曹台潜山变质岩储层裂缝特征再认识

摘 要：曹台潜山太古宇变质岩储层为裂缝型储层。通过对储层裂缝的类型、发育程度、溶蚀特征、展布特征以及物性特征等特征的深入研究，认为该区构造裂缝为主要储集空间，有利于油气聚集成藏，为曹台潜山整体勘探开发部署提供地质依据。

关键词：曹台地区 太古宇潜山 变质岩储层 构造裂缝 油气聚集 整体勘探开发

曹台太古宇潜山位于辽河坳陷大民屯凹陷东侧，已探明含油面积5.3km2，地质储量765×104t。2007年完钻的曹602井，于1710.62～2263m太古宇变质岩储层的井段试油获得日产量7.42t工业油流。区内曹10、曹6、曹2等井也见到了油气显示，预示了良好的勘探潜力。

一、裂缝的类型

该区变质岩岩性主要为混合花岗岩、浅粒岩、斜长角闪岩、片麻岩及辉绿岩脉和煌斑岩脉， 其中混合花岗岩占大多数。太古宇地层由于受晚期逆断层的作用，使其混合花岗岩及浅粒岩等发生破碎而形成与断裂相关的各种裂缝型储集层。

二、裂缝的发育程度

1.裂缝发育规模特征

根据混合花岗岩、变粒岩的裂缝发育规模特征可以将裂缝分为6个级别（表1）。

2.裂缝的多期性

裂缝面的多期擦痕和裂缝内的多期充填都说明本区裂缝具有多期活动性，并且宏观裂缝的多期活动明显强于微观裂缝。

3.裂缝的连通规律

宏观裂缝的连通主要通过宏观一级裂缝的交叉连接形成宏观区域连通网络，宏观二、三级裂缝则通过与一级裂缝的交叉连接和“T”字型连接使局部裂缝与区域网络相连。宏观一级裂缝是保证油层连通的主要裂缝。

4.裂缝的线密度

据钻井岩芯统计分析，本区的裂缝发育程度较高，宏观裂缝线密度在20～150条/m。

5.裂缝的发育规律

采用了岩芯基质块方法统计本区6口井（曹6、702、18、21、20、22）的裂缝发育状况[1]。当基质块a值小于20mm，并且裂缝开度大于0.015mm的井区裂缝较发育。

三、裂缝的溶蚀特征

研究发现曹台潜山西南端，溶蚀作用强烈，粒间溶孔、构造～溶解缝发育[1]。

1.裂缝形成条件及孔隙填充作用

曹台潜山基岩在晚期[3]，盆地收缩形成近东西向区域性挤压应力[4]，当应力达到基岩破碎点时，则基岩破碎并以西逆东正的形式形成曹台地垒式潜山，造成盆地两侧发育逆断层，两侧逆断层由东至西变小，同时在能量释放地区（曹台潜山）形成以构造裂缝、碎裂岩的粒间孔、粒间缝为主的潜山储层。

2.裂缝的充填程度

根据曹20、曹19、曹702、边30-24、边42-25、安141等井统计微观裂缝156条，其中全充填裂缝41条，裂缝完全充填率26%。

四、裂缝的展布特征

潜山带3口井的地层倾角测井的电导率异常检测及其极坐标频率和6口井吴氏网投影等密度测定认为构造裂缝发育方向有三组：一组是北北西、北西向；二组是北东向及北北东向；三组为近东西向[2]。

根据“破裂过程与尺度无关”的岩石破裂准则-即把断层、裂缝二种空间尺度上的断裂用构造力学方法[5]，采用贝克尔椭球体进行统一解释，并统计了部分井的裂缝产状。

五、裂缝的物性特征

1.常规物性分析结果

物性分析共8口井，135块样品。孔隙度样品135块，渗透率样品72块。其中孔隙度最大13.1%，最小0.7%，平均为5.62%（130块样品）。渗透率最大67×1-3μm2，最小0.01×1-3μm2，平均为9.7110-3μm2。分析结果认为基质属于较高孔隙度及高渗透率性质。

2.铸体薄片研究结果

储层发育碎裂岩的粒间孔隙及粒间缝、微裂缝。局部裂缝被方解石及铁质填充。正是常规物性的本质反映。分别为浅粒岩质碎裂岩、碎裂混合岩、斜长浅粒岩、浅粒岩质碎裂岩等多种岩性。

3.毛管压力曲线特征

用压汞法研究本区基岩储层微观孔隙特征，共在6口井岩芯上取样38块。最大进汞体积86.0%，最小12.466%，进汞体积不足20%的占7.9%，大于80%的占5.3%。总算术平均孔喉半径为0.9402μm（37块样品），平均孔喉半径大于1μm的样品占27.0%，小于1μm的样品占73.0%。根据进汞的多少及毛管压力曲线形态可划分两种类型：第一种类型，进汞体积大于50%，毛管压力曲线出现三段“S”型，呈砂岩粒间孔隙型（图1），孔喉半径分布较宽，主要分布在0.01～6.0μm之间。平均孔喉半径为1.221μm。排驱压力为0.02～0.15MPa。这种类型共有24块样品，占63.0%；第二种类型，进汞体积小于50%，毛管压力曲线基本呈直线型或末端有上翘趋势（图2），压力达0.6MPa时开始进汞，孔喉半径分布较窄，主要分布在0.01～1.5μm之间，平均孔喉半径为0.422μm。这种类型的样品共有14块，占37.0%。

4.微孔隙

曹6井的2块样品扫描电镜结果，所见微孔隙类型主要有碎裂粒间孔、粒间缝、微裂缝、孔隙填充矿物的晶间孔等。孔隙直径2～40μm。

六、裂缝的含油性及潜力

目前曹台潜山共完钻各类井31口，其中见工业油流井14口，累产油10288t，累产水14526 m3。裂缝储层具有良好的含油性，原油性质为含～饱含黑色高含蜡高凝油（地面原油密度平均0.863g/cm3，50℃粘度平均79.07mPa.s，含蜡量平均33.8%，胶质+沥青质平均16.51%，凝固点平均49.7℃），预示着该区带具有巨大的勘探开发潜力。

七、结论

1.曹台潜山由于受曹台逆断层构造应力的影响，纵向上储层自上而下均有分布。

2.裂缝的发育程度受岩性、构造等多种因素的影响，以浅色矿物为主组成的浅粒岩、变粒岩的储集物性明显好于以暗色矿物为主组成的片麻岩[1]。

3.张裂缝和压裂缝以及两组剪切缝联合起来共同发育，使曹21～曹6～曹703井区成为潜山上构造力学性质最为有利的裂缝发育区。

4.第一种毛管压力曲线的储层具有较好的储集能力。