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。     

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。     

断层垂向封闭性预测方法

断层面所受上覆沉积物重力、区域主压应力作用以及断裂带中泥质含量的大小是影响断层垂向封闭性的主要因素。通过深入分析这些影响因素,确定了泥质岩塑性变形所需的最小压力和最小泥质含量,并利用断层面压力和断裂带中泥质含量的大小,探讨了断层垂向封闭油气性的研究方法。将该方法应用于塔里木盆地塔中地区几条主要断层的垂向封闭天然气的研究中,其结果与两个气田的实际地质条件相吻合,表明该方法是可行的。     

断层垂向封油气性综合定量评价方法探讨及应用

在断层垂向上封油气机理及影响因素分析的基础上,通过物理模拟建立了原油通过断裂带运移速度与断层填充物粒度、倾角和泥质含量之间的函数关系。根据断裂带粒度、泥质含量和倾角,基于求取油气通过断裂带运移速度的大小,建立了利用油气通过断裂带运移速度研究断层垂向封油气性的综合定量评价方法。将该方法分别应用于库车坳陷克拉2气田和车古20潜山主要断层垂向封气和油性评价中,评价结果与实际地质条件吻合较好,表明该方法用于评价断层对油气的垂向封闭性均是可行的,是一种综合定量的评价方法。     

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.     

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。     

从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法

脆性断层和塑性断层断裂带内部结构存在差异: 脆性断层断裂带由以断层岩和伴生裂缝为特征的破碎带和诱导裂缝带2部分组成; 塑性断层断裂带表现为几条充填断层泥大裂缝的组合, 诱导裂缝带不发育.破碎带内部伴生裂缝、无粘结力断层岩带和诱导裂缝带都可能成为油气运移的通道, 只有这3种通道均封闭, 脆性断层垂向才是封闭的.只要伴生裂缝封闭, 塑性断层就是封闭的.基于这种封闭机理, 分析了3种通道封闭的条件: 无粘结力断层岩带是否封闭取决于断层泥含量大小; 破碎带内部伴生裂缝的封闭性取决于断面压力和断层泥塑性强度关系; 诱导裂缝带封闭程度受控于后期成岩充填的程度.提出了利用断面压力、断层泥的含量和塑性强度、后期成岩程度综合判定不同性质断层垂向封闭性评价方法.并利用该方法对克拉2构造F₁断层垂向封闭性进行了评价, 结果表明F₁断层垂向封闭性具有分段性: ①和③段均表现为脆性, 但①段因诱导裂缝没有被充填不封闭, ③段是封闭的; ②段是塑性断层, 垂向封闭性好.这是克拉2构造有大规模天然气聚集成藏的关键因素之一.      

断层成岩封闭及其应用

影响断层封闭性的成岩作用类型主要包括:充填作用、压实作用和胶结作用。断裂带充填物中泥质含量越高, 其孔渗性越差, 形成封闭的可能性越大。压实作用是控制断裂带充填物致密性和断裂静止期封闭强度的关键, 压实作用越强, 断裂带越紧闭, 封闭性越好。流体进入断裂破碎带, 随压力和温度的降低, 热液矿物发生沉淀结晶, 逐渐胶结裂缝和角砾岩。断裂带胶结矿物主要有方解石和石英, 温度和压力是控制胶结作用发生的主要因素。夏503井断裂带内泥质充填物发育, 厚1 m左右, 由于埋藏深, 压实作用强, 断裂带充填物致密坚硬。扫描电镜观察, 裂缝和岩石孔隙中充填有沉淀结晶矿物, 这种胶结作用发生的范围大致在断裂带附近3 m左右。在充填、压实、胶结共同作用下, 夏503井断层封闭性强, 是控制江家店油田成藏的关键。      

南堡凹陷1号构造断层垂向封闭能力定量评价

通过对断裂带内部结构及其特征研究发现,断层岩是断层构成的重要部分,断层垂向封闭能力的强弱关键取决于油气运移方向断层岩与下伏储层岩石的排替压力差.若断层岩排替压力大于等于储层岩石,断层垂向封闭,其封闭能力的大小取决于二者排替压力差值的大小,差值越大,断层垂向封闭能力越强;反之断层垂向开启.断层岩的排替压力大小受泥质含量、压实成岩程度、岩石结构方向性等因素的影响,其泥质含量越高、压实成岩程度越大、断面方向与铅直方向夹角越小,断层岩排替压力越大.基于断层垂向封闭机理及影响因素,综合实验室不同角度泥岩样品排替压力测试结果与岩石力学分解关系,在确定与目标点断层岩具有相同压实成岩程度围岩地层的基础上,建立了一套定量评价断层垂向封闭能力的方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷1号构造内典型断层垂向封闭能力评价中,结果表明:f1断层在不同测线处的断-储排替压力差为-0.114~1.035 MPa,除L7~L11测线处其他测线内断层岩排替压力均大于储层岩石,断层垂向封闭,与油气分布吻合关系较好.通过与未考虑岩石结构方向性方法的比较,证实该方法具有更好的可行性和更高的可信度.      

关于地下断层封闭性的讨论——以东营凹陷为例

本文回顾并分析了前人进行断层封闭性评价的一些基本思路,并根据孔隙压力和有效应力原理提出了断层封闭性评价的新见解,断面的力学性质取决于该断面上有效直应力和剪应力的大小和方向;有效直应力为压性,则断面为封闭的,有效直应力的性质受控于有效地应力,而有效地应力的大小与流体压力密切相关;以前对断层封闭性的评价中所考虑的影响因素是不全面的,完全忽略了流体压力对断层封闭性的影响;断层封闭性不但是变化的,而且其变化是一种瞬时的、多次所复的过程;在探埋藏条件下,断层一般是封闭的。自然界中至少存在着两种引起地层压力快速上升并导致深部断层开启的机制：一是地震触发高压致裂;二是深部流体注入引最的连锁压裂。     

张性断裂带内部结构特征及油气运移和保存研究

断裂带是一个宽度、长度和高度均与断距呈正比关系的三维地质体,具有典型的二分结构：即断层核和破碎带。断层核由多种类型的断层岩和后期胶结物组成,具有分选差,粘土含量高,颗粒粒径小等特征,表现为具有比围岩更低的孔渗性。破碎带同围岩相比发育大量的裂缝,裂缝的密度随着离断层核距离的增大而逐渐减小,孔渗性较高。断层岩类型取决于断移地层的岩性、成岩程度和断裂变形时期。对于同生断层而言,泥岩和不纯净的砂岩主要发生泥岩涂抹作用;纯净砂岩发生解聚作用,形成颗粒重排的变形带。中成岩阶段发生断裂变形,泥岩发生泥岩涂抹作用,不纯净的砂岩发生碎裂作用和层状硅酸盐涂抹作用,形成碎裂岩和层状硅酸盐 框架断层岩;纯净砂岩主要发生碎裂作用,形成碎裂岩。晚成岩阶段发生断裂变形,碎裂作用成为主要的变形机制,泥岩破碎形成大量断层泥,不纯净的砂岩和纯净的砂岩均形成碎裂岩,其中纯净砂岩形成的碎裂岩由于石英的压溶胶结变得更致密。因此不同成岩阶段、不同岩性形成的断层岩类型不同,泥岩涂抹的排替压力高于层状硅酸盐 框架断层岩和碎裂岩,即使都是碎裂岩,其渗透率相差7个数量级。从断裂带结构看油气运移和保存,断层垂向封闭主要靠剪切型泥岩涂抹的连续性,侧向封闭能力取决于断层岩物性,物性很高的碎裂岩自身封闭能力很差,依靠两盘岩性对接封闭油气,最小断距决定油水界面位置。物性很低的断层岩一般能封住一定高度的油气柱,其是断裂带中泥质含量的函数。断层在储盖层段变形机制差异,决定了断裂输导与封闭油气的耦合,即破碎带双向输导充注,盖层段剪切型泥岩涂抹顶部封闭,断层核遮挡成藏。     

阜康古牧地活动断裂变形特征研究

对大红沟沟口处河流Ⅰ级和Ⅱ级阶地断裂变形特征研究表明,古牧地断裂活动为古近系泥岩逆冲于第四系之上。断裂破碎带形变主要被两种形式吸收:一是晚第四纪地层拱曲变形作用,二是断裂断错作用。该时期断裂带平均垂直变形速率约为0.26～0.30 mm/a,断裂带内断面发育,既有低角度逆冲断层,也有高角度正断层,组成宽度超过65 m的形变带,破裂带内泥岩揉皱变形明显,最大一次逆冲断错距离为0.4 m,计算震级为M 6.5～6.8。     

Fracture analysis in the south-western Corinth rift (Greece) and implications on fault hydraulic behavior

This paper reviews the data concerning the fracture network and the hydraulic characteristics of faults in an active zone of the Gulf of Corinth. Pressure gap measured through fault planes shows that in this area the active normal faults (Aigion, Helike) act, at least temporarily and locally, as transversal seal. The analysis of the carbonate cements in the fractures on both the hangingwall and the footwall of the faults also suggests that they have acted as local seals during the whole fault zone evolution. However, the pressure and the characteristics of the water samples measured in the wells indicate that meteoric water circulates from the highest part of the relief to the coast, which means it goes through the fault zones. Field quantitative analysis and core studies from the AIG-10 well have been performed to define both regional and fault-related fracture networks. Then laboratory thin section observations have been done to recognize the different fault rocks characterizing the fault zone components. These two kinds of approach give information on the permeability characteristics of the fault zone. To synthesize the data, a schematic conceptual 3D fluid flow modeling has been performed taking into account fault zone permeability architecture, sedimentation, fluid flow, fault vertical offset and meteoric water influx, as well as compaction water flow. This modeling allows us to fit all the data with a model where the fault segments act as a seal whereas the relays between these segments allow for the regional flow from the Peloponnese topographic highs to the coast.     

断层内部结构及其对封闭性的影响

先前的研究多考虑断层封堵和开启的2种极端状态,近来的研究认为,在多数情况下断层处于2种之间的状态,只有在静止期具有封闭能力的断层,才有可能对油气起封堵作用。分析断层对流体运移的影响,需要分析断层在演化过程中的内部结构特征。断层可以划分出破碎带、诱导裂缝带和围岩3部分,断层岩和伴生裂缝构成破碎带的主体部分。常见的断层岩包括断层角砾岩、断层泥和部分碎裂岩,它们充填在断层裂缝空间中,断层内部结构受断层形成时的构造应力性质、断层活动强度和围岩岩性因素的控制。从动态角度看,随着断距增加,断层活动伴随着裂缝的发育和岩石的破碎混杂,可用泥质源岩层厚度和断距的比值来划分不同的发育阶段。断层活动期为油气运移通道,在静止时表现出差异性的封闭,通常用断层渗透率和排替压力2个参数来定量评价断层的封闭程度。断层岩渗透率主要受断距、泥质含量、埋深等因素的控制;断层排替压力的预测方法有2种:一种是从断层岩成岩角度分析的"等效埋深法",另一种是分析实测排替压力与主控地质因素的"拟合法"。通过简化的断层模型,建立了渗透率、排替压力与主控因素的预测关系。和储层类似,流体在断层中的运移遵循多孔介质的渗流特征。利用断层两侧的流体压力和油气柱高度并不能直接评价封闭性能,还必须考虑油气充注史和流体压力变化历史。     

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。     

沾化凹陷泥岩裂缝油气藏研究

沾化凹陷泥岩裂缝油气藏具有以下特征：（1）储层为暗色、厚层富含有机质的生油岩；（2）泥岩油气显示段具有高压异常；（3）主要分布于深凹陷区缓斜坡上，泥质岩油气显示段主要集中在断层带附近。泥岩裂缝性储集层的形成主要与异常高孔隙流体压力、局部构造变形及断裂作用有关，被非裂缝性泥岩所封闭形成自生自储的泥岩裂缝油气藏。     

太行山中北段神仙山逆冲推覆构造发展与演化

太白维山逆冲推覆构造是太行山中北段多金属矿的主要控矿因素,前人对该逆冲推覆构造的变形特征、演化机制及其与成矿作用的关系进行了详细研究,而对南东侧神仙山逆冲推覆构造的研究较少。根据野外第一手资料,对神仙山逆冲推覆构造的几何学特征进行了统计,对各组成单元(飞来峰、逆冲推覆断裂、外来岩系(推覆体)及原地岩系)的展布特征、产出形态和变形机制进行了分析,根据组合样式、地层厚度及各逆冲推覆断裂与切割地层之间的几何关系,对其运动学特征进行了研究,得出神仙山逆冲推覆构造总体推覆方向为由NW向SE,总推覆平均距离约为23.3 km。结合该推覆构造切割的地质体与被覆盖、被改造的先后关系,探讨了神仙山逆冲推覆构造的发展与演化过程,该逆冲推覆构造经历了华力西中、晚期—燕山早期的初始活动,燕山中、晚期的主期发展和喜马拉雅期的后期改造3个阶段,为进一步研究神仙山逆冲推覆构造带上地层、岩浆岩、矿产与构造的关系提供了构造地质资料。     

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。