、流体压力、现今地应力大小，此外，裂缝闭合和压差对裂缝渗流情况的影响也不容忽视。

1.1裂缝的宏观表征与渗流联系

一般地，当岩体发育裂缝时，其渗透率明显增大。裂缝的规模越大，其渗透率增加的幅度越大。裂缝发育密集且复杂、连通性好、充填程度小的地方渗流力强。在其它条件相同的情况下， 随着裂缝的倾角变小，裂缝的张开度和渗透率随之变小。顺微层理面发育的近水平成岩裂缝呈断续分布，其横向连通性差，而且在上覆围压作用下呈闭合状态，开度小，渗透率低。因此，近水平成岩裂缝对储层整体渗透性的贡献相对较小，主要是影响单井产能，控制低渗透油藏渗流作用的主要为高角度构造裂缝。

1.2静岩围压对渗流的影响

静岩围压的改變直接影响裂缝的张开度，进而影响裂缝的渗透率。一方面，储层中裂缝倾角的不同使得裂缝面所受的静岩围压随之改变，裂缝倾角变小，裂缝面所受的静岩围压增大，使得裂缝的张开度和渗透率随之变小，渗流能力变差；另一方面，对于低渗透储层（特别是特低渗透砂岩），储层渗流阻力大，地层压力下降快，使裂缝面所受到的静岩围压增大，从而导致裂缝的开度变小，渗透率降低，并具有一定的不可恢复性。

1.3现今地应力大小对渗流影响

不同方向裂缝的渗透率受现今应力场的影响。现应力场通过影响各组裂缝开度影响其渗透性。与现应力场最大主压应力近平行分布的裂缝呈拉张状态，连通性好，开度大，渗透率高；与现应力场最大主压应力近垂直分布的裂缝呈挤压状态，连通性差，开度小，渗透率低；而与现应力场最大主压应力斜交的裂缝介于上述两者之间。因此，在大多数低渗透储层中，虽然各组裂缝密度不同，由于受现应力场的影响，常存在一个与现应力场最大主应力方向近平行的主渗透方向，但其它方向裂缝的渗透性也不容忽视，这对油田开发井网部署至关重要。

1.4裂缝闭合性对渗流影响

缝性油气藏中流体的渗流规律不同于一般多孔介质，一方面主要取决于储层裂缝发育程度、分布特征和裂缝几何性质等天然因素；另一方面，裂缝性油气藏随着油气被采出，井筒内压力下降，储层裂缝宽度减小，裂缝流动空间减小，裂缝内的最高速度随之减小，裂缝局部区域粗糙裂缝面出现完全闭合，流动变得困难甚至无流动，流体只能“绕行”，流线轨迹也变得更加“曲折”，渗透性将会降低，因此，分析裂缝闭合对裂缝性油气藏产能的影响就显得十分必要。

1.5压差对渗流影响

地层裂缝渗流过程中，其压差对其渗流能力也有着极大的影响。通过实验研究：随着裂缝进出口压差的增大，裂缝内的渗流速度也随之增大，流体在裂缝中的流线轨迹变化不大，即主要集中在渗流的主要通道中，不过渗流通道变得更加集中。

2结论

通过以上所述，得知裂缝地下张开度和裂缝间距是影响储层渗透能力的主要因素，通过影响储层渗透率和渗流速度来直接体现。因此，裂缝的宏观发育特征是影响储层渗流能力的最重要因素，另外，静岩围压、现今地应力大小、裂缝闭合性及压差等影响裂缝张开度和裂缝分布密度的间接因素也不容忽视。

参考文献

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