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[摘 要]天然裂缝是油气藏中普遍存在的一种构造现象，尤其在盆地构造活动强烈的区域。对于低渗砂岩油藏，断裂系统对油气的成藏以及后续的开发工作显得尤为重要。本文从（1）低渗透砂岩储层研究现状，（2）天然裂缝成因、描述、识别、分布预测研究现状，（3）裂缝性低渗透储层研究现状这三个方面来描述。
[关键词]砂岩储层；天然裂缝；低渗透储层
中图分类号：F426.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0168-01
1 低渗透砂岩储层研究现状
低渗透砂岩储层顾名思义就是指基质渗透率较低的储层，随着资源和技术进步，针对低渗透储层的标准和界线也随之变化，因此是一个相对的概念。从 19世纪 80 年代末至今，随着对低渗透砂岩储层的认识逐步深化，众多的国内外学者在不同时期对其界定的范围也有所不同，但均是以储层特征研究为主进行范围界定的。
国外对低渗透油藏开发时间已经有 100 年的历史了，国内也在上世纪 90 年代初开始对低渗储层进行研究，通过一系列的研究攻关在低渗透砂岩储层特征及储层分布评价等方面获得了极大的进展。国内低渗透油田具有油藏类型单一、储层物性差、孔喉小、非均质性强、天然裂缝发育、油层含水饱和度高、储层敏感性强等地质特征。但我国低渗透油藏具有一个有利的地质特征是原油的性质好，体现在原油密度小、黏度小、含沥青少的特点。基于上述特征，国内外学者主要从以下几个方面对低渗、特低渗砂岩储层进行研究：⑴储层特征研究（包括：储层和含油性预测技术、储层裂缝识别技术和预测技术、储层孔隙结构和可动流体研究新技术；⑵渗流机理研究（包括：非达西渗透特征、流-固耦合作用、渗吸作用）；⑶油田开发方法和井网方面研究（包括：开发方式的研究、油田动态的研究、开发井网的研究）。
2天然裂缝成因、描述、识别、分布预测研究现状
从天然裂缝的广义和狭义两方面定义了裂缝概念，所谓广义就是指岩石因破裂失去结合力的过程，大家所熟知的断层也视为裂缝的一种；狭义的天然裂缝的定义是指岩石中存在的节理面。
前人从岩石力学和地质成因两个角度研究天然裂缝的成因地质作用，以Nelson 为代表的学者从岩石力学角度将天然裂缝划分为剪破裂裂缝、拉张破裂裂缝和扩张破裂裂缝。以 Sterans 与 Friedman 为代表的学者首先从地质成因的角度强调了裂缝形成与构造的关系，将天然裂缝简单地分为构造裂缝与区域裂缝，这种分类方式虽然重视了裂缝形成的地质力学作用，但分类过于单一。前苏联学者斯麦霍夫在此基础上，又将构造裂缝又分为张裂缝和剪切裂缝，非构造裂缝又分为成岩缝和收缩缝。而周文教授在总结了国内外各种裂缝分类方案的基础上，从油气勘探开发的角度做了细致的裂缝分类，从该分类目前已经广泛的应用到了国内油气的勘探与开发中。对裂缝的描述和识别主要是通过直接观察法和间接观察法来完成，所谓的直接观察法是指野外露头、岩芯观察和薄片观察等，以上方法的使用可以直接测量裂缝的产状和密度等参数，E.M.Cmexoba在上世纪 60 年代初就提出了裂缝孔隙度、裂缝渗透率、裂缝体积密度等参数的统计公式。Ruhland 通过岩芯观察裂缝的统计数据，计算出裂缝强度。T.D.Van Golf-Racht根据不同的裂缝模型，给出了裂缝孔隙度和渗透率的计算公式及相互关系。所谓的间接方法就是指通过常规的测井识别资料和成像测井资料来识别天然裂缝，国外学者 A.M.Sibbit 和 Q.Faivre提出了利用双侧向测井电导率计算裂缝宽度、裂缝渗透率和裂缝孔隙度等参数，国内学者罗贞耀）等均提出了利用测井资料建立裂缝孔隙度、裂缝渗透率、裂缝张开度等计算解释模型。近年来成像测井日趋成熟，用于分析计算裂缝的几何参数，给出裂缝的有效性、发育程度等参数。而多波多分量地震是检测有裂缝造成的地下强烈非均质性的有效手段，但该项技术还处于探索阶段。
目前国内外众多的学者都致力于利用不同方法、从不同角度对裂缝分布进行预测评价，并且也有了较大的发展。首先是物探技术手段的使用，因其具有较高的横向分辨率，在预测裂缝空间分布中的作用日益被重视，主要的研究方法是利用地震相分析方法预测裂缝发育规律、利用相干数据体方法预测裂缝分布规律、利用地震属性参数提取预测裂缝分布、利用高分辨率地震反演岩相间接预测裂缝分布。除此之外对储层裂缝分布及预测的方法还有数值模拟方法，分形理论等方法。
国外学者 Main等人把分形理论用于其他岩石裂缝的研究；Murray等人也从构造特征来探讨构造主曲率与裂缝发育的关系，建立裂缝岩体的力学模型，探讨褶皱和裂缝参数间的关系；从构造主应力场入手，应用岩石破裂准则和数值模拟方法，建立应变能、破裂率与裂缝频率或密度之间的定量化预测模型。国内的王仁等人提出了根据岩石破裂准则，实现定量预测裂缝分布规律的数值模拟方法，在建立褶皱应力场计算方法的基础之上，提出裂缝分布的预测方法。Creties Jenkins提出利用神经网络技术建立的 CFM 数据流程可以对裂缝进行较为精准的预测，该技术已经成功应用于许多砂岩及碳酸盐岩裂缝性储层中。
3 裂缝性低渗透储层研究现状
国外对低渗透储层多年的实践经验表明：由于低渗透砂岩储层岩性致密坚硬，多存在不同程度的天然裂缝系统，受区域性地应力的控制又具有一定的方向性，对油田勘探开发的效果影响很大，因此天然裂缝系统是低渗透砂岩油田勘探开发必须重视的地质因素。在我国的各大油区，低渗透裂缝性储层中的油气储量占有相当高的比例，尤其是西部的盆地更为突出，例如吐哈盆地、鄂尔多斯盆地、柴达木盆地等。但是我国对天然裂缝的重视较晚，在上世纪六七十年代开展了裂缝方面的研究，直至今日，众多学者和油田技术工作者从一系列的经验教训中对低孔低渗背景下裂缝的认识提高到一个新的水平。对于低渗背景下裂缝发育的地区，必须在勘探和开发的早期阶段就高度重视裂缝特征及控制油气成藏的作用研究。
首先，天然裂缝在成藏中主要起流体运移的通道作用，但是在不同地质结构条件下，分布于不同部位、形成于不同时期的裂缝所起具体作用是有所不同的。一般认为在油气生成期及之前形成的裂缝，如果是有效的，则在油气运移过程起到了主要的通道作用，在油气大规模生成期后形成的裂缝可以使得油气再次调整运移，可以使油气局部调整或再次集聚、也可以使油气溢散或散失。因此分析裂缝发育的时间和部位，评价裂缝的有效性，是分析裂缝在成藏过程中所起作用的关键。
再者，天然裂缝的发育规模、贯穿能力、倾角差异会对油气富集产生影响，例如断层附近发育的较大规模裂缝会为石油向上的跨层运移提供重要通道，前人称这类断裂为“通道或沟源断裂”。在断层不发育区，当两个砂层之间存在泥岩隔层时，如果泥岩层厚度较小，且发育有裂缝，那么裂缝的存在可能连通相临的砂体，使得砂体在流体流动上成为一个系统，使裂缝成为侧向运移的通道，这些垂直裂缝对于联通相邻砂体，使油气运移通道更畅通起到了一定的疏通和调节作用。在与烃源岩相临的砂体处，裂缝可以造成烃源岩与砂层的连通。在烃源层的内部石油的初次运移也可以通过泥岩中的裂缝排向相临的砂层。
参考文献
[1]张哨楠.致密天然气砂岩储层：成因和讨论[J].石油与天然气地质.2008（01）.
[2]郭彦如，刘俊榜，杨华，等.鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密岩性油藏成藏機理[J].石油勘探与开发.2012（04）.
[关键词]砂岩储层；天然裂缝；低渗透储层
中图分类号：F426.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0168-01
1 低渗透砂岩储层研究现状
低渗透砂岩储层顾名思义就是指基质渗透率较低的储层，随着资源和技术进步，针对低渗透储层的标准和界线也随之变化，因此是一个相对的概念。从 19世纪 80 年代末至今，随着对低渗透砂岩储层的认识逐步深化，众多的国内外学者在不同时期对其界定的范围也有所不同，但均是以储层特征研究为主进行范围界定的。
国外对低渗透油藏开发时间已经有 100 年的历史了，国内也在上世纪 90 年代初开始对低渗储层进行研究，通过一系列的研究攻关在低渗透砂岩储层特征及储层分布评价等方面获得了极大的进展。国内低渗透油田具有油藏类型单一、储层物性差、孔喉小、非均质性强、天然裂缝发育、油层含水饱和度高、储层敏感性强等地质特征。但我国低渗透油藏具有一个有利的地质特征是原油的性质好，体现在原油密度小、黏度小、含沥青少的特点。基于上述特征，国内外学者主要从以下几个方面对低渗、特低渗砂岩储层进行研究：⑴储层特征研究（包括：储层和含油性预测技术、储层裂缝识别技术和预测技术、储层孔隙结构和可动流体研究新技术；⑵渗流机理研究（包括：非达西渗透特征、流-固耦合作用、渗吸作用）；⑶油田开发方法和井网方面研究（包括：开发方式的研究、油田动态的研究、开发井网的研究）。
2天然裂缝成因、描述、识别、分布预测研究现状
从天然裂缝的广义和狭义两方面定义了裂缝概念，所谓广义就是指岩石因破裂失去结合力的过程，大家所熟知的断层也视为裂缝的一种；狭义的天然裂缝的定义是指岩石中存在的节理面。
前人从岩石力学和地质成因两个角度研究天然裂缝的成因地质作用，以Nelson 为代表的学者从岩石力学角度将天然裂缝划分为剪破裂裂缝、拉张破裂裂缝和扩张破裂裂缝。以 Sterans 与 Friedman 为代表的学者首先从地质成因的角度强调了裂缝形成与构造的关系，将天然裂缝简单地分为构造裂缝与区域裂缝，这种分类方式虽然重视了裂缝形成的地质力学作用，但分类过于单一。前苏联学者斯麦霍夫在此基础上，又将构造裂缝又分为张裂缝和剪切裂缝，非构造裂缝又分为成岩缝和收缩缝。而周文教授在总结了国内外各种裂缝分类方案的基础上，从油气勘探开发的角度做了细致的裂缝分类，从该分类目前已经广泛的应用到了国内油气的勘探与开发中。对裂缝的描述和识别主要是通过直接观察法和间接观察法来完成，所谓的直接观察法是指野外露头、岩芯观察和薄片观察等，以上方法的使用可以直接测量裂缝的产状和密度等参数，E.M.Cmexoba在上世纪 60 年代初就提出了裂缝孔隙度、裂缝渗透率、裂缝体积密度等参数的统计公式。Ruhland 通过岩芯观察裂缝的统计数据，计算出裂缝强度。T.D.Van Golf-Racht根据不同的裂缝模型，给出了裂缝孔隙度和渗透率的计算公式及相互关系。所谓的间接方法就是指通过常规的测井识别资料和成像测井资料来识别天然裂缝，国外学者 A.M.Sibbit 和 Q.Faivre提出了利用双侧向测井电导率计算裂缝宽度、裂缝渗透率和裂缝孔隙度等参数，国内学者罗贞耀）等均提出了利用测井资料建立裂缝孔隙度、裂缝渗透率、裂缝张开度等计算解释模型。近年来成像测井日趋成熟，用于分析计算裂缝的几何参数，给出裂缝的有效性、发育程度等参数。而多波多分量地震是检测有裂缝造成的地下强烈非均质性的有效手段，但该项技术还处于探索阶段。
目前国内外众多的学者都致力于利用不同方法、从不同角度对裂缝分布进行预测评价，并且也有了较大的发展。首先是物探技术手段的使用，因其具有较高的横向分辨率，在预测裂缝空间分布中的作用日益被重视，主要的研究方法是利用地震相分析方法预测裂缝发育规律、利用相干数据体方法预测裂缝分布规律、利用地震属性参数提取预测裂缝分布、利用高分辨率地震反演岩相间接预测裂缝分布。除此之外对储层裂缝分布及预测的方法还有数值模拟方法，分形理论等方法。
国外学者 Main等人把分形理论用于其他岩石裂缝的研究；Murray等人也从构造特征来探讨构造主曲率与裂缝发育的关系，建立裂缝岩体的力学模型，探讨褶皱和裂缝参数间的关系；从构造主应力场入手，应用岩石破裂准则和数值模拟方法，建立应变能、破裂率与裂缝频率或密度之间的定量化预测模型。国内的王仁等人提出了根据岩石破裂准则，实现定量预测裂缝分布规律的数值模拟方法，在建立褶皱应力场计算方法的基础之上，提出裂缝分布的预测方法。Creties Jenkins提出利用神经网络技术建立的 CFM 数据流程可以对裂缝进行较为精准的预测，该技术已经成功应用于许多砂岩及碳酸盐岩裂缝性储层中。
3 裂缝性低渗透储层研究现状
国外对低渗透储层多年的实践经验表明：由于低渗透砂岩储层岩性致密坚硬，多存在不同程度的天然裂缝系统，受区域性地应力的控制又具有一定的方向性，对油田勘探开发的效果影响很大，因此天然裂缝系统是低渗透砂岩油田勘探开发必须重视的地质因素。在我国的各大油区，低渗透裂缝性储层中的油气储量占有相当高的比例，尤其是西部的盆地更为突出，例如吐哈盆地、鄂尔多斯盆地、柴达木盆地等。但是我国对天然裂缝的重视较晚，在上世纪六七十年代开展了裂缝方面的研究，直至今日，众多学者和油田技术工作者从一系列的经验教训中对低孔低渗背景下裂缝的认识提高到一个新的水平。对于低渗背景下裂缝发育的地区，必须在勘探和开发的早期阶段就高度重视裂缝特征及控制油气成藏的作用研究。
首先，天然裂缝在成藏中主要起流体运移的通道作用，但是在不同地质结构条件下，分布于不同部位、形成于不同时期的裂缝所起具体作用是有所不同的。一般认为在油气生成期及之前形成的裂缝，如果是有效的，则在油气运移过程起到了主要的通道作用，在油气大规模生成期后形成的裂缝可以使得油气再次调整运移，可以使油气局部调整或再次集聚、也可以使油气溢散或散失。因此分析裂缝发育的时间和部位，评价裂缝的有效性，是分析裂缝在成藏过程中所起作用的关键。
再者，天然裂缝的发育规模、贯穿能力、倾角差异会对油气富集产生影响，例如断层附近发育的较大规模裂缝会为石油向上的跨层运移提供重要通道，前人称这类断裂为“通道或沟源断裂”。在断层不发育区，当两个砂层之间存在泥岩隔层时，如果泥岩层厚度较小，且发育有裂缝，那么裂缝的存在可能连通相临的砂体，使得砂体在流体流动上成为一个系统，使裂缝成为侧向运移的通道，这些垂直裂缝对于联通相邻砂体，使油气运移通道更畅通起到了一定的疏通和调节作用。在与烃源岩相临的砂体处，裂缝可以造成烃源岩与砂层的连通。在烃源层的内部石油的初次运移也可以通过泥岩中的裂缝排向相临的砂层。
参考文献
[1]张哨楠.致密天然气砂岩储层：成因和讨论[J].石油与天然气地质.2008（01）.
[2]郭彦如，刘俊榜，杨华，等.鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密岩性油藏成藏機理[J].石油勘探与开发.2012（04）.