油藏裂缝特征及对注水开发的影响

油藏裂缝特征及对注水开发的影响

油藏裂缝特征对油气资源的开采具有双重作用，本文主要对油藏裂缝特征的识别进行了分析，并在此基础上讨论了裂缝对注水开发的不利影响。

标签：油藏；裂缝；特征；注水

1 概述

我国低渗透油资源占总资源量的22.4%，其中40%以上的燃气资源赋予在致密砂岩储层中，给资源的开采和利用造成了很大困难。这主要是因为该类储层属于不同程度的发育构造裂缝，结构分布复杂，所以至今还未得到高效的开发和利用。低渗透裂缝性储层是陆相油气田的主要特征之一，也是开发该类油气资源所必须解决的课题之一，开展对低渗透储层裂缝的特征研究，对于提高油气资源开采率具有重要的指导意义。

2 油藏裂缝特征识别

2.1 岩芯观察法识别裂缝特征油藏裂缝最直接有效的预测和观察方法是岩芯观察法，通过对岩芯宏观和微观的观察，可获取岩芯裂缝多项参数，为裂缝特征研究提供基础数据；另外，岩芯观察法还可作为其他方法的辅助手段，检验预测结果的准确性。

以A油田为例，对该油田的6口油井的岩芯取样观察，发现其中的5口油井有垂直裂缝，这充分说明该地区油层裂缝的发育较为充分，且以高角度裂缝为主，斜交缝偏少。据此，可预测储层裂缝方位主要为垂直缝和高角度裂缝。野外地质露头表明该地区裂缝发育主要有东西向和南北向两组，且东西向裂缝发育程度较高，两组裂缝间距大、延伸远、涉及范围较广，属于稳定的区域裂缝；同时局部地区有北东向和北西向共轭裂缝，但发育程度和规模较小。

2.2 示踪剂测试技术识别裂缝特征示踪剂测试技术是将示踪剂注入到注水井中，然后监测周围油井示踪剂浓度情况，再绘制出浓度——时间曲线图，对该曲线进行数值分析后获取地层有关的物理性质参数，从而为油藏地质特征的预测、堵剂用量的确定提供参考；同时还可对油层是否存在高渗透层或大孔道提供必要的辅助数据。利用示踪剂测试技术时，应根据监测井组的动静态资料设计合适的检测方案，并以此作为选择、制备示踪剂的主要依据；注入示踪剂后，在周围生产油井中进行取样、制样，通过专业的实验分析，检测样品中示踪剂的含量，为绘制示踪剂浓度变化曲线提供数据，再结合地质油田的动静态资料，最终确定示踪剂的流动方向、速度、波及情况等各类信息。若油田所在区域地质为裂缝性砂岩，可将其看作若干组导流能力相同的裂缝组成，示踪剂注入后首先沿各组裂缝突入生产井，随着裂缝组数的增加，示踪剂的产出曲线峰值也将增加，各组裂缝浓度之和可通过示踪剂产出浓度之和进行模拟计算，最后通过数学模型求得各组裂缝的体积和渗透率。

在实际生产中，常用的示踪剂为同位素示踪剂，利用该类示踪剂可获取油田井的如下信息：①井组中油井与水井之间的连同情况；②是否存在高渗透带或裂缝；③对井组各井方向高渗透水层的地质参数进行定量分析；④判断井组的流动能力。通过以上四方面信息的获取，可对地质裂缝或高渗透通道的平面或纵向分布情况进行精确判断；利用示踪剂水推速度的差异，确定地质高低；利用同一井组，不同井距油井间示踪剂的时间、峰值浓度、流动能力的不同，判断井组裂缝的分布特征。

2.3 水驱前缘测试识别裂缝特征油气藏自身活动可诱发轻微地震，如流体在孔隙、裂隙内的流动；天然气聚集或运移过程中引发应力积累和释放；火驱采集时加热诱发岩石破裂；流体排出时地层下沉等。当地震发生时，可通过震源的确定描述地下渗透状况，从而为油气资源的开发提供指导。根据摩尔——库伦准则，孔隙压力升高时也会诱发微地震，因此，向油气田井组注水，可诱发微地震，对其进行监测即可获取重要的地质参数信息，这就是水驱前缘测试技术识别地质裂缝特征的原理。

以B油田为例，该油田对8个注采井组进行了水驱前缘测试，各井组所得水驱波及面积均不相同，这为解释该地区地质特征提供了重要参考。测试结果表明，压力升高之前，裂缝方向主要为北东走向；压力升高后，北西走向出现了新的裂缝；西部地区多数井平面矛盾比较明显，而中、东部地区大部分井组则表现出纵向非均质性较强的特征；这说明地层压力对裂缝发育影响较大，应在油藏开采过程中谨慎对待。

3 裂缝对注水的影响

3.1 裂缝对油藏开发的作用裂缝的存在及其发育程度对低渗透砂岩油藏的注水开发有双重作用，一方面油藏储层裂缝的存在相当于高渗透通道，可大大增加基质渗透率，提高油井的采出率，有利于油田的开发利用；另一方面裂缝的存在还会加强储层的非均质性，一定程度上会造成油水井间的方向性水窜，进而降低注入水的波及系数。若在注水过程中没有进行严格的控制，还可能会使采油井过早见水甚至水淹，降低油田的开发效率。因此，了解裂缝对油田注水的不利影响，可为油田的安全开采和高效开采提供重要指导。

3.2 裂缝对注水的影响在对裂缝特征、井组注水开发动态分析的基础上，裂缝对油田注水的负面影响主要表现为：产量递减速度快。层内矛盾突出以及平面矛盾突出三个方面。首先，产量方面。油井在裂缝的影响下，会出现过早见水问题，水量上升快，调整难度大。在对储层裂缝特征分析中可知，高含水油井产量下降的主要原因是裂缝性见水和见效见水；超前注水时，注水压力过大导致裂缝发育；而油井投产后仍保持原有的高强度注水，导致油井见效即见水。其次，层内矛盾。油井裂缝见水后，导致见水层压力升高；低含水层难以再动用。若不对注水压力进行控制，则容易导致注水单层突进，使尚未处于开启状态的裂缝突然开启，造成油井迅速水淹。最后，油井见水后，低含水井供液能力迅速下降，增加平面矛盾。

4 结语

裂缝对低渗透油藏开发具有双重作用，一方面可改善储层的渗透性，提高油井的开采率；另一方面还可能增强油层的非均质性，造成水淹、水窜等事件，不利于油井的开发。因此，我们在开采低渗透油气田时，应利用岩芯观察法、示踪剂测试技术和水驱前缘测试技术识别油层裂缝特征，制定科学、安全的开采方案，充分发挥裂缝的积极作用，抑制其消极作用，提高低渗透油气藏的开采率。

参考文献：

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