苗鳳彬,曾聯(lián)波,祖克威,鞏　磊

四川盆地梓潼地區(qū)須家河組儲集層裂縫特征及控制因素

苗鳳彬1,曾聯(lián)波2,祖克威3,鞏磊4

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心,武漢430223；2.中國石油大學(xué) (北京)地球科學(xué)學(xué)院,北京102249；3.中國石化中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院,河南濮陽457001；4.東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,黑龍江大慶163318)

基于野外露頭、巖心、薄片及樣品實驗測試等資料,對四川盆地梓潼地區(qū)須家河組儲集層裂縫特征與控制因素進(jìn)行了精細(xì)分析與解釋。須家河組致密砂巖儲集層主要發(fā)育3種類型的裂縫,分別為構(gòu)造裂縫、成巖裂縫以及與異常流體高壓有關(guān)的裂縫,并以構(gòu)造裂縫為主。裂縫走向主要為近東西向、近南北向和北西向,平均密度0.56條/m,多為層內(nèi)發(fā)育。平面上,沿老關(guān)廟—文興場—柘壩場構(gòu)造,裂縫密度依次減小;縱向上,以須四段裂縫最為發(fā)育。有效裂縫比例在老關(guān)廟地區(qū)最低,向北東至柘壩場構(gòu)造呈帶狀遞增趨勢。該區(qū)儲集層裂縫的分布主要受巖性、巖層厚度、構(gòu)造部位及異常流體壓力等因素控制,其中斷層對裂縫分布的控制作用最為顯著。細(xì)粒級、薄層砂巖更容易產(chǎn)生裂縫,斷裂帶附近與構(gòu)造高部位也是該區(qū)裂縫發(fā)育的有利區(qū)域,且斷層對裂縫的控制作用遠(yuǎn)大于構(gòu)造高部位的影響作用。此外,異常流體高壓的存在也有利于該區(qū)裂縫的發(fā)育,尤其是張裂縫,其密度在高壓區(qū)明顯增大;異常高壓也能導(dǎo)致早期閉合縫重新開啟,并且對裂縫中礦物的充填程度與溶蝕強(qiáng)度有重要的控制作用。

儲集層裂縫;控制因素;致密砂巖;須家河組;梓潼地區(qū);四川盆地

裂縫是低滲透致密油氣儲集層主要的滲流通道與重要的儲集空間,不僅控制了優(yōu)質(zhì)儲集層的展布,而且對油氣的富集規(guī)律和單井產(chǎn)量也有重要貢獻(xiàn)。四川盆地梓潼地區(qū)主要包括老關(guān)廟、文興場、柘壩場、魏城等含氣構(gòu)造,是川西北地區(qū)典型的低孔致密砂巖油氣藏分布區(qū),該區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組的主要產(chǎn)層為須二、須三和須四段[1～2]。梓潼地區(qū)褶皺強(qiáng)度較弱,大斷裂不發(fā)育,儲集層致密化后,滲透性變差。前人對該區(qū)須家河組儲集層做過大量研究,認(rèn)為該區(qū)主要以低孔低滲的裂縫-孔隙型儲集層為主,其有效性取決于裂縫發(fā)育程度和巖石喉道大小及二者匹配關(guān)系[3～6]。梓潼地區(qū)須家河組砂巖儲集層致密,脆性較大,在構(gòu)造應(yīng)力作用下天然裂縫發(fā)育程度高,對于改善致密儲集層儲集性能起著重要作用,并且控制著該區(qū)有利儲集層的展布。因此,研究梓潼地區(qū)須家河組儲集層裂縫特征及控制因素可以更好地指導(dǎo)該區(qū)天然氣藏的勘探與開發(fā)。

1　研究區(qū)地質(zhì)背景

研究區(qū)位于四川盆地西北部,龍門山山前隆起與川中古隆起挾持的梓潼凹陷東側(cè),西臨龍門山推覆體,與中壩構(gòu)造緊鄰 (見圖1),多個時期的層位具異常流體高壓。研究區(qū)內(nèi)斷裂走向方位呈現(xiàn)多組,以北西、北東向為主,褶皺走向以近東西向為主。區(qū)內(nèi)柘壩場—老關(guān)廟地區(qū)構(gòu)造平緩,兩翼傾角只有1°—2°；斷層少且規(guī)模小,已發(fā)現(xiàn)的文興場斷層延伸3～10 km,落差小于80 m,說明研究區(qū)構(gòu)造具有褶皺不強(qiáng)烈且大斷裂不發(fā)育的特征。該區(qū)須家河組埋深一般大于3000 m,厚度主要分布在1000～2300 m,主要為海陸過渡相沉積,以三角洲沉積體系為主。梓潼地區(qū)須家河組縱向上分為須一段至須五段,其中須一段、須三段和須五段是泥頁巖為主的砂、泥巖互層,是主要的烴源巖層,須二段、須四段是以砂巖為主的儲集層,并且在砂、泥巖互層的須三段也有工業(yè)性氣流發(fā)現(xiàn)。該區(qū)須家河組儲集層巖性以中、細(xì)粒長石巖屑砂巖、長石石英砂巖和巖屑石英砂巖為主,有利沉積微相為三角洲前緣河口砂壩、三角洲平原河道砂體。梓潼地區(qū)須家河組儲集層孔隙類型主要為粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔和裂縫,巖心實測孔隙度為2% ～5%,平均滲透率主要分布在0.001×10-3～1× 10-3μm2。該區(qū)儲集層裂縫十分發(fā)育,對天然氣在該區(qū)強(qiáng)非均質(zhì)裂縫-孔隙型儲層中聚集及天然氣產(chǎn)量都有重要貢獻(xiàn)。

圖1　梓潼地區(qū)構(gòu)造綱要圖Fig.1　Structure outline map of Zitong area

2　裂縫特征

2.1裂縫類型

對5條野外剖面,12口取心井1280 m巖心與1100塊微觀薄片上裂縫進(jìn)行統(tǒng)計與分析得出,梓潼地區(qū)須家河組致密砂巖儲集層主要發(fā)育構(gòu)造應(yīng)力作用形成的構(gòu)造裂縫、成巖過程中形成的成巖裂縫以及與異常流體高壓有關(guān)的裂縫。

2.1.1構(gòu)造裂縫

構(gòu)造裂縫是梓潼地區(qū)須家河組致密砂巖儲集層的主要裂縫類型,尤其是以砂巖為主的須二、須四段儲集層。根據(jù)裂縫傾角大小,可將構(gòu)造裂縫分為高角度裂縫 (裂縫傾角大于70°)、傾斜裂縫 (裂縫傾角30°—70°)和低角度裂縫 (裂縫傾角小于30°),它們在各種巖性中分布廣泛。梓潼地區(qū)須家河組儲集層構(gòu)造裂縫以高角度剪切裂縫 (見圖2a)與傾斜剪切裂縫為主,兩者常成組出現(xiàn),縫面平直光滑,開度較小,切穿深度較大,一般呈雁列式分布,并伴隨有礦物充填現(xiàn)象,具有分布規(guī)則、方向性明顯及擦痕、階步等相應(yīng)的裂縫面特征。此外,在局部位置還發(fā)育一些低角度甚至近水平的構(gòu)造剪切裂縫,它們產(chǎn)狀與層理面相近,發(fā)育范圍較廣,一般具有較好的等間距性 (見圖2b),這類低角度裂縫常沿逆沖斷層或滑脫層分布,其形成主要與構(gòu)造擠壓背景下斷層的逆沖作用或?qū)娱g滑動造成的近水平剪切作用有關(guān),它們水平方向上的連通性較好,對提高儲集層的水平滲透率有重要作用。

圖2　不同類型裂縫Fig.2　Different types of fractures

該區(qū)構(gòu)造作用形成的張裂縫主要分布在背斜軸部及轉(zhuǎn)折端等構(gòu)造高部位,多為巖層彎曲形成的縱張裂縫,縫面粗糙,延伸較短,開度較大,常見礦物充填及強(qiáng)烈的溶蝕現(xiàn)象,其尾端多呈不規(guī)則形狀。

2.1.2成巖裂縫

成巖過程中形成的成巖裂縫也是梓潼地區(qū)致密儲集層中常見的裂縫類型。該區(qū)的成巖裂縫主要包括層理縫、粒緣縫和粒內(nèi)縫3種類型。層理縫一般順層面或微層面分布,多為低角度縫,尤其在砂泥巖界面處較為發(fā)育 (見圖2c),裂縫的分布方向與塑性礦物的定向排列相一致,且沿層理面具有斷續(xù)、彎曲、分枝等特征,反映出此類裂縫形成于長期地質(zhì)演化過程之中。層理縫廣泛分布于砂泥巖中,并在某些部位集中發(fā)育,是溝通粒內(nèi)溶孔與基質(zhì)粒間孔的通道,但其發(fā)育程度有限,加之埋藏較深,在上覆地層的靜巖壓力作用下常處于閉合狀態(tài),與構(gòu)造裂縫相比,其對儲集層滲透率的貢獻(xiàn)較小。

粒內(nèi)縫主要分布在礦物顆粒內(nèi)部或終止于礦物顆粒的邊界,規(guī)模小,密度大,主要為方解石或長石的解理縫與石英的裂紋縫等。粒緣縫常與粒內(nèi)縫相伴出現(xiàn),順礦物顆粒的邊緣分布。粒緣縫與粒內(nèi)縫的形成與成巖過程中的壓實壓溶作用導(dǎo)致的礦物顆粒相互擠壓相關(guān)[7]。

2.1.3異常流體高壓相關(guān)的裂縫

根據(jù)地層內(nèi)壓力的實測結(jié)果,四川盆地西北部地區(qū)須家河組存在著明顯的異常高壓現(xiàn)象,平面上,高壓中心位于梓潼地區(qū)附近,該區(qū)須家河組壓力甚至達(dá)到超高壓異常[8～11]。異常流體高壓的存在對低滲透砂巖儲集層裂縫形成與分布具有重要影響,不僅可以降低巖石抗剪強(qiáng)度使其發(fā)生剪切破裂,且當(dāng)孔隙流體壓力到達(dá)一定值時,還會使巖石中的擠壓應(yīng)力狀態(tài)通過流體介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓘垜?yīng)力狀態(tài),形成與異常高壓有關(guān)的張裂縫[7]。這類張裂縫通常被方解石、碳質(zhì)或瀝青質(zhì)充填,且低角度縫、傾斜縫與高角度縫均有發(fā)育,以低角度縫為主,多表現(xiàn)為短而寬的透鏡狀。這類裂縫形成的張應(yīng)力主要是由流體異常高壓導(dǎo)致,異常高壓的存在也使流體更容易進(jìn)入早期充填或未充填的裂縫中,形成礦物的多期充填 (見圖2d)與礦物溶蝕現(xiàn)象。

2.2裂縫分布特征

野外剖面上裂縫實測與成像測井資料上構(gòu)造裂縫方位分析顯示,梓潼地區(qū)須家河組主要發(fā)育近東西走向、近南北走向和北西走向3組裂縫,北東向裂縫發(fā)育較弱。

統(tǒng)計野外露頭與巖心上裂縫的切割深度,結(jié)合測井資料分析,梓潼地區(qū)裂縫高度一般小于1.0 m,巖心裂縫高度主要集中在0～30 cm范圍內(nèi),反映該區(qū)裂縫主要在層內(nèi)發(fā)育。根據(jù)構(gòu)造剪切裂縫延伸長度與高度、間距的相關(guān)性[7,12],推測該區(qū)裂縫的延伸長度主要為2.0～10.0 m,使得裂縫發(fā)育區(qū)不同組系裂縫能夠相互連通形成良好的裂縫滲流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

據(jù)梓潼地區(qū)須家河組各取心井資料,裂縫密度主要為0.5～2.0條/m,致密儲集層的平均裂縫線密度為0.56條/m。平面上,不同取心井巖心裂縫密度不同,不同構(gòu)造區(qū)域裂縫密度相差較大,以老關(guān)廟構(gòu)造區(qū)裂縫最為發(fā)育,沿北東方向向文興場、柘壩場構(gòu)造區(qū),裂縫密度呈減小的趨勢,反映了裂縫在平面上發(fā)育的強(qiáng)非均質(zhì)性?？v向上裂縫發(fā)育程度差異也很大,須二、須三和須四段裂縫密度明顯大于須一段,總體上以須四段裂縫最為發(fā)育,須二、須三段次之,且須三段裂縫中低角度裂縫的比例相對較高。這種平面及縱向上裂縫密度的差異性主要與層厚、巖性及斷層構(gòu)造等因素有關(guān)。

裂縫的張開度與充填程度反映了裂縫的有效性。梓潼地區(qū)裂縫的張開度主要受構(gòu)造擠壓應(yīng)力與上覆靜巖壓力的控制。本文基于巖心上裂縫開度的統(tǒng)計并乘以一個與其所處深度相關(guān)的擬合系數(shù)以恢復(fù)到地下狀態(tài)的開度,分析后得出,梓潼地區(qū)裂縫地下開度多在40～90 μm,且平面上不同構(gòu)造區(qū)裂縫地下開度無明顯差異。因此,該區(qū)主要根據(jù)裂縫中礦物的充填程度評價裂縫的有效性,裂縫中充填礦物時,其孔隙減小,有效性變差。被礦物全充填的裂縫對天然氣的運(yùn)移貢獻(xiàn)不大,成為無效裂縫,而對于未被完全充填的裂縫,在評價有效裂縫比例時,根據(jù)縫中礦物的充填程度,乘以一個有效系數(shù) (一般0.5～0.8)作為有效裂縫。根據(jù)巖心裂縫的統(tǒng)計,梓潼地區(qū)巖心宏觀裂縫未充填者可達(dá)84.2%,以有效裂縫為主,充填礦物主要為方解石、石英、瀝青和碳質(zhì)等。從有效縫與無效縫的比例發(fā)現(xiàn),平面上不同構(gòu)造區(qū)有效裂縫比例分布有所不同,其中,老關(guān)廟構(gòu)造區(qū)裂縫礦物充填程度最高,有效裂縫比例由老關(guān)廟構(gòu)造區(qū)沿北東方向呈遞增趨勢,柘壩場構(gòu)造區(qū)有效裂縫比例最高；縱向上,須二段、須三段與須四段裂縫被礦物充填程度相當(dāng),其有效裂縫比例無明顯差別。

3　裂縫發(fā)育的控制因素

四川盆地梓潼地區(qū)須家河組致密砂巖儲集層裂縫的發(fā)育程度及分布規(guī)律除受構(gòu)造應(yīng)力場控制外,還與巖性、巖層厚度、構(gòu)造部位及異常流體壓力等因素有關(guān)。

3.1巖性

影響梓潼地區(qū)須家河組裂縫發(fā)育的巖性因素主要包括巖石成分、粒級等,巖性的不同使得巖石力學(xué)性質(zhì)及抗壓、抗張強(qiáng)度存在較大差異,在同一構(gòu)造應(yīng)力作用下,裂縫的發(fā)育程度有所不同[13～14]。

研究區(qū)不同巖性中裂縫密度統(tǒng)計結(jié)果顯示,致密砂巖中裂縫的總體發(fā)育程度比泥巖中要好,尤其是高角度裂縫。梓潼地區(qū)須三段主要為三角洲平原分流河道微相與沼澤微相,平面上,柘壩場—文興場—老關(guān)廟構(gòu)造區(qū)處于一條北東—南西向延伸的主分流河道上,其靜砂層厚度與砂地比均明顯高于兩側(cè)的沼澤帶。對該區(qū)裂縫分布的實測發(fā)現(xiàn),裂縫發(fā)育區(qū)總體上沿柘壩場—文興場—老關(guān)廟構(gòu)造呈北東—南西向帶狀展布,且構(gòu)造帶上取心井的巖心裂縫密度也大于兩側(cè)沼澤帶上的井。這是因為砂巖的脆性高于泥巖,在破裂變形前經(jīng)受不住更多的應(yīng)變。而低角度裂縫在含泥質(zhì)砂巖與泥巖中更為發(fā)育,主要與泥巖中近水平成巖裂縫和滑脫縫發(fā)育有關(guān)。該區(qū)須家河組微觀薄片觀察結(jié)果顯示,粉砂巖與細(xì)砂巖中裂縫最為發(fā)育,而中砂巖與粗砂巖中裂縫面密度遠(yuǎn)小于前者,反映出相同巖性的巖石,隨著顆粒的減小,巖石變得致密,強(qiáng)度增大,在較小應(yīng)變時就發(fā)生破裂變形,因此較小粒級的巖石裂縫更發(fā)育。

3.2巖層厚度

裂縫的發(fā)育程度受巖石力學(xué)層厚度控制,裂縫通常在一個巖石力學(xué)層內(nèi)發(fā)育,并終止于巖性界面,很少穿越巖層界面[7]。對梓潼地區(qū)地表露頭與巖心不同層厚段裂縫密度進(jìn)行統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn),薄層砂巖中裂縫的密度大于厚層砂巖,且?guī)r層厚度越大,裂縫越不發(fā)育。在一定層厚范圍 (該區(qū)為3 m)內(nèi),裂縫的平均間距與裂縫所在的巖層平均厚度有較好的線性正相關(guān)性,即隨巖層厚度的增大,裂縫平均間距相應(yīng)增大,密度減小。

3.3構(gòu)造

構(gòu)造是影響梓潼地區(qū)低滲透儲集層裂縫形成和發(fā)育的最重要因素,它通過控制不同構(gòu)造部位的局部應(yīng)力分布控制裂縫發(fā)育程度[7]。

褶皺對裂縫的發(fā)育具有一定的控制作用,在褶皺的軸部與轉(zhuǎn)折端等大曲率的構(gòu)造部位裂縫最為發(fā)育,而翼部裂縫的發(fā)育程度明顯要低,其中陡翼的裂縫發(fā)育強(qiáng)于緩翼[7,15]。該區(qū)野外露頭及不同構(gòu)造位置的取心井巖心裂縫密度統(tǒng)計結(jié)果表明,在背斜軸部與轉(zhuǎn)折端等構(gòu)造高部位,應(yīng)力相對集中,裂縫相對發(fā)育。

斷層對裂縫發(fā)育的控制作用最為顯著。斷層活動造成的應(yīng)力擾動作用使沿斷裂帶至斷層端部具有明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象,因此在斷層端部與斷裂帶附近裂縫明顯發(fā)育[7,16]。梓潼地區(qū)主要受構(gòu)造擠壓作用,因此該區(qū)裂縫的形成與分布主要取決于逆斷層的控制[17]。根據(jù)野外露頭實測與巖心裂縫統(tǒng)計結(jié)果,斷層上盤裂縫較下盤更發(fā)育,且無論在斷層上盤還是下盤,靠近斷層面的區(qū)域裂縫最為發(fā)育。梓潼地區(qū)老關(guān)廟構(gòu)造的取心井巖心裂縫統(tǒng)計結(jié)果顯示,位于斷裂帶上的關(guān)8井與斷面附近的關(guān)9井裂縫密度遠(yuǎn)大于距離斷層面較遠(yuǎn)的關(guān)6井,且隨著與斷面距離的增大,3口井裂縫發(fā)育程度呈依次減弱的趨勢。此外,關(guān)6井位于背斜核部,處于構(gòu)造高部位,但因其距斷層面較遠(yuǎn),巖心上裂縫發(fā)育程度明顯低于斷層帶附近的井,可見該區(qū)斷層對裂縫發(fā)育的控制作用遠(yuǎn)大于構(gòu)造高部位的影響作用 (見圖3)。

圖3　老關(guān)廟地區(qū)裂縫發(fā)育程度與斷層、構(gòu)造高部位關(guān)系Fig.3　Relationship between intensity of fracture development and fault and high position of structure

基于梓潼地區(qū)測井資料、巖心觀察及試氣資料進(jìn)行的平面裂縫綜合評價顯示,該區(qū)裂縫在斷層帶附近最為發(fā)育。尤其是在斷裂帶附近的構(gòu)造高部位區(qū),斷層和巖層彎曲變形雙重控制作用使得剪切縫和張裂縫相互連通構(gòu)成有效裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),成為天然氣富集的優(yōu)勢區(qū)域。

3.4異常流體壓力

梓潼地區(qū)須家河組中的流體高壓甚至超高壓異常對儲集層裂縫發(fā)育與分布有重要的控制作用,其控制作用主要表現(xiàn)在以下3個方面:

①異常流體高壓的存在使巖石抗剪強(qiáng)度降低,容易發(fā)生剪切破裂形成剪裂縫。相比于梓潼地區(qū)的構(gòu)造擠壓環(huán)境背景與斷層活動對剪切裂縫發(fā)育的強(qiáng)控制作用,異常流體高壓對該區(qū)剪切裂縫的影響作用相對較小。

②異常流體高壓的存在不僅可以使巖石發(fā)生剪切破裂,還能促使其發(fā)生拉張變形產(chǎn)生張裂縫,這也是處于擠壓逆沖構(gòu)造環(huán)境的梓潼地區(qū)不僅廣泛發(fā)育剪切裂縫,而且還發(fā)育拉張裂縫的重要原因。位于梓潼地區(qū)附近的老關(guān)廟、文興場、柘壩場、劍門等含氣構(gòu)造區(qū),其須家河組須二段、須四段壓力系數(shù)明顯高于遠(yuǎn)離梓潼地區(qū)的中壩構(gòu)造區(qū) (見表1)。對以上不同構(gòu)造區(qū)取心井須二、須四段巖心上張裂縫密度進(jìn)行統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn),高壓的梓潼地區(qū)張裂縫發(fā)育程度明顯強(qiáng)于低壓的中壩構(gòu)造區(qū) (見表1),表明異常高壓對該區(qū)張裂縫的形成具有重要的控制作用,且壓力系數(shù)越大的地區(qū),其張裂縫發(fā)育越強(qiáng)烈。由于該區(qū)須家河組非均質(zhì)性較強(qiáng),流體系統(tǒng)具有強(qiáng)烈的分隔性和封閉性,導(dǎo)致同一構(gòu)造區(qū)同一層位地層壓力變化也較大,如老關(guān)廟地區(qū)關(guān)2井須四段壓力系數(shù)約為1.75,巖心張裂縫密度為0.19條/m,關(guān)3井壓力系數(shù)約為2.08,其巖心張裂縫密度為0.35條/m,因此同一構(gòu)造區(qū)處于不同壓力范圍內(nèi)的巖石張裂縫發(fā)育程度也有所差異,高壓區(qū)張裂縫密度明顯高于低壓區(qū)。

③異常流體高壓能導(dǎo)致早期閉合縫重新開啟,提高裂縫的滲透率。并且地下流體在較高的地層壓力下更容易進(jìn)入裂縫,形成礦物充填或者在早期充填的裂縫中發(fā)生礦物的再次充填,這是梓潼地區(qū)普遍發(fā)育多期礦物充填裂縫的重要的原因。梓潼地區(qū)須家河組流體壓力值對裂縫的充填程度起重要的控制作用,由表1可知,沿老關(guān)廟—文興場—柘壩場方向,地層壓力整體上呈依次遞減的趨勢,由前文基于裂縫中礦物充填程度得到的裂縫有效性比例可知,從老關(guān)廟至柘壩場構(gòu)造方向,裂縫的礦物充填程度依次減弱,且該區(qū)礦物充填程度遠(yuǎn)高于低壓的中壩區(qū),表明該區(qū)地層流體壓力值越大,裂縫的礦物充填程度越高。此外,異常高壓的存在還能導(dǎo)致早期裂縫中充填的礦物發(fā)生溶蝕作用形成溶蝕孔洞。巖心資料統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),高壓的梓潼地區(qū)裂縫礦物溶蝕現(xiàn)象明顯強(qiáng)于中壩地區(qū),這種溶蝕作用對天然氣的儲集與運(yùn)移具有積極的意義。

表1 不同含氣構(gòu)造須家河組地層壓力系數(shù)與張裂縫密度統(tǒng)計Table 1 Statistical table of formation pressure coefficient and the density of tension fissure in Xujiahe Formation of different gas bearing structure

4　結(jié)論

梓潼地區(qū)須家河組致密砂巖儲集層主要發(fā)育構(gòu)造裂縫、成巖裂縫以及與異常高壓有關(guān)的裂縫,其中,以高角度與傾斜構(gòu)造縫為主。

該區(qū)主要發(fā)育近東西向、近南北向和北西向3組裂縫。裂縫高度多小于1.0 m,反映其主要為層內(nèi)發(fā)育。須家河組裂縫的平均密度為0.56條/m,平面上,沿老關(guān)廟—文興場—柘壩場構(gòu)造,裂縫密度依次減小,縱向上,以須四段裂縫最為發(fā)育,須二、須三段次之,且須三段低角度裂縫的比例相對較高。有效裂縫的比例在老關(guān)廟構(gòu)造最高,向北東至柘壩場構(gòu)造呈遞減趨勢。

該區(qū)致密儲集層裂縫的發(fā)育與分布主要受巖性、巖層厚度、構(gòu)造部位及異常流體壓力等因素控制。細(xì)粒級、薄層砂巖更容易產(chǎn)生裂縫,斷裂帶附近與構(gòu)造高部位也是該區(qū)裂縫發(fā)育的有利區(qū)域,且斷層對裂縫的控制作用遠(yuǎn)大于構(gòu)造高部位的影響作用。此外,異常流體高壓的存在也有利于儲集層裂縫的發(fā)育,尤其是張裂縫,其密度在高壓區(qū)明顯增大；異常高壓也能導(dǎo)致早期的閉合縫重新開啟,并且加強(qiáng)裂縫中礦物的充填與溶蝕程度。

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CHARACTERISTICS AND CONTROLLING FACTORS OF FRACTURES IN RESERVOIRS OF XUJIAHE FORMATION IN ZITONG AREA,SICHUAN BASIN

MIAO Feng-bin1,ZENG Lian-bo1,ZU Ke-wei3,GONG Lei1
(1.Wuhan Center of Chinese Geological Survey,Wuhan,Hubei 430223,China；2.College of Geosciences,China University of Petroleum,Beijing 102249,China；3.Research Institute of Petroleum Exploration and Production,SINOPEC Zhouyuan Olifield Company,Puyang 456001,China；4.College of Geosciences,Northeast Petroleum University,Daqing,Heilongjiang 163318,China)

Based on the data of outcrops,cores,thin sections and experimental analysis,the development characteristics and controlling factors of fractures in tight sandstone reservoirs of Xujiahe Formation in Zitong Area,Sichuan Basin were analysed and interpreted.There are three types of fractures,i.e.tectonic fractures,diagenetic fractures and fractures related to abnormal high pressure of fluid in the tight sandstone reservoirs.Among them,the tectonic fractures are the main part.There are main three sets fractures of nearly EW,nearly SN and NW-SE orientations. The fractures in study area have an average density of 0.56/m and are mostly confined within the single layer.In the plane,fractures density decreases along the Lao Guanmiao-Wen Xingchang-Zhe Bachang area.While,the fractures of T3x4are most developed.The proportion of effective fracture is the lowest around the Lao Guanmiao area and increases along the direction of NW to Zhe Bachang area.The distribution of these fractures in study area were controlled by such factors as the lithology,layer thickness,structures and abnormal high pressure of fluid.Sandstone with fine particle and thin layer are favorable for fractures development.Where near the faults and the high part of the structure also are the favorable areas for tectonic fractures development.The control action of faults on the forming and distribution of fractures plays a dominant role.Moreover,the abnormal high pressure of fluid is beneficial to the development of fractures,especially for the extension fractures,the fractures density in abnormal high pressure belts increases significantly.The abnormal high pressure also causes some fractures which were closed in early stage to open and plays important roles in increasing the extent of mineral filling and corrosion increases of fractures.

reservoir fractures；controlling factor；tight sandstone；Xujiahe Formation；Zitong area；Sichuan basin

TE122.2

A

1006-6616(2016)01-0076-09

2015-09-26

苗鳳彬 (1986-),男,碩士,主要從事地應(yīng)力分析與儲層裂縫預(yù)測評價。E-mail:mfb.52163@163.com