油气成藏期断层古侧向封闭性预测方法及其应用

油气成藏期断层古侧向封闭能力的强弱对于油气的聚集和分布有着重要的影响,目前尚无有效的评价方法用于定量分析断层古侧向封闭性,并且在利用断层侧向封闭油气SGR(Shale Gouge Ratio)下限方法预测油柱高度过程中,发现断层侧向封闭油气能力与油气分布呈现部分不吻合现象,即井在预测范围之内,但是该井却不含油气.经过深入研究表明:这种现象可能是由于在油气成藏期断层古侧向封闭能力弱(达不到侧向封闭油气下限)造成的.因此,在断层侧向封闭油气SGR下限方法的基础上,通过恢复油气成藏期的古地层厚度、断层古断距、古泥质含量曲线,建立一套断层古侧向封闭性的评价方法,并以冀中坳陷文安斜坡文13断圈为例,利用断层古侧向封闭性评价法对断圈的古侧向封闭能力进行定量评价.结果表明:文13断圈在油气成藏期侧向封闭油气高度为0 m,与井试油结论相吻合,表明该方法用于定量评价断层古侧向封闭性是可行的,对于准确评价断圈封闭油气能力、降低断圈油气钻探风险以及丰富和完善断层侧向封闭理论均具有实践和理论意义.      

贝尔凹陷断层侧向封闭能力定量研究

通过建立断裂带页岩断层泥比率(SGR)与断裂侧向所能封闭油柱高度函数关系式的方法,开展了断层侧向封闭能力定量评价方法的探讨,并对贝尔凹陷断层侧向封闭能力进行定量研究。结果表明:断裂带SGR与其所能封闭油柱高度具有指数关系,断层侧向封闭能力取决于断面SGR的三维空间分布。利用贝301区块油藏数据所建立的断裂侧向封闭失效包络线函数式预测了呼和16圈闭油水界面为-1 025m,并得到钻井证实。贝尔凹陷断层侧向封闭能力总体上表现为:垂向上南屯组以上断层封闭性较强,平面上贝西南断层封闭性较强。     

断层封闭性影响因素及类型划分

影响断层封闭性的因素很多，但归结起来主要有3个，即断距、断裂充填性质和断面的紧闭程度。断距影响着断层两盘砂泥岩层的对置状态，断裂充填性质决定了断层的垂向和侧向封闭性，断面的紧闭程度决定了断层的垂向封闭能力。考虑断层在油气运移聚集过程中的作用，将断层封闭性分为侧向封闭性和垂向封闭性两大类，再根据断层在侧向和垂向的封闭程度，将断层封闭性分为完全封闭、部分开启、部分封闭和完全开启4个亚类。     

勘探早期断层封闭性快速评价方法及应用

断层垂向和侧向封闭的主因是剪切型泥岩涂抹发育且保持连续性。SSF为断距与其范围内泥岩厚度的比值、物理模拟和野外露头均证实,当SSF大于一个定值时,泥岩涂抹失去连续性,断层垂向开启。海拉尔-塔木察格盆地塔南凹陷断层遮挡型油藏控藏断裂垂向封闭与开启临界SSF值为5.0,塔南凹陷大部分控圈断裂垂向封闭,能够有效封堵油气。但必须考虑断层形成时间和后期活动性质,盆地回返抬升期形成的断裂不容易形成剪切型泥岩涂抹,断层反转造成泥岩涂抹封闭失效。卷入到断裂带中的泥质不仅是剪切型泥岩涂抹,还有砂岩中硅酸盐,因此SSF不完全代表断裂中泥质含量。SGR是表征断裂带中泥质含量最有效的参数,可以弥补SSF对评价砂-砂对接窗口的不足。将断层遮挡油藏油层对应的断层面最小的SGR值作为断层侧向封闭的临界,将临界SGR值对应的断距称之为风险断距,断距低于风险断距的断层侧向封闭风险性很大。利用这2种方法可以在勘探早期对断层圈闭风险性快速做出评价,以减少钻探风险性。     

断层垂向封闭性定量研究方法及其在准噶尔盆地白家海凸起东道海子断裂带应用

断层的垂向封闭能力主要取决于断面的紧闭程度和断裂带内填充物的岩性。在定量计算断面正压力和断层两侧地层泥地比的基础上,提出了断层垂向封闭因子(Fvs)的概念,并将其定义为断面正压力与断层两侧地层泥地比的乘积。通过该参数可以定量评价断层的垂向封闭能力。以准噶尔盆地东道海子断裂为例,在建立断层垂向封油、气能力评价标准的基础上,应用断层垂向封闭因子(Fvs)定量评价了该断裂带的成藏期垂向封闭性及现今垂向封闭性,分析了该断裂带对油气成藏的控制作用,得到较好效果。     

黏土涂抹充填方法评价断层封闭性研究

断层封闭性的评价是研究控制油气运聚的断裂输导体系的核心问题.黏土涂抹充填评价方法是评价断层封闭性的方法之一.断层封闭与否的机理是断裂带及断层两盘存在排驱压力差,黏土涂抹充填方法将断裂带中的泥质百分含量与排驱压力差的相关关系很好地反映出来.列举影响断层封闭性的诸多要素,探讨因黏土涂抹充填封闭断层的机理,进而总结了国内外用黏土涂抹充填方法研究断层封闭性的进展,重点讨论了断层泥比率法（SGR）及与其相关的定量评价方法.     

苏北盆地溱潼凹陷断阶带油气运移路径综合分析

溱潼凹陷断阶带断裂系统发育,控制油气聚集的断层主要有F1、Ⅲ、F2、F3及其相应的分支断层,将断阶带分为北部的草舍扭动断裂带与南部的祝庄扭动断裂带。在断层封闭性定量评价与封闭史研究的基础上,结合研究区生排烃史、油源分布特征、油气成藏期以及含氮化合物示踪分析研究表明,断阶带Ⅲ、F2、F3断层在不同的研究区封闭性存在明显的差异,祝庄断阶带Ⅲ号断层垂向封闭性较好,不能成为油气运移的通道,使得角墩子地区的原油主要来源于阜四段源岩,没有阜二段与泰州组源岩的贡献;而F3断层活动期短,侧向封闭性差,也不为油气的运移通道;相比之下,F2断层活动期长,断层垂向封闭性差,而侧向封闭性好,为祝庄地区主要的运移通道,与油气成藏期具有较好的匹配关系,流体包裹体分布与含氮化合物示踪分析也证明了这一点。研究还表明草舍断阶带F2断层活动期短,垂向封闭性好,侧向封闭性弱,不是油气运移的通道;相比之下,F3断层活动期长,垂向封闭性较弱,可以作为油气运移的主要通道,后期主要通过砂体和不整合面运移聚集成藏,与生排烃史、油气成藏期和含氮化合物示踪也具有较好的匹配关系。     

准噶尔盆地车拐地区红车断裂带封闭性评价

本次研究采用断面正应力大小、泥岩削刮比(SGR)、断裂带充填物泥质含量(Rm)和断面紧闭指数等定量参数,对车拐地区红车断裂封闭性进行了详细评价。结果显示泥岩削刮比(SGR)均值为0.6,断裂带充填物泥质含量(Rm)均值为0.51,泥质充填程度较高,断面正应力大小变化不大,为69.54~73.11MPa,整体较大,紧闭指数为1.28~8.25,均值为3.98。从而认为准噶尔盆地车拐地区红车断裂带二叠系及三叠系封闭性较好,侏罗系封闭性差。红车断裂带中部、北部断层封闭性较好,而发育于浅部乌尔禾组、三工河组内的小断层在现今及油气成藏期的封闭性也普遍较好。     

珠江口盆地恩平凹陷断层封闭性评价

为了综合评价断层的封闭性,以珠江口盆地恩平凹陷新近系为例,通过实钻断层圈闭油藏的封堵规律研究,标定断裂带泥质含量、泥岩涂抹系数和断面正压力临界值,建立了适合勘探实践的断层封闭性评价的新方法。结果表明：断层油藏与断层涂抹量呈现出泥岩涂抹因子随深度逐渐递增的趋势;断裂带泥质含量与泥岩发育情况是断层能够封堵的先决条件,断层的封闭性受构造图精度、构造调整和控圈断裂断层活动影响。应用该方法能有效评价未钻断层圈闭油气保存条件,有助于提高断层圈闭的勘探成功率,可推广至具有相似构造成因和沉积背景的勘探新区进行断层封闭性分析,是勘探早期评价断层封闭性有效的方法。     

下生上储式断圈含油气性综合定量评价:以南堡凹陷2号构造以东地区东一段为例

为了指导南堡凹陷2号构造以东地区东一段油气钻探,在南堡凹陷断圈含油气性影响因素分析的基础上,选取油源断裂类型、砂地比、断圈所处的构造带类型、东二段区域性盖层断接厚度和断层侧向封闭能力作为南堡凹陷2号构造以东地区东一段断圈含油气性综合定量评价参数,采用模糊数学综合评判方法,对南堡凹陷2号构造以东地区东一段8个断圈含油气性进行了综合定量评价,结果表明:3个见油气显示的断圈含油气性综合定量评价值均大于2。已钻断圈含油气性综合定量评价值越大,油气显示程度越高;反之则越低。3个未钻断圈中T4-51N断圈钻探成功率大,T4-21N断圈钻探有一定风险,T3-12S断圈钻探应为水层。     

SGR断层封堵性分析及断层圈闭烃柱高度估算 --以中国东部G断块为例

对油气藏中的断层进行封堵或不封堵风险评价的技术中,目前以泥岩断层泥比(SGR)方法最为常用,效果也最好,主要软件有TrapTester5。应用SGR方法对一个具体地区断层的封堵性进行评价,必须用被钻井资料证实了封堵能力的油藏断层对SGR值进行标定。介绍了SGR方法的原理,并以中国东部G断块为例作了烃柱高度估算。运用TrapTester5软件可以对断层封堵性进行定量研究,能降低断层圈闭的勘探风险。     

长岭断陷龙凤山地区断裂与油气运聚的关系

长岭断陷龙凤山地区具有“下生上储、他源成藏”特征,明确断裂与油气运聚的关系对指导其油气勘探具有重要意义.在分析断裂静态特征的基础上,分别定量评价断裂的活动性、封闭性以及断-盖配置关系,并提出了评价断-盖配置有效性的“SGR下限”法(SGR全称是Shale Gouge Ratio),结合油气藏静态分布特征,探讨了断裂对油气差异聚集的控制作用.研究结果表明,第1期油气成藏早中期,断裂可大规模输导油气;第1期晚期及第2期油气成藏时,主干反向断裂形成的封闭“走廊”空间为油气提供聚集场所.应用“SGR下限”法,认为营Ⅲ砂组断-盖配置关系较好,为油气提供良好的保存条件.断裂控烃作用体现在3个方面,断裂的活动性控制了油气不同时期的垂向运移规模,断裂的封闭差异性控制了油气富集程度,断-盖配置关系控制了油气的富集层系.      

鄂尔多斯盆地北部泊尔江海子断裂对上古生界天然气成藏的控制

为了揭示泊尔江海子断裂对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区上古生界天然气成藏的控制作用,应用地震和钻井资料,在断裂活动性分析的基础上,根据断层泥比率和断层连通概率法对泊尔江海子断裂的侧向和垂向封闭性进行半定量评价,探讨断裂和天然气富集区的关系。结果表明：泊尔江海子断裂呈现3次明显的活动高峰期,分别为加里东期-早海西期的断裂形成期、印支期-早燕山期的挤压逆断裂活动期、中晚燕山期的走滑撕裂活动期,而中晚燕山期的走滑撕裂控制了上古生界天然气主要成藏期。断裂的封闭性具有“横向分段、纵向分层”的特点;横向上,以断层泥比率(SGR)等于0.3为界将泊尔江海子断裂分为侧向优势输导区和侧向封闭区;纵向上,在石千峰组和上石盒子组断裂启闭系数基本都小于1.0,断裂垂向封闭,在下石盒子组和山西组断裂启闭系数主要集中在4.0~10.0,断裂垂向开启。在断裂侧向优势输导区,断裂南部主力烃源区生成的天然气,经断裂发生垂向和侧向运移,易在断裂北部地区富集成藏;在侧向封闭区,则易在断裂南部地区富集成藏。     

断层封启性的研究现状与发展方向

断层封启性在油气运移和成藏中至关重要。断层封启性是指断层上、下两盘之间岩性和物理性质差异引起的排替压力差，这种压力差控制流体在断层上、下盘之间的通过能力。断层封启性从运移方向上分为垂向封启和侧向封启，从隔离带性质上分为断层面封启和岩性封启。封启性的控制因素有并置作用、碎裂作用、胶结作用、涂抹充填作用以及沥青质沉淀等。其研究方法有Allan图法、断层面压力法、泥岩涂抹法、声波时差法、地震速度谱识别法、逻辑信息法、非线性映射分析法、模糊数学法和连通性概率法等。目前的研究方法均为一定角度下手段单一的定量或半定量分析，因此断层封启性研究方法的突破方向将是在不同角度下的综合定量分析。     

裂谷盆地的断层封闭类型

对油气运移和聚集而言，裂谷盆地的断层可分为断面封闭型和生封闭型两大类；断面封闭型以以断面（或断裂带）本身作为遮挡体或通道；岩性封闭型断层依靠对盘财层遮挡或提供通道，根据断层的封闭能力，每大类还可分为完全封闭型、不完全封闭型和开启型３亚类、磊断层以断面封闭型为主；小断层大断层在浅层的分支断层都为生封闭型，但者的油气分布特所不同，一盘为基岩的断层较在盖层内的断层能力低，断层活动有利于油气运移。     

塔里木盆地库车坳陷致密砂岩-膏泥岩储盖组合断裂带内部结构及与天然气成藏关系

本文在野外观察描述基础上,系统分析了库车坳陷致密砂岩-膏泥岩储盖组合内断裂变形机制,研究表明:断裂在膏泥岩内变形机制取决于埋藏深度决定的脆塑性,膏泥岩在浅埋条件下处于脆性变形阶段,形成断层泥充填的贯通型断裂,垂向封闭能力很差;膏泥岩在较深埋条件下处于脆-塑性变形阶段,形成涂抹型断裂带,伴随断距增加,涂抹逐渐失去连续性,连续的膏岩涂抹形成有效封闭,一旦失去连续性,油气将穿越盖层垂向散失;膏泥岩在深埋条件下处于塑性变形阶段,膏泥岩限制断裂穿层。因此,塑性膏泥岩和脆-塑性膏泥岩在涂抹连续情况下,能够形成有效封闭。断裂变形时储层已经致密化,抬升作用和储层超压导致断裂变形机制以破裂为主,断层核为断层角砾岩,破碎带发育大量裂缝,为油气垂向运移通道,侧向封闭依靠岩性对接。这种岩性对接封闭导致天然气聚集模式具有3个典型特征:一是天然气紧邻区域性盖层分布,即天然气层之上为区域性盖层;二是区域性盖层与储层对接形成有效封闭,因此天然气主要分布在气源断裂上升盘;三是烃柱高度取决于断距大小,圈闭范围内最小断距决定烃柱高度和气-水界面分布。     

泥岩盖层内断层垂向封闭能力综合定量评价:以南堡凹陷5号构造东二段泥岩盖层为例

为了更加准确地评价盖层内断层垂向封闭能力,在利用实验验证岩石各向异性对排替压力影响的基础上,结合断层岩与储层岩石的力学分解关系,综合考虑不同类型岩石压实成岩时间对排替压力的影响,对断层垂向封闭的断-储排替压力差法进行改进,并以此来定量评价渤海湾盆地南堡凹陷5号构造F_(np5-3)和F_(np5-5)两条主要断层的垂向封闭能力。研究结果表明:存在一个断-储排替压力差封油气下限值,只有当断层岩排替压力大于储层岩石排替压力且二者差值大于等于封油气下限值时,断层垂向封闭。由此确定反向断层F_(np5-3)的封油气下限值为0.221 MPa,顺向断层F_(np5-5)的封油气下限值为0.311 MPa;受油气富集部位及断裂带内部结构发育特征的影响,反向断层较顺向断层更易形成封闭,此评价结果与油气分布规律吻合关系较好。而利用改进前方法得到的评价结果(断层垂向不封闭)与实际钻井含油气性相矛盾,表明改进后方法在综合定量评价断层垂向封闭能力时的合理性与可行性。     

大庆油田朝长地区扶余油层断层封闭性及其演化

使用Allan图法、泥岩涂抹因子法和断层泥比率法对大庆油田朝长地区扶余油层8条断层的侧向封闭性进行了研究,使用断面正压力结合泥岩塑性变形强度极限的方法对其垂向封闭性进行了研究,分别确定各断层在嫩江期末、明水期末和现今3个时期的侧向封闭性和垂向封闭性。嫩江期末除6号断层外其他断层均开启,便于青山口组烃源岩排出油气的充注,6号断层附近区域因其封闭而缺乏油源;明水期末断层开始封闭;到现今时期,除5号断层外其他断层均封闭,能够对已形成油藏提供很好的阻挡。5号断层3个时期对油气都缺乏有效阻挡,基本只起到了通道的作用。