浅析裂缝对潜山油藏油水分布的控制作用——以海拉尔盆地苏德尔特油田布达特群潜山油藏为例

苏向光，孙贻铃

（中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712）

苏德尔特油田布达特群潜山油藏地理位置属于内蒙古自治区呼伦贝尔市境内，构造上位于海拉尔盆地贝尔凹陷贝西和贝中生油洼槽之间的苏德尔特构造带（图1）。布达特群潜山顶面古地形主要为北东向的隆起形态，区内断层最大断距800 m，延伸长度最大达15 km。贝尔凹陷经历了多次构造运动，形成较为复杂的断裂系统。断层以北东、北东东走向为主，主要为正断层，平面上以平行雁式排列居多，从而形成了本区布达特群复杂的网状断块构造油藏。

前人对海拉尔盆地、渤海湾盆地各种潜山油藏成藏方面进行过大量研究和探讨, 其中对海拉尔盆地潜山研究主要侧重于潜山油藏成藏过程中的构造断裂、储层条件和成藏模式等方面[1-6]；对渤海湾盆地潜山油藏研究则把重点放在了潜山成藏及油气富集过程中的构造格局、源储关系及储层和保存条件等方面的分析[7-9]，也有少量对潜山油藏裂缝方面的研究，但是也主要侧重于裂缝的发育特征、控制因素及预测方法等方面的分析[10-16]，缺少对潜山油藏裂缝发育特征和油水分布之间的关系进行系统地研究。因此，通过开展苏德尔特油田潜山油藏裂缝发育特征与油水分布之间关系的系统分析，对类似地质条件的基岩潜山油藏评价及开发优化具有一定的借鉴作用。

图1 贝尔凹陷构造单元划分与主要断裂分布

1 裂缝发育特征

海拉尔盆地苏德尔特构造带基底储层裂缝包括非构造缝（风化缝、溶蚀缝） 和构造缝，其中以构造缝为主，裂缝的发育程度主要受基底岩性、剥蚀淋滤作用和构造作用控制。断裂活动是控制裂缝发育与分布的最主要因素，对全区裂缝的形成和改造具有重要意义，距离断裂越近, 裂缝越发育；反之，则越不发育[14，15]。根据岩心观察，研究区内裂缝主要为垂直缝、网状缝、溶孔及溶洞等三种类型。其中，垂直缝和网状缝为构造缝，溶蚀孔、洞系裂缝被地下水的溶蚀改造形成。总体上，布达特群的裂缝主要以微小缝为主。据统计，裂缝宽度主要为0.1～2.0 mm，大于2.0 mm的裂缝仅占9.0%。

1.1 裂缝纵向分布特征

布达特群潜山裂缝的发育程度随潜山面埋深增大逐渐变差，裂缝宽度（尤其是有效裂缝宽度）、裂缝率、面孔率随着与不整合面距离的增大呈逐渐变小的趋势。从岩心观察、测井解释及裂缝预测结果来看，有效裂缝主要集中发育在距不整合面 100 m以内的深度（表1），占总有效裂缝的67.6%，距不整合面100～200 m内的有效裂缝占22.2%，距不整合面200～300 m内的有效裂缝占7.9%，其余占2.3%。在距不整合面0～100 m的范围内，裂缝主要集中发育在距不整合面0～60 m深度范围内（表2），占73.0%。有效裂缝分为两类：当裂缝孔隙度大于0.6%，其相应的渗透率大于1.00×10-3μm2，为Ⅰ类裂缝，试油能获得比较高的产量；相反，当裂缝孔隙度为0.3%～0.6%，相应的渗透率小于或等于1.00×10-3μm2，为Ⅱ类裂缝，压裂改造后能够获得工业油流，但产量较低。

表1 油层距风化面不同距离裂缝统计

表2 油层距风化面100 m以内裂缝统计

1.2 裂缝平面分布特征

研究区布达特群潜山裂缝走向与断层走向基本一致，主要以北东向、近东-西向为主，其次为北西-南东向[14]。根据测井解释及地震裂缝预测结果，B12、B14、B16井区裂缝比较发育，裂缝大面积分布，连通性较好；B28井区裂缝发育程度次之，裂缝发育程度差别较大，部分井区裂缝发育较好，连通性较好，部分井区裂缝发育较差，裂缝分布范围小，连通性较差；B38井区比B28井区稍差，裂缝发育井较少，总体裂缝不太发育，连通性差，裂缝在平面上零星分布；B30井区裂缝发育更少，总体上裂缝不发育，连通性很差（图2）。

整体上，苏德尔特油田布达特群潜山油层裂缝非常发育，但各井裂缝发育程度不同，裂缝密度值存在较大差异，分布在 2.28～35.00 条/m，主要在5.00～15.00 条/m[15]。平面上具有分区分带性，靠近断层及构造高部位附近的井裂缝更为发育。

2 裂缝发育程度控制油水的原始分布

潜山油藏的有效储渗空间为裂缝和溶蚀孔洞，断块内流体主要赋存于有效储渗空间中，裂缝发育与否决定了油气的二次运移、储层的储集能力及其储集空间的流体性质，裂缝的发育程度及裂缝孔洞沟通程度直接影响断块内的油水分布，从而决定了油藏原始油水分布规律。由于油水黏度比及渗流能力的差异，在圈闭构造背景具备的有利区，裂缝发育、空间网络沟通好的井区，油气富集；而在裂缝发育差的地区，则以水分布为主，裂缝的渗透能力决定了布达特群潜山储层的渗流能力，并控制了油气在储层中的运移和原始油水分布。

图2 油层裂缝预测平面分布

2.1 裂缝的发育程度决定了储层的含油性

裂缝的发育程度与潜山油藏储层含油性具有正相关性，裂缝孔隙度、渗透率越高，含油性越好，反之含油性越差。在油水界面之上，裂缝发育程度高的储层为油层，裂缝发育程度差的储层主要为差油层，再差则为干层。统计结果显示（图3）：油层裂缝孔隙度主要为0.50%～0.80%，0.60%～0.70%最为集中，占51.0%；裂缝渗透率主要为1.00×10-3～10.00×10-3μm2，占 46.0%，其次为 10.00×10-3～100.00×10-3μm2，占38.0%。差油层裂缝孔隙度主要集中在0.50%～0.60%，占85.0%；裂缝渗透率集中在0.05×10-3～1.00×10-3μm2和 1.00×10-3～10.00×10-3μm2，分别占47.3%和46.7%；渗透率为10.00×10-3～40.00×10-3μm2的裂缝仅占 6.0%。干层裂缝孔隙度主要集中在0.40%～0.50%，占61.0%；裂缝渗透率主要集中在 0.01×10-3～0.10×10-3μm2和 0.10×10-3～1.00×10-3μm2，分别占62.0%和33.0%；渗透率为1.00×10-3～10.00×10-3μm2的裂缝仅占 4.7%，渗透率为10.00×10-3～20.00×10-3μm2的裂缝占比不到0.5%。油层、差油层、干层的裂缝孔隙度及渗透率逐渐由好变差，说明裂缝的发育程度决定储层的含油性，裂缝越发育，裂缝孔隙度和渗透率越高，储层含油性越好，含油饱和度就越高（图4）。潜山储层裂缝发育程度与含油饱和度存在正相关的关系。

图3 储层裂缝孔隙度与渗透率特征

2.2 裂缝网络发育程度控制了原油的运移和分布

油气藏形成及油气水分布是驱动力和毛管压力相对平衡的结果，裂缝的发育大大降低了毛管压力，使原油更容易聚集。因此，裂缝的发育程度控制原油在圈闭内的运移与聚集。裂缝发育好的井区，原油也相对富集，油层厚度大，单井产量较高（B12、B14、B16井区）；反之，裂缝发育差的井区，油层差，单井产能低。在同一断块内，靠近断层、构造高部位的井裂缝更发育，单井产能更高（图5）。

图4 裂缝孔隙度与含油饱和度关系

2.3 裂缝性储层纵向发育的非均质性决定了断块内油水界面的差异分布

苏德尔特布达特群潜山裂缝性储层在纵向上发育具有分段性，由上到下划分为三个油组。其中，Ⅰ油组和Ⅱ油组储层裂缝发育较好，裂缝网络空间连通较好，块状特征显著；而Ⅲ油组储层裂缝发育普遍较差，测井解释为致密性干层且呈层状发育，横向分布比较稳定，分隔裂缝性储层，裂缝发育区储层主要表现为层状和孤立透镜状发育的特点，形成潜山内幕储层。

裂缝性储层的这一纵向分布特征决定了油水纵向分布特征，当控制断块的边界断层在原油运移过程中开启时，原油沿断层面向裂缝性储层中聚集，充注于裂缝网络连通较好的上部储层和与断层沟通的层状或透镜状内幕裂缝性储层中，并进行油水分异，断层封闭后在潜山顶部连通性较好的裂缝性储层形成规模较大的含油体。而潜山内幕层状、孤立透镜状裂缝储层往往规模较小，易形成孤立的含油体。裂缝性储层纵向上分布层段不均一，导致断块内不同井区油水界面的差异分布。

2.4 裂缝在空间的不连通性造成断块含油区内孤立水区的存在

不同断块的原始油水位置与其构造背景、断层发育程度、裂缝发育程度均有关系。裂缝性储层在断块内的分布具有较强的非均质性，既有连片分布的裂缝发育区，也存在孤立分布的裂缝发育区；这种孤立分布的裂缝性储层发育区如果与断块边界断层连通较差或不连通，在原油运移时期，没有开启的断层作为运移通道而形成原油充注，缝隙内部仍然保存原有的地层水状态，这样在含油区内就会出现孤立的产水区。

图5 单井初期产量与裂缝预测对应关系

3 结论与认识

（1）裂缝发育程度与潜山油藏储层含油性具有正相关关系，裂缝的孔隙度、渗透率越高，含油饱和度越高，含油性越好；反之含油饱和度越低，含油性越差。

（2）裂缝的发育程度控制了原油在圈闭内的运移与聚集。裂缝发育程度高的断块，原油也相对富集，主要表现为油层厚度大，产量高的油藏特征；在同一断块内，靠近断层、构造高部位的井裂缝更发育，单井产能更高。

（3）裂缝性储层纵向发育的非均质性，决定了同一断块内不同井区油水界面的差异分布。

（4）裂缝在空间的不连通性造成断块内孤立分布的裂缝性储层发育区保存原有的地层水状态，在含油区内出现孤立的产水区。