裂缝白云岩储层的露头类比研究：以意大利北部三叠系塞拉群为例

我们利用意大利重要的白云岩系的三叠系塞拉群露头，来类比研究地下低孔隙度的断裂和裂缝白云岩储层。在始新世至中新世的阿尔卑斯造山挤压期，塞拉群在走滑构造背景深埋达21000m处，发生了中等程度的变形，从而形成了节理和走向滑动断层。由于这套白云岩的基岩孔隙度很低（＜5％），而且缺乏连通性，所以节理和断层对孔洞的连通和产生有效渗透率十分关键。塞拉群的野外观测揭示了走滑－挤压构造环境中的许多白云岩储层和水层为什么在中等变形时就发生了强烈节理化。实际上在这类构造环境中，大范围的广泛节理作用仅有很小应变，而且与走向滑动断层关系密切。我们的观测发现了与断层不同发育阶段相对应的各类断层结构。此外，理论模型和显微镜观测结果都可用来估算断裂和节理化白云岩的物性。小错动断层（错动为30mm)的特征是具有雁行排列的节理和宽达10mm的角砾岩袋砾石。错动为1－10m的断层以角砾岩带（宽1－2m)和两壁基岩伴有高密度节理为特征，包包含的角砾岩带孔隙度很高（10％），因而是流体优先流动的区域。错动超过10m的大错动断层含有很宽的低孔隙度（＜1％）角砾岩，是潜在的阻渗透层。在中、大断距断层附近常有高渗透率（100－3000md)区，其原因是存在高密度节理。白云岩中断层发育方式的一个重要启示，就是节理和断层的走向存在一致的关系，也就是说断层走向与遍布的节理系统走向只存在15－35°差异，而断层附近的节理密度也会增大4到5倍。这种关系可以用来预测地下白云岩储层中节理及断层的分布和方向。裂缝的野外观测和所提供的岩石物性模型，为断裂和节理化白云岩的井中成象解释提供了重要依据，同时有助于对这些构造选择最合适的地球物理检测方法。这将前助于改善对有利储层位置的预测以及对最有效井孔轨迹的设计。