致密低渗砂岩断缝体油藏地质储量计算

Geological Reserves Estimation of Fault⁃Controlled Fracturing Reservoirs in Tight and Low⁃Permeability Sandstones

摘要

断缝体油藏是鄂尔多斯盆地南缘彬长地区当前工作重点，具有储集类型多样和圈闭类型复杂的特点，以容积法计算地质储量的难点是合理确定有效厚度下限标准和含油面积.基于断缝体油藏的成因及储层特征，参考裂缝型油藏和致密油藏提出其地质储量计算的容积法及相关参数确定方法，并以JH17井区断缝体油藏为例说明实际操作和潜在问题.分析认为，断缝体油藏总体上为致密油藏，在断层附近可能局部具有构造油藏特征和明显油水界面.确定有效厚度下限标准可结合储集类型和局部油藏类型因素，资料有限时，裂缝发育性储层可考虑采用裂缝欠发育的次级储层的有效厚度下限标准的岩性、物性和饱和度参数.含油面积与断缝体范围和油气充注强度相关，需考虑断缝体油藏中明显油水界面和边部致密油分布情况，并兼顾断缝体的储层“甜点”特性和沿断层走向连通性强的特征.据此方法计算断缝体油藏实例的地质储量，发现其储量丰度可达43×10⁴ t/km²，约为研究区非断缝体油藏的3倍.

Abstract

Fault-controlled fracturing reservoirs have become the focused object of exploration and development in Binchang area on the southern margin of Ordos Basin, which usually show diverse reservoir types and complex trap types. Consequently, it is difficult for their geological reserves estimation by volumetric method to reasonably determine the scope of oil-bearing area and the lower limit of effective thickness. An improved volumetric method, referring to those for fractured reservoir and tight oil reservoir, was proposed for the geological reserves estimation, on the basis of the reservoir origin and its features. The ways to determine their related parameters were analyzed. Then the example of fault-controlled fracturing reservoirs from well block JH17 in Binchang area was used to demonstrate the process and some potential issues. It is believed that fault-controlled fracturing reservoirs show the features of tight oil reservoir as a whole, with the local features of structural reservoir and typical water-oil contact near fault surfaces. The lower limit of effective thickness can be determined by considering the factors of reservoir types and local oil-reservoir types. In the case of limited data, fracturing reservoirs can refer to some parameters of the lower limit for the secondary reservoirs with less fractures, such as those of lithology, porosity, permeability and saturation. The scope of oil-bearing area is related to that of fault-controlled fracturing body and the strength of hydrocarbon emplacement. Its determination should consider the distributions of the typical water-oil contact and the tight oil, as well as the “sweet spot” feature and the excellent connectivity along fault strike of fault-controlled fracturing body. According to the scheme, the geological reserves were estimated for the instance of fault-controlled fracturing reservoirs, with a reserves abundance of up to 43×10⁴ t/km², about three times that of other types of reservoir in the study area.

Graphical abstract

关键词

断缝体油藏 / 地质储量 / 容积法 / 彬长地区 / 石油地质学.

Key words

fault⁃controlled fracturing reservoir / geological reserves / volumetric method / Binchang area / petroleum geology

板内走滑断裂的控储、控藏和控富作用已逐渐受到关注（李映涛等，2019；何发岐等，2020；刘振峰等，2021；王威等，2021；何发岐等，2022）.目前，板内走滑断裂相关的断溶体和断缝体等断控甜点储集体也成为了塔里木、四川、鄂尔多斯等含油气盆地中裂缝型油气藏的重要勘探开发目标（何发岐等，2020；Lu et al.，2020；漆立新等，2021；王威等，2021）.随着研究深入，走滑断层结构刻画、缝洞储层评价及裂缝型油藏开发等方面都取得了众多新认识和新成果（漆立新等，2021；王威等，2021；张文彪等，2021；何发岐等，2022；马庆佑等，2022；Meng et al.，2023）.其中，储量计算作为油气藏地质工作的重要内容，是衔接勘探和开发的重要环节，直接影响油气藏评价和开发部署.

地质储量计算的方法有多种，较有代表性、较为常用的是类比法、容积法和物质平衡法（杨通佑等，1998）.其中，容积法相对来说适用于油田勘探开发各个阶段及不同油藏类型，是目前应用最普遍的储量计算方法（潘明溪，2016）.容积法储量计算参数的获取与油藏地质特征密切相关，形成各具特色的储量计算行业标准，如《裂缝性油（气）藏探明储量计算细则》（SY/T 5386-2010）和《致密油储量估算规范》（DZ/T 0335-2020）.同时，针对不同类型油气藏，各学者也尝试创新方法提高容积法储量计算的可靠性和精细度，如缝洞型碳酸盐岩油藏的“雕刻体积法”（赵宽志等，2015；新立，2016）、火成岩油藏的“储量计算单元细分法”（张玲等，2009）、砂岩油气藏的“相带容积法”（国景星等，2001）以及页岩油气藏的新方法（姜瑞忠等，2016；崔宝文等，2022）等.断缝体油藏是近年新发现的一类具有显著特色的油藏，虽然可归于裂缝型油藏，但在断控成因和致密砂岩地层背景影响下（刘忠群等，2020；刘振峰等，2021；王威等，2021），其储集类型多样、非均质性强（刘君龙等，2021；杨桂林等，2022），油水分布特征复杂（何发岐等，2022），使容积法计算储量时各参数获取具有特殊性，尤其是含油面积和有效厚度下限标准.这一问题目前尚无系统性研究.因此，急需针对断缝体油藏的地质特征，设计合适的容积法计算储量流程和参数确定方法.

本文从断缝体油藏的成因及储层特征入手，分析其油藏结构特征及对储量计算的影响，进而参考裂缝型油藏和致密油藏提出针对性的地质储量容积法计算思路和参数获取方法，并以彬长地区JH17井区断缝体油藏为例说明实际操作和讨论潜在问题.断缝体油藏地质储量计算具有储层表征困难及油水分布复杂等难点，本文重点探索具有断缝体特色的工作难点，以期完善该类油藏的储量计算方法，提高流程合理性和结果可靠性.

1 断缝体油藏概念及成因特点

断缝体是由断裂、伴生脆性破碎带（破裂带）及被其改造过的致密低渗砂岩共同构成的储集体，其上部及侧面均有非渗透泥质岩、致密层等封挡（何发岐等，2020）.致密碎屑岩中发育的断裂系统是致密‒低渗储层重要的储集空间和成藏渗流通道，可以有效沟通烃源岩，使油气沿断裂进入高渗透性断缝体（裂缝型地层），在上覆盖层封堵及侧向泥岩、致密砂岩遮挡下，形成断缝体油藏（何发岐等，2020）.当前发现的断缝体所涉及的断层，主要为高陡走滑断裂形成的断裂带及其相关的次级断层，多呈负花状、地堑或马尾状等构造样式（杨桂林等，2022；Meng et al.，2023）.以鄂尔多斯盆地南部彬长地区为例，该区延长组长81段发育典型的致密砂岩储层，低孔特低渗，在中生代断裂活动的作用下，走滑断裂发育（图1a）并形成大量裂缝型储层，断裂沟通长7段底部油页岩从而形成长81段断缝体油藏（图1b）.这一成藏过程与断裂带的渗流结构密切相关，最终的油气分布受控于断层结构特征和侧向连通性.

断层通常具有典型的二元结构，可划分为断层核和损伤带（又称破碎带或破裂带）两部分（Agosta and Aydin，2006；宋佳佳等，2018），但也可能因在发育初期而只发育损伤带，损伤带之外则为未受断裂破坏的围岩.断层核为断层位移集中区域，原岩的沉积构造被破坏而无法识别，通常发育断层滑动面、断层泥、角砾岩和构造透镜体等组分（Agosta et al.，2010）.断层核中岩石破裂程度甚高，但物性与母岩、应力条件、埋深及断层发育阶段等有关（宋佳佳等，2018）.断层核可发育密集裂缝或孔洞，极大提高其物性（Agosta et al.，2007；张文彪等，2021），也可能因成岩致密化或泥质含量较高使物性降低，甚至低于围岩物性（Agosta et al.，2007）.断层核之外被损伤带包围，在致密岩性地层中主要发育次级断层和裂缝，破裂程度随着远离断层核而逐渐降低，并最终达到围岩的背景破裂水平（Choi et al.，2016）.损伤带通常具有较高的渗透性，靠近断层核的内损伤带通常更是断裂带的重要渗流通道，但与主断层连通的次级断裂则显著影响损伤带内油气分布的非均质性（Agosta et al.，2010）.因此，断层发育阶段控制断层结构，断层核的储集空间和物性变化复杂，而损伤带中衍生次级断裂的侧向连通性则显著影响油气分布特征.

结合断缝体油藏概念和断层结构特点可知，断缝体油藏主要位于断层核和损伤带，还可能涉及与断缝体油层相连通的围岩油层，储层结构复杂，油水分布的影响因素多，边界的确定具有挑战性.

2 断缝体油藏的储层特征及油水分布

2.1　储集空间类型及分布特征

断缝体油藏的储集空间类型多样，包括孔、洞和缝，组成基质孔隙系统和缝洞系统，在断层核、损伤带和围岩中的分布特征及形成的储集类型存在差异.

裂缝型储集层中，基质孔隙系统是由超微缝或孔隙喉道以及所连通的各级有效孔隙所组成的超微缝孔隙网络储集系统，也可称基质孔隙.研究发现，断层发育可影响邻近致密岩石的基质孔隙度，特别是显著改善损伤带岩石孔隙度（Agosta et al.，2007；Jeanne et al.，2012；Dorsey et al.，2021；Gong et al.，2023）（图2）.这表明，断缝体储集体内基质孔隙仍是重要的储集空间类型.对于围岩中储层，虽然不受断层影响，但也可能因发育背景裂缝而具有这类基质孔隙，或具有粒间孔等沉积成岩作用主导的基质孔隙.因而，基质孔隙是断缝体油藏最基本的储集空间类型，分布广泛，但孔隙度大小及孔隙结构特征在各结构单元存在差异.

缝洞系统是裂缝型储集层中另一类重要的储集系统，由微裂缝及以上级别的有效缝与其相连通的洞穴、孔洞所组成的缝洞网络，也可称裂缝系统.断缝体中裂缝发育，其密度与到断层面的距离有关，越靠近断层面越大，且同时受岩性影响，砂岩中通常比邻层泥岩更加发育.孔洞可在断层核部位少量发育，洞穴则少见.这与碳酸盐岩地层断溶体有较大区别（李映涛等，2019）.以彬长地区JH17井区长81断缝体为例，其储集空间即以基质孔隙和裂缝为主（孙志强等，2021；何发岐等，2022），在断层核处发育少量孔洞（图3）.钻井泥浆漏失情况表明，在钻遇断缝体并发生漏失的22口井中：（1）主要为裂缝性漏失，漏失量大多介于1.11~15 m³，少数可达150~230 m³；（2）少量（占比约20%）井漏失速度较快，但漏失量普遍不高，主要介于15~33 m³，少数（1口井）达700 m³，结合测录井资料判断主要为密集裂缝带所致，少量由于孔洞发育.围岩储层中的缝洞系统发育程度则与背景裂缝密切相关，但通常远弱于断缝体内.以彬长地区长8段砂岩地层为例，野外观察发现其背景裂缝密度主要介于0.5~1.3 条/m，不发育孔洞，断缝体内裂缝密度则普遍大于1.7 条/m.因此，缝洞系统主要分布在断缝体内，其中损伤带主要为裂缝系统，断层核发育少量孔洞、形成缝洞系统.

基质孔隙系统和缝洞系统在断缝体油藏各处的相对发育程度决定了相应部位的储集类型，总体上影响因素多样、非均质性强.根据裂缝型油（气）藏探明储量计算细则（SY/T 5386-2010），裂缝型储集层的储集类型可根据储集空隙空间组合特征划分，也可按照裂缝发育程度以裂缝渗透率与基质渗透率比值划分，常见孔隙型、裂缝‒孔隙（或孔洞）型、孔隙（或孔洞）‒裂缝型及裂缝型等.通常，断缝体中断层核的储集空间以密集裂缝为主，可能一定程度上发育孔洞，但也可能因泥质含量高或胶结等成岩作用而成为遮挡层，与断层发育阶段、母岩性质和应力条件等有关（宋佳佳等，2018），总体以缝洞系统为主，倾向于形成裂缝型或孔隙‒裂缝型储集体.损伤带储集空间主要包括基质孔隙和各级裂缝，也可能在次级断裂处存在少量孔洞，基质孔隙系统和缝洞系统均较发育，倾向于形成孔隙‒裂缝型或裂缝‒孔隙型储集体.断缝体外的围岩中储集空间则主要是基质孔隙，但不排除背景裂缝发育的情况，倾向于形成孔隙型储集体.以彬长地区JH17井区长81断缝体油藏为例，其围岩储层的储集类型为孔隙型，损伤带储层则以裂缝‒孔隙型和孔隙‒裂缝型为主，但裂缝密集带间区域仍可发现孔隙型，断层核处则以裂缝型为主.总体上，远离断层，孔隙型储集体出现的概率增大，裂缝型储集体出现的概率减小.

2.2　油水分布特征

断缝体油藏的油水分布特征可从微观和宏观两个尺度分析.

微观尺度上，基质孔隙系统和缝洞系统的含油饱和度不同.断缝体中，基质孔隙通常孔隙度不高及渗透率低，原始含油饱和度也低，但裂缝沟通时含油饱和度稍高；裂缝则孔隙度极小且渗透率高，含油饱和度高.统计发现，裂缝型储集层的一般规律是（杨通佑等，1998）：（1）原生孔隙（粒间孔隙度，一般为2%~4%）和次生孔洞（次生孔隙度，一般小于10%）构成油气储集主要场所；（2）张开的裂缝系统为油气流的主要通道.以前苏联阿托夫区域寒武纪奥辛层白云岩油藏为例，其基岩孔隙度3.6%、裂缝孔隙度0.07%，而基质贡献储量1 240万吨，裂缝则为31万吨，仅前者的2.5%.但在可采性方面，马勒塞夫油田二叠系碳酸盐岩油藏实例显示，其裂缝孔隙度0.05%，裂缝内的可采储量可占石油总可采储量的30%.这两个实例虽非致密碎屑岩地层的断缝体油藏，但鉴于相似的储集空间类型，两实例可为断缝体中损伤带部位的油气分布提供一定参考.对于断缝体油藏其他部位而言，基质孔隙系统的储集性不可忽视，但缝洞系统的储集性复杂，需综合考虑裂缝密度、开度、填充性等因素（Ye et al.，2021），甚至孔洞发育情况.总体上，油气主要储集场所与断缝体油藏结构单元及其储集类型分布特征有关.

宏观尺度上，断缝体油藏的油气富集受裂缝发育和构造圈闭高点控制.以彬长地区JH17井区为例，高产开发水平井和探井基本上全部位于NEE向张扭性断裂带附近，取心观察和测井解释可知高产水平井钻遇裂缝段，初期产能高且能保持较长时间稳定（何发岐等，2022）.随着远离断层，裂缝发育减弱，水平井的产能降低且递减速度快，由裂缝型储层逐渐向致密储层转变.构造圈闭高点的影响主要体现在断缝体内.以彬长地区JH17井区为例，沿永正断裂带走向的连井油藏剖面显示，断缝体油藏存在明显的油水界面，有高点富集特征（何发岐等，2022）.但是，断缝体边缘及其范围之外的油气聚集通常具有“连续型”特点，构造控制较弱，油层含水饱和度较高，非均质性强，无明显油水分异，无边水、底水.因此，断缝体油藏总体上可能呈现常规和非常规油气分布并存的现象.

3 断缝体油藏地质储量计算方法

3.1　储量计算特点

根据前述断缝体油藏的储层和油水分布特征可知，断缝体油藏的储量计算具有以下特点和难点：

（1）储集类型多样.基质孔隙系统和缝洞系统在断缝体油藏各部位发育差异性，导致这类裂缝型储集体可以出现多种储集类型.不同储集类型直接影响着有效厚度下限标准的确定及有效孔隙度等参数的选取方法.确定储集类型需要对基质孔隙系统和缝洞系统的准确表征.但是，缝洞系统物性的准确表征具有较大的技术挑战性，往往也缺乏岩心、测井等相关的基础资料.这也给确定各储集类型有效厚度下限标准及其他储量计算参数带来较大困难.

（2）圈闭类型复杂.断缝体油藏发育在致密低渗砂岩地层，主要通过断裂沟通油源充注成藏.彬长地区长8段断缝体油藏勘探开发实践表明，这类油藏在断层附近可以近似呈构造油藏类型，具有明显的油水界面（何发岐等，2022），远离断层逐渐进入围岩储层则可以出现致密油藏类型，油水界面不清.因此，这类油藏的圈闭可以是断缝体核心部位单独成藏形成构造圈闭，也可能是断缝体与邻近的围岩优质储层联合成藏形成构造岩性复合圈闭.确定明显油水界面的分布范围是明确圈闭类型及圈定含油面积面临的关键问题和难题.

3.2　容积法及参数获取

断缝体油藏作为一类特殊的裂缝‒致密综合型油藏，以容积法计算其地质储量时，不仅要考虑其成因造成的地质参数分布特殊性，还需要平衡相关参数取值的困难性.断缝体结构复杂性、储集类型多样性及其分布非均质性是造成其储量计算参数取值困难的重要原因，在现有储层表征技术下往往需要一定程度简化.

采用容积法计算断缝体油藏地质储量，可综合参考《裂缝性油（气）藏探明储量计算细则》（SY_T 5386-2010）和《致密油储量估算规范》（DZ_T 0335-2020），基本表达式如下：

N=（100AhФS_oρ_o）/B_oi，（1）

式中：N为石油地质储量，10⁴ t；A为含油面积，km²；h为有效厚度，m；Ф为缝洞系统和基质孔隙系统的总有效孔隙度，%；S_o为原始含油饱和度，%；{\rho }_{\mathrm{o}}为地面原油密度，t/m³；B_oi为原始原油体积系数，无因次量.该计算过程的难点是确定含油面积和有效厚度下限标准，下面论述获取相关参数的常见方法.

3.2.1　有效孔隙度

有效孔隙度是指张开的裂缝（裂缝孔隙度）及与其连通的原生孔隙和次生孔洞的总体积与储集层体积之比（杨通佑等，1998）.断缝体油藏中，有效（总）孔隙度为基质孔隙度和缝洞系统孔隙度之和，其中缝洞系统孔隙度的可靠确定比较困难.

基质孔隙度通常可基于岩心、薄片或声波测井等资料满足求取要求.缝洞系统孔隙度获取相对困难，直接分析方面可根据美国阿莫科石油开采公司研究部R·A纳尔逊提出的利用岩心裂缝资料计算缝洞孔隙度，间接分析方面可基于试井或双侧向测井资料（Guo et al.，2022；康志勇等，2023；雷明等，2023）求取裂缝孔隙度，也可采用成像测井法综合解释缝洞孔隙度，或采用体积雕刻法确定相关参数（漆立新等，2021）.对于中型以上缝洞系统（裂缝开度大于1 cm，或含直径1 cm以上孔洞），评价其空间体积相当复杂和困难，还可考虑采用露头类比法、钻具放空或井径扩大等途径间接确定（杨通佑等，1998）.根据上述方法求取各类孔隙度，再以有效厚度权衡法求出单井平均有效孔隙度.若基质孔隙系统和缝洞系统地质储量不需分别计算，则不需分别计算两类孔隙度，可直接采用全直径岩心样品测定或测井方法解释有效（总）孔隙度.

3.2.2　含油饱和度

对于裂缝型油藏，油水在缝洞孔隙和基质孔隙中的分布状况极不相同，缝洞系统含油饱和度通常显著高于基质孔隙.基质孔隙中含油饱和度通常用油基泥浆取心测束缚水饱和度求得，或者用压汞法测得毛管压力曲线资料后，由孔隙度与含水饱和度的关系曲线求得，还可以再建立测井解释模型在未取心井段计算求取.缝洞系统的含油饱和度通常是采用实验或经验确定，一般取经验值90%~95%.据统计（杨通佑等，1998），前苏联石油地质勘探研究所认为自然界碳酸盐岩裂缝型储集层内裂缝的含油饱和度将接近100%，斯伦贝谢公司提出在裂缝型白云岩油藏中裂缝孔隙的束缚水饱和度（经验数值）一般不超过5%，华北油田通过室内纯裂缝系统物理模拟实验发现垂直与水平大裂缝均发育的裂缝型（细裂缝平均宽0.16 mm，粗缝平均宽1.07 mm）含油饱和度可达94.5%.这些数据也可为断缝体油藏中裂缝孔隙的含油饱和度取值提供一定参考.

3.2.3　含油面积

鉴于断缝体油藏的圈闭和储层特点，其含油面积的圈定可综合考虑裂缝型（构造）油藏和致密油藏两方面因素.充分利用地质、地震、钻井、测井、测试和生产动态等资料，综合研究断层附近裂缝型（构造）油藏油水界面和毗邻致密油的分布规律，确定各类地质边界及致密油有效储层边界（“甜点”范围），并在构造背景下编制有效厚度等值线图，作为圈定含油面积的基础.

此处涉及的地质边界中重要一类是断缝体边界.在致密砂岩地层甜点储层不发育的情况下，断缝体将限制断缝体油藏范围，其边界将直接约束含油面积.断缝体边界的确定依赖于对断缝体的刻画技术.在实际工作中可从断缝体成因角度，借助测井或地震手段，通过识别损伤带与围岩之间的界线或砂岩转变为泥质岩的岩性界线来确定（图4）.此外，借助示踪剂或开发动态资料分析断缝体连通性，也可以帮助推断断缝体在横向或垂向上的边界.

油水界面可依据钻井取心资料或测试资料确定.明显的油水界面可存在于断缝体油藏的核心部位、断层附近（何发岐等，2022），随着远离断层，由构造油藏逐渐向致密油藏转变，统一油水界面将逐渐消失.由于该油水界面的存在取决于断缝体优质物性，可以推断，断层发育程度较弱、物性较差的断缝体油藏将可能不存在明显的油水界面，而整体形成致密油藏.因此，油水界面是否存在可通过实测资料证实，但其分布范围的准确圈定依赖于断缝体物性和含油性的精细表征.

在确定断缝体边界和油水界面的基础上，结合达到储量计算标准的油井考虑储层物性边界和储量计算边界圈定含油面积.由于断缝体储层的连通性通常在平行于断层走向显著优于垂直断层走向方向，因此，使用井距圈定含油面积时，可在平行断层走向按照单个断缝体连通处理，而垂直断层走向则按照致密油藏处理.

3.2.4　有效厚度及其下限标准

断缝体油藏确定有效厚度下限标准涉及致密油和裂缝型油藏两种情况.确定致密油藏的有效厚度下限标准，可以岩心分析和测井资料为基础，以测试和试采资料为依据，研究致密油储层岩性、物性、含油性和电性的相互关系，并考虑储层的脆性指数、致密油类型及其源储配置特点，确定划分有效厚度的下限标准.确定裂缝型油藏有效厚度下限标准则比较困难.国内外实践经验表明，裂缝型油藏储集层的裂缝（孔洞）空间非均质性严重，油气聚集和渗滤条件特殊，很难找到一个合适的统一标准（杨通佑等，1998）.一般根据目标储集层的岩心、测井、测试和生产资料，综合研究岩性、物性、电性以及裂缝、孔洞、孔隙分布特点，建立缝洞型为主要孔隙结构特征的测井解释方法和模型，研究裂缝、孔洞的测井响应关系，对裂缝、孔洞进行半定量‒定量评价，找出适合目标储集层的标准.

在具体操作方面，考虑到断缝体油藏储集类型的多样性及其侧向有序分布特征，可在确定储集类型及其分布的基础上，分储集类型从岩性、物性、电性和含油性等方面确定有效厚度下限标准.实际上，由于断缝体范围有限，部分储集类型分布区带内可能缺乏充足的资料建立相关标准，此时可考虑采用次一级储集类型所建立的有效厚度下限标准，如孔缝型储集层采用孔隙型储集层所对应下限标准.确定有效厚度下限标准后，基于测井解释或岩心资料等方法划分统计各井的有效厚度，再以等值线面积权衡法或井点面积权衡法确定平均有效厚度.此外，若构造油藏特征明显，则还需考虑油水界面和填充度对有效厚度取值的影响.

需要注意的是，若缝洞系统地质储量占总地质储量10%以上时，一般要分别计算基质孔隙系统和缝洞系统的地质储量.此时，需要分别计算基质有效厚度和缝洞系统有效厚度，以及两类系统的有效孔隙度和含油饱和度.但许多裂缝型油藏勘探开发实践表明，裂缝孔隙度值很小，在0.01%~0.5%之间，其对地质储量的贡献通常比较有限（杨通佑等，1998）.

4 断缝体油藏储量计算实例

本节以彬长地区JH17井区延长组断缝体油藏为例，展示了前述储量计算的流程和相关参数取值方法，为后续讨论提供实际数据.

4.1　彬长地区断缝体油藏背景概况

彬长地区位于鄂尔多斯盆地南缘的天环坳陷、伊陕斜坡和渭北隆起结合部位（图5a），重点含油层系是三叠系延长组，为致密‒低渗透储层（Luo et al.，2020）.区块内中生界延长组发育湖泊‒三角洲沉积体系（图5b），形成大面积展布的河道砂层复合体，地层平缓，发育多条NE向走滑断裂带（图5c）.断裂有效沟通源岩和储层，使断缝体内富集油气（何发岐等，2022），成为彬长地区近年来勘探开发重点目标.目前，采用断缝体识别和描述技术，已经有效预测了长8段断缝体油藏的空间发育特征.例如，JH17井区已针对断缝体油藏共部署水平井25口，优化水平井段开发断缝体，初期单井产量大于8 t/d，基本实现了断缝体油藏的有效动用（何发岐等，2020）.本文以JH17井区长8^1-2亚段油层中某断缝体油藏为例说明这类油藏的储量计算方法.

作为对比，研究区长8段非断缝体油藏具有比较典型的致密油藏特点.储层孔隙类型主要有粒间溶孔、粒内溶孔、原生粒间孔和微裂缝，以粒间溶孔为主，裂缝数量不多，储集类型为孔隙型.储层总体物性较差，孔隙度平均4.81%，渗透率平均0.175×10^-3 μm².油藏储量计算采用致密油藏储量计算方法.在测井解释单井孔隙度、渗透率和含油饱和度的基础上，采用有效厚度下限标准（孔隙度5%、渗透率0.1×10^-3 μm²、含油饱和度25%）划分单井有效厚度，编制有效厚度等值线图，以有效厚度1 m线结合开发井距外推方法圈定含油面积，以面积权衡法获取有效孔隙度和含油饱和度参数，采用容积法得到地质储量.总体而言，研究区长8^1-2亚段非断缝体区域油藏的地质储量丰度不高，平均约15×10⁴ t/km².

4.2　容积法储量计算参数与结果

岩心和成像测井资料统计发现，研究区裂缝型储层中裂缝孔隙度平均0.1%，渗透率平均100×10^-3 μm²，总孔隙度平均5.2%~9.5%，总渗透率平均（0.7~2）×10^-3 μm².根据裂缝发育程度，研究区储集类型可划分为孔隙型、孔缝型（裂缝‒孔隙型和孔隙‒裂缝型）和裂缝型三类.断核部位取心和成像测井资料较少，可见发育稀疏小型孔洞，缝洞系统孔隙度约7%，但断核宽度有限，在工区范围内与损伤带宽度的比例约1∶25.综合判断，缝洞系统地质储量占总地质储量比例不超10%，故本实例未单独计算缝洞系统和基质孔隙系统的地质储量.此外，本实例断缝体范围内钻井以水平井为主，给有效厚度、有效孔隙度和含油饱和度等参数的确定带来不同程度的困难.

4.2.1　有效孔隙度和含油饱和度计算

孔隙度和含油饱和度不区分缝洞和基质孔隙单独计算，而采用分储集类型建立测井解释模型计算总孔隙度和总含油饱和度的方式.此处采用了分储集类型开展单井测井解释和综合利用水平井、垂直井资料开展井间插值的方法获取有效孔隙度和含油饱和度参数.

首先，按照孔隙型、孔缝型和裂缝型三类储集类型，分别建立总孔隙度、总渗透率和总含油饱和度的测井解释模型，并进行单井测井解释.随后，根据有效厚度下限标准（表1）划分断缝体范围内水平井段（图6）及附近垂直井的储量计算有效井段，并以断层核为起点沿水平井井轨迹向断缝体两侧边缘布置间隔20~50 m的插值点，统计水平井段插值点附近以及垂直井的有效孔隙度平均值.最后，以这些水平井段插值点及垂直井的有效孔隙度平均值为条件，结合砂岩厚度和裂缝密度平面分布趋势插值得到有效孔隙度等值线图（图7），再结合含油面积范围以面积权衡法确定储量计算公式所需的有效孔隙度参数.类似地，在测井解释单井孔隙度的基础上，分储集类型解释单井含油饱和度，再依照与确定有效孔隙度相同的方式确定储量计算所需的含油饱和度参数.依此方法，最终得到本实例含油面积内平均有效孔隙度为15.1%，平均含油饱和度为45.1%.

4.2.2　有效厚度下限标准及取值

研究区断缝体范围内以水平井为主、取心稀少，缺乏足够的含油性、岩性、物性等均齐全的匹配资料确定有效厚度下限标准.但现有研究表明，在断层改造下，研究区断缝体内裂缝型和孔缝型储层物性优于断缝体内外的孔隙型储层.鉴于此，研究区有效厚度下限标准采用分两部分确定的方式：以资料充足的孔隙型油层为主确定油藏储量计算所需有效厚度的岩性、物性和含油性下限标准，再结合试油和生产动态资料分别确定裂缝型、孔缝型和孔隙型油层的电性标准.这一方式可得到划分裂缝型和孔缝型油层有效厚度的充分条件.据此，所得研究区断缝体油藏的有效厚度下限标准见表1.

研究区断缝体范围内以水平井为主带来的另一个重要问题是有效厚度取值困难.由于本实例断缝体内缺乏垂直井，无法直接获取单井有效厚度.这里采用与前述有效厚度下限标准相似的思路，从断缝体油藏成因角度解决.根据表1中岩性和物性标准划分断缝体内外垂直井中有效储层，绘制厚度等值线图（图8），采用面积权衡法获取有效厚度参数.前期工作表明，该断缝体油藏在断层附近虽具有构造油藏特征，油水界面较明显，但总体仍为致密油藏特征，表现为油水界面范围局限且随构造起伏（何发岐等，2022）.结合研究区油水生产情况，本实例目的层以油层为主，其下伏邻层为水层.因此，平均有效厚度取值采用致密油藏储量计算相关方法.依此方法，最终得到本实例含油面积内平均有效厚度为7.35 m.

4.2.3　含油面积圈定

本实例断缝体油藏的含油面积圈定，以断缝体边界为基础，考虑断层附近构造油藏的油水界面、断缝体边缘处致密油藏有效储层分布、储层物性边界以及储量计算边界等进行修正.如前所述，断层附近油水界面不影响对目的层含油面积的圈定，仍可按致密油藏处理.生产工作也表明，研究区整体为致密油藏，断缝体为甜点区，达到储量计算标准的油井即集中于该类甜点区.同时，受断缝体油藏的成藏过程影响，随着远离断层，含油饱和度逐渐降低，致密油藏特征更加典型.综合这些主要因素及其他因素，如沿断层走向强连通性、有效厚度1 m标准和储层物性边界，最终确定本实例的含油面积边界（图8）.

在此基础上，以容积法计算断缝体实例地质储量.该实例中，含油面积3.52 km²，计算得到石油地质储量151.27×10⁴ t，储量丰度43×10⁴ t/km²，远高于研究区非断缝体区域的储量丰度.

5 断缝体油藏储量计算问题探讨

断缝体储层虽然也可归类为裂缝型储层，但其特殊的成因、多样的储集类型和复杂的油水分布特征，使得以其为主体的断缝体油藏的地质储量计算在实际工作中遇到不少困扰.结合前文断缝体实例，根据断缝体油藏的成因及储层特征，讨论其油藏范围及边界，并结合储量分布特征分析断缝体油藏的储集性研究重点.

5.1　断缝体油藏的范围及边界

断缝体油藏范围主要包括断缝体储层，还可能涉及与该断缝体连通的围岩优质储层.结合前文对该类油藏油水分布特征的分析，其油藏边部主要为致密油藏类型，确定边界位置需结合有效储层边界（“甜点”储层范围）和含油饱和度情况.

致密砂岩地层中，断缝体油藏范围主要与断缝体范围有关.在围岩致密、难以形成“甜点”储层的条件下，若油气充注充足，则断缝体的边界即为断缝体油藏的边界；若油气充注有限，则断缝体油藏范围小于断缝体范围，具体边界需结合含油饱和度确定.前者可从断缝体成因角度，根据断层旁破裂发育情况以裂缝频率累积法等确定断缝体边界（Meng et al.，2023），进而确定油藏边界.后者则可以采用测井解释等方法预测含油饱和度分布来识别油藏边界.若围岩中与断缝体连通区域同样发育部分“甜点”储层，则在油气充注充足的情况下，断缝体油藏边界也可能到达这部分围岩“甜点”储层的（距断层）远端边界.此时，断缝体油藏边界的确定需同时考虑断缝体范围和围岩中“甜点”储层范围，以及油气充注强度.

总之，断缝体可被视为致密砂岩地层中断控型“甜点”储集体，断缝体油藏以其为主体，但可能包括围岩中与其连通的部分“甜点”储层，油藏边界的确定需综合考虑两类甜点的范围和油气充注强度.

5.2　储量分布与储层评价

断缝体的储量分布特征与断缝体结构和储集空间类型密切相关.在断层结构方面，油气充注充足时，与断层核相比，损伤带是地质储量主要分布区.这主要是因为损伤带宽度通常远大于断层核宽度.大量露头观测统计表明，断层核与损伤带的宽度比主要为1∶20~1∶50（Torabi and Berg，2011）.本实例中断缝体，单井解释其断层核与损伤带宽度比主要为1∶8~1∶50，中值1∶25.2（图9）.虽然断层核可以发育密集裂缝和少量小型孔洞，但碎屑岩地层中有较大概率因强烈的成岩作用或较高的泥质含量导致物性大幅降低甚至形成非渗透遮挡（罗群，2011；宋佳佳等，2018）.例如本文实例，断层核的两类主要储集空间，裂缝孔隙度一般较小，而孔洞的规模如前所述也比较有限.断层核中孔洞类型带来的有限优势难以抵消与损伤带相比的储层总体积差距带来的劣势.此外，大型断层的损伤带中发育次级断裂，其断层核部也可能具有部分小型孔洞空间.因此，综合推断，在油气充注充足的条件下，损伤带通常比断层核具有更多的地质储量.在储集空间类型方面，地质储量主要分布于基质孔隙中.基质孔隙分布广泛，且经过断裂改造，其孔隙度可以显著提高，总体储集性优于裂缝和规模有限的孔洞.因此，断缝体油藏地质储量计算中，在储集空间类型方面应首先重视基质孔隙.

在储量评价中，除计算地质储量之外，可采储量和甜点储量也备受关注.开发实践表明，对于裂缝性储集层，基质孔隙贡献的储量虽然大，但可采性相对较差，而裂缝和孔洞贡献的储量虽然有限，但可采性好（杨通佑等，1998）.因此，断缝体油藏的可采储量中，需重点关注缝洞系统的贡献.缝洞系统的发育强度随着远离断层呈降低趋势，且受断层组合样式和分段特征等因素影响（Meng et al.，2023）.但其中核心，即裂缝密度及储集性的准确表征，目前仍是一项难点.此外，损伤带中，断控裂缝密度较大的区域，基质孔隙通常也会较高，从而形成甜点储量区.总之，在断缝体识别的基础上，开展内部缝洞系统的精细表征，有助于区分可采储量和优选甜点储量区.

6 结论

（1）断缝体油藏储集空间包括基质孔隙系统和缝洞系统两类，随着远离断层，主要储集类型由裂缝型向孔隙‒裂缝型和裂缝‒孔隙型转变，油藏类型由可存在明确油水界面的常规型向非常规“连续型”转变.

（2）断缝体油藏地质储量计算要根据各部位储集类型和油水界面特征综合参考裂缝型油藏和致密油藏的相关参数取值方法，是其复杂之处.

（3）有效厚度下限标准可按储集类型且兼顾相应的局部油藏类型因素确定，当资料有限时，孔缝型等裂缝发育的优质储层可考虑采用孔隙型等裂缝欠发育的次级储层所建立的有效厚度下限标准的岩性、物性和饱和度参数.

（4）含油面积与断缝体范围和油气充注强度有关，需考虑断层附近明显油水界面和油藏边部致密油分布情况，并兼顾断缝体的储层“甜点”特性和沿断层走向连通性强的特征.这是该类油藏储量计算的特殊及需要注意之处.

（5）在油气充注充足条件下，地质储量在损伤带中比断层核中更多，其计算应首先重视基质孔隙的储集性，而精细表征断缝体内部的缝洞系统则有助于区分可采储量和优选甜点储量区.

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基金资助

中国石油化工股份有限公司科技项目(P21026)