郭 惠,趙紅格,李 瑩,雷琳琳,汪 建,李 俊,邵曉州
1.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系,西安 710069;2.西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安 710069;3.中國石油 長慶油田公司 勘探開發(fā)研究院,西安 710021;4.中國石油集團(tuán)測井有限公司 測井地質(zhì)研究院,西安 710077
鄂爾多斯盆地三疊系延長組作為重要含油層系,以致密性儲層為特色,油氣勘探素有“磨刀石上找油”之稱,天然裂縫的廣泛發(fā)育對油氣成藏意義重大[1-10]。研究表明,裂縫對前期石油勘探評價(jià)和后期注水開發(fā)、井網(wǎng)部署以及相關(guān)技術(shù)政策的制定非常重要,尤其是裂縫的分布規(guī)律和活動期次一直是油藏勘探開發(fā)關(guān)注的重點(diǎn)[5-16]。目前,國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)中裂縫的研究方法主要有野外觀測、巖心描述、成像測井、古地磁、巖石聲發(fā)射、裂縫充填物碳—氧同位素、流體包裹體等方法[12-20]。隨著勘探程度的加深,三維地震屬性、螞蟻體分析和構(gòu)造應(yīng)力場數(shù)值模擬等分析方法得到了廣泛運(yùn)用[21-25],多種方法的綜合運(yùn)用已成為限定裂縫特征、分布規(guī)律、期次和成因研究的發(fā)展趨勢。我國裂縫性油藏分布非常廣泛,裂縫對油藏,尤其是對致密油藏儲層性能的改善、油藏開發(fā)方案的制定和產(chǎn)量的提高具有重要作用。在鄂爾多斯盆地姬塬、隴東、安塞等地區(qū)勘探中取得了非常顯著的實(shí)際應(yīng)用效果[2-5,7-12,23];另外,一些裂縫發(fā)育的井會出現(xiàn)初產(chǎn)高—降產(chǎn)快、低產(chǎn)、產(chǎn)水,或在油田注水開發(fā)中出現(xiàn)油井暴性水淹、部分注水不見效等不理想的狀況[1,5,7,9,15]。由此可見,天然裂縫特征的研究依然是裂縫性油藏開發(fā)的關(guān)鍵,仍需繼續(xù)深入研究。
目前為止,前人已對鄂爾多斯盆地姬塬、隴東、鎮(zhèn)涇以及陜北等地區(qū)延長組裂縫發(fā)育特征做了大量研究[1-3,7-8,12-15,24-26],認(rèn)為延長組主要發(fā)育NEE、NE、NW和NWW向4組優(yōu)勢裂縫,裂縫活動時(shí)期主要為印支期、燕山期和喜馬拉雅期3期,并指出裂縫的存在是低滲透、致密儲層中油氣運(yùn)移重要滲流通道,對儲層的連通性和滲透性至關(guān)重要,其發(fā)育特征及分布規(guī)律對石油的富集和開發(fā)具有重要作用,這些認(rèn)識為盆地裂縫研究和油氣勘探奠定了良好的基礎(chǔ)。古峰莊地區(qū)是近年來鄂爾多斯盆地西緣增儲上產(chǎn)的重要區(qū)域,屬油氣勘探新區(qū)(圖1),鉆井、測井資料揭示延長組天然裂縫較為發(fā)育,而前人對該地區(qū)裂縫研究的成果較少,對其不同層段裂縫特征、分布規(guī)律和活動時(shí)期認(rèn)識不清,進(jìn)而制約著該區(qū)的油氣勘探。隨著該區(qū)油氣勘探層系從延長組淺層向長7、長8、長9段等深層系轉(zhuǎn)移,F(xiàn)2、Y293、F21、F34等井取得了顯著的勘探成效,長8、長9油層組相繼獲得20 t/d以上的高產(chǎn)工業(yè)油流,特別是F21、F34井長9段獲121.72 t/d、56.27 t/d高產(chǎn)工業(yè)油流,表明該區(qū)延長組深層系油氣資源豐富,勘探潛力巨大,迫切需要對深層系油藏形成的主控因素展開探討。
本文通過巖心、成像測井、裂縫充填物碳—氧同位素、流體包裹體和巖石聲發(fā)射實(shí)驗(yàn),并結(jié)合構(gòu)造應(yīng)力和斷裂活動,對該區(qū)長7—長9段儲層天然構(gòu)造裂縫特征、分布規(guī)律、形成期次及成因展開研究,探討裂縫與油藏之間的關(guān)系,為研究區(qū)延長組深層系油氣勘探開發(fā)提供參考。
鄂爾多斯盆地中生代延長期是盆地富烴凹陷的發(fā)育階段,盆地周圍水系發(fā)育較多,形成了向盆地中心發(fā)育的一系列河湖三角洲相,湖盆中沉積物以湖泊體系為主,自下而上依次為河流中—粗砂巖沉積、河流—三角洲及湖泊為主砂泥互層沉積、河流相砂泥巖沉積[27]。由于長9、長8段發(fā)育于湖盆初擴(kuò)張期,水體較淺,以三角洲前緣沉積為主。長9段分上下兩段,在盆地邊緣下段為一套厚層狀中細(xì)粒長石砂巖夾灰綠色—深灰色泥巖,上段為深灰色泥巖、碳質(zhì)泥巖夾油頁巖夾薄層粉細(xì)砂巖。長8段,盆地絕大部分區(qū)域由上、下兩套巨厚層河流相和三角洲平原亞相淺灰色灰質(zhì)中砂巖—細(xì)砂巖韻律層組成,層理構(gòu)造發(fā)育;主要為灰色中細(xì)粒長石石英砂巖、泥質(zhì)砂巖,夾薄層泥巖以及暗色泥巖。長7段,是湖盆發(fā)展演化的鼎盛時(shí)期,全區(qū)湖水伸展范圍最大,以淺湖—深湖相沉積為主。中上部為暗色泥巖、油頁巖、夾薄層粉—細(xì)砂巖,下部為薄層砂巖與暗色泥巖?;液谏囗搸r和油頁巖為延長組的主要生油巖[7]。
古峰莊地區(qū)行政隸屬寧夏鹽池縣青山鄉(xiāng),構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷西北部,西鄰西緣逆沖帶,地質(zhì)條件相對復(fù)雜,斷層發(fā)育。近年來鉆井成果表明,該地區(qū)延長組油氣資源豐富,具有多層系及小而富的成藏特點(diǎn)(圖1)。
構(gòu)造裂縫的發(fā)育和分布對油氣成藏和產(chǎn)能高低具有顯著的作用[24-26]。本文以古峰莊地區(qū)延長組13口巖心觀察井、18口成像測井資料、13口井碳氧同位素分析、3口井包裹體測試及2口井巖石聲發(fā)射分析為依據(jù),對天然構(gòu)造裂縫發(fā)育特征、分布和形成期次展開了深入研究。
從13口長7—長9段鉆井巖心(圖2a-e)中普遍可見特征不同的裂縫。按照力學(xué)成因,裂縫類型以剪切裂縫為主,部分為張裂縫。巖心裂縫以垂直裂縫和高角度裂縫為主,裂縫縱向延伸長短不一,最短為3 cm,最大可達(dá)90 cm。裂縫部分充填方解石脈體(圖2a,e),脈體寬度可達(dá)0.5 cm,長度可達(dá)1.1 m,部分脈體中可見油跡;裂縫面多平直,可見多條不規(guī)則裂縫相互穿插和少量構(gòu)造擦痕(圖2d),表明裂縫具有多期性。掃描電鏡觀察分析表明,層狀有機(jī)質(zhì)、砂質(zhì)紋層和礦物顆粒內(nèi)均可形成微裂縫(圖2f-g),開度在40 μm內(nèi),雖然裂縫面和裂縫之間有少量自生礦物和黏土礦物充填,但裂縫仍以半充填—未充填為主,具有較高有效性。
巖心觀察和成像測井統(tǒng)計(jì)表明(圖3),裂縫充填程度主要為未充填和半充填,占裂縫總數(shù)的59%以上,表明裂縫有效性較高。其次為方解石全充填,瀝青、泥質(zhì)充填較少。裂縫面和部分脈體中可見油斑、油跡及油侵等明顯油氣運(yùn)移的痕跡,F(xiàn)21井長8段包裹體片熒光照射,微裂縫熒光顏色為棕紅色,是油氣成熟度和油氣沿裂縫運(yùn)移的重要指證(圖2h)。以上現(xiàn)象證明了裂縫不僅僅是油氣運(yùn)移的良好通道,也是油氣儲集的空間。
2.2.1 成像測井裂縫表征
通過對研究區(qū)18口成像測井長7—長9段天然裂縫的特征分析和統(tǒng)計(jì)(圖4),篩選出長9段206條、長8段407條、長7段574條,共計(jì)1 187條天然裂縫(圖5)。裂縫以長7段最發(fā)育,其次為長8段、長9段,充填程度以開啟(未充填)裂縫為主,占80%以上。閉合(充填)裂縫圖像上呈亮色高阻正(余)弦曲線,如F34井長7段2 334.2 m、F21井長9段2 485.9 m處各發(fā)育一條NEE向高角度閉合裂縫。開啟(未充填)裂縫圖像上呈暗色高導(dǎo)正(余)弦曲線,如F34井長7段、F21井長8段、長9段以NEE、NE向高角度開啟裂縫。以統(tǒng)計(jì)學(xué)方法統(tǒng)計(jì)鉆井巖心和成像測井中不同巖性、巖層厚度中裂縫發(fā)育程度,表明裂縫在細(xì)砂巖和泥質(zhì)粉砂巖中大量發(fā)育,巖層厚度越薄,裂縫越發(fā)育。
2.2.2 裂縫縱向分布特征
根據(jù)成像測井分析結(jié)果繪制研究區(qū)長7—長9段相應(yīng)的走向玫瑰花圖和傾角直方圖(圖5)。長7—長9段各層天然裂縫平均走向?yàn)?3.47°~72.05°,走向主體為NEE向,其次為NE向,少量的NWW、NW向。自下而上不同段裂縫走向分布稍有差異,長9段除了NEE優(yōu)勢方向之外,還發(fā)育NWW、NE向裂縫,長7段、長8段優(yōu)勢裂縫分布特征相似,都以NEE為主,NE向次之,此外,長7段NWW向較長8段發(fā)育。研究區(qū)天然裂縫走向整體以NEE向?yàn)閮?yōu)勢方位。
根據(jù)王允誠[28]裂縫傾角分類,對研究區(qū)長7—長9段各層裂縫進(jìn)行了分類,繪制裂縫傾角直方圖(圖5)。裂縫傾角主要有45°~75°和75°~90°兩個(gè)峰值,表明裂縫以高角度裂縫(42.6%)和垂直裂縫(53.6%)為主,低角度裂縫欠發(fā)育(3.8%),水平裂縫基本不發(fā)育。長7段與長9段裂縫傾角特征相似,以垂直裂縫和高角度裂縫為主;長8段以垂直裂縫為主。
2.2.3 裂縫平面分布特征
裂縫平面分布特征是確定裂縫活動時(shí)期和成因的重要依據(jù)。通過對不同鉆井長7—長9段裂縫走向進(jìn)行統(tǒng)計(jì),編制單井裂縫走向平面分布圖,可直觀分析裂縫平面特征(圖6a-c),古峰莊地區(qū)長7—長9段天然裂縫平面走向與其縱向分布特征基本吻合,主體以NEE為主,NE向次之,少量NW、NWW向。Y156井以近SN向?yàn)橹?。長9段裂縫與長8段相似,以NEE、NE向?yàn)橹?,NWW、NW次之,局部近SN向;長7段裂縫方向較長8、長9段方向變化大,呈現(xiàn)出多方向趨勢,以NEE、NE向?yàn)橹?,NWW、NNE次之外,NNW、NW以及近SN向裂縫增多。裂縫走向由南部向北部逐漸由NEE向NNE偏移,這可能受到38°南北構(gòu)造帶的影響。綜合分析表明,該區(qū)裂縫發(fā)育具有多期性。
通過長7—長9裂縫與斷裂疊合圖分析(圖6d),裂縫在斷裂附近和斷裂交會處最發(fā)育。如F23井、Y226井距離斷裂最近,裂縫發(fā)育密度最高;Y226井、Y373井、F53井距離斷裂近且靠近NEE向斷裂,裂縫不僅發(fā)育,其展布方向的變化也增多;裂縫走向與斷裂的方向整體有較好的一致性,如NEE、NE向裂縫與NEE向斷裂方向一致;NW(Y76井長7段)、NWW向裂縫與NW向斷裂方向一致;Y156井位于西緣近SN向斷裂帶,裂縫發(fā)育NNW向與近SN向斷裂方向一致。裂縫主體走向與NEE向斷裂方向一致或微角度斜交,NEE向裂縫與NEE向斷裂可能具有同期性。
由長7—長9段裂縫線密度分布(圖6d)可知,裂縫發(fā)育程度高的區(qū)域都集中在古峰莊中部及北部,向南部裂縫發(fā)育程度減弱,裂縫平面發(fā)育區(qū)與斷裂分布區(qū)較吻合??傮w裂縫高密度區(qū)沿NEE向斷裂展布,NEE向斷裂對裂縫的影響可能更強(qiáng),可能是斷裂通過控制其附近的局部構(gòu)造應(yīng)力的分布影響著裂縫的分布。Y156、Y189井位于NEE向斷裂和近SN向斷裂交會處,緊鄰西緣逆沖斷裂帶,由于西緣逆沖帶變形強(qiáng)度大,裂縫發(fā)育處于裂縫欠發(fā)育和裂縫極發(fā)育破碎帶的狀態(tài),造成Y156、Y189井裂縫發(fā)育程度較低。
鉆井巖心和成像測井資料分析表明裂縫具有多期性,結(jié)合裂縫充填物碳—氧同位素分析、裂縫充填物流體包裹體分析、巖石聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)對裂縫形成期次進(jìn)行劃分,并結(jié)合區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力和斷裂活動展開裂縫成因探討。
3.1.1 裂縫切割關(guān)系
從巖心觀察分析,裂縫為多期形成。依據(jù)為:(1)早期形成的裂縫會限制晚期裂縫發(fā)育,(2)晚期形成的裂縫會錯(cuò)斷早期裂縫,(3)裂縫充填與不充填,未充填的裂縫形成時(shí)間較晚[15,30]。如圖2d中,Y120井長9段裂縫①被裂縫②錯(cuò)斷,裂縫①早于裂縫②;Y156井長7段(圖2b)、Y125井長8段(圖2c)、Y120井長9段(圖2e)裂縫未充填,F(xiàn)34井長7段(圖2a)、Y120井長9段(圖2d)裂縫充填方解石脈體,未充填裂縫形成時(shí)間晚于充填裂縫。由此可得古峰莊地區(qū)裂縫至少存在 3 個(gè)形成期次。
3.1.2 裂縫充填物碳—氧同位素分析
裂縫中方解石充填物形成時(shí)期是判斷裂縫期次的常用方法[15-18,30]。選取研究區(qū)21件巖心裂縫方解石脈體充填物樣品,對其進(jìn)行碳—氧穩(wěn)定同位素測試分析。據(jù)氧同位素值分布可將樣品分為4個(gè)區(qū),所對應(yīng)的氧同位素平均值分別是-15.75‰,-17.5‰,-18.73‰,-21.65‰(圖7a)。根據(jù)EPSTEIN[29]提出的氧測溫方程式,可計(jì)算出裂縫的形成溫度,再將形成溫度與埋藏深度公式[16]折算,估算出裂縫形成的埋深深度,然后結(jié)合該區(qū)埋藏—熱演化史,就可探討裂縫的形成期次。氧測溫方程式:
t=31.9-5.55(δ18O-δ18Ow)+0.7(δ18O-δ18Ow)2
(1)
式中:t為裂縫充填脈體的形成溫度,℃;δ18O為測定樣品的氧同位素值,‰;δ18Ow為地層水介質(zhì)的氧同位素值,‰。
古峰莊地區(qū)延長組屬于湖相—河流沉積體系的湖水環(huán)境,一般地層水介質(zhì)的氧同位素值為-10‰[15]。根據(jù)測溫方程式計(jì)算裂縫的形成溫度分別為87,113,131,161 ℃。161 ℃為非正常地層埋藏溫度,可能記錄的是早白堊世發(fā)生的異常熱事件和基底熱液活動[31-34],故忽略不計(jì)。取古地表平均溫度20 ℃,古地溫梯度平均值4.0 ℃/km[31],進(jìn)行裂縫形成時(shí)的埋深折算,得裂縫形成時(shí)的埋深深度分別為1 675,2 338,2 785 m。結(jié)合該區(qū)埋藏—熱演化史(圖7c),裂縫形成時(shí)期分別為晚侏羅世晚期、早白堊世早期和早白堊世晚期。
3.1.3裂縫充填物包裹體分析
裂縫充填物流體包裹體是研究裂縫形成時(shí)間的有效手段[14-16,35]。通過測定裂縫充填物流體包裹體的均一溫度,將均一溫度與埋藏深度公式[16]折算,結(jié)合埋藏史,可推斷出裂縫的形成時(shí)期。
本次對研究區(qū)F34、Y155井長7段和Y120井長9段巖心樣品展開裂縫充填包裹體分析,測得38個(gè)與油包裹體伴生的鹽水包裹體均一溫度值,并繪制了包裹體均一溫度柱狀圖(圖7b),得90~100℃、120~130℃兩個(gè)峰值。將均一溫度峰值90~100 ℃、120~130 ℃與埋藏深度換算公式折算,取古地表平均溫度20 ℃,古地溫梯度4.0 ℃/hm[31],計(jì)算得捕獲流體包裹體深度分別為1 750~2 000 m、2 500~2 750 m,結(jié)合埋藏—熱演化史(圖7c),可知90~100 ℃峰值對應(yīng)140~132 Ma,為早白堊世早期;120~130 ℃峰值對應(yīng)112~104 Ma,為早白堊世晚期,即裂縫活動時(shí)期具有早白堊世早期和早白堊世晚期兩期。流體包裹體均一溫度與埋藏深度換算公式為:
H=(T-T0)/G×100
(2)
式中:H為捕獲包裹體時(shí)的深度,m;T為測定的包裹體均一溫度,℃;T0為包裹體形成時(shí)的地表溫度,℃;G為古地溫梯度,℃/hm。
3.1.4 巖石聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)
地層中的巖石對所受的古地應(yīng)力具有記憶,當(dāng)再次受到應(yīng)力或受到的應(yīng)力值超過歷史古應(yīng)力值時(shí),巖石會產(chǎn)生 Kaiser 效應(yīng)點(diǎn),這些點(diǎn)與地質(zhì)歷史時(shí)期時(shí)巖石破裂的期次相對應(yīng),此時(shí)Kaiser效應(yīng)點(diǎn)便是巖石當(dāng)時(shí)的破裂期次[16-19]。邵曉州等[15]通過對古峰莊地區(qū)Yu3、F34井長 8段巖心樣品進(jìn)行巖石聲發(fā)射實(shí)驗(yàn),分析了巖石的破裂期次。根據(jù)測試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立的加載時(shí)間和聲發(fā)射特征參數(shù)關(guān)系分析(圖8),聲發(fā)射曲線有3~4個(gè)Kaiser效應(yīng)點(diǎn)。由此推斷古峰莊地區(qū)裂縫發(fā)育期次至少存在3期。
裂縫的形成與斷裂和構(gòu)造活動密切相關(guān)[34-36]。依據(jù)前人研究[37-44],研究區(qū)中、新生代主要受到印支期近SN向、燕山期近EW向、喜馬拉雅期NE-SW向3期構(gòu)造應(yīng)力影響。同時(shí)根據(jù)地震切片(圖8a)和地震剖面(圖8b)分析,認(rèn)為古峰莊地區(qū)斷裂活動具有多期性,NW向、近SN向和NEE向斷裂主要形成時(shí)期分別為晚三疊世、晚侏羅世、早白堊世以來,分別對應(yīng)印支期、燕山期和喜馬拉雅期三期構(gòu)造運(yùn)動。
印支期(晚三疊世)在揚(yáng)子板塊與華北板塊自東向西碰撞下,研究區(qū)區(qū)域主應(yīng)力方向?yàn)榻黃N向,導(dǎo)致NW向基底斷裂重新活動,發(fā)生左旋走滑,形成NW向雁列式張剪斷裂,并伴生了少量NW向裂縫(圖10)。燕山期(晚侏羅世)受特提斯域洋閉合、拉薩塊體向西北的擠壓和古太平洋構(gòu)造域板塊俯沖共同作用,研究區(qū)整體處于近東西向構(gòu)造擠壓應(yīng)力背景之下。研究區(qū)西緣逆沖推覆構(gòu)造帶強(qiáng)烈活動,產(chǎn)生了近SN向逆沖斷裂(圖9),并形成近SN向、NWW向及部分NEE向裂縫。喜馬拉雅期在印度—?dú)W亞板塊碰撞和青藏高原快速隆升的遠(yuǎn)程效應(yīng)強(qiáng)烈影響下,研究區(qū)處于NE—SW向擠壓應(yīng)力環(huán)境,且NEE、NE向裂縫是研究區(qū)最主要的裂縫,與研究區(qū)NEE向斷裂活動相關(guān),在構(gòu)造應(yīng)力作用下,形成NEE、NE向裂縫(圖9)。
綜合巖心、成像測井、裂縫充填物碳—氧同位素和包裹體、巖石聲發(fā)射以及構(gòu)造應(yīng)力和斷裂活動分析,認(rèn)為古峰莊地區(qū)長7—長9段裂縫活動期次具有印支期、燕山期和喜馬拉雅期3個(gè)期次,主要活動時(shí)期為燕山期和喜馬拉雅期。
古峰莊地區(qū)油藏分布于整個(gè)延長組,平面上呈多油層疊合發(fā)育,縱向上呈串珠狀,儲層孔隙結(jié)構(gòu)差、滲透率相對較低、砂體整體致密,屬典型的低滲透儲層[45-46]。前文研究表明研究區(qū)長7—長9段裂縫發(fā)育,且未充填的垂直裂縫和高角度裂縫廣泛發(fā)育,有效性高;通過大量儲層物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明,裂縫發(fā)育段儲層孔隙度、滲透率比裂縫不發(fā)育段明顯提高(表1)。以長9段為例,F(xiàn)21井裂縫不發(fā)育段(2 450~2 454 m)平均孔隙度為12.45%,平均滲透率為1.68×10-3μm2,2 456~2 460 m裂縫發(fā)育密度為0.5條/m,平均孔隙度為15.55%,平均滲透率為6.59×10-3μm2;Y373井2 501~2 509 m裂縫不發(fā)育,平均孔隙度為9.34%,平均滲透率為0.24×10-3μm2;2 518~2 533 m段裂縫發(fā)育密度為0.26條/m,平均孔隙度為13.98%,平均滲透率為1.40×10-3μm2。可見有效性裂縫的發(fā)育對改善低滲透儲層物性具有一定的作用。
前文研究表明,研究區(qū)長7—長9段裂縫發(fā)育,巖心裂縫見油侵、油跡、油斑等不同級別石油運(yùn)移后保留的明顯痕跡;裂縫充填物包裹體測試表明,裂縫內(nèi)存在油氣包裹體,特別是方解石脈體中可見烴類包裹體,證實(shí)了裂縫溝通源儲,是石油運(yùn)移的重要通道;裂縫活動時(shí)期與石油大規(guī)模排烴、運(yùn)移—成藏期密切相關(guān)[3,7,46]。
通過鉆井裂縫與油氣顯示分析(圖6,表1),裂縫對改善儲層物性和油氣成藏具有重要作用,但不同井裂縫發(fā)育段油氣顯示變化較大,可能與裂縫的活動時(shí)期和有效性相關(guān)。研究區(qū)延長組裂縫長度主要分布在0.20 m以內(nèi),占88.1%[15],這類裂縫主要起到改善儲層物性和為油氣聚集成藏提供儲集空間的作用;大于0.20 m的裂縫占11.9%,最長裂縫達(dá)1.71 m[15],這類裂縫延伸長度較大,在垂向上能溝通上下地層,有利于延長組油氣垂向上向更遠(yuǎn)的儲層運(yùn)移成藏;或使已經(jīng)形成的油氣沿著裂縫/斷裂向上逸散,或在延長組上部層位和延安組再次成藏;或造成穿層,溝通底水,底水快速突進(jìn),造成水淹。以F34、Y377井長9段為例,F(xiàn)34井產(chǎn)油層上部2 469~2 476 m段依次發(fā)育長為0.2 m的NEE向垂直開啟裂縫、0.35 m的NW向高角度開啟裂縫和0.55 m的NEE向垂直開啟裂縫,裂縫發(fā)育密度為0.43條/m。根據(jù)前述裂縫期次和成因分析,其形成于印支期和燕山期,改善了儲層性能并有助于成藏,在該位置測試求產(chǎn)獲56.27 t/d的高產(chǎn)工業(yè)油流(圖10a);Y377井測井解釋2 514~2 518 m為油水同層,在其上部2 502~2 504 m處依次發(fā)育長為0.5 m的NE向垂直開啟裂縫、0.35 m的NEE向垂直開啟裂縫和1.2 m的NE向垂直開啟裂縫,裂縫發(fā)育密度為0.25條/m,平均孔隙度為11.69%,平均滲透率0.64×10-3μm2,但試油結(jié)果為產(chǎn)水。根據(jù)裂縫期次和成因分析,裂縫主要形成于喜馬拉雅期,不利于油氣保存導(dǎo)致油氣逸散(圖10b)。
由此可見,印支期、燕山期和喜馬拉雅期3期有效性裂縫對油藏的控制作用不盡相同。印支期裂縫發(fā)育早、數(shù)量少,在一定程度上改善了儲層性能。燕山期裂縫大量發(fā)育,與長7段烴源巖大規(guī)模排烴期一致,促進(jìn)了生成的油氣沿裂縫垂向運(yùn)移至長7段和下部儲層合適位置聚集成藏,同時(shí)裂縫使其物性進(jìn)一步變好,形成長7、長8、長9段等多層系油藏。喜馬拉雅期裂縫活動對已形成的油藏具有后期調(diào)整或破壞作用,使得已經(jīng)形成的油氣沿著裂縫/斷裂向上逸散,或在延長組上部層位和延安組再次成藏??梢姡芽p發(fā)育特征和活動時(shí)期對油氣運(yùn)移、聚集成藏和改造具有重要作用。
需要注意的是,研究區(qū)鄰近西緣逆沖帶,構(gòu)造復(fù)雜,斷層發(fā)育,砂體、構(gòu)造位置、斷層也是控制油氣運(yùn)移和聚集的重要因素,裂縫并不是唯一的成藏控制因素。因此,在今后的勘探開發(fā)中,應(yīng)綜合考慮巖性、構(gòu)造位置、斷裂、裂縫等因素,不斷深化它們對油氣成藏的作用研究,才能實(shí)現(xiàn)深層系油氣勘探在復(fù)雜構(gòu)造區(qū)獲得更大突破。
此外,巖心裂縫、裂縫充填物碳—氧同位素和流體包裹體分析裂縫期次中,由于樣品在成像測井段無該樣品裂縫信息以及在采樣過程中未測量該裂縫走向,成為本文裂縫期次研究的遺憾和不足,希望在今后的研究工作中各位研究者們能夠重視該方面的研究。
(1)古峰莊地區(qū)三疊系延長組長7—長9段天然裂縫發(fā)育,以長7段最發(fā)育,長9段較少;裂縫以高角度和垂直縫為主,走向以NEE向?yàn)橹?,NE向次之,少量NW和NWW向;裂縫面較平直,可見明顯過油痕跡;裂縫以未充填和半充填為主,有效性高。
(2)根據(jù)鉆井巖心觀察、成像測井、裂縫充填物碳—氧同位素、流體包裹體及巖石聲發(fā)射實(shí)驗(yàn),并綜合研究區(qū)構(gòu)造背景、斷裂活動期次分析,古峰莊地區(qū)裂縫形成具有多期性,至少具有印支期、燕山期和喜馬拉雅期3個(gè)期次,主要活動時(shí)期為燕山期和喜馬拉雅期。印支期近SN向構(gòu)造應(yīng)力產(chǎn)生了少量NW向裂縫;燕山期EW向構(gòu)造應(yīng)力,形成近SN、NWW及部分NEE向裂縫;喜馬拉雅期NE向構(gòu)造應(yīng)力產(chǎn)生了NEE、NE向裂縫。
(3)不同時(shí)期形成的有效裂縫改善了儲層物性,為石油運(yùn)移形成長7、長8、長9段等多個(gè)層系油藏提供重要通道。