裂缝储层
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车古201潜山油藏裂缝性储层特征研究
（ １ ）裂 缝 组 系 。 根据 岩 心 古 地 磁 定 向 、Ｆ Ｍ１ 成像 分析 ，确 定富 台潜 山裂 缝 组 系特 征 ：主 要发 育 ４ 组 裂 缝 ，最发 育 的 是纵 张
裂缝和两组断层派生缝 ，其次是横张裂缝和平面共轭剪切缝 。纵
张裂缝 与 长轴 方 向平 行 ．两 组 断层 派 生缝 与长 轴方 向夹 角分 别 为 ６ （ １ 和３ ０ 度 ，横 张 裂缝 与长 轴方 向垂 直 ，平 面共 轭剪 切 缝 与长 轴方
度 是两 个 十分 重 要的 参数 ，直接 关 系到 油藏 中流体 流 通 的网络 特
（ １ ）车古２ ０ １ 潜山主要发育燕山期及喜山期构造裂缝 ，裂 缝 走向主要发 育４ 个组 系 ，为高 角度 裂缝 。储层发育 受岩性控
制 ，由 白云岩 一 灰岩一 泥 质 云 灰岩 一 泥 岩 顺 序 ，裂缝 发育 程 度 由强
组组成。
通过对野外露头 、Ｆ ＭＩ 成像资料 、 常规测井资料和岩心观测 数据分析可知 ，构造裂缝的发育主要受以下几个因素控制。 （ １ ）断层对裂缝 的发育存在明显的影响 ，距离断层越近 ， 裂缝越发育，随着距离断层距离的加大 ，裂缝发育程度减弱。
（ ２） 岩 性 控 制 。在 相 同应 力下 ，裂 缝 发育 程 度 随岩 性 不 各 异 ，按 泥岩 一泥 质 云灰 岩 一灰 岩 一 白云岩 顺 序发 育 程度 由弱变
白云 岩 为 主 ，白云 石含 量平 均 ３ ５ ． ５ ％，方 解 石 含 量 平 均 ６ ３ ． ８ ％；
上马家沟组以灰岩为主，白云石含量平均３ ０ ． ７ ％，方解石含量平
均６ １ ． ４ ％；风 山组 以白云 岩 为主 ，白云 石含 量平 均 ９ Ｚ ４ ％。
裂缝性储层综合预测方法研究
１ 研究 区地质概况
性数 据体 ｆ 振幅 ，频 率 ，衰减梯度 ），并利用岩石物理模拟结 沧解释 裂缝 方位与密度
图 ２ 地 震 资料 的保 幅 处理
川东北一 毛坝场地 表构造 主要为北西 向褶皱 ，西南 部出现ｊ 东 向 Ｅ 褶 皱 ，受 两 大 构造 活 动 控 制 。 毛坝 场 构 造 带 上 目前 已钻 井 ３ １ １ 井 ２ ｍ ｌ ｂ 产气 ，ｍｂ 为干井 。毛坝 ｌ ｂ 和ｍ ２ ３ 井飞三段顶 部从钻井和成 象测井 均证明裂缝发 育 ，为其主要的储集空问 （ 图１ 如 ）。 岩性特征 ：岩性主要为鲡粒灰岩 、砂 、砾屑灰岩 、 亮品 灰岩和 白 云化鲡粒 灰岩 ，孔隙度低 （ － ％），渗透性 差１－ ｍ 一 ０ 。整 １２ ０ ？１ 一 个 地 区灰 岩 层 速 度 大 于 ６ ０ ｍ／，遇 孔 隙 性 储 层 ，层 速 度 可 降 ２０ ｓ ｌ ￣ ／，形成较明显反射 。并可追踪储 层 ，开展储层预测 。 （ ｝ｓ ｘｍ 沉积相特 征 ：通过区域沉积环境研 究 ，由北 东到西南 ，逐步 由台 地沉积环境过渡 到台盆环境 台地上有沉积 礁 、滩相粗结构岩类 ，通 过 溶蚀和 白云岩 化可 形成好的储集体 。钻井 取心发 现生物钻孔 、冲刷 面。据 邻区钻井 ， 早期暴露溶蚀 ，晚期酸性液 体溶蚀的可能性和 白 有 云岩化 ，从而形成好 的储集体 。
（如 图４）
裂缝 方 向 主 要 为 北 东向 展 布
２ 研究流程及 内容
２１ 主 要 研 究 内容
图４ 毛 坝 １ 含 气岩 石物 理 正 演模 拟 井
在三维地震资料保幅处理的基础上 （ 图２） 究内容 如下。 如 研
上 图为毛坝 ｌ 合气岩石 物理正 演模 拟 上 幽左边是测 井声波曲 井
性数 据体 ｆ 振幅 ，频 率 ，衰减梯度 ），并利用岩石物理模拟结 沧解释 裂缝 方位与密度
图 ２ 地 震 资料 的保 幅 处理
川东北一 毛坝场地 表构造 主要为北西 向褶皱 ，西南 部出现ｊ 东 向 Ｅ 褶 皱 ，受 两 大 构造 活 动 控 制 。 毛坝 场 构 造 带 上 目前 已钻 井 ３ １ １ 井 ２ ｍ ｌ ｂ 产气 ，ｍｂ 为干井 。毛坝 ｌ ｂ 和ｍ ２ ３ 井飞三段顶 部从钻井和成 象测井 均证明裂缝发 育 ，为其主要的储集空问 （ 图１ 如 ）。 岩性特征 ：岩性主要为鲡粒灰岩 、砂 、砾屑灰岩 、 亮品 灰岩和 白 云化鲡粒 灰岩 ，孔隙度低 （ － ％），渗透性 差１－ ｍ 一 ０ 。整 １２ ０ ？１ 一 个 地 区灰 岩 层 速 度 大 于 ６ ０ ｍ／，遇 孔 隙 性 储 层 ，层 速 度 可 降 ２０ ｓ ｌ ￣ ／，形成较明显反射 。并可追踪储 层 ，开展储层预测 。 （ ｝ｓ ｘｍ 沉积相特 征 ：通过区域沉积环境研 究 ，由北 东到西南 ，逐步 由台 地沉积环境过渡 到台盆环境 台地上有沉积 礁 、滩相粗结构岩类 ，通 过 溶蚀和 白云岩 化可 形成好的储集体 。钻井 取心发 现生物钻孔 、冲刷 面。据 邻区钻井 ， 早期暴露溶蚀 ，晚期酸性液 体溶蚀的可能性和 白 有 云岩化 ，从而形成好 的储集体 。
（如 图４）
裂缝 方 向 主 要 为 北 东向 展 布
２ 研究流程及 内容
２１ 主 要 研 究 内容
图４ 毛 坝 １ 含 气岩 石物 理 正 演模 拟 井
在三维地震资料保幅处理的基础上 （ 图２） 究内容 如下。 如 研
上 图为毛坝 ｌ 合气岩石 物理正 演模 拟 上 幽左边是测 井声波曲 井
泥岩裂缝性储层应力敏感性实验研究
对 岩石 敏感 性产 生不 同的影 响 。
３ 实验结果
经实验 ， 到不 同裂 缝性 泥岩岩 心样 品 的外 得 压一渗透率数据 ， 出人工造缝后泥岩外压敏感曲 作 线， 并回归出其指数形式曲线（ ２ 图 ３ 。 图 一 ）
４样品造缝前后渗透率
岩石应力敏感 曲线形态基本呈指数规律变化 ，
２１ ０ １年 ９月 ２ ７日收到 第一作者 简介 ： 朱 贺（ ９ ３ ） 男 ， １８ ～ ， 黑龙 江省大庆人 ， 硕士 ， 究 研
式 （ ） 为应力敏感指数 ， 因次量 ；ｏ １ 中， 无 Ｋ 为改变 前 的渗 透 率 ， ０ 。 ｍ ； 为 改 变 后 的 渗 透 率 ， １。 Ｋ
第１卷 １
第３ ５期 ２ １ 年 ｌ ０ １ ２月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ １ Ｎｏ ３ Ｄｅ ．２ １ Ｌ ｌ ．５ ｃ ０１
１７ ～ １ １ （Ｏ １ ３ —８ ２０ ６ １ ８ ５ ２ ｌ ）５ ８６ —３
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｃ ｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇ ｎ ｅｉ ｎ
可以通 过对 曲线进 行 回归 得 到其 指 数 形式 的方 程 ，
公 式为 ：
Ｋ＝ ｏ Ｋｅ （） ２
式 （ ） ， ｏ为外 压 改 变 值 ， ａ ｂ为 岩石 的应 力 ２ 中 Ａ－ ＭＰ ； 敏感 常数 ， ａ ＭＰ ～。
将式 （ ） ２ 代人式（ ）可得岩石 的外压敏感 曲线 ： １，
率改变 ， 因此 ， 将渗透率作为表征 岩石对施加 应力
的敏 感性 指标 。
对泥岩储层敏感性研究 ， 以便合理地确定油藏 的开
发方 式 、 工作 制 度 和 开 采 速 度 ， 持 适 当 的地 层 能 维
３ 实验结果
经实验 ， 到不 同裂 缝性 泥岩岩 心样 品 的外 得 压一渗透率数据 ， 出人工造缝后泥岩外压敏感曲 作 线， 并回归出其指数形式曲线（ ２ 图 ３ 。 图 一 ）
４样品造缝前后渗透率
岩石应力敏感 曲线形态基本呈指数规律变化 ，
２１ ０ １年 ９月 ２ ７日收到 第一作者 简介 ： 朱 贺（ ９ ３ ） 男 ， １８ ～ ， 黑龙 江省大庆人 ， 硕士 ， 究 研
式 （ ） 为应力敏感指数 ， 因次量 ；ｏ １ 中， 无 Ｋ 为改变 前 的渗 透 率 ， ０ 。 ｍ ； 为 改 变 后 的 渗 透 率 ， １。 Ｋ
第１卷 １
第３ ５期 ２ １ 年 ｌ ０ １ ２月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ １ Ｎｏ ３ Ｄｅ ．２ １ Ｌ ｌ ．５ ｃ ０１
１７ ～ １ １ （Ｏ １ ３ —８ ２０ ６ １ ８ ５ ２ ｌ ）５ ８６ —３
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｃ ｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇ ｎ ｅｉ ｎ
可以通 过对 曲线进 行 回归 得 到其 指 数 形式 的方 程 ，
公 式为 ：
Ｋ＝ ｏ Ｋｅ （） ２
式 （ ） ， ｏ为外 压 改 变 值 ， ａ ｂ为 岩石 的应 力 ２ 中 Ａ－ ＭＰ ； 敏感 常数 ， ａ ＭＰ ～。
将式 （ ） ２ 代人式（ ）可得岩石 的外压敏感 曲线 ： １，
率改变 ， 因此 ， 将渗透率作为表征 岩石对施加 应力
的敏 感性 指标 。
对泥岩储层敏感性研究 ， 以便合理地确定油藏 的开
发方 式 、 工作 制 度 和 开 采 速 度 ， 持 适 当 的地 层 能 维
致密砂岩储层裂缝研究进展_丁文龙
致密砂岩储层裂缝研究进展
丁文龙
1， 2， 3 1， 2， 3 4 ， ， 王兴华 胡秋嘉 ， 尹
*
帅
1， 2， 3
1， 2， 3 5 ， ， 曹翔宇 刘建军
（ 1． 中国地质大学 能源学院， 北京 100083 ； 2． 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室 ， 中国地质大学， 北京 100083 ； 3． 非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室 ， 中国地质大学， 北京 100083 ； 4． 华北油田长治煤层气勘探开发分公司 ， 山西 长治 046000 ； 5． 中国石油华北油田分公司勘探开发研究院 ， 河北 任丘 062552 ） 要： 裂缝是影响致密砂岩储层高产及稳产的关键 。在对国内外该类储层裂缝研究现状系统调 研及近期成果全面分析的基础上 ， 深入分析了裂缝的类型及形成机理。 分别从地质、 测井、 地震及 摘 实验等方面详细论述了致密砂岩储层裂缝的识别方法 ； 基于野外露头、 岩心及薄片观察、 构造曲率、 常规及特殊测井等方法可以获得储层裂缝密度 、 张开度、 产状、 组系及方向等主要特征参数； 地质分 构造曲率估算、 纵波各向异性分析、 地震相干体及倾角非连续性裂缝检测 、 构造应力场模拟等是 析、 裂缝分布预测的有效技术方法。综合分析认为， 目前对国内海相和海陆过渡相煤系地层中的致密 砂岩储层裂缝研究相对较少； 尚未形成一套针对各类型沉积相及构造演化背景条件下的致密砂岩 储层裂缝识别的有效方法及标准参数体系 ； 对致密储层裂缝差异充填机制及微裂缝定量识别与表 征缺少系统研究； 地震裂缝识别的精度不高。指出各类裂缝研究方法相互结合 、 裂缝识别标准与参 数体系建立、 微裂缝研究、 裂缝发育程度与主控因素间定量关系分析 、 提高地震预测裂缝的分辨率、 水力缝与天然裂缝及地应力之间的耦合关系研究为致密砂岩储层裂缝研究的未来发展趋势 。 关 键 词： 致密砂岩； 储层； 裂缝； 测井； 地震 中图分类号： P631 文献标志码： A 8166 （ 2015 ） 07073714 文章编号： 1001美国无疑是世界上致密砂岩油气发展最为成功 的国家， 目前已在本土 23 个盆地发现了超过 900 个
储层裂缝识别和预测方法
描 述 ，裂 缝 探 测 ，裂 缝 预 测 。裂 缝 预 测 分 为 定 性 预 测 和 定 量 预 测 ，定 性 预 测 主 要 是 通 过 裂 缝 形 成 的 控 制 和 影 响
素分析 和认识 裂缝的分布规律来预测裂 缝的发育 程度 ，定量 预测 是在 确定裂缝 的成 因机制 和分 布规律 的基础
文章编号：１ ０ —７ ４ （ ０ ０ ２０ ０ －８ ０ ０３ ５ ２ １ ）０ －０ ５０
Ｉ ＤＥＮＴＩ ＣＡＴＩ ＦＩ ｏＮ ＡＮＤ ＰＲＥＤ Ｉ ＣＴＩ Ｎ Ｆ ＲＥＳＥＲＶｏＩ ＦＲＡＣＴＵ ＲＥＳ ｏ ｏ Ｒ
ＤＯＮＧ ｉ ｇ ｃ ｕａ 。 ＸＵ ｎ． ｎ Ｐｎ ．ｈ ｎ Ｙａ ｂｉ ， Ｌ ｉ ＴＡＯ ｅ ＩＦｅ ， Ｚｈ ｎ
ｌ ｉ ｍ ｄｌ ｇｏ ＇ ｔｒｄｒｓｒｏ ，ａｄ ｄｎ ｍｉ ｌ ｎ ｌ ｉ ｏ ｒｌ ｇ（ｅｅｖｉ） ｈ ｒｉ ｌ ｅｅｒｈｏ ａ — ｏ ｃ ｏ ｅ ｎ ｆ ａ ｕｅ ｅｅｖｉ ｎ ｙａ ｃ ａｙ ｓ ｆ ｉｉ ｇ ｉ ｉ ｆｃ ｒ ａ ａ ｓ ｄ ｌｎ ｒｓｒｏ ．Ｔ ｅｃｉｃ ｓａｃ ｎｆ ｅ ｒ ｔａ ｒ ｒ
Байду номын сангаас
第 ２ 卷第 ２期 ９
ＤＯＩ １ ． ９ ９ Ｊ Ｉ Ｓ １ ０ — ７ ４ ２ １ ． ２ ０ ２ ： ０ ３ ６ ／ ． Ｓ Ｎ． ０ ０ ３ ５ ． ０ ０ ０ ． ０
储 层 裂 缝 识 别 和 预 测 方 法
董 平川 徐 衍 彬 李 飞。 陶 珍
（．中国石油大学石油工程教育部重点实验室 ，北京 １２ ４ １ ０ ２ ９；２ ．大庆油 田有 限责任公 司勘探开发研究 院 黑龙 江 大庆 １３ １ ６ ７２；３ ．塔里木 油田公司开发事业部 ，新疆 库 尔勒 ８ １０ ４ ００）
素分析 和认识 裂缝的分布规律来预测裂 缝的发育 程度 ，定量 预测 是在 确定裂缝 的成 因机制 和分 布规律 的基础
文章编号：１ ０ —７ ４ （ ０ ０ ２０ ０ －８ ０ ０３ ５ ２ １ ）０ －０ ５０
Ｉ ＤＥＮＴＩ ＣＡＴＩ ＦＩ ｏＮ ＡＮＤ ＰＲＥＤ Ｉ ＣＴＩ Ｎ Ｆ ＲＥＳＥＲＶｏＩ ＦＲＡＣＴＵ ＲＥＳ ｏ ｏ Ｒ
ＤＯＮＧ ｉ ｇ ｃ ｕａ 。 ＸＵ ｎ． ｎ Ｐｎ ．ｈ ｎ Ｙａ ｂｉ ， Ｌ ｉ ＴＡＯ ｅ ＩＦｅ ， Ｚｈ ｎ
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Байду номын сангаас
第 ２ 卷第 ２期 ９
ＤＯＩ １ ． ９ ９ Ｊ Ｉ Ｓ １ ０ — ７ ４ ２ １ ． ２ ０ ２ ： ０ ３ ６ ／ ． Ｓ Ｎ． ０ ０ ３ ５ ． ０ ０ ０ ． ０
储 层 裂 缝 识 别 和 预 测 方 法
董 平川 徐 衍 彬 李 飞。 陶 珍
（．中国石油大学石油工程教育部重点实验室 ，北京 １２ ４ １ ０ ２ ９；２ ．大庆油 田有 限责任公 司勘探开发研究 院 黑龙 江 大庆 １３ １ ６ ７２；３ ．塔里木 油田公司开发事业部 ，新疆 库 尔勒 ８ １０ ４ ００）
深层裂缝性储层压裂技术研究与应用
分损失： 在裂 缝条 数较 少时 ， 比如 只有一条 转 向裂缝
增 大 液体 滤失 。 裂 缝 变短 ； 工 中 由于 裂缝 扭 曲 、 使 施
转 向、 形成 多 裂缝 、 裂缝 转移 等 使 近井 筒 摩 阻增 加 ， 进 而使 施工 压力增 加 ， 内净 压 降低 ， 缝 以致影 响支撑
压 裂 液 粘 度 是 衡 量 压 裂 液 质 量 的一 个 重 要 参
育 ． 然 裂缝 的存 在 对 于提 高 油气 藏 的渗 透 性有 好 天 处 ［。但是 ， 量 的室 内研究 和 现场施 工 表 明 ， 然 ” 大 天 裂 缝 的存 在对 水力 压裂 实施 过程 中所形 成 的水 力裂
剂携 带和 铺 置 。 成 压裂 早 期 砂堵 。为 防止 天 然裂 造 缝 的不 利 影 响 ， 必 要针 对 渤 南油 田深层 裂 缝性 储 有 层开展 压裂 关键 技术研 究 。
存 在 时 ， 的粘度 使近 井压力适 当增 加 ， 裂缝转 向 高 使 半 径增 大 ， 渡平 缓 ， 小摩擦 阻 力 。 过 减 更重 要 的是 ， 当 存在 多裂缝 时 ， 性流 体不 易在各 个裂缝 之 间分流 ， 粘
孔 、 排 量 施 工 、 程 伴 注液 氮助 排 等 技 术 措施 ， 成 了一 套 适 合 于 渤 南 油 田深 层 系裂 缝 型储 层 的压 裂 工 艺 技 术 ． 高 全 形 并
在 多 口压裂 井 上 得 到 了 成 功应 用 ， 取得 了预 期 效 果 。 关 键 词 ： 南 油 田 ； 然 裂 缝 ； 迟 交联 ； 化 射 孔 ； 滤 渤 天 延 优 降
的重要 因素 。 岩 性 以灰 绿 色及 深 灰 色 中细 砾 岩 、 砾状 砂 岩 为 主。 夹少 量 薄层 粉砂 岩 。砾 石 大小 混 杂 ， 选差 ， 分 砾 径一 般为 ２ １ ０ｍｍ， 最大 ４ ｍ 磨 圆差 ， ０ ｍ， 多呈 次棱 、 次 圆状 ： 分成熟 度 和结构 成熟 度均 较低 。 成
增 大 液体 滤失 。 裂 缝 变短 ； 工 中 由于 裂缝 扭 曲 、 使 施
转 向、 形成 多 裂缝 、 裂缝 转移 等 使 近井 筒 摩 阻增 加 ， 进 而使 施工 压力增 加 ， 内净 压 降低 ， 缝 以致影 响支撑
压 裂 液 粘 度 是 衡 量 压 裂 液 质 量 的一 个 重 要 参
育 ． 然 裂缝 的存 在 对 于提 高 油气 藏 的渗 透 性有 好 天 处 ［。但是 ， 量 的室 内研究 和 现场施 工 表 明 ， 然 ” 大 天 裂 缝 的存 在对 水力 压裂 实施 过程 中所形 成 的水 力裂
剂携 带和 铺 置 。 成 压裂 早 期 砂堵 。为 防止 天 然裂 造 缝 的不 利 影 响 ， 必 要针 对 渤 南油 田深层 裂 缝性 储 有 层开展 压裂 关键 技术研 究 。
存 在 时 ， 的粘度 使近 井压力适 当增 加 ， 裂缝转 向 高 使 半 径增 大 ， 渡平 缓 ， 小摩擦 阻 力 。 过 减 更重 要 的是 ， 当 存在 多裂缝 时 ， 性流 体不 易在各 个裂缝 之 间分流 ， 粘
孔 、 排 量 施 工 、 程 伴 注液 氮助 排 等 技 术 措施 ， 成 了一 套 适 合 于 渤 南 油 田深 层 系裂 缝 型储 层 的压 裂 工 艺 技 术 ． 高 全 形 并
在 多 口压裂 井 上 得 到 了 成 功应 用 ， 取得 了预 期 效 果 。 关 键 词 ： 南 油 田 ； 然 裂 缝 ； 迟 交联 ； 化 射 孔 ； 滤 渤 天 延 优 降
的重要 因素 。 岩 性 以灰 绿 色及 深 灰 色 中细 砾 岩 、 砾状 砂 岩 为 主。 夹少 量 薄层 粉砂 岩 。砾 石 大小 混 杂 ， 选差 ， 分 砾 径一 般为 ２ １ ０ｍｍ， 最大 ４ ｍ 磨 圆差 ， ０ ｍ， 多呈 次棱 、 次 圆状 ： 分成熟 度 和结构 成熟 度均 较低 。 成
天然裂缝性储层的储量和采收率
低
维普资讯
组合均 可形成双孔 至 多孔特性 。按孔大 小叮分 为大孔 、１ 孔 、中等孔和微孔 桐 表 ｌ列出了科尔逊和怀特 改编 分类 的典型 油减物性 参数 ，包括几何形状 、孔隙大 小 、孔喉半径 、空 气渗透率 、束缚水 饱和度 、毛 管压 力。毛管压 力曲线 见图 ｌ 。 裂缝 和孔洞 的张丌度 是 …个值 得进 …步探讨 的问题 ，根 据室 内实骑和经验 ，
１ ５
Ｉ２ ５０ ４ ５ ８ ０
Ｂ Ｃ Ｄ
Ｅ Ｂ ＢＣ ～ （ Ｄ Ｄ Ａ Ａ Ｂ ～ Ｂ ｆ ＤＥ ～
人的分类法 ， 首先按孔隙的
几何形状 、 再按其大小进 行 分类。 按孔 隙的几何形状 可 将其分为粒间孔 、晶 孔 、
孔 洞 和 裂缝 ， 它们 中 的任 ・
和采收率的效果 都与实际有较大 的偏差（ 不是过低就 是过高） 的情况 ，讨论有关天然
裂缝 性 储 层 的储 量 和 采 收 率估 算 方 面 的一 些 问题 ， 吕在 与对 该领 域 感 兴 趣 的 读 者 共勉 。 一
采 收 率 裂 缝性储层 和性质各异 ，故不 能笼统 地谈裂缝性储层 ，必须根据其地质 、孔 隙系统 、烃类储集 、基质和／ 或裂缝相互作用 的观点将储层进 行初 步分类后 ，再 分 别讨论其采收率 。 地质分类：从地质观点可将 裂缝盆成构造缝（ 与褶皱和／ 断层 有关） 或 、区域缝 、 收缩缝（ 与成岩 作用相关） 以及相关的表皮缝 。据历史资料统计 ，大多数烃类都产 自 构造缝、区域缝或收缩缝 。 但在划 分裂 缝倾 角 和走 向
小
０５ １ ． ０ －
＜． ０５
中等
低
４ ５
４ ０ ５
Ｄ
Ｅ Ｆ 、
储层裂缝的研究内容及方法
2009年11月第16卷第6期断块油气田1研究内容1.1裂缝系统的成因研究裂缝系统的成因可对裂缝几何形态和分布的可预测性有所了解。
对于裂缝，通常以力学成因和地质成因来分类［1］。
1）力学成因分类。
在实验室的挤压、扩张和拉张试验中，可以观察到与3个主应力以一致和可预测的角度相交所形成的3种裂缝类型：剪裂缝、张裂缝和张剪缝，所有裂缝必然与这些基本类型中的一类相符合。
2）地质成因分类。
裂缝的形成受到各种地质作用的控制，如局部构造、区域应力、成岩收缩、卸载、风化等。
主要裂缝类型有构造裂缝、区域裂缝、收缩裂缝、卸载裂缝、风化裂缝、层理缝等。
另外，还有次火山岩中的隐爆裂缝、岩溶体系中的岩溶裂缝等。
1.2影响油藏动态的裂缝性质阐述岩石-裂缝系统的岩石物理性质，将为预测因基质和裂缝系统特征的横向变化或因环境条件（深度、孔隙压力的衰减、流动方向等）的改变而引起的不同深度，构造位置上储集层响应的变化提供依据。
这包括确定裂缝系统的物理形态和分布及估计与裂缝系统特征有关的储集性质（孔隙度和渗透率等）［2］。
1）裂缝形态。
天然破裂面的形态有4种基本类型：开启裂缝、变形裂缝（包括被断层泥充填的裂缝和具擦痕面的裂缝）、被矿物充填的裂缝、孔洞裂缝。
2）裂缝宽度和渗透率。
天然裂缝系统对储集层性质及产能定量评价有重要的影响。
地下裂缝宽度和渗透率的确定是了解裂缝对油层动态的影响所必须的地质参数。
3）裂缝间距。
同裂缝宽度一样，裂缝间距是预测储集层裂缝孔隙度和裂缝渗透率的又一个重要参数［3］。
1.3裂缝与基质孔隙度的联系裂缝在油气生产及储存上起重要作用的任何储集层必须看成是双孔隙度系统，一个系统在基质中，另一个在裂缝中。
如果由于2种孔隙度之间存在不利的相互影响而使储集层分析不能识别出衰竭开采的最大产储层裂缝的研究内容及方法范晓丽苏培东闫丰明（西南石油大学资源与环境学院，四川成都610500）摘要储层中裂缝既是储油空间，又是油气运移的主要通道，因此储层裂缝的研究显得尤为重要。
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储层地质学及油藏描述
4、裂缝储集层类型
纯裂缝储集层 裂缝－孔隙型储集层 孔隙－裂缝型储集层 孔隙－洞穴－裂缝型储集层 裂缝－洞穴－孔隙型储集层 裂缝－溶洞型储集层 孔隙型储集层
储层地质学及油藏描述
5、裂缝油藏类型
裂缝非均质油藏 石油储量主要赋存于孔隙中，裂缝中不储存有意义的储量， 裂缝有一定的流体渗流能力，而加剧了储层的非均质性。 纯裂缝性油藏 石油全部储存在裂缝中，并全部依赖裂缝流动。 双孔隙度油藏 在裂缝和孔隙中都有一定的石油储量，但开采中石油必须 依赖裂缝渗流往井中供油，孔隙中的油只能通过裂缝产出。 双渗透率油藏 在裂缝和孔隙中都有一定的石油储量，开采中裂缝和孔隙 都可以分别向井中供油。
LSS遇到裂缝后，声波的能量从一种波的形式转换到另一 种形式(如从Stoneley波到Pseudo—Ralyleigh波)，因此接收 到的能量变弱。
储层地质学及油藏描述
C、全波列声波(Array—Sonic)
裂缝的存在会使全波列声波仪器接收到回波的能量降 低，这是因为沿裂缝面部分能量被反射，部分被折射， 部分可能转换成为其它形式，这种方法对近水平的裂 缝比较有效，但对垂直裂缝反应不太明显。全波列声 波同时记录横波与纵波，所以可以计算岩石的泊松比。 在裂缝发育的岩层中，泊松比与无裂缝带的同类岩石 相比要高，故泊松比高是岩层中裂缝存在的标志。
储层地质学及油藏描述
储层地质学及油藏描述
三、裂缝性储集层的发育条件
储层地质学及油藏描述
从储集层意义上讲多条微裂缝较单条大裂缝更有价值。 这是因为： 当裂缝在围压增大时将随之闭合，即使在地表附近较宽 大的裂缝在埋藏较深时，其宽度也会减小，而微裂缝的 减小幅度相对低。 单一宽大裂缝易受地下水的作用而产生充填作用，从而 导致有效裂缝快速减小。 多裂缝的裂缝面积较单裂缝大，溶蚀效应较单裂缝大。 要形成良好的裂缝系统，应具备以下条件：
储层地质学及油藏描述
3、裂缝的作用
裂缝可以使一些不具备孔隙的岩层变成储层和生产层。 开启裂缝的存在可提高储层的渗透率、使一些低渗透率 油层具有开采价值。 张裂缝穿过盖层并破坏其封闭性，开启的裂缝可成为油 气散失的通道。 裂缝能改善储层的渗透率，加快采油速度，但总的来说 对于提高采收率是不利的。裂缝延伸越远，与基质孔隙 的渗透率差别大的裂缝，越是对提高采收率不利。
储层地质学及油藏描述
2、裂缝形成的影响因素
裂缝的形成是由于受力的作用而使得岩石的结合面发生 变化而产生的，因此其影响因素归根结底包括两大类： (1)构造应力 作用在岩石上的构造应力的性质、大小、方向和边界条 件等直接控制了裂缝的发育。 构造运动对裂缝储集层的形成、演化起着重要作用。不 管区域性构造运动方式是升降为主还是侧向挤压为主， 都会控制和影响裂缝的发育。
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四、裂缝识别与描述
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1、裂缝的识别
识别储层中裂缝系统并研究其空间分布特征是 油气开发中必不可少的工作。 裂缝识别是裂缝描述的重要内容，是一项探索 性和综合性很强的工作。 裂缝的形成和分布是诸多因素综合作用的结果， 这些因素在不同的地质条件下表现不同。目前 识别裂缝主要通过如下手段：
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二、裂缝形成的地质背景和影响因素
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1、裂缝形成的地质背景
裂缝是在特定的地质背景下形成的，概况起来包括如下 几方面：
1)与水平挤压作用有关的褶皱
在水平挤压作用下，层状岩石会发生皱。
裂缝一般发育在褶皱的顶部。常见的有三组裂缝，一组 为与最大水平应力平行的张性裂缝，是区域应力直接作 用下形成的；第二组为与水平最大压应力成一角度的一 组剪切裂缝，也是在区域应力作用下直接造成的；第三 组裂缝为垂直于最大水平应力方向上的张裂缝，是由于 褶皱时在背斜顶部由于岩层弯曲造成的局部应力场而形 成的张性裂缝.
2、有利的构造部位
裂缝时构造运动的结果，裂缝的发育与断层和褶皱密切相关。 (1)褶皱上的有利部位
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断层附近裂缝发育程度显著增大
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(2)与构造作用时期的关系 在构造运动的早期，地层变形不太强烈时所产生 的裂缝主要在脆性薄地层中，且裂缝产状微垂直 与构造走向。 构造运动的中晚期，裂缝发育在较厚的地层中， 切产状平行于走向。
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6、裂缝描述与研究的内容
1. 裂缝产状：倾角、走向，与储层产状关系 2. 裂缝规模：纵向穿切深度，横向延伸长度，分布密度 3. 裂缝开启程度，充填程度及有效开启程度 4. 裂缝力学性质识别 5. 裂缝组系及油藏内发育分布规律 6. 裂缝的储油能力(φ)和渗流能力(K) 7. 裂缝的成因 8. 裂缝综合评价及预测
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4)与流体压力有关的裂缝是非构造应力变形情况下常见 的张性裂缝。岩石孔隙压力的增加可大大降低岩石的极 限压力。由于岩石的抗张极限强度较抗压极限强度要低 得多。因此，岩石孔隙压力在某些情况下可超过围压并 使岩石产生张性裂缝。 5)由于盆地内部的差异运动或其他原因使沉积盆地的一 部分或全部上升，上覆部分地层被剥蚀，使上覆压力降 低。上覆压力的释放可以在岩层中产生平行于岩层方向 的裂缝。此外由于盆地地形变化，地形抬高处含水层中 的地层水向盆地深部流动，当地层深处地层中的水压超 过一定程度后，可能产生天然水压裂缝。
天然裂缝与人工诱发裂缝的区别
人工诱发裂缝的识别特征：
1，断口很不规则或呈贝壳状。 2，平行于岩心抓痕或定向刻槽。 3，诱发裂缝总是平行岩心轴线。 4，岩心在岩心筒内扭转导致螺旋式形状。 5，岩心中心线的张性缝。 6，岩心与钻头间不稳定摩擦滑脱引起花状缝。
天然裂缝的一般特征：
1，充填有胶结物、矿物，且与钻井液无关。 2，裂缝包含在岩心内部，不延伸达岩心边缘。 3，呈平行组系产出。 4，具擦痕面，指示运动方向与区域应力方向一致。 5，岩心具稳定的方向或方位，符合裂缝分布规律。
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(2)利用测井资料识别裂缝
裂缝可从对岩心测井资料的分析和解释来实现。参照 常规标准岩石物理测井方法的解释，应用倾角测井特 别是近年发展起来的地层微扫描(Formation Microscaner)和井下电视测井技术，能在井中发现许多 裂缝的踪迹。虽然裂缝的存在不同程度地在不同的测 井响应中表现出来，目前尚无特别有效的测井工具能 在井下识别裂缝并定量描述其特征。因此用测井资料 识别裂缝，应尽可能地收集和参考其它有关资料作为 测井解释的辅助证据。
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1、有利的岩石类型
脆性岩石有利于裂缝发育，通常胶结致密的碳酸盐岩 较孔隙发育的砂岩的脆性强，泥质含量较高时不易产 生裂缝。较好的岩石主要有： 砂岩中粒度较小的细砂岩、粉砂岩 泥质含量较低的亮晶灰岩、白云岩。
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白云岩裂缝级别层次特别丰富
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(1)岩心裂缝识别
岩心裂缝识别于描述是地下储层裂缝最直接的第一性 资料，主要描述裂缝的顶深、倾向、倾角、投影长L、 中心距H、开度B、裂缝面性质，并对天然裂缝和人 工裂缝进行区分。 天然裂缝识别、裂缝产状、裂缝力学性质、裂缝形态、 裂缝充填物、裂缝组系、微裂缝
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2)垂直于岩层层面向上的局部应力可使沉积岩产生弯曲， 形成穹隆或隆起等正向构造，这类构造可在张性环境下 形成。裂缝的发育从与下伏基底或地垒岩块直接接触的 岩层向上延伸，形成垂直裂缝，并在其边缘形成倾斜的 裂缝。 3)伴随断层发育的裂缝。任何大的断裂带都是由许多不 连续的、规模不大的小的断层系组成的，纵横相联的断 层相互交错形成复杂的断裂带。裂缝的密度和强度通常 随远离断层而变小。
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9)矿物发生相变可造成体积的缩小而产生微裂缝。便如方 解石向白云石转化，蒙脱石向伊利石转化均可导致体积减 小，产生裂缝。 10)岩石在冷却的过程中会发生收缩而形成裂缝，如玄武岩 的柱状节理。 11)风化作用(各种机械风化和化学风化)可造成裂缝，这类 裂缝对于形成不整合面之下的古风化剥蚀储层特别重要。 12)大的陨石与地壳的碰撞可造成大量的裂缝，并在适当的 条件下形成油气聚集的场所。
徐守余 中国石油大学地球资源与信息学院
2021年4月
储层地质学及油藏描述
裂缝性储集层以其形成条件和分布规律的特殊性、 油气藏形成的复杂性、油气井钻探的风险性而吸引 了众多的石油地质、开发地质工作者。
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裂缝储集层概述 裂缝形成的地质背景和影响因素 裂缝性储集层的发育条件 裂缝识别与描述 裂缝预测
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一、裂缝储集层概述
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1、裂缝
裂缝是一种岩石间丧失结合力的空间面。 裂缝两侧的岩石发生了显著位移则称为断层。而没有 发生较大位移则称为节理。 裂缝的存在是裂缝性储集层形成的必要条件。 裂缝的空间分布影响储集层的非均质性和油水运动规 律，最终影响油气采收率。 裂缝研究是储层研究的重要内容之一。
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A、变密度测井(Variable Density Log，简称VDL)
进入裂缝带，VDL表现为图象的突然变化，变得模糊不清， 或出现人字状图形。但应注意，在VDL测井图上，图象模 糊不清或出现人字状图形并不一定指示裂缝带的存在。不 同岩性的薄互层也可造成这种异常。
B、长间距声波测井(Long-Spaced Sonic Log，简称LSS)
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7)区域裂缝。区域性裂缝是在区域在大面积上发育的裂 缝，这种裂缝在大面积内切割所有局部构造，走向相对 稳定。破裂面沿裂缝延伸方向无明显水平错位，且大致 垂直于层面。区域裂缝与局部构造裂缝的主要差别在于 其几何形态简单、稳定，裂缝间距相对较大。
4、裂缝储集层类型
纯裂缝储集层 裂缝－孔隙型储集层 孔隙－裂缝型储集层 孔隙－洞穴－裂缝型储集层 裂缝－洞穴－孔隙型储集层 裂缝－溶洞型储集层 孔隙型储集层
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5、裂缝油藏类型
裂缝非均质油藏 石油储量主要赋存于孔隙中，裂缝中不储存有意义的储量， 裂缝有一定的流体渗流能力，而加剧了储层的非均质性。 纯裂缝性油藏 石油全部储存在裂缝中，并全部依赖裂缝流动。 双孔隙度油藏 在裂缝和孔隙中都有一定的石油储量，但开采中石油必须 依赖裂缝渗流往井中供油，孔隙中的油只能通过裂缝产出。 双渗透率油藏 在裂缝和孔隙中都有一定的石油储量，开采中裂缝和孔隙 都可以分别向井中供油。
LSS遇到裂缝后，声波的能量从一种波的形式转换到另一 种形式(如从Stoneley波到Pseudo—Ralyleigh波)，因此接收 到的能量变弱。
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C、全波列声波(Array—Sonic)
裂缝的存在会使全波列声波仪器接收到回波的能量降 低，这是因为沿裂缝面部分能量被反射，部分被折射， 部分可能转换成为其它形式，这种方法对近水平的裂 缝比较有效，但对垂直裂缝反应不太明显。全波列声 波同时记录横波与纵波，所以可以计算岩石的泊松比。 在裂缝发育的岩层中，泊松比与无裂缝带的同类岩石 相比要高，故泊松比高是岩层中裂缝存在的标志。
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三、裂缝性储集层的发育条件
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从储集层意义上讲多条微裂缝较单条大裂缝更有价值。 这是因为： 当裂缝在围压增大时将随之闭合，即使在地表附近较宽 大的裂缝在埋藏较深时，其宽度也会减小，而微裂缝的 减小幅度相对低。 单一宽大裂缝易受地下水的作用而产生充填作用，从而 导致有效裂缝快速减小。 多裂缝的裂缝面积较单裂缝大，溶蚀效应较单裂缝大。 要形成良好的裂缝系统，应具备以下条件：
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3、裂缝的作用
裂缝可以使一些不具备孔隙的岩层变成储层和生产层。 开启裂缝的存在可提高储层的渗透率、使一些低渗透率 油层具有开采价值。 张裂缝穿过盖层并破坏其封闭性，开启的裂缝可成为油 气散失的通道。 裂缝能改善储层的渗透率，加快采油速度，但总的来说 对于提高采收率是不利的。裂缝延伸越远，与基质孔隙 的渗透率差别大的裂缝，越是对提高采收率不利。
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2、裂缝形成的影响因素
裂缝的形成是由于受力的作用而使得岩石的结合面发生 变化而产生的，因此其影响因素归根结底包括两大类： (1)构造应力 作用在岩石上的构造应力的性质、大小、方向和边界条 件等直接控制了裂缝的发育。 构造运动对裂缝储集层的形成、演化起着重要作用。不 管区域性构造运动方式是升降为主还是侧向挤压为主， 都会控制和影响裂缝的发育。
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四、裂缝识别与描述
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1、裂缝的识别
识别储层中裂缝系统并研究其空间分布特征是 油气开发中必不可少的工作。 裂缝识别是裂缝描述的重要内容，是一项探索 性和综合性很强的工作。 裂缝的形成和分布是诸多因素综合作用的结果， 这些因素在不同的地质条件下表现不同。目前 识别裂缝主要通过如下手段：
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二、裂缝形成的地质背景和影响因素
储层地质学及油藏描述
1、裂缝形成的地质背景
裂缝是在特定的地质背景下形成的，概况起来包括如下 几方面：
1)与水平挤压作用有关的褶皱
在水平挤压作用下，层状岩石会发生皱。
裂缝一般发育在褶皱的顶部。常见的有三组裂缝，一组 为与最大水平应力平行的张性裂缝，是区域应力直接作 用下形成的；第二组为与水平最大压应力成一角度的一 组剪切裂缝，也是在区域应力作用下直接造成的；第三 组裂缝为垂直于最大水平应力方向上的张裂缝，是由于 褶皱时在背斜顶部由于岩层弯曲造成的局部应力场而形 成的张性裂缝.
2、有利的构造部位
裂缝时构造运动的结果，裂缝的发育与断层和褶皱密切相关。 (1)褶皱上的有利部位
储层地质学及油藏描述
断层附近裂缝发育程度显著增大
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(2)与构造作用时期的关系 在构造运动的早期，地层变形不太强烈时所产生 的裂缝主要在脆性薄地层中，且裂缝产状微垂直 与构造走向。 构造运动的中晚期，裂缝发育在较厚的地层中， 切产状平行于走向。
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6、裂缝描述与研究的内容
1. 裂缝产状：倾角、走向，与储层产状关系 2. 裂缝规模：纵向穿切深度，横向延伸长度，分布密度 3. 裂缝开启程度，充填程度及有效开启程度 4. 裂缝力学性质识别 5. 裂缝组系及油藏内发育分布规律 6. 裂缝的储油能力(φ)和渗流能力(K) 7. 裂缝的成因 8. 裂缝综合评价及预测
储层地质学及油藏描述
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4)与流体压力有关的裂缝是非构造应力变形情况下常见 的张性裂缝。岩石孔隙压力的增加可大大降低岩石的极 限压力。由于岩石的抗张极限强度较抗压极限强度要低 得多。因此，岩石孔隙压力在某些情况下可超过围压并 使岩石产生张性裂缝。 5)由于盆地内部的差异运动或其他原因使沉积盆地的一 部分或全部上升，上覆部分地层被剥蚀，使上覆压力降 低。上覆压力的释放可以在岩层中产生平行于岩层方向 的裂缝。此外由于盆地地形变化，地形抬高处含水层中 的地层水向盆地深部流动，当地层深处地层中的水压超 过一定程度后，可能产生天然水压裂缝。
天然裂缝与人工诱发裂缝的区别
人工诱发裂缝的识别特征：
1，断口很不规则或呈贝壳状。 2，平行于岩心抓痕或定向刻槽。 3，诱发裂缝总是平行岩心轴线。 4，岩心在岩心筒内扭转导致螺旋式形状。 5，岩心中心线的张性缝。 6，岩心与钻头间不稳定摩擦滑脱引起花状缝。
天然裂缝的一般特征：
1，充填有胶结物、矿物，且与钻井液无关。 2，裂缝包含在岩心内部，不延伸达岩心边缘。 3，呈平行组系产出。 4，具擦痕面，指示运动方向与区域应力方向一致。 5，岩心具稳定的方向或方位，符合裂缝分布规律。
储层地质学及油藏描述
(2)利用测井资料识别裂缝
裂缝可从对岩心测井资料的分析和解释来实现。参照 常规标准岩石物理测井方法的解释，应用倾角测井特 别是近年发展起来的地层微扫描(Formation Microscaner)和井下电视测井技术，能在井中发现许多 裂缝的踪迹。虽然裂缝的存在不同程度地在不同的测 井响应中表现出来，目前尚无特别有效的测井工具能 在井下识别裂缝并定量描述其特征。因此用测井资料 识别裂缝，应尽可能地收集和参考其它有关资料作为 测井解释的辅助证据。
储层地质学及油藏描述
1、有利的岩石类型
脆性岩石有利于裂缝发育，通常胶结致密的碳酸盐岩 较孔隙发育的砂岩的脆性强，泥质含量较高时不易产 生裂缝。较好的岩石主要有： 砂岩中粒度较小的细砂岩、粉砂岩 泥质含量较低的亮晶灰岩、白云岩。
储层地质学及油藏描述
储层地质学及油藏描述
白云岩裂缝级别层次特别丰富
储层地质学及油藏描述
储层地质学及油藏描述
(1)岩心裂缝识别
岩心裂缝识别于描述是地下储层裂缝最直接的第一性 资料，主要描述裂缝的顶深、倾向、倾角、投影长L、 中心距H、开度B、裂缝面性质，并对天然裂缝和人 工裂缝进行区分。 天然裂缝识别、裂缝产状、裂缝力学性质、裂缝形态、 裂缝充填物、裂缝组系、微裂缝
储层地质学及油藏描述
储层地质学及油藏描述
储层地质学及油藏描述
储层地质学及油藏描述
储层地质学及油藏描述
2)垂直于岩层层面向上的局部应力可使沉积岩产生弯曲， 形成穹隆或隆起等正向构造，这类构造可在张性环境下 形成。裂缝的发育从与下伏基底或地垒岩块直接接触的 岩层向上延伸，形成垂直裂缝，并在其边缘形成倾斜的 裂缝。 3)伴随断层发育的裂缝。任何大的断裂带都是由许多不 连续的、规模不大的小的断层系组成的，纵横相联的断 层相互交错形成复杂的断裂带。裂缝的密度和强度通常 随远离断层而变小。
储层地质学及油藏描述
9)矿物发生相变可造成体积的缩小而产生微裂缝。便如方 解石向白云石转化，蒙脱石向伊利石转化均可导致体积减 小，产生裂缝。 10)岩石在冷却的过程中会发生收缩而形成裂缝，如玄武岩 的柱状节理。 11)风化作用(各种机械风化和化学风化)可造成裂缝，这类 裂缝对于形成不整合面之下的古风化剥蚀储层特别重要。 12)大的陨石与地壳的碰撞可造成大量的裂缝，并在适当的 条件下形成油气聚集的场所。
徐守余 中国石油大学地球资源与信息学院
2021年4月
储层地质学及油藏描述
裂缝性储集层以其形成条件和分布规律的特殊性、 油气藏形成的复杂性、油气井钻探的风险性而吸引 了众多的石油地质、开发地质工作者。
储层地质学及油藏描述
裂缝储集层概述 裂缝形成的地质背景和影响因素 裂缝性储集层的发育条件 裂缝识别与描述 裂缝预测
储层地质学及油藏描述
一、裂缝储集层概述
储层地质学及油藏描述
1、裂缝
裂缝是一种岩石间丧失结合力的空间面。 裂缝两侧的岩石发生了显著位移则称为断层。而没有 发生较大位移则称为节理。 裂缝的存在是裂缝性储集层形成的必要条件。 裂缝的空间分布影响储集层的非均质性和油水运动规 律，最终影响油气采收率。 裂缝研究是储层研究的重要内容之一。
储层地质学及油藏描述
A、变密度测井(Variable Density Log，简称VDL)
进入裂缝带，VDL表现为图象的突然变化，变得模糊不清， 或出现人字状图形。但应注意，在VDL测井图上，图象模 糊不清或出现人字状图形并不一定指示裂缝带的存在。不 同岩性的薄互层也可造成这种异常。
B、长间距声波测井(Long-Spaced Sonic Log，简称LSS)
储层地质学及油藏描述
7)区域裂缝。区域性裂缝是在区域在大面积上发育的裂 缝，这种裂缝在大面积内切割所有局部构造，走向相对 稳定。破裂面沿裂缝延伸方向无明显水平错位，且大致 垂直于层面。区域裂缝与局部构造裂缝的主要差别在于 其几何形态简单、稳定，裂缝间距相对较大。