油藏裂縫特征及對注水開發的影響

趙繪青

摘 要：油藏裂縫特征對油氣資源的開采具有雙重作用，本文主要對油藏裂縫特征的識別進行了分析，并在此基礎上討論了裂縫對注水開發的不利影響。

關鍵詞：油藏；裂縫；特征；注水

1 概述

我國低滲透油資源占總資源量的22.4%，其中40%以上的燃氣資源賦予在致密砂巖儲層中，給資源的開采和利用造成了很大困難。這主要是因為該類儲層屬于不同程度的發育構造裂縫，結構分布復雜，所以至今還未得到高效的開發和利用。低滲透裂縫性儲層是陸相油氣田的主要特征之一，也是開發該類油氣資源所必須解決的課題之一，開展對低滲透儲層裂縫的特征研究，對于提高油氣資源開采率具有重要的指導意義。

2 油藏裂縫特征識別

2.1 巖芯觀察法識別裂縫特征 油藏裂縫最直接有效的預測和觀察方法是巖芯觀察法，通過對巖芯宏觀和微觀的觀察，可獲取巖芯裂縫多項參數，為裂縫特征研究提供基礎數據；另外，巖芯觀察法還可作為其他方法的輔助手段，檢驗預測結果的準確性。

以A油田為例，對該油田的6口油井的巖芯取樣觀察，發現其中的5口油井有垂直裂縫，這充分說明該地區油層裂縫的發育較為充分，且以高角度裂縫為主，斜交縫偏少。據此，可預測儲層裂縫方位主要為垂直縫和高角度裂縫。野外地質露頭表明該地區裂縫發育主要有東西向和南北向兩組，且東西向裂縫發育程度較高，兩組裂縫間距大、延伸遠、涉及范圍較廣，屬于穩定的區域裂縫；同時局部地區有北東向和北西向共軛裂縫，但發育程度和規模較小。

2.2 示蹤劑測試技術識別裂縫特征 示蹤劑測試技術是將示蹤劑注入到注水井中，然后監測周圍油井示蹤劑濃度情況，再繪制出濃度——時間曲線圖，對該曲線進行數值分析后獲取地層有關的物理性質參數，從而為油藏地質特征的預測、堵劑用量的確定提供參考；同時還可對油層是否存在高滲透層或大孔道提供必要的輔助數據。利用示蹤劑測試技術時，應根據監測井組的動靜態資料設計合適的檢測方案，并以此作為選擇、制備示蹤劑的主要依據；注入示蹤劑后，在周圍生產油井中進行取樣、制樣，通過專業的實驗分析，檢測樣品中示蹤劑的含量，為繪制示蹤劑濃度變化曲線提供數據，再結合地質油田的動靜態資料，最終確定示蹤劑的流動方向、速度、波及情況等各類信息。若油田所在區域地質為裂縫性砂巖，可將其看作若干組導流能力相同的裂縫組成，示蹤劑注入后首先沿各組裂縫突入生產井，隨著裂縫組數的增加，示蹤劑的產出曲線峰值也將增加，各組裂縫濃度之和可通過示蹤劑產出濃度之和進行模擬計算，最后通過數學模型求得各組裂縫的體積和滲透率。

在實際生產中，常用的示蹤劑為同位素示蹤劑，利用該類示蹤劑可獲取油田井的如下信息：①井組中油井與水井之間的連同情況；②是否存在高滲透帶或裂縫；③對井組各井方向高滲透水層的地質參數進行定量分析；④判斷井組的流動能力。通過以上四方面信息的獲取，可對地質裂縫或高滲透通道的平面或縱向分布情況進行精確判斷；利用示蹤劑水推速度的差異，確定地質高低；利用同一井組，不同井距油井間示蹤劑的時間、峰值濃度、流動能力的不同，判斷井組裂縫的分布特征。

2.3 水驅前緣測試識別裂縫特征 油氣藏自身活動可誘發輕微地震，如流體在孔隙、裂隙內的流動；天然氣聚集或運移過程中引發應力積累和釋放；火驅采集時加熱誘發巖石破裂；流體排出時地層下沉等。當地震發生時，可通過震源的確定描述地下滲透狀況，從而為油氣資源的開發提供指導。根據摩爾——庫倫準則，孔隙壓力升高時也會誘發微地震，因此，向油氣田井組注水，可誘發微地震，對其進行監測即可獲取重要的地質參數信息，這就是水驅前緣測試技術識別地質裂縫特征的原理。

以B油田為例，該油田對8個注采井組進行了水驅前緣測試，各井組所得水驅波及面積均不相同，這為解釋該地區地質特征提供了重要參考。測試結果表明，壓力升高之前，裂縫方向主要為北東走向；壓力升高后，北西走向出現了新的裂縫；西部地區多數井平面矛盾比較明顯，而中、東部地區大部分井組則表現出縱向非均質性較強的特征；這說明地層壓力對裂縫發育影響較大，應在油藏開采過程中謹慎對待。

3 裂縫對注水的影響

3.1 裂縫對油藏開發的作用 裂縫的存在及其發育程度對低滲透砂巖油藏的注水開發有雙重作用，一方面油藏儲層裂縫的存在相當于高滲透通道，可大大增加基質滲透率，提高油井的采出率，有利于油田的開發利用；另一方面裂縫的存在還會加強儲層的非均質性，一定程度上會造成油水井間的方向性水竄，進而降低注入水的波及系數。若在注水過程中沒有進行嚴格的控制，還可能會使采油井過早見水甚至水淹，降低油田的開發效率。因此，了解裂縫對油田注水的不利影響，可為油田的安全開采和高效開采提供重要指導。

3.2 裂縫對注水的影響 在對裂縫特征、井組注水開發動態分析的基礎上，裂縫對油田注水的負面影響主要表現為：產量遞減速度快。層內矛盾突出以及平面矛盾突出三個方面。首先，產量方面。油井在裂縫的影響下，會出現過早見水問題，水量上升快，調整難度大。在對儲層裂縫特征分析中可知，高含水油井產量下降的主要原因是裂縫性見水和見效見水；超前注水時，注水壓力過大導致裂縫發育；而油井投產后仍保持原有的高強度注水，導致油井見效即見水。其次，層內矛盾。油井裂縫見水后，導致見水層壓力升高；低含水層難以再動用。若不對注水壓力進行控制，則容易導致注水單層突進，使尚未處于開啟狀態的裂縫突然開啟，造成油井迅速水淹。最后，油井見水后，低含水井供液能力迅速下降，增加平面矛盾。

4 結語

裂縫對低滲透油藏開發具有雙重作用，一方面可改善儲層的滲透性，提高油井的開采率；另一方面還可能增強油層的非均質性，造成水淹、水竄等事件，不利于油井的開發。因此，我們在開采低滲透油氣田時，應利用巖芯觀察法、示蹤劑測試技術和水驅前緣測試技術識別油層裂縫特征，制定科學、安全的開采方案，充分發揮裂縫的積極作用，抑制其消極作用，提高低滲透油氣藏的開采率。

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