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川西须家河组致密碎屑岩裂缝与储层评价
川西须家河组致密碎屑岩裂缝与储层评价
川西须家河组为裂缝性致密碎屑岩储层,储层岩性多变,裂缝和溶蚀孔洞发育不均,储层非均质性极强,储层品质取决于裂缝和溶蚀孔洞发育程度.须家河组储层储集类型较复杂,可划分为孔隙型、裂缝型、裂缝-孔隙型和裂缝-孔洞型储层.对须家河组储层的评价主要是对裂缝和次生溶蚀孔洞发育程度的评价.成像测井不仅可以识别裂缝和溶蚀孔洞,还可以对裂缝有效性进行评价.利用电成像与方位电阻率图像的对比可以评价裂缝的有效性;利用声波能量衰减与低频斯通利波反射可以评价裂缝有效性;当裂缝走向与现今最大水平主应力方向一致或夹角很小时,裂缝能最大程度地发挥渗流作用,反之,裂缝走向与现今最大水平主应力方向垂直或斜交角度较大时,裂缝的渗透作用大大降低,从而削弱裂缝有效性.不同的储层类型应采用不同的电性标准进行气水识别,井温异常是判别气层的重要指示.利用偶极横波测井提供的纵横波速度比与纵波时差进行交会更可有效指示致密碎屑岩气层.
作者：葛祥张筠吴见萌GE Xiang ZHANG Yun WU Jian-meng 作者单位：中石化西南石油局测井公司,四川,成都,610100 刊名：测井技术ISTIC PKU英文刊名：WELL LOGGING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2007 31(3) 分类号：P631.84 关键词：成像测井偶极横波测井致密碎屑岩储层类型储层评价裂缝识别须家河组。
大邑构造须家河组三段储层构造裂缝发育特征【摘要】大邑构造位于川西坳陷西南部，其中的须家河组三段储层以中细粒碎屑石英砂岩为主，该储层孔隙度和渗透率很低，为低渗透砂岩储层，裂缝对储层的储集和渗透能力具有重要影响。
因此，裂缝发育特征的研究在该储层油气资源的开发和评价中起着重要作用。
笔者以岩芯裂缝观测为主要依据，对该区须三段储层的构造裂缝类型及发育程度进行描述和分析，为裂缝性低渗透油气藏的勘探开发提供较为可靠依据。
【关键词】川西坳陷大邑构造须家河组三段构造裂缝类型裂缝的存在极大地改善了储集层的渗滤特性，特别在低渗透储层中，裂缝是流体渗流和油气运移主要通道，它控制着油气藏的形成与分布[1]，甚至有人提出了“无缝不成藏”的认识。
大邑构造上三叠统须家河组三段（下简称须三段）是川西坳陷深层天然气的有利勘探区。
该区储层以中细粒碎屑石英砂岩为主，孔隙度和渗透率很低，为低渗透砂岩储层。
裂缝的存在可以很好地改善储层的渗滤特性，尤其在该区低渗透储层中，裂缝是流体渗流和油气运移主要通道，它控制着油气藏的形成与分布。
但目前该区裂缝研究程度较低，裂缝的发育特征认识不清，因此，对该区低渗透性储层裂缝的研究有着非常重要的意义。
本文通过对岩芯裂缝的系统观测，对该区须三段储层的构造裂缝类型及发育程度进行描述和分析，为该区裂缝性低渗透油气藏的勘探开发提供依据。
＜b＞ 1 区域地质概况＜/b＞大邑构造地理位置处于成都市大邑县城西北，距成都市约70km。
在区域构造上，位于川西坳陷西南部，属于龙门山南段冲断推覆带前缘的隐伏构造带，东临什邡—邛崃中央向斜带（成都凹陷），西为雾中山—三河场半裸露断褶带，北与鸭子河—平落坝隐伏断褶带相接，南与邛西构造相接（图1）。
工区处于四川盆地彭州—大邑地区石油天然气勘查区内。
＜b＞ 2 储层构造裂缝类型＜/b＞构造裂缝是那些按照其方向、分布和形态可以归因于局部构造事件或与局部构造事件伴生的裂缝[7]。
在该区，构造裂缝常成组出现，切穿深度较大，方向性明显，分布比较规则，对油气的形成与分布影响最大。
大邑构造须家河组气藏裂缝发育特征及主控因素陈迎宾;郑冰;袁东山;胡烨;王彦青【摘要】大邑构造须家河组气藏为裂缝性气藏，裂缝发育程度是天然气富集高产的关键因素。
通过对14口钻井岩心、测井资料分析统计，结合构造、沉积相分析及古构造应力场模拟认为，大邑构造须家河组气藏发育构造缝、层理缝及异常高压泄压缝3种成因类型裂缝。
构造缝和层理缝有效性相对较好，但其总体具数量少、延伸短、宽度窄、充填程度相对较高、非均质性较强的发育特征。
地层所受应力小、变形弱是构造缝发育程度相对较差的根本原因。
喜马拉雅期派生羽状断裂控制了构造缝的形成和展布；发育于三角洲平原、前缘分流河道的平行层理、斜层理是层理缝形成的主要层理构造。
裂缝成因类型、充填特征、后期溶蚀作用及现今地应力场共同控制了裂缝的有效性。
%The gas reservoir of the Xujiahe Formation inthe Dayi Structure is a fractured reservoir. The genera-tion degree of fracture is the key factor for natural gas enrichment and high productivity. According to the core and logging data from 14 wells, combined with structural and sedimentary facies analyses as well as ancient tec-tonic stress field simulation, it has been concluded that 3 genetic types of fractures exist in the study area, inclu-ding structural fracture, stratification fracture and abnormal pressure blowdown fracture. Structural and stratifica-tion fractures are relatively more effective; however, they are usually in smaller amount, and extend for short dis-tance and narrow width. They are filled for higher degree and have stronger heterogeneity. Small formation stress and weak deformation are the primary causes forthe poor development of structural fractures. Induced feather fracturesduring the Himalayan period control the formation and distribution of structural fractures. Parallel beddings and inclined beddings which develop in the distributary channels of delta plains and delta fronts are the main bedding types for stratification fracture formation. The genetic types of fractures, filling characteristics, later denudation and current ground stress field control the effectiveness of fractures.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】7页(P29-35)【关键词】裂缝;主控因素;气藏;须家河组;大邑构造;川西【作者】陈迎宾;郑冰;袁东山;胡烨;王彦青【作者单位】同济大学海洋与地球科学学院，上海 200092; 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡 214126;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡 214126;中国石油化工股份有限公司西南油气分公司勘探开发研究院，成都 610081;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214126;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡 214126【正文语种】中文【中图分类】TE122.2+3大邑构造是川西龙门山前缘隐伏构造带中一个重要的三级构造，须二段、须三段已经被证实为裂缝性气藏。
川西坳陷大邑构造上三叠统须家河组储层成岩效应研究刘娜;牛中宁【摘要】川西坳陷大邑构造上三叠统须家河组是天然气的重点勘探层位.大量的薄片观察和鉴定发现,储层原始孔隙已破坏殆尽,以各类次生孔隙为主.该区须家河组经历了多种成岩变化,其中以压实作用和各种胶结充填作用表现较为强烈,而溶蚀作用相对较弱,对储量孔隙度的影响非常大.目前该区砂岩已达到中成岩阶段B期,岩屑石英砂岩、长石岩屑石英砂岩与岩屑砂岩(富岩屑砂岩)在不同程度上制约着成岩作用的发生和发展,进而影响孔隙度演化.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2011(031)001【总页数】5页(P20-24)【关键词】须家河组;成岩作用;孔隙演化;川西坳陷【作者】刘娜;牛中宁【作者单位】中石油东方地球物理公司研究院长庆分院,西安,710021;中石油东方地球物理公司,河北涿州,072751【正文语种】中文【中图分类】P618.130.2大邑构造位于成都市大邑县城西北面，处于龙门山冲断带龙门山前缘隐伏构造带中南段，东南与川西拗陷成都凹陷相邻，西北与雾中山构造相接，北东与金马-鸭子河构造斜列相接，南西与邛西、平落坝构造斜列相接，为一个多期次构造运动形成的逆冲推覆构造叠合体（图1）。
结合地震层位标定和横向追踪，大邑地区可划分为须二、须三、须四和须五共4个岩性段。
此次研究的重点是须二段储层中上部、须三段储层，同时兼顾到须四段储层。
研究区须家河组时期广泛发育三角洲—湖泊沉积体系，须二段早期、须三段、须四段都有大段的三角洲平原、前缘的河道砂体沉积，具有良好的勘探潜力。
前人对川西地区须家河组储层成岩作用进行了大量的研究工作[1-2]，该地区成岩作用类型复杂，在埋藏过程中其原生粒间孔隙几乎全部被成岩作用所破坏，次生孔隙成为主要的储集空间类型，可见成岩作用对储层质量的影响非常大。
通过对大邑构造须家河组砂岩储层成岩作用和储层物性演化规律的研究，探讨主要成岩作用特征、成岩作用控制因素，以及对砂岩孔隙度演化进行统计和定量分析，旨在揭示该区须家河组不同岩石类型在不同程度上制约成岩作用的发生和发展，从而制约储层孔隙度演化的进程，影响储层质量的好坏的规律。
四川盆地上三叠统须家河组储集特征谢继容;李国辉;罗凤姿【期刊名称】《成都理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(36)1【摘要】四川盆地须家河组具有如下储集特征:(1)储集砂岩类型多样,厚度大,分布广泛;(2)以低孔低渗裂缝-孔隙型及孔隙型储层为主,局部发育高孔渗储层;(3)储层普遍存在敏感性,储层保护及低渗改造是及时发现气层和增加产量的关键;(4)储层主要受沉积微相、溶蚀及绿泥石胶结作用、构造破裂作用以及前陆盆地结构的共同影响;(5)储层大面积分布,具备形成岩性、构造-岩性复合气藏的条件.认为四川盆地上三叠统须家河组具备形成大中型气藏的储集条件,前陆斜坡带上的岩性、构造-岩性复合气藏应是勘探的重点目标.【总页数】6页(P13-18)【作者】谢继容;李国辉;罗凤姿【作者单位】中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院,成都,610051;中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院,成都,610051;湖南工程职业技术学院,长沙,410151【正文语种】中文【中图分类】TE122.23【相关文献】1.四川盆地东部上三叠统须家河组层序-岩相古地理特征 [J], 郑荣才;李国辉;常海亮;李世临;王小娟;王昌勇2.川西坳陷新场气田上三叠统须家河组须四段和须二段储集层成岩-储集相及其成岩演化序列 [J], 徐樟有;吴胜和;张小青;赵艳;曾小英;张晓玉3.川中PL地区上三叠统须家河组二段有利储集砂体地震相识别及预测 [J], 陈小二;王静;范昆;赵尧;李忠;赵欣;汤兴友4.四川盆地东北部马路背地区上三叠统须家河组天然气地球化学特征及气源 [J], 杜红权;王威;时志强;谈健康;曹环宇;殷雪峰5.四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组三段和五段"甜点"储层特征及分布 [J], 叶素娟;杨映涛;张玲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
四川盆地元坝中部须家河组构造形迹解析及成因机制秦启荣;朱梦月;范存辉;邢嘉欣;雷平;李虎【摘要】元坝中部须家河组储层属于低孔—低渗裂缝性储层,搞清裂缝、断裂特征及其形成机制对该区油气勘探有重要意义.从地表裂缝构造形迹、岩心裂缝特征着手,研究该区构造裂缝成因及期次,认为该区主要发育构造成因的低角度剪切缝和高角度剪切缝,裂缝形成期次共3期(不考虑成岩期裂缝):第一期构造裂缝形成于燕山运动晚期,方位为NE(30°±5°)、NW向(315°±5°),裂缝中细粒方解石充填程度较高;第二期裂缝形成于喜马拉雅构造运动早—中期,方位为NEE(75°±10°)、SN(0°±5°)向,粗粒方解石半充填(或未充填);第三期裂缝形成于喜山构造运动晚期,方位为NWW(290°±10°)向,裂缝充填程度低,切割前两期充填裂缝明显.断层主要为近SN 向、NW向、NE逆断式平移断层,其形成机理是在三期挤压应力场作用下(燕山构造运动晚期SN构造应力、喜马拉雅构造运动早—中期NE-SW构造应力、喜山运动晚期NE向构造应力),为不同期次的裂缝改造和叠加的结果,断层性质为逆断式走滑断层.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2017(007)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】构造形迹;裂缝;断裂;构造应力;须家河组;元坝中部【作者】秦启荣;朱梦月;范存辉;邢嘉欣;雷平;李虎【作者单位】西南石油大学,四川成都 610500;西南石油大学,四川成都 610500;西南石油大学,四川成都 610500;西南石油大学,四川成都 610500;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒 841000;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000【正文语种】中文【中图分类】TE121.2构造形迹是地壳中的岩层发生永久形变而造成的各种地质构造形体和地块、岩块相对位移的踪迹[1]，是古构造应力场综合作用的结果，构造形迹的解析对研究区域构造应力场的作用方式、探索构造形变与应力状态之间的关系以及构造形成机制的研究具有重要的意义。
四川盆地梓潼地区须家河组储集层裂缝特征及控制因素苗凤彬;曾联波;祖克威;巩磊【摘要】基于野外露头、岩心、薄片及样品实验测试等资料,对四川盆地梓潼地区须家河组储集层裂缝特征与控制因素进行了精细分析与解释.须家河组致密砂岩储集层主要发育3种类型的裂缝,分别为构造裂缝、成岩裂缝以及与异常流体高压有关的裂缝,并以构造裂缝为主.裂缝走向主要为近东西向、近南北向和北西向,平均密度0.56条/m,多为层内发育.平面上,沿老关庙—文兴场—柘坝场构造,裂缝密度依次减小;纵向上,以须四段裂缝最为发育.有效裂缝比例在老关庙地区最低,向北东至柘坝场构造呈带状递增趋势.该区储集层裂缝的分布主要受岩性、岩层厚度、构造部位及异常流体压力等因素控制,其中断层对裂缝分布的控制作用最为显著.细粒级、薄层砂岩更容易产生裂缝,断裂带附近与构造高部位也是该区裂缝发育的有利区域,且断层对裂缝的控制作用远大于构造高部位的影响作用.此外,异常流体高压的存在也有利于该区裂缝的发育,尤其是张裂缝,其密度在高压区明显增大;异常高压也能导致早期闭合缝重新开启,并且对裂缝中矿物的充填程度与溶蚀强度有重要的控制作用.【期刊名称】《地质力学学报》【年(卷),期】2016(022)001【总页数】9页(P76-84)【关键词】储集层裂缝;控制因素;致密砂岩;须家河组;梓潼地区;四川盆地【作者】苗凤彬;曾联波;祖克威;巩磊【作者单位】中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430223;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249;中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳457001;东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE122.2裂缝是低渗透致密油气储集层主要的渗流通道与重要的储集空间,不仅控制了优质储集层的展布,而且对油气的富集规律和单井产量也有重要贡献。
四川盆地梓潼地区主要包括老关庙、文兴场、柘坝场、魏城等含气构造,是川西北地区典型的低孔致密砂岩油气藏分布区,该区上三叠统须家河组的主要产层为须二、须三和须四段[1～2]。
川东北元坝中部地区须家河组致密储层裂缝特征及成因探讨李虎;范存辉;秦启荣;张玮;吴全鹤【摘要】川东北元坝中部地区须家河组致密气藏近年来取得油气勘探的重大突破,裂缝对天然气的运移、富集成藏及产能具有重要影响.综合运用野外露头、岩心、成像测井、包裹体分析以及声发射实验资料,对该区裂缝特征及成因进行研究.研究区主要发育构造成因的低角度剪切缝和高角度剪切缝,具有裂缝延伸中等、宽度小、多闭合、密度较小、充填程度较低的特征,高角度缝和直立缝有效性最好;构造裂缝主要形成期次有三期.第一期为燕山运动晚期,受近SN向构造应力场挤压,形成了NW—SE和NE—SW两组平面"X"型共轭剪切裂缝和近SN向低角度剖面剪切缝,古地应力的最大有效主应力为18.8 MPa;第二期为喜马拉雅早—中期构造运动,在NE的挤压力作用下形成近SN向、近EW向平面"X"型共轭剪切缝,古地应力的最大有效主应力为27.9 MPa;第三期为喜马拉雅运动晚期,构造应力方向仍为NE,主要形成NW向剖面"X"型剪切缝,古地应力的最大有效主应力为38.6 MPa.%The tight gas reservoir in the central Yuanba area of Sichuan basin is one of the major breakthrough in oil and gas survey in recent years. The fractures have important influence on the migration, enrichment and production capacity of the natural gas. Based on the outcrop,core,imaginglog,inclusion analysis and acoustic emission experiment data,we studiedthe fracture charac-teristics and its genesis of structural fractures in this area.The low-angle shear and high-angle shear fractures lead to the tectonic origin.The fractures have the characteristic of middle scale,minor width(sealed),high thickness,lower density and less filled de-gree.The high-angle and vertical fractures have better validity.It shows that there arethree fracture generations in central Yuanba area: the first stage fractures are formed in late-Yanshanian tectonic movement, NW—SE and NE—SE of plane "X" conjugate shear fractures and low section shear fractures are formed under the compression of SN tectonic stress.The maximum effective prin-cipal stress of the paleostructural stress is 18.8 MPa. The fractures in the second stage are formed in middle Himalaya tectonic movement,SN and EW of plane"X"conjugate shear fractures are formed under the compression of NE tectonic stress.The maxi-mum effective principal stress of the paleostructural stress is 27.9 MPa.The third stage are formed in late Himalaya tectonic move-ment.The structural stress direction is still NE,which mainly forms NW angle section shear fractures and the maximum effective principal stress of the paleostructural stress is 38.6 MPa.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2018(008)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】致密储层;裂缝特征;形成期次;成因模式;须家河组;元坝中部【作者】李虎;范存辉;秦启荣;张玮;吴全鹤【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都610500;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000【正文语种】中文【中图分类】TE121裂缝（构造裂缝）是致密砂岩储层油气运移、聚集成藏的关键因素，其发育程度与油气井的高产、稳产关系密切。
X区块须家河组致密砂岩岩石力学特性与裂缝扩展特征刘登元【期刊名称】《石油地质与工程》【年(卷),期】2024(38)1【摘要】须家河组是四川盆地致密砂岩气勘探开发的重要领域,储层岩石力学、断裂力学特性以及裂缝扩展特征尚缺乏研究。
本文采用热-固耦合三轴压缩实验和断裂韧性评价实验,获取致密砂岩的岩石力学性质参数和断裂韧性,分别计算储层岩石的弹性力学脆性指数和利用断裂韧性计算的脆性指数,对储层脆性进行评价;采用真三轴高温高压物理模拟实验系统,在60℃条件下,开展不同水平应力差、压裂液黏度、注入排量的裂缝扩展物理模拟实验,分析裂缝扩展规律。
结果表明,须家河组致密砂岩储层岩石的弹性力学脆性指数为34.1~62.9,平均值42.99,断裂韧性计算脆性指数为7.68~9.39 m^(-1/2),平均值为8.54 m^(-1/2),为脆性储层;压裂液黏度越大,裂缝偏转角越大,岩样内裂缝贯穿深度越大;在压裂施工过程中,可根据条件适当提高泵注排量和压裂液黏度,来提高储层体积压裂形成复杂缝网的可能性;多簇压裂裂缝存在竞争扩展现象,射孔簇间距越小,缝间干扰越严重;增大泵注排量并结合暂堵技术,可促进多裂缝均衡扩展。
研究成果可为须家河组致密砂岩压裂改造提供一定的理论支撑。
【总页数】8页(P20-27)【作者】刘登元【作者单位】中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院;黑龙江省油气藏增产增注重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.普光气田须家河组致密砂岩构造裂缝特征及成因探讨2.川东北巴中—通南巴地区须家河组致密砂岩储层裂缝发育特征及控制因素3.四川盆地川西坳陷新场须家河组二段致密砂岩储层裂缝发育特征及主控因素4.致密砂岩气藏天然裂缝发育特征及有效性评价——以四川盆地元坝地区须家河组为例5.川东北元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
川西须家河组裂缝性储层保护堵漏技术研究随着能源领域的发展，裂缝性储层保护和堵漏技术对于油气勘探和开采工作的重要性不断提高。
川西地区的须家河组储层裂缝性强，对保护和堵漏技术的研究需要不断加强，本文以此为研究对象，探讨川西须家河组裂缝性储层保护堵漏技术。
一、川西须家河组储层裂缝性分析川西地区是常规石油勘探的重要区域之一，其中以川西须家河组储层为主要勘探对象。
该储层经历了长期的古生物、地质构造演化和岩石地球化学过程，储层裂缝性强，是川西地区目前最具有勘探开发潜力的区域之一。
因此，对于该储层的保护和堵漏技术研究显得尤为重要。
二、须家河组储层保护技术（一）注水井技术为防止水质污染，需要将水井的位置确定在捕集油气区域之外，并在操作上加强监督。
在注水井中加入药剂或石油增稠剂，能改变注水井中的初油相对渗透率，增加油的截留作用，从而提高储层的有效排采范围。
（二）人工堵漏技术通过钻井、注水井、坑道等地质工程技术，对储层裂缝进行封堵或加强固化，并增加堵漏材料的粘附力和耐水性，从而达到对裂缝的堵漏效果。
这种技术要求对储层裂缝精确地进行定位和预测，同时还要考虑裂缝较多的须家河组的特殊性。
（三）改造采油井对于须家河组的采油井进行改造，增加采气能力。
多采用液压波臂、抽油机短行程举升等技术，也可以采用多穿插井、水平井、斜井等技术来改变采油的方法，提高采收率和气油比。
三、须家河组储层堵漏技术（一）水性堵漏剂技术传统的水性堵漏剂技术采用普通泥浆和聚丙烯和甲基纤维素等材料，通过注入压力将其注入到裂缝中，缺点在于随着水压的降低，堵漏效果也会消失。
而目前广泛使用的水性堵漏剂技术则是通过改变分子结构和空间构型，并加入少量稀释剂来提高堵漏剂在裂缝中附着的能力。
（二）有机硅堵漏技术有机硅材料堵漏技术主要采用有机硅橡胶、有机硅弹性体等材料。
这些材料能够通过化学反应，使其填充裂缝并在处理过程中硬化成为一种具有特殊弹性的材料，从而达到密封和堵漏的效果。
第42卷 第2期2023年 3月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .42 N o .2M a r . 2023黄彦庆,肖开华,金武军,等.川东北元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素[J ].地质科技通报,2023,42(2):105-114.H u a n g Y a n q i n g ,X i a o K a i h u a ,J i n W u j u n ,e t a l .C h a r a c t e r i s t i c s a n d c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f t i gh t s a n d s t o n e r e s e r v o i r f r a c t u r e s i n t h e X u j i a h e F o r m a t i o n o f t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n [J ].B u l l e t i n o f G e o l o gi c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o -g y,2023,42(2):105-114.川东北元坝西部须家河组致密砂岩裂缝基金项目:中国石油化工股份有限公司科技开发部项目(P 19012-2)作者简介:黄彦庆(1980 ),男,高级工程师,主要从事油气藏评价研究工作㊂E -m a i l :h u a n g y q .s y k y @s i n o pe c .c o m 发育特征及控制因素黄彦庆,肖开华,金武军,王 爱,刘志远,王濡岳(中国石化石油勘探开发研究院,北京100083)摘 要:川东北元坝西部上三叠统须家河组受晚期构造活动影响小,裂缝发育程度较中东部低,前人对其重视不够,裂缝发育控制因素不清楚㊂通过岩心观察㊁薄片鉴定㊁测井解释㊁裂缝充填物包裹体分析等多种技术手段,对元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素开展了系统研究,明确了裂缝类型和特征参数,建立了裂缝发育模式㊂结果表明:①元坝西部须家河组以低角度剪切缝和成岩收缩缝为主;须三段裂缝多为方解石充填,须二段裂缝以泥质充填为主㊂②元坝西部须家河组裂缝可划分为3期,分别对应晚侏罗世㊁早白垩世晚期和晚喜山期,前2期裂缝全充填-半充填,第三期未充填㊂③研究区裂缝发育程度受地层变形强度㊁至断裂距离㊁单层砂岩厚度和砂岩类型的控制㊂九龙山背斜枢纽部位和东南翼地层曲率较大部位以褶皱相关裂缝为主,在东南翼断裂附近以断层相关裂缝为主,2类裂缝区为开发评价有利区㊂须三段砾岩区发育由砾缘缝和穿砾平缝组合而成的㊁开度小㊁未充填的网状缝,须二段石英砂岩发育沿层理破裂的低角度剪切缝及微裂缝,也是元坝西部须家河组气藏下一步开发评价需关注的有利区㊂关键词:川东北;元坝西部;须家河组;致密砂岩;裂缝发育特征中图分类号:P 618.13 文章编号:2096-8523(2023)02-0105-10 收稿日期:2021-09-01d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q.2022.0099 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):C h a r a c t e r i s t i c s a n d c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f t i gh t s a n d s t o n e r e s e r v o i r f r a c t u r e s i n t h e X u ji a h e F o r m a t i o n o f t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i nH u a n g Y a n q i n g ,X i a o K a i h u a ,J i n W u j u n ,W a n g A i ,L i u Z h i y u a n ,W a n g R u yu e (P e t r o l e u m E x p l o r a r i o n a n d P r o d u c t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e ,S I N O P E C ,B e i j i n g 100083,C h i n a )A b s t r a c t :T h e X u j i a h e F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a o f t h e n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n w a s s l i gh t -l y a f f e c t e d b y l a t e t e c t o n i c a c t i v i t y a n d t h u s h a s f e w e r f r a c t u r e s r e l a t i v e t o t h e c e n t r a l a n d e a s t e r n Y u a n b a a r e a s .U t i l i z i n g c o r e o b s e r v a t i o n ,s l i c e i d e n t i f i c a t i o n ,l o g g i n g i n t e r p r e t a t i o n ,a n d i n c l u s i o n a n a l ys i s ,t h e c h a r a c t e r i s t i c s a n d c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f f r a c t u r e s i n t i g h t s a n d s t o n e o f t h e X u j i a h e F o r m a t i o n o f t h e w e s t -e r n Y u a n b a a r e a w e r e a n a l y z e d .T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e s t u d y a r e a m a i n l y c o n t a i n s l o w -a n g l e s h e a r f r a c -t u r e s a n d d i a g e n e t i c f r a c t u r e s .F r a c t u r e s i n t h e 2n d a n d 3r d m e m b e r s o f t h e X u ji a h e F o r m a t i o n w e r e p r i -m a r i l y f i l l e d b y c a l c i t e a n d c l a y r e s p e c t i v e l y .T h e f r a c t u r e s i n t h e X u j i a h e F o r m a t i o n o f t h e s t u d y a r e a c a n b e c l a s s i f i e d i n t o t h r e e s t a g e s ,c o r r e s p o n d i n g t o t h e r e g i o n a l t e c t o n i c d e f o r m a t i o n s d u r i n g th e L a t e J u r a s -Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年s i c,t h e e n d o f t h e E a r l y C r e t a c e o u s,a n d t h e L a t e H i m a l a y a n.T h e f r a c t u r e s o f t h e1s t a n d2n d s t a g e s w e r e f u l l y o r p a r t l y f i l l e d,b u t t h e3r d s t a g e f r a c t u r e w a s n o t f i l l e d.T h e d e v e l o p m e n t o f f r a c t u r e s w a s m a i n l y a f f e c t e d b y t h e f a u l t a n d f o l d d e f o r m a t i o n s t r e n g t h,l i t h o l o g y c o m b i n a t i o n,a n d s t r a t u m t h i c k n e s s.F r a c t u r e s i n t h e h i n g e z o n e a n d s o u t h e a s t l i m b o f J i u l o n g s h a n a n t i c l i n e w e r e m a i n l y g e n e r a t e d b y b e n d i n g d e f o r m a t i o n e x c e p t f o r t h e f a u l t z o n e.T h e f a u l t-r e l a t e d f r a c t u r e w a s m o r e p l e n t i f u l i n t h e v i c i n i t y o f t h e f a u l t z o n e.B o t h b e n d i n g d e f o r m a t i o n f r a c t u r e a n d f a u l t-r e l a t e d f r a c t u r e a r e f a v o r a b l e f o r p e t r o l e u m d e v e l-o p m e n t.F r a c t u r e s i n t h e c o n g l o m e r a t e o f3r d M e m b e r o f t h e X u j i a h e F o r m a t i o n c a n t e r m i n a t e a t o r t r a n-s e c t t h e g r a v e l p a r t i c l e a n d g e n e r a l l y s h o w s m a l l a p e r t u r e s.T h e l o w-a n g l e f r a c t u r e s a n d m i c r o-f r a c t u r e s i n t h e q u a r t z s a n d s t o n e s o f t h e2n d M e m b e r o f t h e X u j i a h e F o r m a t i o n d e v e l o p e d a l i g n i n g w i t h b e d d i n g.B o t h t h e3r d a n d2n d m e m b e r s o f t h e X u j i a h e F o r m a t i o n i n t h e s t u d y a r e a a r e f a v o r a b l e t a r g e t s f o r p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p m e n t.K e y w o r d s:n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n;w e s t e r n Y u a n b a a r e a;X u j i a h e F o r m a t i o n;t i g h t s a n d s t o n e;f r a c-t u r e c h a r a c t e r i s t i c s川东北元坝地区上三叠统须家河组致密砂岩天然气资源规模巨大,已申报三级地质储量超过7000ˑ108m3,主要位于元坝西部须家河组二段和三段,仅须三段申报了726ˑ108m3的探明储量,探明率低,且未能有效开发㊂元坝西部须家河组砂岩孔隙度基本小于10%,基质渗透率小于0.1ˑ10-3μm2,难以形成有效的渗流体系㊂致密砂岩中发育的裂缝不仅是储集空间,而且是主要渗流通道,裂缝发育程度是致密储层能否高产稳产的关键因素之一[1-4],致密砂岩中裂缝系统发育到一定程度后,可以成为控制甜点储层发育㊁油气富集和产出性质的关键因素,从而形成 缝控型 甜点[5]㊂元坝西部须二段和须三段近40口井生产测试结果表明,高产的测试段多发育裂缝㊂因此,开展裂缝研究㊁寻找裂缝型甜点对推动元坝西部须二段和须三段致密砂岩气的有效开发具有重要意义㊂通南巴地区和元坝中东部受晚喜山期构造活动影响较大,裂缝发育,前人对这2个地区须家河组裂缝特征㊁成因和发育期次等开展过详细的研究[6-10]㊂而元坝西部受晚期构造活动影响小,裂缝发育程度相对低,前人对其重视不够,研究程度低,仅少数学者对研究区须三段的裂缝特征和发育控制因素进行过探讨[11]㊂本研究拟综合利用各类地质㊁地球物理资料,通过岩心观察㊁薄片鉴定㊁裂缝充填物包裹体分析㊁测井解释等多种技术手段,对元坝西部须二段和须三段裂缝的类型㊁产状㊁充填特征和发育期次等进行系统研究,并结合构造和岩性特征,开展裂缝成因分析,明确其分布受控因素,建立裂缝发育模式,为元坝西部须家河组气藏的高效开发奠定坚实基础;同时,丰富弱构造变形区复杂岩性裂缝的形成机制和控制理论,拓宽相似地质条件下储层裂缝研究的思路㊂1区域地质概况元坝地区位于四川盆地东北部的川北低缓构造带,西北为松潘-甘孜造山带和N E向龙门山推覆构造带,北临东西向米仓山推覆褶皱带,向南过渡为川中低缓构造带,东北与通南巴背斜相邻(图1-a)㊂自印支运动开始,研究区经历多期构造运动的复合叠加和改造,晚印支期-早燕山期㊁晚燕山期-早喜山期受龙门山和米仓山构造活动影响,川东北地区形成了N E向和S N向构造;晚喜山期大巴山构造活动对前期构造进行了叠加改造,形成了NW向构造[12-14]㊂元坝西部受晚喜山期构造活动影响小,构造变形弱,断裂发育程度低㊂该区主体为N E向九龙山背斜的西南侧翼[15],背斜的东南翼发育少量N E向断裂,这些断裂延伸短㊁断开地层少(图1-a,b)㊂元坝东部的巴中地区和通南巴地区受晚喜山期构造活动影响强烈,NW向高角度逆断裂非常发育[6]㊂元坝地区须家河组纵向上分为须一段-须五段,其中须一段㊁须三段和须五段为砂泥岩互层,泥岩段为重要的烃源岩;须二段和须四段以砂岩为主,为重要的储集层㊂须二段分为上㊁中㊁下3个亚段,须二上㊁下亚段为辫状河三角洲沉积,主要发育前缘亚相的多期叠置水下分流河道厚层砂岩,局部夹薄层分流间湾泥岩;须二中亚段为一套厚度约20m 的滨浅湖泥岩,局部发育10~25m厚的滩坝石英砂岩[16-20]㊂须三段分为5个砂组,中上部的T x13-T x33砂组为一套辫状河三角洲相的炭质泥岩和钙屑砂砾岩互层,西北部发育三角洲平原亚相,辫状河道中㊁下部发育厚层砾岩,向东南过渡为三角洲前缘亚相,水下分流河道中发育中㊁细粒钙屑砂岩[21-23]㊂601Copyright©博看网. All Rights Reserved.第2期 黄彦庆等:川东北元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素a .元坝区块西部断层及褶皱分布;b .过Y L 12-Y B 6井NW -S E 向构造剖面图1 川东北元坝西部须家河组构造特征F i g .1 S t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e X u ji a h e F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s in a .高角度剪切缝,Y L 7井,4515.8m ;b .石英砂岩中低角度剪切缝,Y B 271井,4308.01m ;c .砾岩中低角度剪切缝(穿砾缝),Y L 11井,4343.8m ;d .生烃增压缝,Y B 271井,4088.06m ;e .张性缝,Y B 6井,4224.08m ;f .成岩收缩缝,Y L 15井,4282.24m ;g.砾缘缝,Y L 18井,4527.91m ;h .微裂缝及其附近溶蚀孔,Y B 5井,4717m图2 川东北元坝西部须家河组裂缝类型F i g .2 F r a c t u r e t y p e s o f t h e X u ji a h e F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n 2 裂缝发育特征综合运用岩心观察㊁薄片鉴定㊁成像测井及常规测井解释等裂缝识别方法对元坝西部须二段和须三段裂缝特征开展研究,分析其成因及发育期次㊂2.1裂缝类型与特征2.1.1 裂缝类型及成因基于地质成因,裂缝划分为构造缝和非构造缝,构造缝可进一步细分为剪切缝和张性缝[6],非构造缝进一步细分为成岩收缩缝和生烃增压缝等㊂不同成因的裂缝在产状㊁延伸长度㊁发育的构造位置和岩性等方面存在一定的差异㊂(1)构造缝元坝西部须二段和须三段构造缝包括剪切缝和张性缝㊂按照倾角大小,剪切缝分为2类㊂第一类倾角大,多数45ʎ~80ʎ,裂缝产状较稳定,缝面弯曲-平直㊁延伸较长,部分明显可见因滑动而形成的擦痕(图2-a);中㊁高角度剪切缝产生于挤压环境,与最大主应力方向(σ1)以一定锐夹角共轭产出,由于致密砂岩非均质性强,一般只发育一组受逆断层控制的高角度剪切缝;元坝西部此类裂缝欠发育,须三段占比为14.5%,须二段更少,仅占8.8%(图3);与该地区断裂发育程度低有关,而通南巴地区和元坝东部的巴中地区此类裂缝较发育[6]㊂第二类剪切缝倾角多小于30ʎ,缝面平直光滑,常成组㊁近似等间701Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年图3川东北元坝西部须家河组不同成因裂缝发育程度F i g.3 R a t i o o f f r a c t u r e s o f d i f f e r e n t o r i g i n t o t o t a l f r a c-t u r e s o f t h e X u j i a h e F o r m a t i o n i n i n t h e w e s t e r nY u a n b a a r e a,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n距出现(图2-b,c),多为地层经历挤压㊁挠曲,层间滑动及断层相关褶皱派生而成裂缝㊂此类剪切缝较发育,占比近50%(图3),多见于须三段钙屑砾岩和炭质泥岩及须二段石英砂岩㊂须家河组发育少量张性缝,N E方向上延伸较长,产状不稳定,缝面弯曲㊁粗糙㊁呈锯齿状,倾角较大,开度较大,多数未充填(图2-e);张性缝由地层张应力大于岩石抗张强度而形成,为构造挤压应力背景下沿最小主应力(σ3)方向相对扩张而成,多发育于九龙山背斜枢纽等地层强烈挠曲部位,且由于须三段受拉张稍强,此类缝相对发育㊂通过铸体薄片观察,元坝西部须家河组石英砂岩和钙屑砾岩中微裂缝较发育,微裂缝切穿矿物颗粒,反映了构造成因㊂可以观察到酸性流体流经裂缝发生的溶蚀现象,表现出裂缝对于储层物性的改善作用(图2-h)㊂(2)非构造缝元坝西部须二段和须三段非构造缝包括成岩收缩缝和生烃增压缝㊂成岩收缩缝多发育于2类碎屑岩:①含炭屑砂岩;②须三段砾岩㊂随着含炭屑砂岩埋深增加㊁温度升高,其中炭屑由于生排烃收缩,炭屑周围形成不规则状裂缝(图2-f),常成簇出现,须二段占比达34.63%(图3),钻遇此类缝时,气测异常明显,反映了其具有一定的渗透性;不仅元坝须家河组此类缝发育,川西新场须二段此类缝也较发育㊂另一类成岩收缩缝为须三段砾岩中广泛发育的砾缘缝,其成因为当砾石的重结晶与胶结物的重结晶不同步时,砾石与胶结物体积变化也不同,会在砾石边缘形成砾缘缝㊂多数砾缘缝开度小,仅在铸体薄片下可见(图2-g),少数开度稍大,岩心上依稀可见㊂砾缘缝与穿砾缝配合,形成了砾岩中普遍发育的网状缝,故砾岩区钻井中气测异常明显,且生产测试初期普遍高产㊂须家河组(粉砂质)泥岩也发育生烃增压缝,缝面不规则,开度小-中等,部分为方解石充填(图2-d)㊂此类裂缝与晚侏罗世-早白垩世须家河组烃源岩大量生烃,同时地层遭受构造挤压,导致异常高压流体的形成,超过了静岩压力的85%,岩石发生网状破裂有关[24]㊂2.1.2裂缝的产状特征根据13口取心井岩心裂缝描述,须二段裂缝密度为1.68条/m,须三段为3.98条/m㊂裂缝倾角多样,平缝最发育,须二段和须三段占比均在50%以上(图4),主要包括砾岩㊁石英砂岩和泥岩中成组出现的低角度剪切缝(图2-b,c)㊂次为低角度斜缝,占比达18%以上,多见于泥岩和粉砂岩㊂再次为斜缝,而立缝和高角度斜缝欠发育㊂须三段倾角ȡ30ʎ的裂缝较须二段发育,累计占比为29.7%(图4)㊂除了上述5类裂缝,须三段还发育一类产状不规则的裂缝-钙屑砾岩中围绕砾石周围的砾缘缝(图2-g)㊂图4川东北元坝西部须家河组不同产状裂缝发育程度F i g.4 R a t i o o f f r a c t u r e s w i t h d i f f e r e n t d i p a n g l e s t o t o-t a l f r a c t u r e s o f t h e X u j i a h e F o r m a t i o n i n i n t h ew e s t e r n Y u a n b a a r e a,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n元坝西部须家河组斜缝㊁高角度斜缝和立缝较发育的钻井的分布具一定规律性:Y B6和Y B204井位于九龙山背斜枢纽部位,而Y L7和Y L26等井位于断裂附近㊂元坝西部须家河组倾角ȡ30ʎ的裂缝的发育程度较其东部和通南巴地区低,这与元坝东部和通南巴地区断裂更发育,地层挠曲更大,断裂缝和褶皱缝更发育有关㊂成像测井裂缝解释结果表明,须家河组裂缝走向多样,平缝和低角度缝规律不明显,而立缝和高角度缝走向多为N E-S W向,与九龙山背斜走向一致㊂斜缝走向的主要方位为NW向,部分N E向,与断层走向垂直(图5)㊂2.1.3裂缝的测井响应特征通过对岩心裂缝发育段的成像测井和常规测井曲线特征研究,元坝西部须家河组裂缝段测井响应特征明显㊂由于裂缝段具有一定的渗流能力,钻井过程中由于低阻泥浆的侵入,使得裂缝段的电阻率801Copyright©博看网. All Rights Reserved.第2期 黄彦庆等:川东北元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素图5 川东北元坝西部中㊁高角度缝走向玫瑰花图F i g .5 S t r i k e r o s e m a p s o f t h e f r a c t u r e s w i t h m i d d l e a n d h i g h d i p a n gl e s ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n 明显低于围岩,所以F M I 成像上裂缝段在静态图像上呈现低阻暗色条纹特征,通过归一化图像增强处理得到的动态图像上更为明显,体现为暗色正弦或余弦曲线特征,且随着裂缝倾角的增大,暗色条纹随之变陡[25](图6)㊂中㊁高角度缝在成像上易于识别,而开度较小的砾缘缝㊁穿砾缝和生烃增压缝等特征不明显,识别难度大㊂图6 Y L 11井须三段裂缝成像和常规测井响应特征F i g .6 L o g g i n g r e s po n s e c h a r a c t e r i s t i c s o f f r a c t u r e s o f t h e X u 3M e m b e r i n W e l l Y L 11裂缝段在常规测井响应上表现为双侧向电阻率呈锯齿状明显降低㊁存在一定的幅度差,同时声波时差增大,中子亦增大趋势,如图5中4374m 和4381m 附近㊂故本次通过构建电阻率降低因子㊁声波时差增大因子㊁双侧向电阻率曲线幅度差因子㊁电阻率分形维度和声波分形维度等参数,将其和成像裂缝孔隙度进行无量纲化处理,通过求取敏感因子和成像裂缝孔隙度的灰色关联系数,得到每个敏感因子的关联度,从而构建一条裂缝指示曲线,通过与成像测井裂缝解释结果比对,确定裂缝指示曲线阈值为0.1,当须家河组某段该曲线值ȡ0.1时,判断其为裂缝发育段,进而明确了元坝西部单井须家河组裂缝发育程度㊂2.2裂缝有效性分析须二段以开度多为0.001~0.1mm 的微㊁小裂缝为主,占73.11%,而开度为0.1~1mm 的大裂缝占19.81%,开度ȡ1mm 特大裂缝欠发育㊂须三段裂缝开度较大,多数ȡ0.1mm ,多为大裂缝和特大裂缝㊂须二段以未充填缝和半充填缝为主,全充填缝较少;而须三段裂缝有效性较差,全充填缝占38.77%(图7-a)㊂裂缝充填物差异大,须二段以泥质充填为主,而须三段以方解石为主(图7-b )㊂须二段和须三段的裂缝均表现为倾角越大,充填程度越低㊂须三段与须二段裂缝有效性的差异与2段岩性的不同密切相关,须三段为一套碳酸盐岩岩屑含量极高的钙屑砂岩,充足的碳酸盐为裂缝形成后遭受方解石胶结提供了物质基础,故充填程度高;而须二段以火成岩和变质岩岩屑含量高的岩屑砂岩为主,方解石和石英等胶结物质基础欠缺,泥岩薄㊁局部发育,故以泥质充填为主,且充填程度低㊂2.3裂缝发育期次根据不同矿物充填缝之间的限制及切割关系可901Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年图7 川东北元坝西部须家河组裂缝充填特征F i g .7 F r a c t u r e f i l l i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e X u ji a h e F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n 以定性地确定不同组系裂缝形成的先后顺序,为精细划分裂缝形成期次奠定良好基础[26]㊂须三段的裂缝不同程度地遭受方解石充填,甚至可见开度较大的裂缝被全充填(图8-a ),但也可见大量的未充填裂缝(图8-b ),表现为晚期形成的特征㊂通过砾岩薄片分析,须家河组至少发育2期构造缝,第一期开度较大的裂缝已被方解石胶结物充填;第二期开度较小的开启裂缝切穿了早期形成的裂缝(图8-c),推测主要发育于方解石胶结作用和有机质生烃之后㊂裂缝内部充填矿物捕获的盐水包裹体可以有效反映裂缝的形成时期[27]㊂本研究通过典型样品的包裹体均一温度测试,并结合研究区埋藏史对裂缝的形成期次进行厘定㊂方解石充填物的测温结果显示,须家河组第一期充填裂缝对应的包裹体均一温度为130~150ħ,对应晚侏罗世,第二期充填缝对应的均一化温度为180ħ,对应早白垩世晚期㊂结a .方解石充填缝,Y L 7井,3517m ;b .未充填缝,Y L 11井,4342.2m ;c .两期裂缝切割,Y L 18井,4566.93m图8 川东北元坝西部须家河组裂缝充填特征F i g .8 F r a c t u r e f i l l i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e X u ji a h e F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s in 图9 川东北元坝地区须家河组裂缝发育期次F i g .9 F r a c t u r e f o r m a t i o n s t a g e s o f t h e X u ji a h e F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a nB a s i n合区域构造演化,推测元坝西部须二段和须三段至少发育3期裂缝,第一期和第二期分别形成于晚侏罗世和早白垩世晚期(图9)㊂而第三期未充填裂缝形成于晚喜山期,此时,大巴山向西南挤压,元坝西部形成弱挤压应力场,须三段钙屑砾岩中形成切穿砾石㊁密集发育的低角度剪切缝(图2-c ),炭质泥岩中成组发育低角度剪切缝,及须二段石英砂岩中沿交错层理薄弱面破裂形成剪切缝(图2-b )㊂3 裂缝发育控制因素及其地质模式控制裂缝发育程度的因素多样,明确这些因素对研究裂缝空间展布意义较大㊂在岩心观察㊁成像测井和常规测井裂缝识别基础上,以裂缝密度来表征须家河组裂缝发育程度,通过对比裂缝发育井段和不发育井段各种地质因素的差异,明确元坝西部11Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第2期 黄彦庆等:川东北元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素须二段-须三段裂缝发育的控制因素㊂3.1裂缝发育控制因素(1)断裂对裂缝发育的控制作用岩心观察和成像㊁常规测井裂缝解释结果表明,Y L 7㊁Y L 8㊁Y L 26㊁Y L 27㊁Y B 205和Y B 225H 井倾角ȡ30ʎ的裂缝较发育,这些井均位于断裂附近,裂缝的走向以NW 向为主,与断裂走向近似垂直,川西新场地区须二段断裂成因缝走向即表现为与断裂走向垂直的特征,也说明这些井中裂缝为断层成因缝㊂通过分析岩心段中㊁高角度缝密度与断裂断距等地质参数的相关性,发现这些裂缝与井至断裂的距离密切相关,表现为距断裂越近,裂缝越发育(图10)㊂据Y L 7㊁Y L 8㊁Y L 11㊁Y L 15㊁Y L 25和Y L 26井图10 元坝西部须家河组剪切缝密度与距断层距离的相关性F i g .10 C o r r e l a t i o n b e t w e e n s h e a r f r a c t u r e s d e n s i t ya n d d i s t a n c e f r o m f a u l t o f t h e X u j i a h e F o r -m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a nb a a r e a据Y B 6㊁Y B 271㊁Y L 8㊁Y L 11㊁Y L 12㊁Y L 18等井图11 元坝西部须家河组剪切缝密度与地层曲率的相关性F i g .11 C o r r e l a t i o n b e t w e e n s h e a r f r a c t u r e s d e n s i t y an d f o r m a t i o n c u r v a t u r e o f t h e X u ji a h e F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a(2)地层曲率对裂缝发育的控制作用虽然Y B 204和Y B 6井附近断层不发育,但其须三段倾角ȡ30ʎ的裂缝也较发育,2口井位于褶皱枢纽部位,然而并非枢纽部位钻井构造缝都发育,进一步分析发现,此类裂缝密度与地层曲率呈一定的正相关关系,即随着地层曲率增大,裂缝密度增大(图11)㊂根据成像裂缝解释结果,Y B 204等井的立缝和高角度缝为N E 走向,与九龙山背斜走向一致,多为背斜枢纽部位和两翼挠曲较大部位破裂而成的张性缝和高角度剪切缝㊂(3)砂岩类型对裂缝发育程度的控制元坝西部须二段和须三段砂岩类型多样,包括石英砂岩㊁岩屑石英砂岩㊁岩屑砂岩和长石岩屑砂岩;须二段岩屑砂岩以沉积岩和变质岩岩屑为主,须三段以碳酸盐岩岩屑为主㊂由于不同类型砂岩矿物成分不同,力学性质不同,在弱构造应力条件下,剪切缝发育程度差异大㊂须三段钙屑砾岩裂缝密度为20条/m ,须二段石英砂岩为6条/m ,岩屑砂岩为1.25条/m ,长石岩屑砂岩为0.57条/m ㊂须二段石英含量越高,裂缝越发育(图12),须三段钙屑砂砾岩中白云石含量较高的层段,裂缝较发育(图5),这与石英和白云石较其附近矿物脆性大有关㊂据Y B 6㊁Y B 10㊁Y B 104㊁Y B 204㊁Y B 271和Y L 6井图12 川东北元坝西部须二段裂缝密度与石英体积分数相关性F i g .12 C o r r e l a t i o n b e t w e e n f r a c t u r e d e n s i t y an d q u a r t z c o n t e n t i n t h e X u 2M e m b e r i n t h e w e s t e r n Y u a n -b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n(4)单层砂岩厚度对裂缝发育的控制作用裂缝的形成与分布受岩石力学层控制㊂岩石力学层是指岩石力学行为相近或岩石力学性质相一致的岩层,在碎屑岩地层中指砂岩层,与之相对应的为具有一定厚度的相对塑性的非岩石力学层(如泥岩层)㊂裂缝的形成与分布受形成期的古构造应力大小㊁岩石力学层性质差异和非岩石力学层厚度3个主要因素的控制㊂严格地讲,天然缝在岩石力学层内发育,垂直并终止于岩石力学界面,只有当构造应力达到一定程度,裂缝才穿过力学界面[28]㊂且不同岩层界面处往往是应力薄弱面,在压扭应力下,可形成低角度剪切缝㊂故在相同应力条件下,砂泥岩互层往往比厚层砂岩中更容易形成裂缝㊂元坝西部须家河组每个取心段平均单个砂岩厚度与裂缝密度存在负相关性,即单个岩层越薄,裂缝越发育(图13);须二段为厚层砂岩,平均单个力学层厚度大;须三段为砂岩和泥岩互层,单个力学层厚度小,故须三段裂111Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年据Y B 6㊁Y B 10㊁Y B 22㊁Y B 104㊁Y B 204㊁Y B 271㊁Y L 6㊁Y L 7㊁Y L 8㊁Y L 11㊁Y L 12㊁Y L 15㊁Y L 18㊁Y L 20㊁Y L 25和Y L 26井图13 川东北元坝西部须家河组裂缝密度与单层砂岩厚度相关性F i g .13 C o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e f r a c t u r e s d e n s i t y an d t h i c k n e s s o f s i n g l e s a n d s t o n e o f t h e X u ji a h e F o r m a t i o n i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h -e a s t e r n S i c h u a n B a s i n缝密度较须二段大,且须三段褶皱缝和断层缝均发育,须二段主要发育断层缝㊂3.2裂缝发育模式考虑裂缝发育控制因素,结合元坝西部须家河组构造样式和岩性组合,建立了须二段和须三段裂缝成因模式(图14)㊂元坝西部须三段褶皱成因缝主要发育于九龙山背斜的枢纽部位及其东南翼地层曲率较大的部位,褶皱成因缝的走向与背斜走向基本一致;背斜西北翼地层曲率较小,褶皱缝相对不发育㊂须二段为厚层砂岩,褶皱缝整体欠发育㊂九龙山背斜东南翼的断层附近须家河组裂缝较发育,尤其是断层上盘;断层伴生中㊁高角度剪切缝走向多与断层走向垂直㊂褶皱缝和断层缝发育区是开发评价的最有利地区,试采效果较好的Y L 7和Y L 12等井均位于该区域㊂由这些裂缝发育区分布局限,开展井位部署时需选准部位㊂图14 川东北元坝西部须二段和须三段裂缝成因模式图F i g.14 F r a c t u r e g e n e s i s m o d e l s o f t h e X u 2a n d X u 3m e m b e r s i n t h e w e s t e r n Y u a n b a a r e a ,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n 由于须三段为泥岩和砂砾岩互层,须二段为厚层砂岩,故须三段裂缝较须二段发育㊂元坝西北部须三段砾岩区普遍发育穿砾缝和砾缘缝形成的网状缝,由于裂缝开度小,该区钻井过程中要加强储层保护㊂虽然须二段裂缝欠发育,但其中部的石英砂岩(微)裂缝较发育,渗透性好,这些也是下步开发评价需关注的目标㊂4 结 论(1)元坝西部须二段和须三段主要发育水平缝和低角度斜缝,成因类型以低角度剪切缝和成岩收缩缝为主㊂须二段未充填和半充填缝较多,充填物多为泥质;须三段全充填缝和半充填缝略多,充填物多为方解石㊂这主要与须二段和须三段岩性的差异有关㊂(2)根据裂缝的切割关系和裂缝充填物包裹体均一温度特征,元坝西部须家河组发育3期裂缝,分别形成于晚侏罗世㊁早白垩世晚期和晚喜山期,前两期裂缝部分被方解石和泥质充填,第三期未充填,有效性好㊂(3)元坝西部须家河组裂缝发育程度主要受地层曲率㊁至断层距离㊁砂岩类型和单层砂岩厚度多方面控制㊂九龙山背斜枢纽部位和东南翼地层曲率较大的部位须三段褶皱缝较发育,东南翼断层附近须二段和须三段断层缝较发育㊂单层厚度较小的砂岩有利于裂缝发育,故须三段裂缝较须二段发育㊂(4)由于不同砂岩类型力学性质不同,元坝西北211Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第2期黄彦庆等:川东北元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素部须三段砾岩区发育由砾缘缝和穿砾缝组合而成的网状缝,而须二段不同砂岩类型中石英砂岩的裂缝较发育㊂参考文献:[1]邹才能,杨智,朱如凯,等.中国非常规油气勘探开发与理论技术进展[J].地质学报,2015,89(6):979-1007.Z o u C N,Y a n g Z,Z h u R K,e t a l.P r o g r e s s i n C h i n a's u n c o n-v e n t i o n a l o i l a n d g a s e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p m e n t a n d t h e o r e t i-c a l t e c h n o l o g i e s[J].A c t a G e o l o g i c a S i n i c a,2015,89(6):979-1007(i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t).[2]吕雪莹,蒋有录,刘景东,等.东濮凹陷杜寨地区沙三中-下段致密砂岩气藏有效储层物性下限[J].地质科技情报,2017,36(3):182-188.LüX Y,J i a n g Y L,L i u J D,e t a l.L o w e r l i m i t s o f p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y o f t i g h t s a n d s t o n e g a s r e s e r v o i r s i n t h e m i d d l e-l o w e r E s3i n D u z h a i a r e a,D o n g p u D e p r e s s i o n[J].G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y I n f o r m a t i o n,2017,36(3):182-188(i nC h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t).[3]刘景东,蒋有录,张园园,等.东濮凹陷古近系致密砂岩气成因与充注差异[J].石油学报,2017,38(9):1010-1020.L i u J D,J i a n g Y L,Z h a n g Y Y,e t a l.G e n e s i s a n d c h a r g e d i f f e r-e n c e of P a l e og e n e t i gh t s a n d s t o n e g a si n D o n g p u S a g[J].A c t aP e t r o l e i S i n i c a,2017,38(9):1010-1020(i n C h i n e s e w i t h E n g-l i s h a b s t r a c t).[4]袁静,曹宇,李际,等.库车坳陷迪那气田古近系裂缝发育的多样性与差异性[J].石油与天然气地质,2017,38(5):840-850.Y u a n J,C a o Y,L i J,e t a l.D i v e r s i t i e s a n d d i s p a r i t i e s o f f r a c t u r e s y s t e m s i n t h e P a l e o g e n e i n D N g a s f i e l d,K u q a D e p r e s s i o n,T a-r i m B a s i n[J].O i l&G a s G e o l o g y,2017,38(5):840-850(i nC h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t).[5]蔡勋育,邱桂强,孙冬胜,等.中国中西部大型盆地致密砂岩油气 甜点 类型与特征[J].石油与天然气地质,2020,41(4): 684-695.C a i X Y,Q i u G Q,S u nD S,e t a l.T y p e s a n d c h a r a c t e r i s t i c s o ft i g h t s a n d s t o n e s w e e t s p o t s i n l a r g e b a s i n s o f c e n t r a l-w e s t e r nC h i n a[J].O i l&G a s G e o l o g y,2020,41(4):684-695(i n C h i n e s ew i t h E n g l i s h a b s t r a c t).[6]蒋有录,李明阳,王良军,等.川东北巴中-通南巴地区须家河组致密砂岩储层裂缝发育特征及控制因素[J].地质学报, 2020,94(5):1525-1536.J i a n g Y L,L i M Y,W a n g L J,e t a l.C h a r a c t e r i s t i c s a n d c o n t r o l-l i n g f a c t o r s o f t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r f r a c t u r e s o f t h e X u j i a h eF o r m a t i o n i n t h e B a z h o n g-T o n g n a n b a a r e a,N o r t h e a s t S i c h u a n[J].A c t a G e o l o g i c a S i n i c a,2020,94(5):1525-1536(i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t).[7]李杰,蒋有录,孙均.川东北通南巴地区须家河组断裂和裂缝特征及发育模式[J].地质评论,2019,65(1):67-68.L i J,J i a n g Y L,S u n J.C h a r a c t e r i s t i c s a n d d e v e l o p m e n t m o d e l o f t h e f a u l t s a n d f r a c t u r e s o f X u j i a h e F o r m a t i o n i n T o n g n a n b aa r e a,n o r t h e a s t e r n S i c h u a n B a s i n[J].G e o l o g i c a l R e v i e w,2019,65(1):67-68(i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t). 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四川盆地西部坳陷须家河组储层裂缝特征及分布评价周文;戴建文【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2008(030)001【摘要】四川盆地西部坳陷须家河组砂岩储层是川西地区主要产气层段,该储层孔隙度、渗透率极低,裂缝是储层的主要渗滤通道,裂缝对储层含气性起重要作用,裂缝特征识别及分布在储层评价中较关键.通过岩心观察、测井资料分析,总结出该储层的裂缝主要为斜交裂缝,缝宽主要集中在0.5～2.0 mm,缝长主要集中在5～50 cm.研究认为该区主要有构造成因裂缝和区域性裂缝,并以丰谷构造为例,用变形应力场模拟法、构造主曲率法和构造滤波法评价了该区构造裂缝的分布,同时用厚度法和地质构造特征评价了区域裂缝的分布特征.【总页数】6页(P20-25)【作者】周文;戴建文【作者单位】成都理工大学"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室,成都,610059;成都理工大学"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室,成都,610059【正文语种】中文【中图分类】TE122.2【相关文献】1.川西坳陷须家河组致密砂岩储层裂缝特征 [J], 张贵生2.川西坳陷新场气田须家河组二段储层裂缝特征及识别 [J], 董国良;周文;高伟平;孟森淼;王辛3.四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组三段和五段"甜点"储层特征及分布 [J], 叶素娟;杨映涛;张玲4.四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组储层各向异性地应力评价方法 [J], 张金才;范鑫;黄志文;刘忠群;亓原昌5.陆相页岩储层连通孔隙系统分布与形成机制——以川西坳陷上三叠统须家河组为例 [J], 赵明珠;杨威;王耀华;鲁健康;徐亮;李兰;李兴宇;姚琳洁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大邑构造须家河组三段储层构造裂缝发育特征
【摘要】大邑构造位于川西坳陷西南部，其中的须家河组三段储层以中细粒碎屑石英砂岩为主，该储层孔隙度和渗透率很低，为低渗透砂岩储层，裂缝对储层的储集和渗透能力具有重要影响。
因此，裂缝发育特征的研究在该储层油气资源的开发和评价中起着重要
作用。
笔者以岩芯裂缝观测为主要依据，对该区须三段储层的构造裂缝类型及发育程度进行描述和分析，为裂缝性低渗透油气藏的勘探开发提供较为可靠依据。
【关键词】川西坳陷大邑构造须家河组三段构造裂缝类型
裂缝的存在极大地改善了储集层的渗滤特性，特别在低渗透储层中，裂缝是流体渗流和油气运移主要通道，它控制着油气藏的形成与分布[1]，甚至有人提出了“无缝不成藏”的认识。
大邑构造上三叠统须家河组三段（下简称须三段）是川西坳陷深层天然气的有利勘探区。
该区储层以中细粒碎屑石英砂岩为主，孔隙度和渗透率很低，为低渗透砂岩储层。
裂缝的存在可以很好地改善储层的渗滤特性，尤其在该区低渗透储层中，裂缝是流体渗流和油气运移主要通道，它控制着油气藏的形成与分布。
但目前该区裂缝研究程度较低，裂缝的发育特征认识不清，因此，对该区低渗透性储层裂缝的研究有着非常重要的意义。
本文通过对岩芯裂缝的系统观测，对该区须三段储层的构造裂缝类型及发育程度进行描述和分析，为该区裂缝性低渗透油气藏的勘探开发提供依据。
1 区域地质概况
大邑构造地理位置处于成都市大邑县城西北，距成都市约70km。
在区域构造上，位于川西坳陷西南部，属于龙门山南段冲断推覆带前缘的隐伏构造带，东临什邡—邛崃中央向斜带（成都凹陷），西为雾中山—三河场半裸露断褶带，北与鸭子河—平落坝隐伏断褶带相接，南与邛西构造相接（图1）。
工区处于四川盆地彭州—大邑地区石油天然气勘查区内。
2 储层构造裂缝类型
构造裂缝是那些按照其方向、分布和形态可以归因于局部构造事件或与局部构造事件伴生的裂缝[7]。
在该区，构造裂缝常成组出现，切穿深度较大，方向性明显，分布比较规则，对油气的形成与分布影响最大。
通过对大邑9口垂直井（大邑1井、大邑2井、大邑3井、大邑4井、大邑5井、大邑6井、大邑7井、大邑101井及大邑102井）（图2）须三段储层的岩芯裂缝观测，按倾角大小可将该区须三段储层的构造裂缝分为垂直缝（≥75°）、高角度缝（45°-75°）和低角度缝（≤45°）三种类型。
2.1 垂直缝
该区垂直缝共包括两种类型，一种是剪裂缝，这种裂缝缝面一般比较平直、光滑，无充填物（图3a）；另一种是与最大挤压应力方向平行的张裂缝，其缝面粗糙不平，延伸较短，常被矿物充填（图3b）。
2.2 高角度缝
岩层变形后在局部应力的作用下形成该类型的裂缝。
其缝面平
直，常见擦痕和阶步（图3c）；当局部应力为拉张环境时，形成高角度张裂缝，缝面凹凸不平，常有矿物充填（图3d）。
注：a.垂直剪裂缝（大邑3井）；b.垂直张裂缝（大邑4井）；c.高角度缝剪裂缝（大邑2井）；d.高角度缝张裂缝（大邑1井）；e.缝面上的摩擦镜面和擦痕线理（大邑2井）；f.剖面“x”型剪切缝（大邑1井）
2.3 低角度缝
岩芯观察发现，顺层滑脱裂缝是该区发育最多的一类低角度缝。
当地层的岩性不均一，岩石能干性差别较大时，地层沿软弱层顺层滑脱（该区主要是砂岩层沿炭质粉砂岩、炭质页岩或煤层滑脱），形成顺层滑脱裂缝，在该区表现为低角度缝。
这种裂缝缝面上常有明显的摩擦镜面和擦痕线理（图3e）。
当岩性较均一，通常在岩层变形后的挤压环境，或者岩石褶皱变形中性面以下部分处于弯曲后派生的挤压应力环境时形成另一类低角度缝（剖面“x”型剪切缝）（图3f）。
3 各类构造裂缝发育程度
通过对大邑9口井须三段储层岩芯观测，统计出了各井构造裂缝的发育程度（表1）。
经统计，大邑构造须三段岩芯构造裂缝中，低角度缝分布最广（86.5%），垂直缝次之（10.1%），高角度缝发育最少（3.4%）。
4 结论
通过岩芯观察，大邑构造须三段低渗透砂岩储层构造裂缝按其倾
角大小分可为垂直缝（倾角≥75°）、高角度缝（45°﹤倾角﹤75°）和低角度缝（倾角≤45°）三种类型。
其中，低角度缝是该区分布最广的一类构造裂缝，约占86.5%；垂直缝次之，约占10.1%；高角度缝发育最少，约占3.4%。
参考文献
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