牛曉燕

（中國石化勝利油田西部新區(qū)研究中心，山東 東營 257000）

柴窩堡地區(qū)裂縫影響因素分析

牛曉燕

（中國石化勝利油田西部新區(qū)研究中心，山東 東營 257000）

柴窩堡地區(qū)目的層儲層裂縫類型可分為構(gòu)造裂縫和成巖裂縫,通過各種資料綜合分析，認(rèn)為影響本區(qū)裂縫發(fā)育程度的因素主要有：區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場及構(gòu)造部位、巖性、巖相及巖層厚度。通過研究他們之間的相互關(guān)系，對油氣富集區(qū)有一定的指導(dǎo)意義。

柴窩堡地區(qū)；裂縫；構(gòu)造；巖性；巖層厚度

柴窩堡地區(qū)目的層儲層裂縫類型可分為構(gòu)造裂縫和成巖裂縫，其中構(gòu)造裂縫為主要裂縫類型，是巖層和巖體中分布最廣且研究程度最高的成因類型，特別是宏觀裂縫對油氣的意義最大。

1 區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場及局部構(gòu)造部位

構(gòu)造裂縫的發(fā)育大部分受構(gòu)造應(yīng)力場的控制，根據(jù)三維有限元數(shù)值模擬軟件模擬結(jié)果表明，柴窩堡凹陷北部博格達(dá)山附近主要為構(gòu)造變形強(qiáng)烈、壓應(yīng)力釋放區(qū)，應(yīng)有利于構(gòu)造裂縫的形成及發(fā)育。地表露頭及鉆井資料分析表明，靠近裂縫發(fā)育區(qū)的小平槽溝剖面及井子溝剖面目的層裂縫均非常發(fā)育[1]。

柴窩堡凹陷內(nèi)已鉆井5口，鉆井取芯資料表明，靠近構(gòu)造變形強(qiáng)烈的柴窩堡構(gòu)造的兩口井目的層裂縫發(fā)育，而分布于變形程度較差構(gòu)造部位的其余3口井裂縫未見發(fā)育。

同一構(gòu)造帶不同構(gòu)造部位，其裂縫的發(fā)育程度不同。柴窩堡構(gòu)造斷裂帶包括柴窩堡斷層、柴湖北斷層、柴湖斷層、柴窩堡南斷層等4條逆斷層。斷層發(fā)育在柴窩堡背斜的核部，平面上該斷裂帶的斷層基本上都為近EW走向，傾向有南和北兩種[2]。柴湖北斷層和鹽湖北斷層控制了柴窩堡構(gòu)造的基本形態(tài)，而柴湖斷層和柴窩堡南斷層使柴窩堡構(gòu)造東翼變形更加強(qiáng)烈。如下圖，柴參1側(cè)1井位于柴湖斷層和柴窩堡南斷層所夾持中心部位，地層褶皺變形強(qiáng)烈，且柴參1側(cè)1井靠近柴窩堡南斷層；而達(dá)1井基本已位于構(gòu)造中部區(qū)，地層變形程度相對較差。巖芯觀察資料表明，兩口井中紅雁池組僅柴參1側(cè)1井裂縫發(fā)育，蘆草溝組柴參1側(cè)1井裂縫相對達(dá)1井更發(fā)育。因此，構(gòu)造頂部和斷層附近裂縫比較發(fā)育，裂縫的發(fā)育與地層彎曲度有關(guān)，地層曲率越大，則裂縫密度也越大。

柴窩堡559、463主測線深度剖面圖（柴參1側(cè)1井和達(dá)1井）

2 巖性因素

巖心裂縫觀察分析結(jié)果表明，不同的巖性其裂縫發(fā)育密度不同。在含泥質(zhì)的巖心段裂縫最發(fā)育,約占43.5%，尤其是在泥巖夾層或粉砂質(zhì)含量較高的砂、泥巖互層段多發(fā)育低角度的順層裂縫，局部發(fā)育平行排列的高角度垂直閉合裂縫；在泥質(zhì)含量較低的砂巖段，巖心中發(fā)育裂縫占裂縫總數(shù)的32.2%，且多見高角度平行排列剪切裂縫、張裂縫，或兩組裂縫相交錯形成各種網(wǎng)狀裂縫，致使巖芯破碎；在泥質(zhì)含量較低的砂巖段中，巖心中發(fā)育裂縫占裂縫總數(shù)的24.3%，多發(fā)育在砂礫巖或細(xì)礫巖中，且主要以少量粗大張裂縫為主。可見，隨著巖石顆粒粒度的增大，裂縫發(fā)育頻率有減少的趨勢。砂、泥巖井段裂縫最發(fā)育，砂巖其次，而礫巖層中裂縫發(fā)育程度較差。

3 巖相因素

不同巖相的巖性和物性具有一定的差異，進(jìn)而其巖石力學(xué)性質(zhì)不同，抗剪、抗拉能力也有一定的差異。在同一應(yīng)力場的作用下，其巖相的過渡部位成為應(yīng)力集中發(fā)育區(qū)，所以易產(chǎn)生裂縫。根據(jù)柴窩堡構(gòu)造取芯資料分析，柴參1側(cè)1井紅雁池組第1、2、3次取芯井段位于水下分流河道沉積砂礫巖及砂泥巖過渡井段，在下部礫巖段厚度大，裂縫不發(fā)育，而上部砂泥巖互層井段低角度剪切裂縫順層發(fā)育，且裂縫密度較大；蘆草溝組第8、9次取芯井段為多期水下分流河道沉積砂礫巖層段，河道間發(fā)育了薄層泥巖層和砂泥巖互層段，其間裂縫非常發(fā)育，共發(fā)育了兩組低角度張、剪性裂縫和高角度張、剪性裂縫，多組裂縫相互切割，致使巖芯破碎成角礫。

因此，推測在扇三角洲前緣砂礫巖沉積與濱淺湖泥巖沉積過渡帶、厚層水下分流河道沉積頂部巖相過渡帶為裂縫發(fā)育最有利部位。

4 層厚因素

裂縫密度除與巖性有關(guān)之外，并且還與巖層厚度有關(guān)。對砂礫巖裂縫密度與層厚的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)二者之間呈線性反比關(guān)系，隨著砂礫巖厚度的增加，裂縫密度隨之降低。對其它單一巖性巖層厚度與裂縫密度的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)二者之間同樣呈反比關(guān)系。

5 結(jié)論

（1）柴窩堡地區(qū)為扇三角洲沉積環(huán)境，巖石類型主要為砂礫巖、礫狀砂巖，巖石礫徑大、分選差、雜基含量高。在埋藏壓實過程中，大量的雜基礦物失水造成體積收縮，沿礫石周緣易形成礫緣縫；在進(jìn)一步壓實作用下，礫石之間呈鑲嵌式接確或點狀接確，在上覆巖層的壓力下，以及應(yīng)力場的擠壓作用下，脆性較大的礫石易破裂形成礫內(nèi)縫。

（2）構(gòu)造頂部和斷層附近裂縫比較發(fā)育；砂、泥巖井段裂縫最發(fā)育，砂巖其次，而礫巖層中裂縫發(fā)育程度較差；推測裂縫的發(fā)育區(qū)位于三角洲砂礫巖的河道沉積頂部巖相過渡帶中。

[1]西北大學(xué)，柴窩堡盆地地震構(gòu)造解釋報告[R]，1995，5.

[2]中石化西部新區(qū)油氣勘探項目經(jīng)理部.準(zhǔn)南地質(zhì)調(diào)查及含油氣綜合研究[J]，2001，12.

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