刘雨峰+包立军+张杰+潘昊

摘 要：南梁油田作为采油一厂新的增储上产区块，仅仅6年时间建成年产40万吨能力的整装油田。区块内多油层发育，受区域构造运动、压裂改造、注水诱导多种因素影响，储层平面、垂直裂缝发育，导致平面、层间开发矛盾突出，油井快速水淹。本文专门针对垂直裂缝对油藏开发的影响，由地质认识、开发方面入手，通过注采井网、改造井段调整，注水控制、机械堵水等措施。延长了油井的低含水采油期，并为此类油田开发提供了指导意见。

关键词：三叠系；区域裂缝；压裂改造裂缝；注水诱导裂缝；注采调整

一、地质概况

南梁油田位于鄂尔多斯盆地南部沉积中心，主要含油层为三叠系延长组及侏罗系延安组，三叠系延长组是一套以碎屑岩为主的内陆湖泊～三角洲沉积，三角洲分流河道和河口坝砂体是油气的良好储层，属于典型的岩性构造油藏。以沉积旋回将延长组自上而下分为长1、长2、长3、长4+5、长6、长7、长8、长9、长10层。主要含油层长33、长4+51、长81层。

自注水开发以来，延长组平面上表现出的油井呈现裂缝型见水已得到广泛认知，但随着油田多油层的规模开发，区域内发育的垂直裂缝对油藏开发产生的层间矛盾日益突出。

二、裂缝成因

（一）区域裂缝

鄂尔多斯盆地广泛存在的区域裂缝主要为燕山期形成的E-W向、S-N向裂缝和喜山期形成的N-E向裂缝，E-W向和S-N向裂缝以剪性闭合缝为主，裂缝分布较规则，间距大，延伸远，发育范围广泛，产状稳定，属于区域裂缝。盆地内部的褶皱和断层均不发育，盆地在失去了上述因素控制后，岩层厚度对裂缝的影响变得较为重要。一方面，岩层中的裂缝发育程度受单层厚度的控制，即岩层越薄裂缝越发育[1]；另一方面，构造应力作用岩层后促使各单层面裂缝间产生沟通，即形成一定程度上纵跨岩层的垂直裂缝[2]。

（二）压裂改造裂缝

在水力压裂施工过程中，人工裂缝要延伸，不仅要克服最小主应力，还要克服岩石的抗张强度，郝世彦 [3]在研究延长川口油田人工裂缝与天然裂缝的关系时提出：水力压裂缝总是沿垂直于最小主应力的方向发生和发展，形成各个方向都有可能的垂直裂缝。这一理论在南梁油田开展的油井压裂监测结果中亦得到证实，如SH01井压裂改造时进水裂缝高度8.0m，该压裂油层厚度4.5m，压裂产生的人工裂缝穿透上覆夹层。并通过对比SH02井压裂前后的正交偶极声波图监测显示：水力压裂施工压力作用下，垂向裂缝延伸较远，改造范围广。

（三）注水诱导裂缝

南梁油田长3油层平均埋藏深度为：1520.0-1800.0m，储层井口破裂压力为30.2MPa。长4+5油层平均埋藏深度为：1820.0-2060.0m，储层破裂压力为30.5MPa。区块内注水井井口注入压力为11.0-14.0Mpa，理论计算井下压力接近或超过储层破裂压力，导致注水过程中使地层沿原生裂缝或断面产生裂缝，针对长4+5油藏注水井水驱前缘监测显示：注水有效区长度613.50m，宽度141.75m，高度39.33m，监测结果表明注入水可产生较大范围的诱导裂缝。

三、开发实例

南梁油田多油层发育，三叠系延长组长4+5油层广泛发育，为该区主力建产层位。采用反五点注采井网开发。延长组长3油藏受沉积环境影响，呈局部、条带状发育、井间油层厚度变化大，针对长3油层发育特点，为有效动用该层地质储量，采用水平井开发，水平段垂直平面裂缝方向，实行多段双簇水力压裂改造。开发过程中表现出严重的层间矛盾，油井快速见水。

（一）动态表现：延长组长3与长4+5油层隔层厚度10.0-55.0m，岩性以泥岩及细砂岩为主。长3水平井投入开发后，采油井在无本层注水井补充能量的情况下仍表现出高压、高产、见注入水特征，且个别油井快速水淹。如SP01井，水平段长度620.0m，与长4+5层注水井水线方向垂直，全井共有8个喷射点，其中第4-5喷射点距离长4+5层注水井平面距离45.0m，油层隔层厚度36.4m，油井在投产5个月后快速水淹。地关长4+5层注水井后，油井含水下降。动态表现为长4+5层注入水沿垂直裂缝上窜至长3层。

（二）治理措施：针对三叠系注入水沿垂直裂缝串通的开发矛盾，采取多方面的治理和预控措施。首先，在布井和油层改造方面：一方面调整油水井井距，平面距离由原来的45.0m加大至240.0m，另外储层改造过程中，长3层射孔段充分避开长4+5层水线方向，减弱开发过程中对油层的抽吸作用。如后期开发的SP02井，投产后动态平稳，开发效果好。

其次，针对现已见水油井从注、采两方面开展治理工作。一方面控制对应的长4+5层注水井注水强度，根据郭伦文等研究表明：诱导裂缝延伸与诱导应力的大小紧密相关，由于储层损害或高速注水等可导致破裂压力增加，促使裂缝延伸[4]。因此控制注水强度，保持水线均匀推进，可有效的控制油井含水上升。如SP03井，油井见水后将裂缝线上对应长4+5层注水井注水强度由3.16m3/m﹒d下调至1.58m3/m﹒d，注水下调2个月后，油井含水下降；另一方面对控水无效油井实施机械堵水、同时加大参数抽吸降流压，改善产液剖面，促进油层段出油。如SP04井，在采取上述措施后，油井含水由初期100.0%下降至75.0%，日增油3.0吨。

四、结语

研究表明：构造运动控制的区域裂缝，压裂改造过程中形成的人工裂缝，注水引发的诱导裂缝都是研究区内垂直裂缝的产生因素。三叠系储层裂缝复杂，充分认知垂直裂缝的存在及成因，对油田的高效開发具有重要的实际意义。并通过调整布井及油层改造方式，以及在开发过程中采取控制注水、机械堵水等多种手段，有效的缓解了开发矛盾，提升了油田的开发水平。

参考文献：

[1] 陕甘宁盆地储层裂缝特征及形成的构造应力场分析[J].地质科技情报，2003，6（2）：21-24.

[2] 鄂尔多斯盆地中东部三叠系_侏罗系露头区裂缝体系展布特征[A].大地构造与成矿学，2006，30（2）：168-172.

[3] 延长川口油田水力压裂水平缝垂直缝的判别[A].地球科学与环境学报，2009，31（2）：166-168.

[4] 注水对诱导裂缝的影响因素研究[J].化学工程与装备，2010，6：8-10.

作者简介：

刘雨峰（1984-）男，汉族，黑龙江省明水县人，供职于长庆油田采油一厂，油田开发工程师，主要从事油田开发与技术管理工作。endprint