用断层面正压力法分析北部湾盆地涠西南凹陷断层垂向封闭性及其演化

北部湾盆地涠西南凹陷油气藏的形成和破坏与断层的垂向封闭性密切相关。通过对该凹陷内已知油藏的解剖,确定出断层垂向封闭性的临界值为12.4MPa。同时,根据平衡剖面技术对成藏期古构造进行了恢复,在此基础上对断层古封闭性进行分析,确定了成藏期古断层面的开启位置,即:1号断层,2号断层东部和西部,3号断层东的6条分支断层及4号断层的4条分支断层。已发现的含油区块位置与成藏期的开启断层面位置的对比研究表明两者有很好的一致性。对凹陷内主要断层的古、今垂向封闭性进行综合分析,认为该区断层垂向封闭性存在3种演化模式:成藏期封闭——现今封闭,成藏期开启——现今封闭和成藏期开启-现今开启。不同类型的封闭性演化模式对油气的运移与保存所起的作用不同,3种演化模式分别对应“成藏期输导性差→现今封闭性好”、“成藏期输导性好→现今封闭性好”和“成藏期输导性好→现今封闭性差”,以“成藏期开启——现今封闭”型断层对油气的运移及保存最为有利。     

松辽盆地葡西地区葡萄花油层断层垂向封闭性研究

在对松辽盆地葡萄花油层断层特征及构造发育史研究的基础上,计算了控制葡西地区断层垂向封闭性的断层带泥质含量和断面压力参数,评价了区内7条主要断层在姚家组沉积末、嫩二段沉积末、嫩三段沉积末以及现今4个时期对葡萄花油层的垂向封闭性,并简要地探讨了断层封闭性与油气成藏之间的关系。研究结果表明:在姚家组沉积末,断层垂向呈开启状态;在嫩二段沉积末,4号和5号断层呈开启状态,其余断层呈封闭状态;在嫩三段沉积末至现今,断层垂向均呈封闭状态。整体而言,葡西地区北北西向断层封闭性好,有利于封闭油气在葡萄花油层成藏;北北东向断层持续活动时间较长,是青山口组源岩油气的运移通道。     

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。     

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。     

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。     

过盖层断裂的垂向封闭性预测方法及其在冀中坳陷中的应用

为了研究含油气盆地断裂发育区油气纵向分布规律,在不同方向运移油气过盖层断裂的垂向封闭机制研究的基础上,通过比较泥岩盖层断接厚度与其油源断裂或输导断裂在泥岩盖层内分段生长连接所需的最大断接厚度的相对大小,建立了一套不同方向运移油气过盖层断裂垂向封闭性的预测方法,并将其分别应用于渤海湾盆地冀中凹陷留楚地区东二、三段垂向运移油气过东一、二段泥岩盖层断裂垂向封闭性和文安斜坡沙二段侧向运移油气过沙一段底部泥岩盖层断裂垂向封闭性的预测中,结果表明:留楚地区东二、三段垂向运移油气过东一、二段泥岩盖层断裂垂向不封闭区主要分布在北部留楚背斜核部局部地区和西南广大地区,其余地区为过盖层断裂垂向封闭区。文安斜坡沙二段侧向运移油气过沙一段底部泥岩盖层断裂垂向不封闭区主要分布在东部和中部地区,其余地区为过盖层断裂垂向封闭区。与目前留楚地区东一段、馆陶组和文安斜坡区沙一段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于预测不同方向运移油气过盖层断裂的垂向封闭性是可行的。     

基于SGR算法的断层侧向封闭性评价方法改进及其应用

利用Yielding断层侧向封闭性评价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,经过深入研究表明:是由于未考虑断层侧向封闭油气下限以及封闭区域造成的。当断面上某一深度范围内最小断层泥化率(SGR值)大于断层侧向封闭油气下限时,整条断层在该深度范围内对油气具有侧向封闭能力,Yielding断层侧向评价方法可直接应用,其预测结果与油气吻合度较好;而当断面上某一深度范围内最小SGR值小于断层侧向封闭油气下限时,该点在封闭区域之外,按照Yielding预测方法可能会低估或高估断层的侧向封闭能力。为了更准确研究断层侧向封闭性评价方法,因此针对这种情况对断层侧向封闭评价方法进行了改进,并选取冀中坳陷文安斜坡断层型圈闭为例,利用改进后的断层侧向评价方法对断圈侧向封闭能力进行定量评价,结果表明:沙一段1~2号断圈的预测结果与井含油气性相吻合,表明该方法用于定量评价断层侧向封闭性是可行的,更正了Yielding评价方法低估或高估封闭断圈侧向封闭油气的能力,提高了断层侧向封闭能力预测的准确度。     

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.      

大庆长垣南部浅层气成因及成藏机制

大庆长垣南部浅层气主要为来源于嫩江组一二段的生物气, 混入少量的青山口组热成因气和无机成因的CO₂.明水组沉积末期为嫩江组一二段大量生排生物气时期, 此时断裂活动导致黑帝庙油层背斜和断圈的形成, 并诱导生物气垂向运移, "三期复合"使大量生物气向黑帝庙油层运移.活动断层均为"断裂密集带"的边界断层, 沿其垂向运移的生物气聚集的部位取决于断层与两盘地层的配置关系, 与断层倾向相反的一盘是生物气聚集的主要部位, 大庆长垣南部总体为"西缓东陡"的不对称背斜, 生物气主要富集在断裂密集带东部边界的圈闭中.黑帝庙油层纵向上分为5套储盖组合, 下部3套组合盖层厚度较大, 受断层错断的概率较小, 是主要的目的层.黑帝庙油层大部分圈闭为"断圈", 断层侧向封闭性决定圈闭的潜力, 断层侧向封闭所需SGR低限为0.375, 利用Allan图解标定断层侧向封闭性并分析圈闭的潜力, 与不考虑断层侧向封闭性时圈闭有3种变化: 一是断层侧向封闭, 面积和幅度没有改变的圈闭(Ⅰ型); 二是断层侧向封闭具有分段性, 面积和幅度变小的圈闭(Ⅱ型); 三是断层侧向不封闭, 不存在的圈闭(Ⅲ型).其中Ⅰ和Ⅱ型圈闭是生物气聚集的有利目标.从大庆长垣南部看松辽盆地浅层气成藏关键因素是有沟通气源的断层控制的圈闭的完整性(背斜或断层侧向封闭性较好的断圈)和区域稳定分布的盖层.      

辽东湾JZS油气田西侧边界断层输导性能分析

JZS油气田位于辽东湾辽西低凸起中北段,其西侧边界辽西1号、辽西2号断层输导性能的优劣直接决定辽西凹陷的油气能否运移到辽西低凸起,这对认识该区油气成藏及勘探决策具有重要意义。根据JZS构造的单井和三维地震资料,在断层活动性分析的基础上,采用泥岩涂抹因子和断面正压力分析方法,对辽西1号、辽西2号断层在JZS油气田成藏期的侧向和垂向封闭性进行半定量分析。结果表明,JZS油气田成藏期即东一段沉积末期, 辽西1号、辽西2号断层在沙河街组三段侧向开启,在1 800 m以上垂向开启,断层具备良好的输导性能,能够将辽西凹陷的油气垂向运移到辽西低凸起。      

大庆长垣南部两翼葡萄花油层油气运移及聚集规律

大庆长垣南部构造两翼葡萄花油层油气资源丰富,但油水分布复杂、油气聚集成藏规律认识不清,导致两翼油气资源探明率低、探明储量动用效果差。利用测井、地震、试油和地球化学分析数据,在系统油源对比基础上,结合断裂系统划分标定油源断裂,分析断裂与砂体配置关系对油气运移、聚集的控制,建立成藏模式。研究得出,大庆长垣南部葡萄花油层油主要来自于本地下伏青一段源岩,主要排烃期为明水组沉积末期及其后,因此,坳陷期形成、反转期继续活动的断层以及断陷期形成、坳陷期和反转期继续活动的断裂为主要油源断裂,油气沿油源断裂垂向运移至葡萄花油层,受砂体规模及断层侧向封闭性限制,油气在葡萄花油层中侧向运移距离较短;油源断裂为主要控藏断裂,宏观控制葡萄花油层油水平面分布,油源断裂与砂体空间配置控制着油气聚集层位及范围;油源断裂下盘、反向断阶、单斜式地垒和顺向断阶等高位断块为两翼有利油气聚集部位。     

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。     

渤海湾盆地南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用

在对南堡凹陷断层类型划分的基础上,利用地质统计法和地化分析等技术手段,从宏观到微观多个方面阐述了南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用。根据断层的发育历史,将南堡凹陷断层划分为3类：长期活动型(Ⅰ类)、早期活动型(Ⅱ类)和晚期活动型(Ⅲ类)。其中Ⅰ类断层大多沟通油源,是油气纵向运移的主要通道,由于其多期活动,形成了南堡凹陷多套含油层系纵向上相互叠置的局面。断层活动的时期和强度控制油气纵向上的分配,而且油气在平面上主要分布在油源断层附近的断块圈闭中。断层封闭性在时间上具有明显的差异性,在油气运聚过程中扮演输导和封堵双重角色。反向遮挡断层圈闭无论在油气藏数量还是在烃柱高度方面均明显好于顺向断层遮挡圈闭,是南堡凹陷油气勘探的有利目标。断层遮挡圈闭的储量规模受断层封闭性影响,准确评价遮挡断层的封闭能力对于提高钻探成功率具有重要意义。     

海拉尔盆地断裂构造特征及控藏机理

基于"同一应力场不同边界条件形成不同性质断层"的构造解析原理,认为海拉尔盆地断陷期受南南东—北北西向拉张应力场作用,形成北北东和北东东向断裂,北北西向断裂明显走滑变形。断-坳转化期拉张应力场方位调整为近东西向,形成近南北向断裂,北北东、北东东和北北西向断裂扭动变形。伊敏组沉积末期盆地回返,受近东西向挤压应力场控制盆地左旋压扭变形,北北东和北东东向断裂强烈反转。依据断裂变形特征叠加关系,海拉尔盆地形成4套断裂系统:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂。断陷构造层早期伸展中期张扭反向断裂形成断层遮挡圈闭,早期伸展断裂将凹中隆和斜坡切割破碎形成断层复杂化的背斜圈闭,早期伸展断裂与中期张扭断裂交叉组合,形成复杂的断块圈闭。断-坳构造层早期伸展中期张扭晚期反转断裂呈"梳状"组合,形成典型的断块圈闭。基于断裂活动时期与成藏期耦合关系以及典型油气藏解剖的结果认为,早期伸展和早期伸展中期张扭断裂在成藏关键时刻为遮挡断层,且封闭的烃柱高度一般均小于圈闭的幅度,早期伸展中期张扭晚期反转断裂为调整型断层。基于圈闭的样式、断层在成藏中的作用及输导体系分析,海拉尔盆地断裂控藏模式分为二型4类,二型为原生油藏和次生油藏。原生油藏包括3类:一是灶缘油气侧向运移反向断层遮挡成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭断裂系统;二是灶内油气初次运移断层遮挡"箱内"成藏模式;三是灶内凹中隆油气侧向运移"弥散式"成藏模式。这两种模式控藏断裂均为早期伸展断裂。次生油藏为油气沿断裂垂向运移"伞式"成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统。     

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。     

珠江口盆地恩平凹陷断层特征及其对新近系油气成藏的影响

断层是油气纵向输导的主要通道,其发育特征与断圈的油气成藏有着密切的联系。通过分析恩平凹陷断层特征,将该区断层划分为2个断层系统4类不同活动期次的断层,并系统研究了断层的构造样式、活动性和封闭性对本区新近系油气成藏的影响。结果表明：恩平凹陷新近系发育7种构造样式,控制着新近系各二级构造带圈闭发育类型,翘倾半背斜和背斜是该区最有利的成藏类型;长期型断层和晚期型断层是本区主要的控运断层,在油气运聚与成藏中断层具有通道和封堵的双重作用,其封堵性制约了油气烃柱高度,而活动性主导了新近系油气富集程度,且断层生长指数为1.09是该区控运期断层纵向输导成藏的临界值,随着控运断层活动性增大,断层纵向输导能力增强,新近系圈闭成藏的概率越高。     

亚诺斯前陆盆地MM油田成藏规律及成藏模式

MM油田位于南美洲哥伦比亚境内亚诺斯前陆盆地东部斜坡带,远离西部烃源灶,以微幅度、小规模岩性-构造油藏为主。本文通过研究亚诺斯盆地构造演化史并充分结合研究区地质、测井、地震等资料,总结出MM油田具有"远源复合输导,断层遮挡式成藏"的油气成藏规律,油气远源输导控制油藏丰度,构造位置控制油气聚集,断层侧向封闭控制油藏分布,圈闭大小及储层物性条件直接影响油藏规模。在研究区,卡沃内拉组C7段储层为油气侧向运移主要载体,断层为油气垂向运移主要通道,断层断距与盖层厚度之间的匹配关系及圈闭条件共同控制MM油田成藏模式,形成了断鼻、岩性-断层及断层-岩性等3种油藏类型。     

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.      

松辽盆地敖古拉断裂的封烃泄水作用

敖古拉断裂位于齐家一古龙坳陷生油气区向西运移的指向上。且其走向与油气运移方向垂直。该断裂自基底一直断到第四系。具同生正断特征。通过封堵率计算研究表明,该断裂的侧向封烃能力在姚家组和泉头组地层中为中等,在嫩江组和青山口组地层中较好。通过断面压力计算发现,该断裂垂向封闭性在浅部差,深部好;在断裂走向上断裂中部差。向两端逐渐变好。通过地层水矿化度和变质系数等参数的分布规律及一系列折算水位剖面图的分析发现。该断裂对水是不封闭的,并且是盆地西缘大气渗入水向东流动(向心流)及齐家—古龙坳陷沉积压实水向西流动(离心流)的共同泄水带。所以,该断裂是一条封烃泄水断裂。敖古拉断裂封烃泄水的主要机理是毛细管压力作用。由于敖古拉断裂的封烃泄水作用,使其对齐家—古龙坳陷向西运移的油气起到了一定的屏障作用。