托甫台区块奥陶系一间房组裂缝分布特征研究

刘志远¹，冒海军²，鄢宇杰¹，宋志峰¹ 

1、中石化西北油田分公司石油工程技术研究院，新疆 乌鲁木齐 830011；

2、中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071；

摘要：新疆塔河油田托甫台区块奥陶系一间房组灰岩为主力储层，其内部发育大量的裂缝，影响地层的应力场与油藏分布。本文通过开展裂缝在成像测井曲线与地震剖面中的识别与提取，对裂缝进行统计分析，揭示出裂缝的发育特征，建立了裂缝的平面与空间分布图，对裂缝系统进行了定量评价。结果显示：1）本区裂缝主要为高角度缝、低角度缝、共轭裂缝与诱导裂缝四类；2）裂缝走向主要集中在NEE70°-80°与NW300°-330°区间内，裂缝倾向主要集中在NW320°-330°，以大角度裂缝为主，倾角为70°-90°；3）测井识别出的裂缝以小缝为主，其长度小于6m，地震识别出的裂缝规模较大，在300-800m范围为主；4）构造作用对裂缝的控制明显，在北部构造高部位，裂缝相对发育，南部地区裂缝发育较少；5）裂缝走向基本上与断层走向保持一致，受断层控制作用明显。

关键词：托甫台地区  奥陶系灰岩 裂缝识别 裂缝空间分布 统计分析

Study on Distribution Characteristics of fractures in Yijianfang formation in Ordovician in Tuofutai region
Liu Zhiyuan¹, Mao Haijun², Yan Yujie¹, Song Zhifeng¹

(1.Engineering Institute of Technology in Sinopec Northwest Oilfield Branch，Urumqi Xinjiang 830011，China；

2. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China

Abstract: The limestone of the Ordovician Yijianfang Formation in the Tuotuntai region of Tahe Oilfield in Xinjiang is the main reservoir, and a large number of faults and fractures are formed inside, which affects the stress field and reservoir distribution of the stratum. In this paper, through the identification and extraction of faults and fractures in imaging logging images and seismic profiles, the fractures are statistically analyzed to reveal the development characteristics, and the plane and spatial distribution maps of the fractures are established, and the fractures are quantitatively evaluated. The results show that: 1) The fractures in this area are mainly high angle fractures, low-angle fractures, conjugate shear fracture and induced fractures; 2) the fracture trend is mainly concentrated in the interval of NE70°-80° and NW300°-330°; the crack tendency is mainly concentrated in NW320°- 330°, with large angle fractures as the main angle, the inclination angle is 70°-90°; 3) The fractures identified by the logging are mainly small slits, and the length is less than 6m. The fractures identified by the earthquake are larger about 300-800m. 4) The tectonic role control the development of fractures. In the northern part of the structure, the fractures is relatively developed, however, the fractures development in the southern part is less; 5) the fractures direction is basically consistent with the fault trend, and the control effect is obvious.
Key words: Tuofutai area; Ordovician limestone; fractures identification; fractures spatial distribution; statistical analysis

新疆塔河油田托甫台区块为典型的碳酸盐岩油气藏，奥陶系一间房地层作为主要储层，裂缝与溶洞构成主要的储集体，同时裂缝也是油气运移的主要通道。通过开展该地区地层裂缝识别与空间分布统计分析，确定裂缝系统的产状与发育特征，可以获得地层内部现今应力场的分布方位，为后期油气藏评估与开发提供基础。

对地层中裂缝的识别主要是利用井周成像测井资料进行，目前国内外大量的学者与公司开展了相关研究，对该技术的研究比较成熟，研究重点在于成像测井的处理技术与解释方法，形成了一些成像测井处理解释平台软件，如Geoframe（Schlumberger公司），eXpress(atlas公司)，以及国内的LEAD（中石油测井有限公司）和FORWARD(北京石油勘探数据中心)等。Antoine和Delhomme提出了曲线追踪算法识别界面；陆敬安等提出用Hough变换识别测井图像上的裂缝正弦曲线，获得裂缝的倾角与方位；Delhomme、Sovich、孙艳慧等国内外不少学者^[1-7]利用图像分割法，对裂缝进行刻画提取，揭示裂缝的宽度、长度以及平面与空间的三维分布特征；部分学者在对裂缝识别基础上，总结裂缝的分布，确定储层的储盖特征，分析对盖层的影响。

目前的研究对砂泥岩等常规储层与盖层的比较多^[8-9]，对碳酸盐岩的相对较少^[10-12]。部分学者对塔河油田托甫台地区的灰岩进行了单井裂缝的识别与提取^[13-18]，对裂缝进行分类，研究的重点是对储集空间类型进行识别归类与总结分析，未进行全区块裂缝系统的定量识别与总结工作。

本文在现有研究基础上，将成像测井照片与常规测井数据相结合，综合地震资料，对托甫台地区的裂缝进行识别与提取，统计分析，建立该地区裂缝系统的平面与空间分布图，从而对裂缝的发育特征进行定量评价。

1. 地质特征

塔河油田托甫台地区位于塔里木盆地东北坳陷区沙雅隆起阿克库勒凸起西南倾没端，北东向毗邻该油田主体区，北西向与哈拉哈塘凹陷相接，南为顺托果勒低隆（图1）。现有一些研究成果表明，研究区奥陶系碳酸盐岩储层已获得高产工业油气流，展现出托甫台地区碳酸盐岩良好的勘探前景。

图1 托甫台区域构造位置图

Fig.1 Location of Tuofutai area

2. 裂缝识别与分类

一些学者现有研究成果表明，根据成因不同，裂缝可以分为构造缝、成岩缝与溶蚀缝；根据裂缝形态差异，可以分为高、低角度缝、共轭裂缝与诱导缝，部分学者通过选择常规测井曲线中的电阻率、声波时差、自然伽玛、密度等参数确认地层中的裂缝。

本次研究主要考虑研究区不同层次的裂缝分布规律，因此采用形态分析方法，结合常规测井数据与成像测井资料可知，将托甫台地区的裂缝划分为四种类型：高角度裂缝、低角度裂缝、交叉裂缝与诱层裂缝（图2）。不同类型的裂缝在成像测井照片中有不同的显示特征，同时将裂缝发育层段与常规测井结果对比，获得不同类型的裂缝在常规测井中的特征。将常规测井与成像测井中识别出的裂缝发育特征进行综合对比，结果见表1。

A 高角度裂缝

B 低角度裂缝

C 共轭裂缝

D 诱导裂缝

图2 不同裂缝类型特征图

Fig.2 The distribution features of different types of fractures in logging

表1 托甫台区块裂缝发育段特征

Table1 The development features of fractures in logging

从裂缝分布特征可知，高角度裂缝为托甫台地区主要发育的裂缝，在局部地区发育有共轭裂缝，常规测井中显示为较高的自然伽玛，较低的侧向电阻率与密度等规律。

3．测井裂缝分布特征分析

在裂缝识别基础上，根据裂缝发育与响应特征，从测井曲线上提取出裂缝的相关信息，包括裂缝发育深度、倾向、倾角、长度、高度、厚度以及裂缝发育密度，然后将不同井的裂缝进行分类，将参数进行统计。表2为托甫台地区一口典型井的裂缝统计结果。将该研究区能获得的测井中的裂缝进行识别与统计后，可以获得该区单井中的裂缝分布规律。以下分别对裂缝的一些典型参数进行分析。

表2 研究区不同测井识别出的裂缝要素表

Table 2 Essential factors of different fractures in typical logging

1）裂缝倾向分布特征

将研究区内不同位置处测井曲线中识别出的裂缝倾向角进行统计，按不同的区间进行分组，获得了裂缝的倾向分布范围（表3），根据统计结果，绘制出倾向分布节理玫瑰花图（图3）。据统计，裂缝倾向主要集中在NE10-20°，SE160-170°，NW300-330°区间内，占统计数66%，其中在NW320-330°区间内尤为集中。

表3 研究区测井裂缝倾向统计表

Table 3 The statistic analyze of fracture tendency in Tuofutai area

图3 测井识别出的裂缝倾向玫瑰花图

Fig.3 The rose diagram of fracture tendency from logging

2）裂缝走向分布特征

将测井曲线中识别出的裂缝走向进行统计，按不同的区间进行分组，获得了裂缝的走向分布范围（表4），根据统计结果，绘制出走向分布节理玫瑰花图（图4）。据统计，裂缝走向主要集中在NNW280-290°，NEE50-80°，NNW300-330°区间内，占统计数目的66%，可以认为，在单井中，裂缝主要走向为NEE50-80°。

表4 研究区测井裂缝走向统计表

Table 4 The statistic analyze of fracture strike from logging data

走向/°	组数	平均走向/°	走向/°	组数	平均走向/°
0-10	1	0	270-280	0	0
10-20	1	10	280-290	5	284.6
20-30	1	20	290-300	1	291
30-40	3	30	300-310	1	1
40-50	4	41.55	310-320	1	311
50-60	19	52.8	320-330	1	320
60-70	2	66	330-340	2	334
70-80	5	76.64	340-350	2	备案信息 举报中心 举报中心 行业协会 网络110 互联网协会 举报热线 首都协会 本站持《出版物经营许可证》 仅从事《求知导刊》杂志的网上订阅工作,非任何杂志官网,并不涉及杂志社的出版等事务,特此声明！ 工信部备案：湘ICP备2025122662号-1，营业执照统一社会信用代码：91430721MAEHMRR7OE， 出版物经营许可证号：新安新出发证字第2025002号 特别声明:本站资料均源于网上的共享期刊资源，请特别注意，勿做其他非法用途。 如有侵犯您的版权或其他有损您利益的行为，请联系指出，期刊咨询服务平台会立即进行改正或删除相关内容! 扫码添加微信咨询 QQ客服：1663286777 电话：137-1883-9017 收到信息将及时回复