柴窝堡地区裂缝影响因素分析

牛晓燕

（中国石化胜利油田西部新区研究中心，山东 东营 257000）

柴窝堡地区裂缝影响因素分析

牛晓燕

（中国石化胜利油田西部新区研究中心，山东 东营 257000）

柴窝堡地区目的层储层裂缝类型可分为构造裂缝和成岩裂缝,通过各种资料综合分析，认为影响本区裂缝发育程度的因素主要有：区域构造应力场及构造部位、岩性、岩相及岩层厚度。通过研究他们之间的相互关系，对油气富集区有一定的指导意义。

柴窝堡地区；裂缝；构造；岩性；岩层厚度

柴窝堡地区目的层储层裂缝类型可分为构造裂缝和成岩裂缝，其中构造裂缝为主要裂缝类型，是岩层和岩体中分布最广且研究程度最高的成因类型，特别是宏观裂缝对油气的意义最大。

1 区域构造应力场及局部构造部位

构造裂缝的发育大部分受构造应力场的控制，根据三维有限元数值模拟软件模拟结果表明，柴窝堡凹陷北部博格达山附近主要为构造变形强烈、压应力释放区，应有利于构造裂缝的形成及发育。地表露头及钻井资料分析表明，靠近裂缝发育区的小平槽沟剖面及井子沟剖面目的层裂缝均非常发育[1]。

柴窝堡凹陷内已钻井5口，钻井取芯资料表明，靠近构造变形强烈的柴窝堡构造的两口井目的层裂缝发育，而分布于变形程度较差构造部位的其余3口井裂缝未见发育。

同一构造带不同构造部位，其裂缝的发育程度不同。柴窝堡构造断裂带包括柴窝堡断层、柴湖北断层、柴湖断层、柴窝堡南断层等4条逆断层。断层发育在柴窝堡背斜的核部，平面上该断裂带的断层基本上都为近EW走向，倾向有南和北两种[2]。柴湖北断层和盐湖北断层控制了柴窝堡构造的基本形态，而柴湖断层和柴窝堡南断层使柴窝堡构造东翼变形更加强烈。如下图，柴参1侧1井位于柴湖断层和柴窝堡南断层所夹持中心部位，地层褶皱变形强烈，且柴参1侧1井靠近柴窝堡南断层；而达1井基本已位于构造中部区，地层变形程度相对较差。岩芯观察资料表明，两口井中红雁池组仅柴参1侧1井裂缝发育，芦草沟组柴参1侧1井裂缝相对达1井更发育。因此，构造顶部和断层附近裂缝比较发育，裂缝的发育与地层弯曲度有关，地层曲率越大，则裂缝密度也越大。

柴窝堡559、463主测线深度剖面图（柴参1侧1井和达1井）

2 岩性因素

岩心裂缝观察分析结果表明，不同的岩性其裂缝发育密度不同。在含泥质的岩心段裂缝最发育,约占43.5%，尤其是在泥岩夹层或粉砂质含量较高的砂、泥岩互层段多发育低角度的顺层裂缝，局部发育平行排列的高角度垂直闭合裂缝；在泥质含量较低的砂岩段，岩心中发育裂缝占裂缝总数的32.2%，且多见高角度平行排列剪切裂缝、张裂缝，或两组裂缝相交错形成各种网状裂缝，致使岩芯破碎；在泥质含量较低的砂岩段中，岩心中发育裂缝占裂缝总数的24.3%，多发育在砂砾岩或细砾岩中，且主要以少量粗大张裂缝为主。可见，随着岩石颗粒粒度的增大，裂缝发育频率有减少的趋势。砂、泥岩井段裂缝最发育，砂岩其次，而砾岩层中裂缝发育程度较差。

3 岩相因素

不同岩相的岩性和物性具有一定的差异，进而其岩石力学性质不同，抗剪、抗拉能力也有一定的差异。在同一应力场的作用下，其岩相的过渡部位成为应力集中发育区，所以易产生裂缝。根据柴窝堡构造取芯资料分析，柴参1侧1井红雁池组第1、2、3次取芯井段位于水下分流河道沉积砂砾岩及砂泥岩过渡井段，在下部砾岩段厚度大，裂缝不发育，而上部砂泥岩互层井段低角度剪切裂缝顺层发育，且裂缝密度较大；芦草沟组第8、9次取芯井段为多期水下分流河道沉积砂砾岩层段，河道间发育了薄层泥岩层和砂泥岩互层段，其间裂缝非常发育，共发育了两组低角度张、剪性裂缝和高角度张、剪性裂缝，多组裂缝相互切割，致使岩芯破碎成角砾。

因此，推测在扇三角洲前缘砂砾岩沉积与滨浅湖泥岩沉积过渡带、厚层水下分流河道沉积顶部岩相过渡带为裂缝发育最有利部位。

4 层厚因素

裂缝密度除与岩性有关之外，并且还与岩层厚度有关。对砂砾岩裂缝密度与层厚的统计，发现二者之间呈线性反比关系，随着砂砾岩厚度的增加，裂缝密度随之降低。对其它单一岩性岩层厚度与裂缝密度的统计，发现二者之间同样呈反比关系。

5 结论

（1）柴窝堡地区为扇三角洲沉积环境，岩石类型主要为砂砾岩、砾状砂岩，岩石砾径大、分选差、杂基含量高。在埋藏压实过程中，大量的杂基矿物失水造成体积收缩，沿砾石周缘易形成砾缘缝；在进一步压实作用下，砾石之间呈镶嵌式接确或点状接确，在上覆岩层的压力下，以及应力场的挤压作用下，脆性较大的砾石易破裂形成砾内缝。

（2）构造顶部和断层附近裂缝比较发育；砂、泥岩井段裂缝最发育，砂岩其次，而砾岩层中裂缝发育程度较差；推测裂缝的发育区位于三角洲砂砾岩的河道沉积顶部岩相过渡带中。

[1]西北大学，柴窝堡盆地地震构造解释报告[R]，1995，5.

[2]中石化西部新区油气勘探项目经理部.准南地质调查及含油气综合研究[J]，2001，12.

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1003-5168(2014)03-0176-01