鄂尔多斯盆地西南部上古生界储层裂缝研究

王 倩，候玢池，张 琦

(1.西安石油大学，陕西 西安 710065;2.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西 西安 710075;3.中国石油玉门油田分公司油田作业公司，甘肃 酒泉 735200)

鄂尔多斯盆地是我国大型含油气盆地，自90年代以来，在盆地北部上古生界天然气勘探获得了重大突破，已发现苏里格庙、乌审旗、榆林、大牛地等一批大型气田，近年来在盆地西南部天然气勘探又取得了新的突破[1]。

鄂尔多斯盆地西南部北至吴起、南至彬县、西至平凉、东至正宁东，面积约2×104km2，勘探结果表明上古生界山1段、盒8段含气普遍，其中已有7口探井获工业气流，预示着盆地西南部具有良好的天然气勘探前景。裂缝的存在对储层内流体的流动以及油气的运移具有重要影响[2]。一方面以裂缝为主的致密砂岩储集层往往形成裂缝型储集层，裂缝本身虽然不一定含大量油气，但岩石中特别是致密岩石中自然裂缝的存在可以提高基质的渗透率，有利于提高油气产量;另一方面致密岩层中大量裂缝的存在还有可能成为油气二次运移的主要通道[3]。因此定量预测裂缝频率、裂缝发育规模和空间分布是十分必要的，尤其对低渗透型储层的评价还应考虑微裂缝的作用。这对天然气有利勘探目标的预测和下一步勘探工作方向都具有重要的指导意义。

1 宏观裂缝

对盆地西南部上古生界16口取心井的岩心进行详细观察，并对所发现的133条裂缝逐一描述记录。通过大量的岩心观察并结合岩石薄片分析发现，研究区盒8、山1、山2段的裂缝较为发育，在砂岩、泥岩及煤中均可见[4]。在所观察的裂缝中盒8段和山1段分别占到了49%和41%，而山2段仅占到了10%(见图1)。

裂缝分为水平裂缝、斜交缝、高角度近垂直裂缝以及少量的正交裂缝，其中以水平裂缝和高角度近垂直缝为主，裂缝面多平直，为构造作用形成的剪切缝，盒8和山1段较为常见[5]。通过对各层位统计分析表明，不同类型的裂缝在盒8、山1、山2段均有分布，且在各段中所占的比例大致相同。裂缝长度变化大，其两端多切穿岩心，或一端包含在岩心内。岩心上裂缝最长者达1.16 m，宽多为1～2 mm(见图2)。

图1 研究区不同层段裂缝数量分布

图2 研究区不同层段不同性质裂缝数量统计图

裂缝中可见不同类型及不同程度的充填，其中68%裂缝显示为未充填的裂缝，11%的裂缝为泥岩镜面，9%的裂缝被方解石或泥质全充填或半充填，11%的裂缝被其他自生矿物充填或半充填，这部分矿物为硅质、凝灰质全充填或是泥质与碳屑、云母、硅质等一起全充填。据测井资料解释可知，研究区90%的裂缝是有效裂缝，也显示气层或干层等物理数据响应;约30%的裂缝产出层段解释为气层和含气层;且在裂缝产出层段附近的岩心内，通常发育较好的有机质纹层[6]。由此初步认为，储层内的宏观裂缝虽不能完全作为油气存储的空间，但是可以为油气在孔渗配套较好的砂体内富集提供良好的运移通道[7－8](见图 3)。

图3 研究区不同类型裂缝

2 微观裂缝

由于研究区上古生界岩心致密，因此对微观裂缝的研究十分必要。本次研究主要通过薄片镜下观察，结合成像测井结果来分析目的层微观裂缝的发育。

通过对研究区部分井盒8、山1段的薄片观察发现，大多数井都发育一定数量的微裂缝，而在个别井中尤其发育，如城探2井、城探3井(见图4)。对所观察薄片中微裂缝进行统计分析可知，整体上微裂缝在盒8段分布较广，其中陇2、陇7、城探2、城探3四口井中微裂缝发育密度较大(大于0.5条/颗粒)，最大出现在城探2井，达 0.8条/颗粒。相对于盒8段而言，山1段微裂缝发育数量较多，如城探2、城探3井，其裂缝密度已达2～3条/颗粒。

图4 城探2、城探3井镜下微裂缝照片

另外，根据成像测井结果来看，庆探2、庆探 4和城探3这三口井，除了盒8段、山1段裂缝发育外，山2段也有发育且大都以垂直缝为主。从这三口井来看，山2段发育程度相对较高，说明山2段微裂缝的发育也为天然气向上运移做出了一定的贡献[10](见表 1)。

3 结语

(1)岩心观察及薄片分析表明，研究区盒8、山1、山2段的裂缝较为发育，其中，盒8段和山1段裂缝分别占所观察裂缝的49%和41%，山2段仅占10%。

(2)裂缝以水平裂缝和高角度近垂直缝为主，多为构造作用形成的剪切缝，在盒8和山1段较为常见。尽管裂缝发育不同类型及不同程度的充填，但测井资料表明，研究区90%的裂缝为有效裂缝，有气层或干层等响应;约30%的裂缝产出层段为气层和含气层。可见，储层内宏观裂缝为油气在物性较好的砂体内富集提供了良好的运移通道。

表1 成像测井裂缝统计

(3)除宏观裂缝发育外，研究区大多数井也发育一定数量的微裂缝。整体上微裂缝在盒8段分布较广，而在山1段发育的数量较多。此外，成像测井结果表明，山2段也有微裂缝发育且以垂直缝为主，为天然气向上运移做出了一定的贡献。

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