致密砾岩储层微观裂缝特征及对储层的贡献

巩 磊, 曾联波, 陈树民, 高 帅, 张本健, 祖克威, 苗凤彬

(1.东北石油大学 黑龙江省普通高校科技创新团队断裂变形、封闭性及流体运移, 黑龙江 大庆 163318; 2.大庆石油管理局博士后科研工作站, 黑龙江 大庆 163453; 3.中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室, 北京 102249; 4.中国石油 西南油气田分公司 川西北气矿, 四川 江油 621709)



致密砾岩储层微观裂缝特征及对储层的贡献

巩 磊1, 2, 曾联波3, 陈树民2, 高 帅1, 张本健4, 祖克威3, 苗凤彬3

(1.东北石油大学 黑龙江省普通高校科技创新团队断裂变形、封闭性及流体运移, 黑龙江 大庆 163318; 2.大庆石油管理局博士后科研工作站, 黑龙江 大庆 163453; 3.中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室, 北京 102249; 4.中国石油 西南油气田分公司 川西北气矿, 四川 江油 621709)

摘 要:根据微观薄片分析, 结合岩芯资料、地表露头以及实验分析, 对川西前陆盆地北部九龙山地区致密砾岩储层微观裂缝的成因类型与特征、形成序列、有效裂缝的控制因素以及微观裂缝对储层的贡献进行了探讨。研究结果表明, 珍珠冲组致密砾岩储层微观裂缝可以分为穿砾缝、砾缘缝和砾内缝3种类型。微观裂缝以构造成因为主, 还有成岩成因微裂缝和原生微裂缝。微观裂缝的充填程度较弱, 绝大多数微观裂缝都属于有效裂缝。微观裂缝的有效性主要受裂缝的形成时间、后期溶蚀作用以及异常高压流体等因素的影响。微观裂缝的平均开度为11.0 μm, 平均面密度为0.85 cm/cm2, 反映研究区微观裂缝十分发育。微观裂缝的平均孔隙度为0.78%, 占储层总孔隙度的22.9%, 平均渗透率为3.18 mD, 说明微观裂缝是该区致密砾岩储层重要的储集空间。

关键词:微观裂缝; 成因类型; 有效性; 致密砾岩储层

项目资助: 国家自然科学青年基金(41502124)、中国博士后科学基金(2015M581424)和国家科技重大专项(2011ZX05003-002)联合资助。

0　引 言

裂缝不但是地下流体流动的重要通道, 而且是油气的重要储集空间(Nelson, 1985; 周文, 1998; 李茹等, 2006; 张义楷等, 2006; 曾联波等, 2007a; Zeng, 2010)。按裂缝的规模, 可以将裂缝分为宏观裂缝和微观裂缝两种类型。宏观裂缝是指可以在野外露头、钻井岩芯以及测井响应特征上直接观察和描述的裂缝, 其张开度一般大于50 μm(侯贵廷, 1994; Ortega et al., 2006; 南珺祥等, 2007; 曾联波等, 2007b; Zeng, 2010)。而微观裂缝须借助显微镜、扫描电镜等技术手段才能进行观察和描述, 其张开度通常小于50 μm, 主要在20 μm以内。微观裂缝的开度与孔喉直径处于同一量级, 虽然其渗流作用不如宏观裂缝, 但它却极大地改善了储层的孔隙结构和整体性能, 对致密储层的储渗具有重要意义(Nelson, 1985; 周文, 1998; Ortega et al., 2006; 曾联波等, 2007b)。与宏观裂缝相比, 在岩石中的微观裂缝一般更为发育, 并且它们是宏观裂缝的微观表现, 能够提供一些与之相关的宏观裂缝的信息, 可以利用这些信息来预测宏观裂缝参数(Dezayes et al., 2000; Ortega and Marrett, 2000; Ortega et al., 2006; Zeng, 2010)。微观裂缝还可以用作古应力指示计、应变计算以及变形时间的标记等(Ortega et al., 2006; Zeng, 2010)。因此, 微观裂缝的分布特征及其发育规律研究, 对致密储层评价及宏观裂缝发育规律的认识具有重要指导作用。

前人对致密砂岩储层、碳酸盐岩储层中宏观和微观裂缝的分布特征、控制因素以及渗流规律做了大量研究(周文等, 2008; 周新桂等, 2008; Zeng, 2010; 戴俊生等, 2011; Zeng et al., 2012; 董有浦等,2013; 鞠玮等, 2013; 赵文韬等, 2013), 但由于致密块状砾岩油气储集层比较少见, 仅在近年来对该类储层的宏观裂缝系统进行了探讨性的研究(巩磊等, 2012; 李跃刚等, 2012), 而对于微观裂缝的分布特征、有效裂缝的控制因素及其对致密砾岩储层的贡献尚不清楚。为此, 笔者以川西前陆盆地北部九龙山地区珍珠冲组致密砾岩储层为例, 对其微观裂缝的类型、有效性及其对储层的贡献进行了研究。

1　地质背景

九龙山构造位于川西前陆盆地北部, 北为米仓山台缘隆起, 西为龙门山逆冲推覆构造带, 南及东南边与苍溪–兴马向斜紧邻(图1)。研究区内断层不发育, 以北北东向逆断层为主, 断层规模不大, 断距一般为10～100 m, 在平面上呈雁行式排列(裴森奇等, 2008; 李跃刚等, 2012)。该区下侏罗统珍珠冲组为致密砾岩天然气储层, 地层厚度为130～210 m,埋深大于3000 m。沉积环境为冲积扇和扇三角洲前缘沉积(李跃刚等, 2012)。储层岩性以块状致密砾岩为主, 其次为岩屑砂岩。储层物性极差, 平均孔隙度为3.4%, 平均渗透率则小于0.1 mD。其储集空间以溶孔、晶间微孔和微裂缝为主, 偶见少量粒间孔和铸模孔。微裂缝是该区致密砾岩储层有效储集空间的重要组成部分, 微裂缝的发育程度对产能具有重要的控制作用。

2　微观裂缝类型与特征

根据岩芯铸体薄片和常规薄片上微观裂缝的分布特征, 可将致密砾岩储层的微观裂缝分为穿砾缝、砾缘缝和砾内缝3种类型(表1、图2)。按照微观裂缝的力学性质, 又可分为剪切缝、压扭缝和张性缝等类型,其中以剪切缝为主, 比例达85%, 其次为压扭缝, 张性缝数量较少, 主要和异常高压流体的存在有关。

2.1砾内缝

砾内缝主要分布在砾石内部, 它们的延伸长度较小, 没有切穿砾石的边缘(图2)。这类裂缝的规模小,但是密度大, 其开度一般小于10 μm。在成因上包括构造成因、成岩成因和原生裂缝。原生裂缝是指储层沉积以前的母岩中已形成的裂缝(图2a), 它们绝大部分已经被矿物全充填, 对储层的贡献小, 属于无效裂缝,只有在后期发生溶蚀作用以后, 才有可能形成有效的储集空间。构造裂缝是指受局部构造事件或区域构造应力场控制的裂缝(图2b、e)。成岩裂缝是成岩压实过程中砾石之间相互挤压形成的破碎缝(图2f)。构造成因砾内缝和成岩成因砾内缝的主要区别是: 成岩成因的砾内缝主要发育在相互接触挤压的砾石中, 而且裂缝面往往与砾石之间的接触面垂直; 而构造形成的砾内缝的规律性好, 方向性明显, 通常与构造成因的穿砾缝平行。由于受龙门山推覆构造带强烈的构造挤压作用的影响, 研究区大量的砾内缝主要是构造挤压形成的, 成岩成因的砾内缝数量比较少。

图1　九龙山构造珍珠冲组顶面构造图Fig.1 Top structure map of the Zhenzhuchong Formation in the Jiulongshan structure

表1　致密砾岩储层不同类型微观裂缝特征Table 1 Characteristics of different microfracture types in the compact conglomerate reservoirs

图2　微观裂缝类型及特征Fig.2 Types and characteristics of the micro-fractures

2.2 砾缘缝

砾缘缝主要沿着砾石的边缘分布, 通常称之为贴砾缝。砾缘缝的缝面为球面或近球面, 在薄片上显示为弧形(图2a、c), 这类裂缝规模小, 延伸短, 其开度一般小于10 μm, 少数被溶蚀以后可达20 μm。砾缘缝的成因与机械压实作用和后期强烈的构造挤压作用有关。此外, 由于研究区存在明显的异常流体高压, 可以使盆地出现拉张应力状态, 并形成拉张裂缝, 这些张性裂缝并未切割砾石, 而是沿砾石边缘分布, 形成砾缘缝。

2.3穿砾缝

穿砾缝是该区发育的最主要微观裂缝类型, 主要表现为构造成因的剪切裂缝, 它们广泛分布在各种岩性中, 方向性明显(图2a、d、e), 并常有矿物充填。此外, 还有一类成岩成因的穿砾缝, 它们主要发育在岩性界面上, 通常顺层面发育, 并具断续、弯曲、尖灭、分枝等分布特征。与砾内缝和砾缘缝相比, 其规模相对较大, 延伸较长, 不受砾石限制, 通常穿越两个砾石以上。其开度也比砾内缝和砾缘缝大, 一般小于50 μm, 主要为10～30 μm。此类裂缝溶蚀现象普遍, 溶蚀以后的开度可达50 μm以上。

3　微观裂缝的期次

裂缝既是有效的储集空间, 又是主要的渗流通道, 同时, 充填裂缝也为裂缝形成期次和形成时间的分析提供了地质依据(周文, 1998; 曾联波, 2008)。根据微观裂缝的充填序列和交切关系, 铸体薄片上可见相交的两组裂缝中, 一组被石英全充填, 而另一组未被充填的现象(图3a), 一组裂缝限制另一组裂缝(图3a)以及一组裂缝切割另一组裂缝(图3b)的现象, 说明研究区微观裂缝是分多期形成的。该区微观裂缝充填物的切割关系复杂, 主要有方解石切割石英、石英切割方解石以及方解石和石英切割沥青或碳质等现象。根据微观薄片分析, 并结合岩芯裂缝充填物的切割关系, 可以筛分出4次微观裂缝充填序列: 第一期主要为石英或碳质充填在原生裂缝中; 第二期主要为泥质或沥青充填在成岩裂缝中;第三期和和第四期主要为石英或方解石充填在构造裂缝中, 其充填程度依次变弱。

矿物流体包裹体保留了大量的成矿流体成分和性质, 对确定岩石的受热史, 推断油气运移及古地热场具有重要的作用(朱炎铭等, 2005)。根据裂缝充填物中包裹体的特征分析及均一温度测定, 可以得到充填物形成时的古温度, 帮助确定裂缝的形成期次及矿物充填期次(周文, 1998)。根据研究区珍珠冲组14个裂缝充填物(石英或方解石)样品的包裹体分析, 包裹体均一温度主要在90～105 ℃和120～ 135 ℃区间, 反映了两期主要的构造破裂与充填事件。综合地表露头、岩芯和薄片裂缝分析、构造及应力场演化分析(刘和甫等, 1994; 操成杰, 2005; 李跃刚等, 2012; 张小琼等, 2013)、埋藏史分析(陈杨等, 2011)(图4), 自珍珠冲组沉积以来, 研究区主要经历了两次较强的构造运动: 白垩纪末期和新近纪末期-早更新世末期(巩磊等, 2013), 并形成了两期构造裂缝, 两期矿物充填分别发生于这两期破裂事件之后。

图3　微观裂缝交切关系Fig.3 Crosscutting relationship of the micro-fractures

图4　九龙山构造珍珠冲组岩石破裂序列图Fig.4 Sequence of the fractures in the Zhenzhuchong Formation in the Jiulongshan structure

综上所述, 该区珍珠冲组储层微观裂缝主要分四期形成(图4): (1)原生裂缝是早期母岩中已形成的裂缝, 形成于侏罗纪以前; (2)在成岩过程中形成的成岩裂缝(砾内缝和砾缘缝)是第二期裂缝, 它们主要是在成岩压实过程中由于压实和压溶作用形成的砾缘缝以及砾内挤压破碎缝, 其形成时间从侏罗纪至古近纪早期; (3)早期构造裂缝, 主要形成于白垩纪末期的燕山晚期; (4)晚期构造裂缝, 主要形成于新近纪晚期的喜马拉雅期, 该时期构造应力明显增强, 强烈的构造挤压作用形成大量的构造裂缝, 系构造裂缝的主要形成时期。其中, 在燕山晚期和喜马拉雅期形成的构造裂缝是该区珍珠冲组的主要裂缝类型, 其发育程度控制了该区天然气的富集分布。

4　微观裂缝的有效性及其控制因素

裂缝形成以后, 在后期的成岩过程中往往被矿物充填, 从而使裂缝的体积变小, 有效性变差。根据裂缝中矿物的充填程度, 一般可分为未充填、半充填和全充填3种类型(Zeng, 2010; 曾联波等, 2012),其中半充填和未充填裂缝可以作为油气的储集空间和渗流通道, 为有效裂缝。根据薄片微观裂缝统计,该区微观裂缝未充填者占67.35%, 半充填者占11.60%, 全充填者占21.05%(图5), 反映该区微观裂缝的充填程度较弱, 绝大多数裂缝(78.95%)都属于有效裂缝。

根据岩芯、薄片、露头以及成像测井等资料, 研究区微观裂缝的发育程度主要受古构造应力场、砾石成分、砾石之间的接触关系、砾径、构造部位以及填隙物成分等因素控制(巩磊等, 2012), 而裂缝的有效性则主要受裂缝的形成时间、后期溶蚀作用强度以及异常高压流体等因素的影响。

图5　微观裂缝充填程度Fig.5 Filling degrees of the micro-fractures

根据微观薄片分析, 研究区致密砾岩储层微观裂缝具有相互切割和明显的多期形成的特点。早期形成的裂缝经历了更长时间的胶结作用, 容易被矿物全充填而成为无效裂缝(图6a), 而形成时间越晚的裂缝, 被充填的机率就越小, 更容易成为有效裂缝, 对致密储层的贡献大, 比如在母岩中早已形成的原岩裂缝(图2a中的砾内缝)已经几乎被全充填,为无效裂缝, 而后期形成的构造裂缝则多为有效裂缝。裂缝形成甚至是被充填以后, 还常会发生溶蚀作用, 形成沿裂缝分布的溶蚀孔洞, 后期的溶蚀作用越强烈, 裂缝的有效性就越好(图6b)。另外, 九龙山地区珍珠冲组存在明显的异常高压系统, 地层压力系数在1.7以上, 最大可达2.1(李跃刚等, 2012)。异常高压的存在, 不仅可以在挤压构造环境下形成透镜状分布的拉张裂缝(曾联波, 2008), 还可以使早期闭合的裂缝再次张开, 从而使裂缝的有效性变好(图6c、d)。

图6　九龙山构造珍珠冲组有效微观裂缝照片Fig.6 Effective micro-fractures in thin sections of the Zhenzhuchong Formation in the Jiulongshan structure

5　微观裂缝对储层的贡献

根据研究区7口井582块薄片的统计分析, 90%以上的薄片发育有微观裂缝, 反映微观裂缝在该区致密砾岩储层中普遍发育。统计结果表明(表2、图7), 含砾内缝和砾缘缝薄片数分别占裂缝薄片总数的85.1%和63.2%, 平均开度分别为6.2 μm和8.4 μm,平均面密度分别为0.23 cm/cm2和0.11 cm/cm2, 平均孔隙度分别为0.13%和0.10%, 平均渗透率分别为0.12 mD和0.20 mD。而含穿砾缝薄片数占总薄片数的35.1%(图7、8), 平均每块薄片见3.4条穿砾缝, 穿砾缝的开度主要分布在10～30 μm之间, 占75%, 峰值为10～20 μm, 占48%, 只有极少数溶蚀以后可以大于50 μm, 其比例小于5%。穿砾缝的面密度主要分布在0.30～0.70 cm/cm2之间, 峰值为0.50～0.60 cm/cm2,平均为0.51 cm/cm2, 说明该区储层微观裂缝十分发育。穿砾缝的孔隙度为0.1%～1.0%, 平均为0.55%;渗透率为0.1～10.5 mD, 平均为3.18 mD。微观裂缝总孔隙度平均为0.78%, 占储层总孔隙度的22.9%;总渗透率平均为3.50 mD。

图7　含裂缝薄片所占比例Fig.7 Proportion of thin sections containing microfractures

以上统计结果说明, 虽然砾内缝和砾缘缝的数量比较多, 分布也比较广泛, 但是由于它们主要发育于砾石内部或边缘, 规模和开度均较小, 而且这两类裂缝的连通性较差, 对储层的渗流作用小, 主要起储集空间的作用, 相当于基质孔隙系统。而穿砾缝的规模、开度和延伸长度较大, 除了可以作为重要的储集空间, 它们还沟通了砾内溶孔和砾间溶孔, 起到了渗流通道的作用。

表2　不同类型微观裂缝参数统计表Table 2 Parameters of different micro-fracture types in the compact conglomerate reservoirs

图8　珍珠冲组不同类型微观裂缝参数分布特征Fig.8 Characteristics of different types of micro-fractures in the Zhenzhuchong Formation

李跃刚等(2012)利用全直径岩芯分析和成像测井资料计算了研究区宏观裂缝的物性参数, 认为珍珠冲组宏观裂缝的孔隙度主要分布在0.40%～0.80%,平均为0.62%, 占储层总孔隙度的18.2%; 与裂缝伴生的溶蚀孔洞的平均孔隙度为1.64%; 宏观裂缝的渗透率主要分布在20.0～160.0 mD。作者的统计结果表明, 与宏观裂缝相比, 微观裂缝孔隙度略高于宏观裂缝孔隙度, 均占储层总孔隙度的20%左右, 说明宏观裂缝和微观裂缝均是致密砾岩储层的重要储集空间。而微观裂缝的渗透率虽然比基质孔隙的渗透率高2～3个数量级, 却远远小于宏观裂缝的渗透率, 反映微观裂缝主要是起储集空间和沟通粒间孔的作用, 宏观裂缝系统是致密砾岩储层渗透率的主要贡献者。

6　结 论

(1) 致密砾岩储层发育有穿砾缝、砾缘缝和砾内缝3种微观裂缝, 根据其成因, 又可分为原生裂缝、成岩裂缝和构造裂缝, 其中构造成因剪切穿砾缝为主要裂缝类型。原生裂缝形成于侏罗纪以前, 成岩裂缝的形成时间从侏罗纪至古近纪早期, 构造裂缝分两期形成, 形成时间分别为白垩纪末期和新近纪末期。

(2) 九龙山构造致密砾岩储层微观裂缝的充填程度较弱, 绝大多数裂缝(78.95%)属于有效裂缝。其有效性主要受裂缝的形成时期、后期溶蚀作用以及异常高压流体等因素的影响。晚期形成的裂缝被矿物充填的机率小, 有效性更好; 溶蚀作用可明显地增加裂缝的有效性; 异常流体高压作用可使裂缝重新裂开, 使裂缝的有效性变好。

(3) 九龙山构造致密砾岩储层微观裂缝平均孔隙度为0.78%, 占储层总孔隙度的22.9%左右, 说明微观裂缝是致密砾岩储层重要的储集空间。微观裂缝的渗透率虽然比基质孔隙的渗透率高2～3个数量级, 却远远小于宏观裂缝的渗透率, 反映微观裂缝主要是起储集空间和沟通砾间孔隙的作用, 宏观裂缝系统是致密砾岩储层渗透率的主要贡献者。

致谢： 川西北气矿张豫高工为微观薄片裂缝观察提出了很多宝贵意见。感谢北京大学侯贵廷教授和中国地质调查局周新桂研究员提出的宝贵修改意见。

参考文献(References):

操成杰. 2005. 川西北地区构造应力场分析与应用. 北京:中国地质科学院博士学位论文: 44–46.

陈杨, 刘树根, 李智武, 邓宾, 曾祥亮, 林杰. 2011. 川西前陆盆地晚三叠世早期物源与龙门山的有限隆升——碎屑锆石U-Pb年代学研究. 大地构造与成矿学, 35(2): 315–323.

戴俊生, 冯建伟, 李明, 王军. 2011. 砂泥岩间互地层裂缝延伸规律探讨. 地学前缘, 18(2): 277–283.

董有浦, 燕永锋, 肖安成, 吴磊, 徐波, 赵海峰, 李旭英. 2013. 岩层厚度对砂岩斜交构造裂缝发育的影响. 大地构造与成矿学, 37(3): 384–392.

巩磊, 曾联波, 裴森奇, 张本健, 高志勇, 祖克威, 李洪林. 2013. 九龙山构造须二段致密砂岩储层裂缝特征及成因. 地质科学, 48(1): 217–226.

巩磊, 曾联波, 张本健, 祖克威, 尹宏, 马华灵. 2012. 九龙山构造致密砾岩储层裂缝发育的控制因素. 中国石油大学学报(自然科学版), 36(6): 6–12.

侯贵廷. 1994. 裂缝的分形分析方法. 应用基础与工程科学学报, 2(4): 299–305.

鞠玮, 侯贵廷, 黄少英, 任康绪. 2013. 库车坳陷依南–吐孜地区下侏罗统阿合组砂岩构造裂缝分布预测. 大地构造与成矿学, 37(4): 592–602.

李茹, 梁书义, 周瑶琪, 李晓清. 2006. 济阳坳陷车西地区下古生界储层裂缝参数特征与裂缝类型. 大地构造与成矿学, 30(4): 463–469.

李跃纲, 巩磊, 曾联波, 马华灵, 杨华, 张本健, 祖克威. 2012. 四川盆地九龙山构造致密砾岩储层裂缝特征及其贡献. 天然气工业, 32(1): 22–26.

刘和甫, 梁慧社, 蔡立国, 沈飞. 1994. 川西龙门山冲断系构造样式与前陆盆地演化. 地质学报, 68(2): 101–118. 珺

南祥, 王素荣, 姚卫华, 卢燕. 2007. 鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长6-8特低渗透储层微裂缝研究. 岩性油气藏, 19(4): 40–44.

裴森奇, 戴鸿鸣, 杨跃明, 李跃刚, 段勇. 2008. 川西北九龙山构造须二段储层演化特征. 天然气工业, 28(2): 51–53.

曾联波. 2008. 低渗透砂岩储层裂缝的形成与分布. 北京:科学出版社: 5–32.

曾联波, 李跃纲, 王正国, 李梅. 2007a. 川西南部须二段低渗透砂岩储层裂缝类型及其形成序列. 地球科学——中国地质大学学报, 32(2): 194–200.

曾联波, 李跃纲, 王正国, 陈古明, 李梅. 2007b. 邛西构造须二段特低渗透砂岩储层微观裂缝的分布特征.天然气工业, 27(6): 45–47.

曾联波, 巩磊, 祖克威, 唐小梅, 王铁成, 王成刚, 许文国. 2012. 柴达木盆地西部古近系储层裂缝有效性的影响因素. 地质学报, 86(11): 1809–1814.

张小琼, 单业华, 聂冠军, 倪永进. 2013. 中生代川东褶皱带的数值模拟: 滑脱带深度对地台盖层褶皱型式的影响. 大地构造与成矿学, 37(4): 622–632.

张义楷, 周立发, 党犇, 白斌. 2006. 鄂尔多斯盆地中东部三叠系、侏罗系露头区裂缝体系展布特征. 大地构造与成矿学, 30(2): 168–173.

赵文韬, 侯贵廷, 孙雄伟, 鞠玮, 申银民, 任康绪, 叶茂林. 2013. 库车东部碎屑岩层厚和岩性对裂缝发育的影响. 大地构造与成矿学, 37(4): 603–610.

周文. 1998. 裂缝性油气储集层评价方法. 成都: 四川科学技术出版社: 78–107.

周文, 张银德, 王洪辉, 祁华忠, 牛会玲. 2008. 楚雄盆地北部T3-J地层天然裂缝形成期次确定. 成都理工大学学报(自然科学版), 35(2): 121–126.

周新桂, 张林炎, 范昆. 2008. 吴旗探区长61储层构造裂缝特征及分布规律. 吉林大学学报(地球科学版), 38(1): 43–49.

朱炎铭, 秦勇, 王猛, 闫宝珍. 2005. 矿物流体包裹体分析及其在石油地质研究中的应用. 中国矿业大学学报, 34(2): 184–187.

Dezayes C, Villemin T and Pêcher A. 2000. Microfracture pattern compared to core-scale fractures in the borehole of Soultz-sous-Forêts granite, Rhine graben, France. Journal of Structural Geology, 22: 723–733.

Nelson R A. 1985. Geologic Analysis of Naturally Fractured Reservoirs. Houston: Gulf Publishing Company: 1–26.

Ortega O J and Marrett R A. 2000. Prediction of macrofracture properties using microfracture information, Mesaverde Group sandstones, San Juan basin, New Mexico. Journal of Structural Geology, 22: 571–588.

Ortega O J, Marrett R A and Loubach S E. 2006. A scale-independent approach to fracture intensity and average spacing measurement. AAPG Bulletin, 90: 193–208.

Zeng L B. 2010. Microfracturing in the Upper Triassic Sichuan Basin tight gas sandstones: Tectonic, overpressuring, and diagenetic origins. AAPG Bulletin, 94: 1811–1825.

Zeng L B, Tang X M, Wang T C and Gong L. 2012. The influence of fracture cements in tight Paleogene saline lacustrine carbonate reservoirs, Western Qaidam Basin, Northwest China. AAPG Bulletin, 96: 2003–2017.

Characteristics of Micro-fractures and Contribution to the Compact Conglomerate Reservoirs

GONG Lei1, 2, ZENG Lianbo3, CHEN Shumin2, GAO Shuai1, ZHANG Benjian4, ZU Kewei3and MIAO Fengbin3
(1. Science and Technology Innovation Team on Fault Deformation, Sealing and Fluid Migration, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, Heilongjiang, China; 2. Postdoctoral Research Station of Daqing Petroleum Administration Bureau, Daqing 163453, Heilongjiang, China; 3. State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing 102249, China; 4. Northwest Sichuan Gas Field, Southwest Oil and Gas Field Branch, PCL, Jiangyou 621709, Sichuan, China)

Abstract:Based on microscopic thin section analysis and in combination with filed observation, core logging, and experimental results, we investigated the genetic types and validity of micro-fractures in the compact conglomerate of the Zhenzhuchong Formation in the Jiulongshan structure in the north of western Sichuan foreland basin, and discussed their contribution to reservoirs. Three types of micro-fractures, i.e. intragranular, gravel edge, and transgranular fractures, are developed in the compact conglomerate reservoirs of the Zhenzhuchong Formation, and their genetic types are dominated by structural micro-fractures, followed by diagenetic micro-factures and pre-existing micro-fractures. Few of these micro-fractures are filled with minerals, so most of the micro-fractures are effective. The validity of micro-fractures is affected by the age of fractures, dissolution and abnormal pressure. The average aperture of micro-fractures is 11.0 μm and the mean areal density is 0.85 cm/cm2, which illustrate that micro-fractures are well developed in the study area. The average porosity of micro-fractures is 0.78%, which accounts for 22.9% of the reservoir total porosity; and the average permeability is 3.18 mD, which reflects that the micro-fractures are the major storage space in the study area.

Keywords:micro-fractures; original types; validity; tight conglomerate reservoirs

中图分类号:P542; TE121.2

文献标志码:A

文章编号:1001-1552(2016)01-0038-009

收稿日期:2013-12-19; 改回日期: 2014-04-28

第一作者简介:巩磊(1985–), 男, 博士, 副教授, 从事亚地震断层和裂缝形成、分布及预测方面教学和科研工作。Email: kcgonglei@foxmail.com