青平川油田长2储层裂缝识别方法及裂缝特征

刘 涛，殷小军，刘红龙

(延长油田股份有限公司青平川采油厂，陕西延安 717200)

青平川油田处于鄂尔多斯盆地二级构造单元陕北斜坡上。研究区长2油层组各亚组的构造面貌与陕北斜坡的区域构造面貌一致。研究区总体为一个西倾的单斜，在单斜的背景上发育了多个鼻状隆起以及微隆，研究区各个小层的顶面构造具有明显的继承性，整体上“东高西低”的单斜构造并且发育一些小型的鼻隆构造及微隆，这些鼻状隆起是由于砂泥岩差异压实作用形成的。鼻状构造的形成使储层弯曲变形，对裂缝的形成有重要的作用，裂缝的形态和特征，直接影响油气的生成、运移、成藏乃至保存等各个环节，对油气的分布和富集具有很强的控制作用[1-5]。

1 储层裂缝识别方法

1.1 天然裂缝露头观察法

1.1.1 野外露头观察法 野外露头观察是最普遍的调查或研究地质概貌的方法之一，最重要的步骤是选好观察剖面，基本上可以通过穿越几条剖面的办法了解到区域地层分布的面貌，裂缝发育的类别，特征等地层信息。本文选取长2砂岩剖面出露于延长县的甘谷驿至谭家湾公路两侧(见图1)。长2层厚度140 m，为三组正旋回沉积，砂岩总厚度60 m～70 m，为三层砂岩，每层平均厚20 m。在这三块砂岩中共观察剖面7条，发现裂缝有5条。

1.1.2 区域裂缝发育情况 对延安地区的延长组野外露头进行了裂缝观测。沿姚店－甘谷驿－黑家堡－延长县城的延河露头观察了长2、长3、长4＋5、长6岩层的裂缝。由于延长组裂缝是在统一应力场形成的，因此裂缝方向其中的不同层段裂缝方向基本一致(见图2)。

1.2 天然裂缝岩心物性分析验证法

通过岩心物性孔渗交汇图可以定性判断天然裂缝的发育程度，由于研究区投产年限早，开发历史远，没有物性分析资料，但从测井孔渗关系分析，本区孔渗相关性较高，认为天然裂缝不太发育。综合野外观察、岩心描述、室内实验测试，长2砂岩裂缝发育情况可归纳出以下几个特点：

(1)天然裂缝数量少或基本不发育。

(2)裂缝不长，只在本砂层内发育，以微裂缝为主。

(3)裂缝在平面上分布，延伸的方向无一定规律，与层理、岩层层面的产状无明显的关系，说明不是构造裂缝。

总之，该区天然裂缝不发育，仅在发育的层理面形成部分机械裂缝，认为该区天然裂缝对注水开发不能构成影响，注水开发主要应考虑人工裂缝特征及形态。

1.3 人工裂缝识别

图1 研究区域详细位置图

图2 延河姚店－延长野外露头(长2油层组)

1.3.1 裂缝产状 根据邻区余家坪长2油藏人工裂缝测试结果：当井深小于450 m时，压裂缝形态为水平缝，井深大于560 m，压裂缝形态为垂直缝，深度介于450 m～560 m的油层水平、垂直缝都可能产生。余家坪人工裂缝形态以水平缝为主。本区平均井深小于300 m，人工压裂后主要为水平裂缝，水平裂缝缝高一般为3 m～5 m。

1.3.2 裂缝方位及规模 一般来说，水平裂缝为一平面体，方向性不明显。根据本区注1井微地震测试资料，裂缝方向为NE60°～72°。裂缝半长在20 m左右，裂缝产状为水平缝，平面上呈北东向椭圆形展布(见图3)。

图3 青平川油田东柏区注1井裂缝方位图

1.4 研究区裂缝示踪剂测试法

井间示踪剂测试是为了跟踪已注入的流体，向注入井中注入能够与已注入的流体相溶且溶解了示踪剂的携带流体，然后再用流体驱替这个示踪剂的段塞，从而标记已注入流体的运动轨迹，同时在生产井检测示踪剂的开采动态。

在研究区内，近年来分别在176井、指22、指138、柏 59、指 165、西 51、康 3、东 117-1、柏 95 井这 9 个井组展开了化学示踪剂监测(见图4)。

在柏洼沟注水区指22井组中，示踪剂在指22井至指91井中的推进速度最快为18.67 m/d，说明这两口井与注入井之间存在裂缝或高渗带；柏59井组中，柏46和柏60井产剂量比较大，共占产出示踪剂量的87.8%，连通效果比较好，柏46井的水推速度很快，初步说明其中必定存在大通道或者高渗裂缝(见图5、图6)。

图4 研究区示踪剂测试井组及油水井之间见水方向示意图

图5 指22井组示踪流体推进速度示意图

图6 柏59井组示踪流体推进速度示意图

图7 康3井组示踪流体推进速度示意图

图8 东117-1井组示踪剂推进速度示意图

在东西沟注水区在康3井组中，推进速度较大的方向是康3井北东向的康80井，其平均推进速度是21 m/d，说明在康3注水井组内，康3井与康80井之间存在非常好的渗流通道或裂缝，渗流能力强，容易产生水线突进的现象，这两口井与注入井之间存在高渗带或裂缝；对于东117-1井组，推进速度较大的方向是东117-1井南西向的东101井，其平均推进速度是24 m/d，说明在东117-1注水井组内，东117-1井与东101井之间存在高渗带或裂缝，渗流能力强，容易产生水线突进的现象(见图7、图8)。

1.5 研究区裂缝试井分析法

根据青平川东西沟及柏洼沟注水区历年压力降落试井和压力恢复试井资料(见表1)可知：研究区中测试井裂缝半长最长为43.5 m，最短为25.6 m，平均裂缝半长为33.68 m，根据调研研究区相关裂缝资料分析认为：青平川地区油藏埋深较浅，为人工压裂水平缝，且储层渗透率显著增大。

1.6 研究区裂缝动态资料分析法

油藏注水后，注入水很容易沿裂缝窜进，使沿裂缝方向的采油井见水快，油藏含水上升快，在很短的时间内就会进入高含水5段，而位于裂缝两侧的油井见水速度慢、压力恢复慢，裂缝在生产动态上反应为油井含水迅速上升。通过对东西沟及柏洼沟注水区生产资料分析认为：研究区中柏洼沟注水区裂缝分布呈多向性，东西沟注水区裂缝方向主要沿北东-南西向分布，与研究区物源分布方向近似。

2 裂缝特征

(1)对出露于延长县的甘谷驿至谭家湾公路两侧剖面进行观测，特征如下：①裂缝较短，只在本砂体内发育，未刺穿层面；②裂缝的方向无一定规律，与岩层、层理的产状无明显的关系，均为岩性裂缝；③裂缝的倾角大多为高角度或直立的，角度62°～90°，裂缝直立或弯曲；④裂缝无张开或充填。

对延安地区的延长组野外露头进行了裂缝观测，野外观测发现：裂缝方向以南北－东西方向一组共轭节理裂缝最为发育，其中南北方向裂缝时有细微的10°左右的方向变化，经常显示为北北东方向，这也是井下岩心裂缝和压裂裂缝经常可以发现北北东方向裂缝的原因。

表1 青平川油田东西沟及柏洼沟注水区历年试井资料统计表

(2)通过岩心物性分析验证法分析，发现该区天然裂缝不发育，仅在发育的层理面形成部分机械裂缝，认为该区天然裂缝对注水开发不能构成影响，注水开发主要应考虑人工裂缝特征及形态。

(3)通过人工裂缝识别，发现本区平均井深小于300 m，人工压裂后主要为水平裂缝，水平裂缝缝高一般为3 m～5 m。裂缝方向为NE60°～72°。裂缝半长在20 m左右，裂缝产状为水平缝，平面上呈北东向椭圆形展布。

(4)通过示踪剂追踪法，说明指22井与指91井这两口井与注入井之间存在裂缝或高渗带；发现柏59井组中，柏46和柏60井产剂量比较大，共占产出示踪剂量的87.8%，连通效果比较好，柏46井的水推速度很快，初步说明其中必定存在大通道或者高渗裂缝。说明在康3注水井组内，康3井与康80井之间存在非常好的渗流通道或裂缝，渗流能力强，容易产生水线突进的现象，这两口井与注入井之间存在高渗带或裂缝；说明在东117-1注水井组内，东117-1井与东101井之间存在高渗带或裂缝，渗流能力强，容易产生水线突进的现象。

(5)根据调研研究区相关裂缝资料分析认为：青平川地区油藏埋深较浅，为人工压裂水平缝，且储层渗透率显著增大。

(6)通过对东西沟及柏洼沟注水区生产资料分析认为：研究区中柏洼沟注水区裂缝分布呈多向性，东西沟注水区裂缝方向主要沿北东-南西向分布，与研究区物源分布方向近似。

3 结论

(1)研究区天然裂缝不发育，仅在发育的层理面形成部分机械裂缝，认为该区天然裂缝对注水开发不能构成影响，注水开发主要应考虑人工裂缝特征及形态。

(2)青平川地区油藏埋深较浅，人工压裂后主要为水平裂缝，水平裂缝缝高一般为3 m～5 m。裂缝方向为NE60°～72°。裂缝半长在20 m左右，裂缝产状为水平缝，平面上呈北东向椭圆形展布。

(3)研究区中柏洼沟注水区裂缝分布呈多向性，东西沟注水区裂缝方向主要沿北东-南西向分布，与研究区物源分布方向近似。

参考文献：

［1］许君玉.松辽盆地十屋油田营城组裂缝识别［J］.新疆石油地质，2012，23(1)：65-68.

［2］靳秀菊，王寿平，毕建霞，刘志远，宿亚仙.礁滩相储层裂缝识别方法研究［J］.断块油气田，2011，18(2)：165-168.

［3］许君玉，许新.鄂尔多斯盆地红河油田裂缝识别［J］.测井技术，2016，(5)：572-577.

［4］孙炜，李玉凤，付建伟，李天义.测井及地震裂缝识别研究进展［J］.地球物理学进展，2014，(3)：1231-1242.

［5］丁文龙，尹帅，王兴华，张宁洁，张敏，曹翔宇.致密砂岩气储层裂缝评价方法与表征［J］.地学前缘，2015，(4)：173-187.