利用动静态资料综合分析花土沟油藏断层封闭性

尹艳树，尹太举（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

魏成章，韩绪军（中国石油青海油田分公司，甘肃 敦煌736200）

利用动静态资料综合分析花土沟油藏断层封闭性

尹艳树，尹太举（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

魏成章，韩绪军（中国石油青海油田分公司，甘肃 敦煌736200）

利用动静态资料对花土沟油藏断层封闭性进行研究。花土沟油藏断层具备先挤压后拉张性质，断层倾角陡，延伸距离远，砂岩对接概率高，断层封闭性较差。示踪剂资料表明，花土沟油藏断层不具备封闭性。在油藏开发过程中需要采取合适的封堵措施，降低断层影响，提高油藏开发效果。

动静态资料；断层；封闭性；花土沟油藏

我国大部分油藏是陆相油藏，断层发育，且是油气运移、聚集和成藏重要影响因素。断层形成、演化以及其性质成为油气勘探、评价阶段重要内容。在开发阶段，由于断层封闭性差异，往往成为影响油水运动的关键因素。加强断层封闭性研究，对油藏高效开发具有指导意义。

传统的断层封闭性研究主要以静态资料为主，通过对研究区岩性、断层性质、断层产状等定性和定量分析，确定断层的封闭性［1～7］。在油藏开发阶段，还有大量动态资料，能够较好判断开发井之间注水对应性，从而可以对井间断层封闭性进行验证和评价。笔者以青海油田花土沟油藏为例，采用动静态资料综合分析方法，对区内主力断层封闭性进行了评价，结果表明，花土沟油藏断层封闭性较差。

1 区域地质概况

花土沟油藏位于柴达木盆地西部，是柴达木盆地西部坳陷区茫崖坳陷亚区狮子沟－油砂山背斜带狮子沟三级构造上的3个浅层高点之一。花土沟地下构造是一个被断层复杂化、长短轴之比近于3的不对称短轴背斜构造。轴线走向与地面构造走向基本平行，各翼倾角也与地面构造各翼的倾角基本一致，各时代地层厚度近于相等，层面平行，为第三纪晚期等厚构造。井下共钻遇26条正断层，2条逆断层。其平面走向主要分为两组。西倾组近南北向，东倾组为北北西向，两组断面相向而倾。两组断层使中央部位断块逐级下降，呈地堑样式。

由于对断层封闭性认识不清，导致油田注水开发注采对应性差，注采比高，开发效率低，断层的存在加剧了油水分布复杂性，给开发带来严重影响。

2 静态资料分析

断层封闭的本质是由于断层两侧的排替压力不同造成的。当目的盘岩层中的排替压力小于与之对置的另一盘地层排替压力时，断层是封闭的，否则，断层是开启的。断层封闭性分析主要从断移地层的砂泥比值、泥岩涂抹层分布情况、断裂带填充物的性质、断面压力、断面产状、成岩作用等方面展开研究。利用研究区岩心、测井以及露头观察资料，从岩性、岩石力学性质以及断层类型等角度，对断层封闭性进行评价。

2.1 岩性影响因素

花土沟油藏薄层砂岩与泥岩频繁交互，砂岩含量较低，经统计，砂泥比平均值仅为0.37。泥岩含量高表明断层岩组成以泥质为主，潜在反映了断层岩具有较高的排驱压力。即断层具备较强的封闭性。

从计算的断层泥比率SGR看，主力断层东10、东11、东12、西4、西5、西6等断层的SGR值分布在0.2～0.8之间，平均值为0.55。根据Yielding标准［8］，表明断层封闭性为中等。从岩性因素看，花土沟油藏断层具备中等到强的封闭性。但考虑砂泥岩层数多，断层垂向延伸距离远，不同层位砂岩对接概率高，可能会影响断层封闭性。

2.2 岩石力学因素

研究表明，最大主应力轴方向与断层走向越趋于一致，断层封堵性越差。张性断层比压扭性断层的封堵性差，且先张后压的断层封堵性要好。随埋深压实作用增强，断层封堵性越好；断层分布密集程度越大，断层封堵性越差。

花土沟构造断层在晚第三纪末喜玛拉雅晚期运动时期开始形成，此时柴达木盆地整体上处于剪压应力场控制之下，强大的逆冲挤压，形成了狮子沟断裂背斜构造带。同时花土沟背斜地层发生强烈褶皱扭曲时，派生出与挤压方向垂直的引张分力；此外，地层剖面由刚性的砂质岩和柔性泥质岩成薄互层状频繁间互和K5以下的湖相沉积水介质高度浓缩咸化、碳酸盐岩含量增多、地层变脆等，在左旋剪切应力和北东－南西向引张应力共同作用下形成大量张性节理，并形成大量正断层。显然，从岩石力学因素讲，花土沟油藏断层的封堵性较差。

2.3 断层类型及其他特征

理论研究表明，断层倾角越小，封闭可能性越大；水平断距越大封闭可能性越小；断距增大，在垂向上易形成裂缝，流体垂向渗漏可能性加大；断层上下盘流体性质不同（主要是地层水化学条件），通常为封闭断层。

从露头观察表明，花土沟油藏断面倾角陡。绝大部分断层是高角度断层（断面倾角65～75°）和直立断层（断面倾角大于80°）。断层面大约和地层层面垂直。此外，花土沟断层虽然大部分断距较小，但垂向上延伸距离较远。花土沟断层的这种性质必然会影响其封堵性能，导致断层封堵性较差。

3 动态资料分析

在地质研究中，动态资料也是非常关键的。在判断砂体连通性、确定砂体边界、沉积微相研究以及计算平均渗透率、检验地质模型方面都起到重要作用［9，10］。示踪剂检测获得的资料作为最常见的一种动态资料，能够检验砂体连通性，确定注水受效层位，并为油田验窜封堵提供依据。

为了检验注采对应性，并判断断层封闭性，花土沟油藏进行了6个注采井组示踪剂分析。以东10断层为例，进行断层封闭性分析。

东10断层位于N2－63－2下井组区域（图1）。示踪剂在N2－63－2下注入层位为Ⅴ油组，N3－3－2井监控层位为Ⅳ、Ⅴ两个油组。从示踪剂获取结果看，N2－63－2下注入的示踪剂在N3－3－2井上收获。井组水量统计表明，N3－3－2井吸水，其吸水量占总注入水量的4.75%。从N2－63－2下井吸水情况看，Ⅴ油组3、5、7、10、11、12、17、18小层吸水，而1、8、13、14、19、21则不吸水，说明了由于断层影响、砂体对接关系差异导致的吸水差异（图2）。可能导致Ⅴ油组砂体与N3－3－2井的Ⅳ油组砂体发生对接，或者Ⅴ油组内部不同小层砂体发生对接，产生流动通道，导致在Ⅴ油组东10断层不具备封堵性。

图1 N2－63－2下井组位置图

图2 N2－63－2下井与 N3－3－2井砂体对应关系示意图

以上论述可知，由于油藏砂岩层数多，在断层作用下，不同层位砂体发生对接，并在一定压力条件下油层连通。根据示踪剂动态资料，结合地质静态分析成果，对其他断层封闭性进行了评价。研究结果表明，花土沟油藏主力断层整体封闭性差。

4 结 论

1）静态资料研究表明花土沟油藏岩性虽然砂泥比低，但砂岩层数多，断层作用使得断层两侧砂岩对接的概率增加，此外，断层具备先挤压后拉张性质，断层近于直立，导致断层封闭性差。从而在一定压差下，在对接砂岩部位，砂岩连通，成为油水运动的通道。

2）井组动态资料研究证实了花土沟油藏主力断层不具备封闭性。在油藏开发过程中需要采取合适的封堵措施，降低断层影响，提高油藏开发效果。

［1］吕延防.断层封闭的差异性分析［J］.大庆石油学院学报，1996，20（4）：7～11.

［2］吕延防，沙子萱，付晓飞，等.断层垂向封闭性定量评价方法及其应用［J］.石油学报，2007，28（5）：34～38.

［3］吕延防，李国会，王跃文，等.断层封闭性的定量研究方法［J］.石油学报，1996，17（3）：39～45.

［4］蔡露露，郭娟娟.断层封堵性研究——以青西油田青南次凹为例［J］.石油天然气学报，2008，30（1）：217～219.

［5］王来斌，徐怀民.断层封闭性研究进展［J］.新疆石油学院学报，2003，15（1）：22～25.

［6］付广，孟庆芬.断层封闭性影响因素的理论分析［J］.天然气地球科学，2002，13（3－4）：40～44.

［7］赵蕾，倪金龙，隋岩刚，等.惠民凹陷临商断层封闭性特征［J］.山东科技大学学报，2010，29（2）：20～25.

［8］Yielding G，Freeman B.Quantitative fault seal prediction［J］.AAPG Bulletin，1997，81（6）：897～917.

［9］于九政，刘易非，唐长久.对储层大孔道识别方法的再认识与构想［J］.油气地质与采收率，2009，16（3）：34～37.

［10］苏跃新，陈文强.同位素井间示踪监测技术在陕北油田的应用［J］.石油天然气学报，2008，30（1）：140～144.

Integral Analysis on Fault Sealing Ability of Huatugou Reservoir by Using Dynamic and Static Data

YIN Yan－shu，YIN Tai－ju（College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）
WEI Cheng－zhang，HAN Xu－jun（Qinghai Oilfield Company，PetroChina，Dunhuang736200，Gansu，China）

The fault sealing ability of Huatugou Reservoir was comprehensively studied by using dynamic and static data.Due to the properties of the compression and extension in Huatugou Reservoir，there existed a steep dip，long extensive distance and high probability of the connectivity of sandstones，the fault sealing ability was poor.The trace indicator data show that there exists no sealing in the fault.So the sealing measures must be implemented to reduce the influence of fault and improve recovery of the reservoir.

dynamic and static data；fault；sealing ability；Huatugou Reservoir

TE122.1

A

1000－9752（2010）05－0066－03

2010－07－15

国家自然科学基金项目（40902043）；湖北省自然科学基金项目（2008CDB390）。

尹艳树（1978－），男，2000年江汉石油学院毕业，博士，副教授，现主要从事储层地质方面的研究工作。

［编辑］ 宋换新