■ 李学明 王乾
(成都理工大学四川成都610059)
低渗透储层构造裂缝的成因类型及其形成地质条件
■李学明王乾
(成都理工大学四川成都610059)
随着社会经济的不断发展与进步,科学技术的不断创新与改革,石油开采行业发展得到了质的飞跃。低渗透储层广泛的分布在全国各个油气田中,它作为我国石油工业中的重中之重,是一个必不可缺的关键部分。对其构造裂缝进行深入研究和预测,正确了解其裂缝形成的地质条件,直接关系到我国未来石油开发的总产量,能否最大化满足社会的石油需求,促进国民经济稳定持续的不断发展。本文将进一步对低渗透储层构造裂缝的成因类型及其形成地质条件展开分析和探讨。
低渗透储层构造裂缝地质条件成因类型
当前是一个经济全球化时代,石油行业的发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。对于低渗透储层的开发要展开科学合理的分析研究。低渗透储层由于随着岩层致密程度的增高,会导致岩石脆性和强度的提升,从而造成低渗透储层在构造应力场的影响下,岩石会产生不同形状、不同规模的裂缝,这些裂缝作为重要的石油运移通道和储油空间,理应得到开采人员的高度关注和重视,相关工作人员必须对低渗透储层构造裂缝进行科学的描述和预测,找出其形成的地质条件。
1.1区域构造裂缝
区域构造裂缝明显特征就是在一定地理范围内呈现规律性的裂缝,它的形成是因为在全球应立场的不断变化。一般情况下,区域构造裂缝的裂缝面较为平直、延伸长以及穿层深,裂缝方向变化程度较小,往往都是处于两组正交的状态,与局部的构造并无多大关系。区域构造裂缝往往会在同一层面形成两组分叉裂缝,相互将岩层进行切割,从而将层面切割成最后的棋盘格子状[1]。如果区域位置上层面倾角程度偏高,就会形成阶梯状剖面。
1.2局部构造裂缝
低渗透储层形成局部构造裂缝的原因是因为岩层受到了构造应力的影响,从而产生了各种层面断裂和褶皱现象。根据局部裂缝构造、形成地区以及构造部位不同,其所形成的裂缝性质、规模以及产状也大不相同,不存在一定的规律性,与局部构造存在密切的联系。局部构造裂缝按照产生部位不同,主要可以分为与断层有关的裂缝和与褶皱有关的裂缝[2]。
1.3复合构造裂缝
复合裂缝作为一种同时具备局部裂缝和区域裂缝特征的低渗透储层构造裂缝,它后期的改造作用依然会受到局部应力场的控制[3]。所以,它的分布是和局部构造裂缝相同的,主要会受到构造部位和构造形态的影响。
2.1构造部位
低渗透储层构造裂缝的发育形成与构造部位存在着紧密的联系,通常情况下,裂缝发育形成最佳位置在于构造曲率变化程度大的部位。然后再是褶皱、断壁以及断块轴向交点的部位。对于断层裂缝区域,只要裂缝越接近断层的位置,那么裂缝的发育形成状况越好,其中最佳部位当属断层的转弯部位以及交汇部位,这两种部位能最大程度促进裂缝的发育。
2.2地层埋深
一般而言,只要伴随着地层埋深的不断增加,那么地层围压也会不断增大。因此,工作人员可以得出这样的结论,在研究分析地层埋深对低渗透储层构造裂缝发育形成的关系,可以通过去研究地层围压的状况。构造裂缝的发育强度会随着地层埋深的不断增大而减弱,埋层越大周围温度也会越高,围压会随之增大,从而导致岩石的脆性降低,塑性增高。
2.3岩性对构造裂缝的影响
对于影响低渗透储层构造裂缝发育形成的岩性因素主要包括了粒度情况、岩石组分以及胶结情况等,因为这些不同因素会直接关系到岩石的抗剪、抗压以及抗张的强度[4],严重影响到地层岩石断裂破坏的程度。根据科学的调查分析显示,随着岩石脆性组分的不断增加,裂缝的密度会随之变大;岩石粒度越大,构造裂缝的发育程度越低;胶结强度越低,那么裂缝的发育会越好。通常而言,对于那些含有大量白云石、石英以及长石等脆性成分高的岩石中裂缝的密度相对较大。
2.4其他因素
除了以上论述各种影响构造裂缝发育形成的因素外,裂缝的发育还会受到多种因素的控制影响。例如地层温度、厚度以及构造运动等等。然而,这些因素对于构造裂缝的发育和分布所发挥的作用是大致相同的。就比如构造运动,它作为构造裂缝发育形成的重要原因,在对任何一期构造运动研究发现,构造运动对低渗透储层所在区域的构造作用力的方向和大小全部都大致相同的。与此同时,地层温度和孔隙流体对裂缝的发育影响,在同一构造运动阶段,低渗透储层所在的区域会处在一个几乎一样的渗流场和温度场[5]。
之所以要对低渗透储层构造拉张裂缝进行科学的鉴别分析,是因为沉积盆地拉张裂缝的形成通常与异常高压流体存在密切的联系,通过对拉张裂缝展开调查分析,能有效判断出地层的压力。据权威部门的调查研究显示,与异常压力有关的拉张裂缝被方解石脉填充时的压力系数在1.3-1.4,这个系数就等同于上覆静岩压力的60%。正是因为异常高压流体的存在,才会导致泥岩储层中形成微拉张裂缝,这也成为了我国东部地区盘地在烃源岩附近产生泥岩裂缝性油气藏的重要因素。
综上所述,构造裂缝对于低渗透储层油气的储存和运移存在着重要的意义,它直接决定了低渗透储层油气的储蓄空间以及油气的产量运移规模,在区域构造裂缝、局部构造裂缝以及复合型构造裂缝的共同叠加下,能够有效形成良好的裂缝性储层。工作人员要对不同构造裂缝产生的原因展开科学的调查分析,充分掌握了解构造裂缝形成的主要原因。
[1]曾联波,史成恩,王永康等.鄂尔多斯盆地特低渗透砂岩储层裂缝压力敏感性及其开发意义 [J].中国工程科学,2009,9(11):35-38.
[2]彭红利,熊钰等.主曲率法在碳酸盐岩气藏储层构造裂缝预测中的应用研究[J].天然气地质学,2009,16(3):343:346.
[3]商琳,戴俊生,冯建伟,等.砂泥岩互层裂缝发育的地层厚度效应 [J].新疆石油地质2015,36(1):35-41.
[4]何雨丹,魏春光.裂缝型油气藏勘探评价面临的挑战及发展方向 [J].地球物理学进展,2010,4(2):537-543.
[5]徐会永,冯建伟,葛玉荣等.致密砂岩储层构造裂缝形成机制及定量预测研究进展 [J].地质力学学报,2013,19(4):377-384.
P54[文献码]B
1000-405X(2016)-3-12-1
李学明(1990~),男,硕士研究生(在读),研究方向为地质学(构造地质学)。
王乾,成都理工大学地质调查研究院副院长,硕士生导师,