孫維鳳，宋 巖,3，公言杰，桂麗黎

(1. 中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2. 提高石油采收率國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；3. 中國石油大學(xué)(北京)非常規(guī)天然氣研究院，北京 102249)

青西油田下溝組構(gòu)造裂縫發(fā)育特征與分布預(yù)測(cè)

孫維鳳1,2，宋 巖1,2,3，公言杰1,2，桂麗黎1,2

(1. 中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2. 提高石油采收率國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；3. 中國石油大學(xué)(北京)非常規(guī)天然氣研究院，北京 102249)

青西油田下白堊統(tǒng)下溝組低孔低滲泥云巖是該區(qū)主要的儲(chǔ)集層，其中構(gòu)造裂縫是油氣滲流的重要通道和儲(chǔ)集空間。本次研究首先基于巖心及成像測(cè)井資料分析和構(gòu)造裂縫的發(fā)育特征，然后在巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試的基礎(chǔ)上，考慮斷層對(duì)構(gòu)造裂縫形成的影響，采用三維有限元法對(duì)青西油田主要裂縫形成期的古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，并預(yù)測(cè)出青西油田下白堊統(tǒng)下溝組構(gòu)造裂縫的分布規(guī)律。預(yù)測(cè)結(jié)果表明：在青西油田的東部和西部存在兩個(gè)構(gòu)造裂縫發(fā)育區(qū)，尤其是在窿10井和柳102井等附近，構(gòu)造裂縫較為發(fā)育，而中部地區(qū)構(gòu)造裂縫相對(duì)不發(fā)育。本次研究可為該區(qū)下溝組構(gòu)造裂縫評(píng)價(jià)和油氣勘探提供新的地質(zhì)依據(jù)和指導(dǎo)。

構(gòu)造裂縫 預(yù)測(cè) 低孔低滲泥云巖儲(chǔ)層 下白堊統(tǒng)下溝組 青西油田

Sun Wei-feng, Song Yan, Gong Yan-jie, Gui Li-li. Characteristics and distribution prediction of structural fissures in the Lower Cretaceous Xiagou Formation in the Qingxi oilfield [J]. Geology and Exploration, 2014, 50(6):1181-1189.

構(gòu)造裂縫是油氣儲(chǔ)集的重要形式，在巖石中因構(gòu)造應(yīng)力作用而產(chǎn)生的構(gòu)造裂縫系統(tǒng)是油氣的主要儲(chǔ)集空間和滲流通道(彭紅利等，2005；萬永平等，2010)。構(gòu)造裂縫的研究方法多樣(Murray，1968；曾錦光等，1982；Walsh，1993；侯貴廷，1994；丁中一等，1998)，既可以通過探討構(gòu)造形變主曲率與構(gòu)造裂縫發(fā)育的關(guān)系，提出裂縫性巖體的力學(xué)模型(Murray，1968)；又可以將地質(zhì)基礎(chǔ)與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬緊密結(jié)合，應(yīng)用巖石破裂準(zhǔn)則進(jìn)行構(gòu)造裂縫定量研究與預(yù)測(cè)(丁中一等，1998；周新桂等，2003；鞠瑋等，2013)；也可以從分形角度對(duì)構(gòu)造裂縫進(jìn)行定量化研究分析(Walsh，1993；侯貴廷，1994；鞠瑋等，2011)。

研究區(qū)主要儲(chǔ)集層段為下白堊統(tǒng)下溝組泥云巖，埋深約4000 m，基質(zhì)孔隙度小于5%，滲透率小于0.5×10-3μm2，屬典型的低孔、特低滲儲(chǔ)集層(楊紅梅等，2004)。構(gòu)造裂縫的發(fā)育會(huì)改善下溝組泥云巖儲(chǔ)集層對(duì)油氣等流體的滲流和儲(chǔ)集能力(趙應(yīng)誠等，2005；孫星等，2011；吳豐等，2012)。因此，本次研究首先分析青西油田下白堊統(tǒng)下溝組構(gòu)造裂縫的發(fā)育特征，然后在巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試的基礎(chǔ)上，考慮斷層對(duì)構(gòu)造裂縫形成的影響，對(duì)主裂縫形成期的古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，預(yù)測(cè)出構(gòu)造裂縫的分布情況，以期為該區(qū)油氣勘探提供新的地質(zhì)參考和依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

青西油田位于甘肅省玉門市以西約40 km，西南緊依祁連山北麓，西北至紅柳峽，東南抵玉門鴨兒峽油田(石蘭亭等，2008)。油田主體部分屬于酒泉盆地酒西坳陷青西凹陷南部窟窿山背斜構(gòu)造(圖1)，勘探面積約80 km2。平均地表海拔2500 m左右，南部為丘陵及陡峭的石山區(qū)，北部為平坦戈壁，總體呈南高北低的沖積低緩斜坡。青西油田屬于典型的箕狀斷陷盆地，由于北祁連山不斷向盆地逆沖推覆，盆地南部發(fā)育北西向沖斷片，中部發(fā)育北東向展布的走滑斷層(師永民等，2004)。

圖1 青西凹陷構(gòu)造圖(據(jù)玉門油田2002年資料編)Fig. 1 Structural map of the Qingxi Sag(base on data from Yumen Oilfield, 2002)1-喜馬拉雅期逆掩推覆斷層；2-喜馬拉雅期走滑斷層；3-控盆邊界斷層；4-次級(jí)正斷層；5-推測(cè)控盆斷層；6-井位及編號(hào)；7-斷層及編號(hào)：Ⅰ-509斷層；Ⅱ-青北斷層；Ⅲ-盆地南緣斷層1-overthrust nappe fault in Himalayan; 2-strike-slip faults in Himalayan; 3-boundary fault-controlled basin; 4-secondary normal faults; 5-inferred fault-controlled fault; 6-well location and number; 7-fault and number: Ⅰ-509 fault; Ⅱ-Qingbei fault; Ⅲ-south margin alfault

青西油田油氣主要產(chǎn)自下白堊統(tǒng)下溝組，泥云巖是最有利的儲(chǔ)集巖，包括泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖及白云巖。主要儲(chǔ)集層段下溝組自下而上劃分為 K1g0，K1g1，K1g2和 K1g3，油藏埋深為3700～4610 m。儲(chǔ)集空間主要為裂縫，其次為溶蝕孔、洞，為典型的裂縫型儲(chǔ)集層(馬國福等，2002；劉戰(zhàn)君，2003；鄭應(yīng)釗等，2011)。油藏具有斷層發(fā)育，儲(chǔ)集體巖性復(fù)雜多樣，非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)集空間多樣化等特點(diǎn)，油藏呈斷塊分布(鄭應(yīng)釗等，2011)。

根據(jù)巖心分析，下白堊統(tǒng)下溝組儲(chǔ)集層基質(zhì)孔隙度和滲透率較小(杜文博等，2003；周曉峰等，2006；吳豐等，2012)，屬于低孔低滲致密儲(chǔ)層。構(gòu)造裂縫的發(fā)育和分布對(duì)改善儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能具有重要的影響，研究?jī)?chǔ)集層構(gòu)造裂縫的分布特征與發(fā)育規(guī)律，對(duì)儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)和指導(dǎo)油氣勘探具有重要意義。

2 構(gòu)造裂縫發(fā)育及分布特征

根據(jù)取心井下溝組巖心裂縫的觀察與統(tǒng)計(jì)，結(jié)合成像測(cè)井構(gòu)造裂縫的資料分析(圖2) ，該區(qū)下溝組裂縫類型主要有構(gòu)造裂縫、構(gòu)造溶蝕縫、成巖縫及微裂縫等，其中構(gòu)造裂縫的總體特點(diǎn)是：(1) 裂縫以水平縫和垂直縫為主；(2) 裂縫處于未充填-充填狀態(tài)，充填物主要為方解石、黃鐵礦、白云石等；(3) 裂縫產(chǎn)狀規(guī)律性較好，發(fā)育北北東和北西西向兩組，裂縫裂面多見垂直狀擦痕、階步。

圖2 青西油田下溝組構(gòu)造裂縫巖心照片及成像測(cè)井顯示(紅色-自然裂縫；綠色-誘導(dǎo)縫)Fig. 2 Cores photos and imaging logging of tectonic fractures in the Xiagou Formation of the Qingxi Oilfield(red-natural fracture, green-induced fracture)

另外，據(jù)杜文博等(2003)的研究，區(qū)內(nèi)構(gòu)造裂縫主要形成于燕山期和喜馬拉雅期構(gòu)造活動(dòng)，其中燕山運(yùn)動(dòng)末期形成的構(gòu)造裂縫多數(shù)已被礦物充填-半充填，對(duì)儲(chǔ)集層物性改善不明顯，有效性差；而喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)期形成的構(gòu)造裂縫以層間縫、斜交縫和高角度縫為主，呈半充填-未充填(杜文博等，2003)。

青西油田裂縫大多由后期構(gòu)造變形所成，部分可能是早期裂縫經(jīng)后期構(gòu)造變形改造所致，裂縫開啟性好，寬約1～3 mm，最大可達(dá)15 mm，根據(jù)巖心觀察和分析資料，下溝組儲(chǔ)集層中孤立的孔洞被原油、黃鐵礦等的充填程度較低，而在裂縫發(fā)育處及沿縫壁分布的孔洞，充填程度較高。巖心觀察時(shí)能看到裂縫處瀝青殘留。

3 構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬

應(yīng)用有限元法進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算應(yīng)力場(chǎng)(譚成軒等，1997；魏國齊等，2000；Juetal.，2013)，是一種近似求解一般連續(xù)問題的數(shù)值求解法，其基本思路是將一個(gè)地質(zhì)體離散成有限個(gè)連續(xù)的單元，單元之間以節(jié)點(diǎn)連接，每個(gè)單元賦予其實(shí)際的巖石力學(xué)參數(shù)，用構(gòu)造插值函數(shù)求得每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的位移，進(jìn)而計(jì)算每個(gè)單元內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變值(丁文龍等，2011)。

據(jù)前分析可知，燕山期構(gòu)造裂縫多被充填，有效性較差，而喜山期構(gòu)造裂縫多未充填，且青西油田的構(gòu)造裂縫多是后期構(gòu)造變形所成(周曉峰等，2006)，因此，本次研究主要是針對(duì)喜山期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，進(jìn)行數(shù)值模擬研究，模擬過程采用有限元軟件Ansys 13.0系統(tǒng)。

3.1 地質(zhì)模型及巖石力學(xué)參數(shù)

控制裂縫形成的地質(zhì)因素主要為構(gòu)造和巖性等因素，其中巖性是控制裂縫發(fā)育的基礎(chǔ)，構(gòu)造作用是控制裂縫發(fā)育的關(guān)鍵(王允誠，1999)。因此，建立三維地質(zhì)模型，可以將上述因素加以考慮，比二維模型更能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)構(gòu)造裂縫的發(fā)育程度和分布規(guī)律。依據(jù)青西油田下白堊統(tǒng)下溝組頂面構(gòu)造圖(圖3)，結(jié)合該區(qū)的地質(zhì)剖面特征，建立研究區(qū)的三維地質(zhì)模型(圖4)。

圖3 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組K1g1頂面構(gòu)造圖(據(jù)陳建軍等，2004)Fig. 3 Top structure maps of the K1g1 in the Qingxi Oilfield(after Chen et al.,2004)1-逆斷層；2-構(gòu)造等高線；3-工業(yè)油流井；4-油氣顯示井1-thrust fault; 2-structural contour; 3-commercial oil flow well; 4-oil and gas show well

在14塊樣品巖石力學(xué)測(cè)試的基礎(chǔ)上，確定模型中所用的巖石力學(xué)參數(shù)(表1)。

3.2 邊界力作用方式與約束條件

應(yīng)用黏滯剩磁、波速各向異性、井孔崩落、鉆井誘導(dǎo)縫分析、熱應(yīng)變恢復(fù)等測(cè)量方法，綜合確定青西油田的地應(yīng)力方向?yàn)椋核阶畲笾鲬?yīng)力優(yōu)勢(shì)方向?yàn)?5°～32°。采用差應(yīng)變測(cè)試及井孔崩落兩種方法，進(jìn)行地應(yīng)力數(shù)值大小的模擬計(jì)算，結(jié)果基本一致：水平最大主地應(yīng)力梯度為0.023 MPa/m，水平最小主地應(yīng)力梯度為0.019 MPa/m，垂向主地應(yīng)力梯度平均為0.027 MPa/m(張虎俊，2009)(表2)。

圖4 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組三維地質(zhì)模型Fig. 4 Three dimensional geological model of the Xiagou Formation in the Qingxi Oilfield1-斷層；2-工區(qū)邊界1-fault; 2-the boundary of study area表1 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組巖石力學(xué)參數(shù) (據(jù)張虎俊，2009)Table 1 Rock mechanics parameters of the Xiagou Formation in the Qingxi Oilfield(after Zhang, 2009)

單元密度ρ(kg/m3)楊氏模量E(GPa)泊松比υK1g2.682.3580.28斷層2.001.3000.30外圍地層2.502.1000.25

因此，根據(jù)地應(yīng)力大小及方向，施加最大水平主應(yīng)力方向30°～210°，大小為96.6 MPa；最小水平主應(yīng)力方向120°～300°，大小為80.1 MPa；垂直應(yīng)力113.6 MPa。為防止模型發(fā)生移動(dòng)并獲得收斂的結(jié)果，因此固定模型的底面。

3.3 應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果

通過Ansys 13.0有限元軟件的模擬，得到研究區(qū)最大主應(yīng)力分布等值線圖(圖5)和最小主應(yīng)力分布等值線圖(圖6)。研究區(qū)最大主應(yīng)力(σ1)大小為85～115MPa，且均為擠壓應(yīng)力(圖5；負(fù)號(hào)表示擠壓應(yīng)力，正號(hào)表示拉張應(yīng)力，下同)，在斷層帶附近較大，遠(yuǎn)離斷層帶的區(qū)域則略?。欢钚≈鲬?yīng)力(σ3)大小為61.5～48.0MPa，其分布規(guī)律同σ1相似(圖6)。

表2 應(yīng)變法測(cè)試最大地應(yīng)力值結(jié)果(據(jù)張虎俊，2009)Table 2 The maximum geostress values obtained from the strain method(after Zhang, 2009)

注：通過差應(yīng)變分析測(cè)試(即對(duì)試樣進(jìn)行室內(nèi)三維試驗(yàn))確定就地主應(yīng)變的方向及大小，并由此確定地主應(yīng)力的方向及大小。

圖5 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組喜山期最大主應(yīng)力分布圖Fig.5 The maximum principal stress distribution map of the Xiagou Formation in the Himalayan period1-斷層；2-井號(hào)1-fault; 2-well name

圖6 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組喜山期最小主應(yīng)力分布圖Fig.6 The minimum principal stress distribution map of the Xiagou Formation in the Himalayan period1-斷層；2-井號(hào)1-fault; 2-well name

4 構(gòu)造裂縫分布預(yù)測(cè)

目前，儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫發(fā)育和分布情況的預(yù)測(cè)研究已經(jīng)形成了許多觀點(diǎn)和研究方法(丁中一，1998；宋惠珍等，1999；周新桂等，2003；Juetal.，2014)，主要有巖石破裂法、主曲率法、能量法以及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法等，其中能量法主要認(rèn)為具有相對(duì)較高應(yīng)變能的巖石比同樣厚度但是較低應(yīng)變能的巖石有更多的裂縫(Price, 1996)。本次構(gòu)造裂縫分布定量預(yù)測(cè)主要是采用能量法定量預(yù)測(cè)構(gòu)造裂縫發(fā)育程度。

彈性變形固體內(nèi)任一單元的應(yīng)變比能用主應(yīng)力表示為：

(1)

式中：E為楊氏模量(MPa)；υ為泊松比。

應(yīng)變比能可以分為體積改變比能(uv)和形狀改變比能(ud)。

(2)

(3)

構(gòu)造裂縫的發(fā)育程度與形狀改變有關(guān)，三維構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬給出的Von Mises應(yīng)力(uvon)為形狀改變比能理論的等效值。一般認(rèn)為，Von Mises應(yīng)力越大，構(gòu)造裂縫越發(fā)育。因此，可以根據(jù)Von Mises應(yīng)力的分布預(yù)測(cè)構(gòu)造裂縫發(fā)育的程度(石勝群，2008)。

(4)

根據(jù)青西油田下溝組Von-Mises應(yīng)力分布的特征，可以發(fā)現(xiàn)在青西油田的東部和西部存在兩個(gè)構(gòu)造裂縫發(fā)育區(qū)，尤其是在窿10井和柳102井等區(qū)域，構(gòu)造裂縫較為發(fā)育，而中部構(gòu)造裂縫相對(duì)不發(fā)育(圖7)。

圖7 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組Von-Mises應(yīng)力分布圖Fig.7 The Von-Mises stress distribution map of the Xiagou Formation in the Himalayan period1-斷層；2-井號(hào)1-fault; 2-well name

然后，據(jù)Von-Mises應(yīng)力值的大小，提出研究區(qū)下溝組構(gòu)造裂縫發(fā)育評(píng)價(jià)指標(biāo)(表3)。Von-Mises應(yīng)力值越大，其等級(jí)越高，對(duì)應(yīng)的構(gòu)造裂縫越發(fā)育。

表3 青西油田構(gòu)造裂縫發(fā)育評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 3 Evaluation Index for the tectonic fractures in the Qingxi Oilfield

由上述指標(biāo)，在研究區(qū)下溝組可劃分出兩個(gè)Ⅰ級(jí)和三個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造裂縫發(fā)育區(qū)(圖8)，此五個(gè)地區(qū)Von-Mises應(yīng)力值較高，儲(chǔ)集層構(gòu)造裂縫發(fā)育程度較高，進(jìn)而儲(chǔ)集層儲(chǔ)集物性相對(duì)較好，這已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中得到了驗(yàn)證。

圖8 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組構(gòu)造裂縫發(fā)育程度評(píng)價(jià)圖Fig. 8 The evaluation map of tectonic fractures of the Xiagou Formation in the Qingxi Oilfield1-斷層；2-井號(hào)；3-構(gòu)造裂縫發(fā)育區(qū)1-fault; 2-well name; 3-tectonic fracture development zone

5 討論

5.1 預(yù)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)

通過對(duì)窿6區(qū)塊和窿8區(qū)塊巖心構(gòu)造裂縫統(tǒng)計(jì)(表4和圖9)，結(jié)果顯示：構(gòu)造裂縫的線密度與利用能量法預(yù)測(cè)的能量值基本呈正相關(guān)關(guān)系，建立二者之間的關(guān)系：

y=0.684x-1.902 (R2=0.8986)

(5)

式中：y為實(shí)測(cè)構(gòu)造裂縫密度(條/m)；x為Von-Mises應(yīng)力值(MPa)；R為相關(guān)系數(shù)。

由上可知，構(gòu)造裂縫密度與Von-Mises應(yīng)力值具有很好的線性關(guān)系，并且相關(guān)系數(shù)較高，從而說明預(yù)測(cè)結(jié)果較為可信。

5.2 巖性與構(gòu)造裂縫發(fā)育的關(guān)系

裂縫的形成除了與古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)有關(guān)外，還與儲(chǔ)層的巖性等內(nèi)部因素有關(guān)，巖性等內(nèi)部因素影響著裂縫發(fā)育的密度及分布等。

對(duì)窿6、窿8兩個(gè)區(qū)塊不同巖性裂縫發(fā)育情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖10)，結(jié)果顯示，白云質(zhì)泥巖和泥質(zhì)白云巖裂縫相對(duì)較發(fā)育，而泥巖、泥灰?guī)r裂縫發(fā)育較差。這可能是因?yàn)榘自瀑|(zhì)泥巖和泥質(zhì)白云巖含脆性礦物較多引起的。

表4 青西油田窿6和窿8區(qū)塊下溝組構(gòu)造裂縫密度與 Von-Mises應(yīng)力值統(tǒng)計(jì)表Table 4 Tectonic fracture density of the Xiagou For mation and the Von-Mises stress in the Long 6 and Long 8 areas of the Qingxi Qilfield

圖9 窿6和窿8區(qū)塊下溝組構(gòu)造裂縫密度與Von-Mises應(yīng)力擬合關(guān)系Fig. 9 The relationship between fracture density of the Xiagou Formation and the Von-Mises stress value in the Long 6 and Long 8 areas

圖10 窿6和窿8區(qū)塊下溝組不同巖性構(gòu)造裂縫發(fā)情況Fig. 10 The development of tectonic fractures in different Xiagou Formation lithologies in the Long 6 and Long 8 areas

5.3 構(gòu)造裂縫與油氣富集關(guān)系

一般而言，構(gòu)造裂縫的發(fā)育對(duì)油氣的富集具有積極的作用，油氣的富集以及試井的產(chǎn)能往往與儲(chǔ)層裂縫系統(tǒng)的有效性，即充填程度、連通性、力學(xué)性質(zhì)和外界流體壓力等因素相關(guān)，裂縫未充填并且連通性較好的儲(chǔ)層在一定的條件下油氣富集度和試井產(chǎn)能往往也會(huì)較高(張林炎，2007)。

通過對(duì)窿6、窿8區(qū)塊裂縫統(tǒng)計(jì)(圖11)，結(jié)果顯示裂縫密度與產(chǎn)量密切相關(guān)，兩者基本呈正相關(guān)關(guān)系。裂縫密度大于1條/m，一般能獲得高產(chǎn)(>60t/天)，裂縫密度0.5～1條/m，一般可獲得中產(chǎn)(20～60t/天)，裂縫密度小于0.5條/m，一般產(chǎn)能較低(<20t/天)。

圖11 青西油田窿6和窿8區(qū)塊裂縫與產(chǎn)量關(guān)系圖Fig. 11 Relationship between the fracture density and well productivity in the Long 6 and Long 8 areas of the Qingxi Oilfield

當(dāng)然，也不排除裂縫對(duì)油氣聚集的破壞作用，由于油氣源的供給有限，如果裂縫發(fā)育溝通到地表，會(huì)導(dǎo)致油氣的逸散。

6 結(jié)論

本次研究基于巖心和成像測(cè)井的研究獲取青西油田下溝組構(gòu)造裂縫發(fā)育特征，然后在巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試的基礎(chǔ)上，考慮斷層對(duì)構(gòu)造裂縫形成的影響，對(duì)青西油田主裂縫形成期的古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，預(yù)測(cè)出青西油田下白堊統(tǒng)下溝組構(gòu)造裂縫的分布情況，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)影響構(gòu)造裂縫發(fā)育的因素進(jìn)行了分析和探討。獲得如下結(jié)論：

(1) 通過對(duì)構(gòu)造裂縫發(fā)育特征的研究，發(fā)現(xiàn)：該區(qū)下溝組裂縫類型為構(gòu)造裂縫、構(gòu)造溶蝕縫、成巖縫及微裂縫等；構(gòu)造裂縫主要形成于燕山期和喜馬拉雅期構(gòu)造活動(dòng)，其中燕山運(yùn)動(dòng)末期形成的構(gòu)造裂縫多數(shù)被充填，儲(chǔ)層物性有效性差，喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)期形成的構(gòu)造裂縫以層間縫、斜交縫和高角度縫為主，呈半充填-未充填。

(2) 構(gòu)造預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，在青西油田的東部和西部存在兩個(gè)構(gòu)造裂縫發(fā)育區(qū)，在窿10井和柳102井等區(qū)域，構(gòu)造裂縫較為發(fā)育，而中部構(gòu)造裂縫相對(duì)不發(fā)育。根據(jù)Von-Mises應(yīng)力值評(píng)價(jià)指標(biāo)，在研究區(qū)劃分出兩個(gè)Ⅰ級(jí)和三個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造裂縫發(fā)育區(qū)。

(3) 青西油田下白堊統(tǒng)下溝組內(nèi)不同巖性會(huì)對(duì)構(gòu)造裂縫的發(fā)育產(chǎn)生影響，通過分析發(fā)現(xiàn)：白云質(zhì)泥巖和泥質(zhì)白云巖儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫相對(duì)較發(fā)育。此外，構(gòu)造裂縫發(fā)育密度與產(chǎn)量也呈現(xiàn)較好的正相關(guān)關(guān)系，構(gòu)造裂縫越發(fā)育，其產(chǎn)量也越好。

總之，本次研究成果可為研究區(qū)低滲透儲(chǔ)集層裂縫分布概念模型、裂縫孔隙度計(jì)算模型的建立提供基礎(chǔ)資料，同時(shí)也可為該區(qū)下溝組構(gòu)造裂縫評(píng)價(jià)和油氣勘探提供新的地質(zhì)依據(jù)和指導(dǎo)。

致謝 感謝評(píng)審老師對(duì)本文提出的建設(shè)性意見，玉門油田提供了部分巖心和成像測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，在此一并致謝！

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Characteristics and Distribution Prediction of Structural Fissures in the Lower Cretaceous Xiagou Formation in the Qingxi Oilfield

SUN Wei-feng1,2, SONG Yan1,2,3, GONG Yan-jie1,2,GUI Li-li1,2

(1.ResearchInstituteofPetroleumExploration&Development,Beijing100083;2.StateKeyLaboratoryofEnhancedOilRecovery,Beijing100083;3.CollegeofUnconventionalNaturalGas,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249)

The Lower Cretaceous Xiagou low porosity and low permeability argillaceous dolomite formation is the main reservoir in the Qingxi oilfield, where structural fissures serve as important migration pathways and accumulation spaces. This work analyzed the characteristics of these fissures based on cores and imaging logging data. Then considering the influence of faults on the fracture formation, a 3D finite element method was applied to simulate the paleostress field when fissures formed and predict the distribution of fissures in the Xiagou Formation on the basis of rock mechanical tests. The modeling results show that the zones with concentrating fissures are distributed in the east and west, respectively, especially around the wells Long10 and Liu102. While the middle potion of the oilfield hosts relatively few fissures. These study results can provide new geological evidence for the fissure assessment and hydrocarbon exploration in the Xiagou Formation of the oilfield.

structural fissure, prediction, low porosity and low permeability argillaceous dolomite, Lower Cretaceous Xiagou Formation, Qingxi Oilfield

2014-04-14；[修改日期]2014-08-21；[責(zé)任編輯]郝情情。

中國石油重大科技專項(xiàng)《玉門探區(qū)非常規(guī)油氣勘探開發(fā)目標(biāo)優(yōu)選》(編號(hào) 2012E-3303)資助。

孫維鳳(1986年-)，女，中國石油勘探開發(fā)研究院博士研究生，主要從事油氣成藏研究。E-mail: sunweifeng1986@163.com。

TE121

A

0495-5331(2014)06-1181-09