镇泾油田长8储层裂缝识别机理及方法

周思宾

（中国石化华北分公司勘探开发研究院，郑州 450006）

镇泾油田长8储层裂缝识别机理及方法

周思宾

（中国石化华北分公司勘探开发研究院，郑州 450006）

镇泾长8为致密超低渗油藏，储层裂缝发育，通过野外露头调查、岩心观察、测井等手段对其裂缝产状、发育特征描述表明，长8发育一套高角度构造缝和成岩缝，裂缝走向NE组系为主。在此基础上，分析不同手段下裂缝识别的机理，通过岩心、成像测井标定常规测井，建立常规测井裂缝识别方法和标准，进而明确岩性、岩层厚度和断层为其控制因素。

裂缝；裂缝描述；识别机理；识别方法；控制因素

1 裂缝特征

1.1 裂缝类型

通过对岩心裂缝观察和统计，长8储层中主要存在构造裂缝和成岩收缩缝。

（1）构造裂缝：构造应力作用而形成的地层破裂，主要包括张性构造缝、构造剪切缝［1-2］。

张性缝是在张应力作用下形成的裂缝，在岩心中通常具有缝面不平整、粗糙、裂缝不规则、常不切穿颗粒、延伸不远以及裂缝表面常有方解石充填等特征（图1）。

图1 张性缝岩心特征

剪性缝是在剪应力作用下形成的裂缝，在岩心中通常具有平直、光滑、裂缝规则、常具有切穿颗粒的现象、延伸长度大且常穿层发育等特征，缝面上可见擦痕、阶步等因剪切滑动而留下的痕迹（图2）。

图2 剪切缝岩心特征

（2）成岩收缩缝：沉积成岩早期由收缩作用而形成，多发育在泥质岩类中，呈现不规则蜘蛛网状或放射状，属于非系统裂缝范畴。岩心湿水后裂缝网状结构明显，缝宽度变化比较大，有小于0.4mm呈丝状的，或是由方解石充填呈斑状的，并且裂缝在纵向上延伸较短，一般不超过30cm（图3）。

图3 成岩收缩缝岩心特征

1.2 裂缝产状

裂缝走向：野外露头及成像测井显示，长8发育NE组系为主的裂缝，NW组系裂缝发育程度低（图4、图5）。

图4 野外长8露头裂缝发育调查剖面

图5 成像识别裂缝走向玫瑰图

裂缝倾角：通过岩心描述和成像测井计算，长8裂缝主要集中在40°～90°内，且以大于60°的高角度缝为主。

1.3 裂缝岩心描述

裂缝长度：集中分布在10～20、20～30cm两个区间，所占比例分别为35.9%、19.8%。

裂缝宽度：主要分布在0.3mm以下、0.7～0.8mm、0.9～1.0mm三个区间内。

裂缝线密度：裂缝线密度分布在0.03～2.6条/m之间，平均为0.38条/m。

裂缝充填特征：充填缝占总裂缝条数的37.4%，半充填缝占33.9%，未充填缝占28.7%。

2 裂缝识别方法

2.1 钻录井裂缝响应特征

钻井过程中钻遇裂缝，易出现井漏、钻速加快、放空等典型特征。典型井HH26井钻井过程中，钻时由12min/m降到3 min/m,钻压由18T下降到7T，钻遇裂隙段总漏失量956.0m3。

2.2 成像测井裂缝识别

由于裂缝与缝合线层理等天然线性构造的图像、钻井诱导缝、压裂缝有相似处，易混淆，成像测井裂缝识别要从各种地质结构在成像测井的成图机理上进行特征分析，才能正确的识别出天然裂缝［3-5］。

依据对成像测井上裂缝的影像特征及与其他地质构造现象的异同，对研究区的成像测井进行了综合解释，并从图像特征上对天然裂缝进行了识别与参数解释。

依据成像测井裂缝影像将其分为四类,分类结果与岩心裂缝观察及野外测量结果一致。

连续传导缝（开启缝）：裂缝有效程度高，在钻井过程中有泥浆浸入，显示出高电导率异常，通常为高角度裂缝，深色的正弦波形曲线影像完整，并切穿整个井筒（大于10cm），这类裂缝对应于岩心和薄片上识别的开启裂缝（图6）。

不连续传导缝（开启缝）：基本特征与连续传导缝相似，也表现为高电导率异常，曲线影像显示为深色不规则、不连续、模糊的正弦波形曲线特征，此类裂缝具有一定有效性，仍属于开启裂缝类型（图7）。

连续高阻缝（充填缝）：表现为低电导率异常，为明显连续的浅色正弦波形曲线，该类裂缝与薄片和岩心上见到的高阻充填裂缝相对应，为有效程度比较低的充填裂缝（图8）。

不连续高阻缝（充填缝）：表现为低电导率异常，成像上显示为不完整的正弦波曲线特征，影像颜色为浅色与深色相间，其中代表高阻部分浅色影像的连续性高于深色影像（图9）。

图6 连续传导缝成像特征

图7 不连续传导缝成像特征

图8 连续高导缝成像特征

图9 不连续高导缝成像特征

2.3 常规测井裂缝识别

裂缝在常规测井上的响应主要基于三点：（1）由于裂缝的发育截切电信号的传播路径导致测井响应异常，如声波出现时差增加、周波跳跃等现象；（2）裂缝及裂缝发育带可以增加岩石孔隙体积，导致密度降低、中子孔隙度增加等电性特征；（3）在裂缝发育段常形成油气富集带，将会影响岩石的电性，从而在测井曲线上有特殊响应。

常规测井识别既遵循其识别机理又要通过岩心和成像测井进行标定，同时根据镇泾长8储层裂缝特征，建立裂缝常规测井识别系列和标准（表1）。

表1 常规测井裂缝识别标准

通过详细标定，未充填裂缝与基质在声波、中子孔隙度、密度、八侧向、中感应、深感应等电阻率测井中具有较好的差异性，未充填裂缝相对基质在测井响应上反映为八侧向电阻率和双感应电阻率测井值降低，深、中感应电阻率测井之间的幅度差减小，声波时差测井值增大，密度测井值略有降低，中子测井值略有增加，部分裂缝段有扩径现象；半充填的裂缝跟基质也有一定区分性，但同未充填缝易混淆（图10～图13）。

图10 中子孔隙度与声波时差关系

图11 中子孔隙度与地层密度的关系

图12 深感应电阻率与声波时差关系

3 裂缝控制因素

3.1 岩 性

图13 八侧向电阻率与双井径关系

由于不同岩性，其成分结构不同，表现出脆性不同，裂缝发育程度存在差异。结合形成的裂缝测井解释标准和岩心描述结果，采用测井裂缝发育指数（裂缝发育段厚度与统计层段厚度之比值）来刻度裂缝发育状态，统计表明裂缝在泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和细砂岩最高，裂缝发育指数分别为0.49、0.45、0.39；其次为粉砂岩，裂缝发育指数为0.35（图14）。

图14 岩层厚度与裂缝发育密度关系

图15 细砂岩层厚度与裂缝发育密度关系

3.2 岩层厚度

裂缝发育程度与岩层厚度总体上表现为一定的负相关关系，即随着岩层厚度增加裂缝发育程度减小，尤其是在粉砂岩中负相关性较为明显，而在细砂岩中负相关性相对变弱（图15）。

3.3 断 层

断层附近裂缝发育程度随距断层距离的增大呈递减趋势，并且断层规模越小递减越快（图16）。

图16 裂缝密度与断层距离关系

4 结 论

（1）通过野外剖面、钻井、岩心、成像测井等手段，建立镇泾油田长8储层裂缝发育特征。

（2）岩心和成像测井进行单井识别的基础上，对常规测井标定，建立了常规测井识别系列和标准。

（3）通过岩性、岩层厚度和断层与裂缝发育程度的统计，明确了裂缝发育控制因素，为钻井过程中，防止井漏、油层保护，甚至在开发中充分利用裂缝的渗流通道提供决策依据。

[1]李辉，肖克，伍友佳，等.裂缝研究方法综述[J].内蒙古石油化工，2006（7）：80-82.

[2]王允诚.裂缝性致密油气储集层[M].北京：地质出版社，1992.

[3]周文.裂缝性油气储集层评价方法[M].成都：四川科学技术出版社，1998.

[4]苏培东，秦启荣，黄润秋，等.储层裂缝预测研究现状与展望[J].西南石油学院学报，2005，27（5）：14-18.

[5]安欧.构造应力场[M].北京：地震出版社，1992.

Identifying Mechanism and Method on Reservoir Fractures in Zhenjing Oilfield of Chang 8 Reservoir

ZHOU Sibin
(Research Institute of Exploration and Development,Huabei Company,SINOPEC,Zhengzhou 450006)

The Chang 8 reservoir in Zhengjing oilfield is ultra-low permeability reservoir and the reservoir fractures is developed.Based on the research of outcrop and core observation,well log exploration analyzes crack occurrence and the development characteristics of the fractures.The results show that a set of high-dip structural fractures and diagenetic fissure are developed in the Chang 8 reservoir.The strike of fracture is about NE.With the result,this article discusses fracture identification mechanism in various means and use the research of core,fracture in details to elaborate conventional logs and established recognition and method standard of conventional logs.Then it determines lithology,strata thickness and control factors.

fracture；fracture description；recognition mechanism；recognition method；control factor

TE122

A

1673-1980(2012)05-0027-05

2012-05-10

鄂尔多斯盆地碎屑岩层系大中型油气田富集规律与勘探方向（2011ZX05002-001）

周思宾（1978-），男，山东潍坊人，工程师，研究方向为石油开发。