断盖配置渗漏与封闭转换时期的确定方法及其应用

为研究含油气盆地断裂对油气成藏的控制作用,在断盖配置渗漏与封闭机制及其转换时期研究的基础上,通过确定断裂在泥岩盖层内分段生长上下连接时期和断层古排替压力等于储层古排替压力时期,建立了一套断盖配置渗漏与封闭转换时期的确定方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造F1断裂与东二段泥岩盖层配置渗漏与封闭转换时期的确定中。结果表明:在测线L1、L3、L4、L5、L6、L7和L9处F1断裂与东二段泥岩盖层配置至今一直处于封闭状态,没有发生渗漏,有利于油气聚集与保存,而在测线L2处F1断裂与东二段泥岩盖层配置在距今约16 Ma由封闭向渗漏转换,距今约7.4 Ma由渗漏向封闭转换;测线L8处F1断裂与东二段泥岩盖层配置在距今约13.6 Ma由封闭向渗漏转换,距今约8.0 Ma由渗漏向封闭转换。目前在测线L8和L2处F1断裂与东二段泥岩盖层配置均处于封闭状态,且渗漏时期相对较长,有利于油气在东二段储层中聚集与保存,与目前南堡5号构造F1断裂附近东二段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于确定断盖配置渗漏与封闭转换时期是可行的。     

断盖配置渗漏油气时期确定方法及其应用

为了客观把握含油气系统中断裂处的油气纵向分布规律,在断盖配置渗漏油气机制及其渗漏油气时期构成研究的基础上,通过厘定断裂开始破坏泥岩盖层封闭时刻、断层岩开始封闭时刻和断裂活动停止时刻,确定断盖配置渗漏时期,并结合源岩排烃史,建立了一套确定断盖配置渗漏油气时期的方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号油田,研究F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏历史,确定油气渗漏时期。研究结果表明,南堡5号油田F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏作用是有限的,仅在P2和P8处使得断盖配置失效,发生油气渗漏。而且通过研究确定P2和P8处油气渗漏时期分别为距今约16~7.4 Ma和13.6~4.8 Ma。比较而言,P8处与P2处断盖配置渗漏油气时期相差不大,但P8处比P2处裂缝渗漏时期明显要短,导致P8处F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏作用要相对弱一点,这与目前东二段泥岩盖层之下P8处发现油气、P2处未发现油气的勘探现状相吻合,表明该方法用于确定断盖配置油气渗漏时期是可行的。     

断盖配置渗漏油气时期确定方法及其应用

为了客观把握含油气系统中断裂处的油气纵向分布规律,在断盖配置渗漏油气机制及其渗漏油气时期构成研究的基础上,通过厘定断裂开始破坏泥岩盖层封闭时刻、断层岩开始封闭时刻和断裂活动停止时刻,确定断盖配置渗漏时期,并结合源岩排烃史,建立了一套确定断盖配置渗漏油气时期的方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号油田,研究F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏历史,确定油气渗漏时期。研究结果表明,南堡5号油田F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏作用是有限的,仅在P2和P8处使得断盖配置失效,发生油气渗漏。而且通过研究确定P2和P8处油气渗漏时期分别为距今约16~7.4 Ma和13.6~4.8 Ma。比较而言,P8处与P2处断盖配置渗漏油气时期相差不大,但P8处比P2处裂缝渗漏时期明显要短,导致P8处F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏作用要相对弱一点,这与目前东二段泥岩盖层之下P8处发现油气、P2处未发现油气的勘探现状相吻合,表明该方法用于确定断盖配置油气渗漏时期是可行的。     

超压泥岩盖层封闭性演化规律及其研究意义

为了研究超压泥岩盖层封闭性演化规律,在超压形成与演化分析的基础上,通过超压演化规律的定量研究,对超压泥岩盖层封闭性演化规律进行了定量研究,结果表明超压泥岩盖层封闭性演化是按阶段进行的,每一次超压释放表明上一次封闭性演化阶段的结束,下一次封闭性演化阶段的开始,每一次演化过程中封闭性逐渐增强,在超压释放期封闭性降至最低点。研究超压泥岩盖层封闭性演化规律不仅可以准确评价目前封闭能力和预测封闭能力演化,而且还可以研究封闭油气的有效性。实例应用结果表明,古龙凹陷嫩一、二段超压泥岩盖层目前已刚刚结束第3阶段演化,开始第4阶段演化,具6.0 MPa的超压。随着演化进行,超压值将继续增大,封闭性继续增强。嫩一、二段超压盖层封闭性演化史与青山口组源岩生烃史匹配关系较好,可封闭住青山口组源岩生成的大量油气,有利于青山口组源岩生成的油气在萨、葡、高油层中聚集和保存。     

断盖配置封闭性演化阶段恢复方法及其应用

为了研究含油气盆地断盖配置上下油气分布规律,在断盖配置封闭性演化阶段划分的基础上,通过明确断盖配置断接厚度与时间之间的关系和断裂破坏盖层封闭性所需要的最大断接厚度,确定断裂破坏盖层封闭性开始时期;通过断层岩排替压力随时间的变化关系和储层岩排替压力随时间的变化关系,确定断层岩封闭开始时期,据此建立了一套断盖配置封闭性演化阶段恢复方法,并将其应用于海拉尔盆地贝尔凹陷呼和诺仁构造F5断裂与下白垩统大磨拐河组一段下亚段（大一下段）盖层配置在测点4、6、9、10、11、12、14这7处封闭性演化阶段恢复中。结果表明,F5断裂与大一下段盖层配置在以上7处测点处不发育盖层封闭阶段,从大一下亚段沉积末期至上白垩统青元岗组沉积早期为不封闭阶段,从青元岗组沉积早期至现今为断层岩封闭阶段。因其在油气成藏期为不封闭阶段,且断层岩封闭开始时期晚于油气成藏期（下白垩统伊敏组沉积末期）,不利于油气在其下下白垩统南屯组二段（南二段）聚集和保存,与目前F5断裂附近南二段油气分布相吻合,表明该方法用于恢复断盖配置封闭性演化阶段是可行的。     

断盖配置封闭性演化阶段恢复方法及其应用

为了研究含油气盆地断盖配置上下油气分布规律,在断盖配置封闭性演化阶段划分的基础上,通过明确断盖配置断接厚度与时间之间的关系和断裂破坏盖层封闭性所需要的最大断接厚度,确定断裂破坏盖层封闭性开始时期;通过断层岩排替压力随时间的变化关系和储层岩排替压力随时间的变化关系,确定断层岩封闭开始时期,据此建立了一套断盖配置封闭性演化阶段恢复方法,并将其应用于海拉尔盆地贝尔凹陷呼和诺仁构造F5断裂与下白垩统大磨拐河组一段下亚段（大一下段）盖层配置在测点4、6、9、10、11、12、14这7处封闭性演化阶段恢复中。结果表明,F5断裂与大一下段盖层配置在以上7处测点处不发育盖层封闭阶段,从大一下亚段沉积末期至上白垩统青元岗组沉积早期为不封闭阶段,从青元岗组沉积早期至现今为断层岩封闭阶段。因其在油气成藏期为不封闭阶段,且断层岩封闭开始时期晚于油气成藏期（下白垩统伊敏组沉积末期）,不利于油气在其下下白垩统南屯组二段（南二段）聚集和保存,与目前F5断裂附近南二段油气分布相吻合,表明该方法用于恢复断盖配置封闭性演化阶段是可行的。     

盖层内断层垂向封闭性定量评价方法及应用

为了更准确地研究盖层内断层垂向封闭能力,综合前人对断层封闭性定量研究,在考虑了压实成岩压力对断层岩排替压力形成演化影响的基础上,又考虑了断层岩压实成岩时间同围岩压实成岩作用时间的比值对其排替压力形成演化的影响,改进了盖层内断层垂向封闭性定量研究方法。利用该方法,选取歧口凹陷板6井区内板桥断层为实例,对沿板桥断层13条测线处沙一段中部泥岩盖层内断层岩的排替压力和相应下伏储层排替压力进行了计算。研究得到各条测线处断层岩的排替压力均大于相应储层的排替压力,并通过两者之间排替压力差预测了各条测线处能够封闭的最大油气柱高度,最后综合圈闭顶面构造幅度因素界定了板6井圈闭内理论含油气范围。其与目前油气藏提交的储量面积基本吻合,证实了建立的盖层内断层垂向封闭性定量评价方法的正确性。     

油气沿不同时期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的地质条件及其识别方法

为了研究含油气盆地断裂发育区油气分布规律,在确定油气沿活动期和静止期断裂穿过泥岩盖层发生渗滤散失机理的基础上,针对油气沿活动期和静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的地质条件及识别方法进行了研究。研究结果表明：油气沿活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需的地质条件是活动期断裂在盖层内上下连接分布,作为油气穿过泥岩盖层的输导通道;油气沿静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需的地质条件是下伏储层油气剩余压力大于断层岩排替压力。通过比较泥岩盖层断接厚度与油气沿活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需最小断接厚度的相对大小和下伏储层剩余压力与断层岩排替压力的相对大小,分别建立了油气是否沿活动期断裂和静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的识别方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造天然气能否通过活动期和静止期NP5 2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失的识别。结果表明：在断裂活动期,仅在L2和L8测线处天然气可以沿着NP5 2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失,其余测线处(L1、L3、L4、L5、L6、L7、L9)则不能;但是在断裂静止期,天然气不能沿NP5 2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失,与目前南堡5号构造东二段泥岩盖层之下已发现的天然气分布相吻合,表明这2种方法分别用于识别油气是否通过静止期断裂和活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失是可行的。     

断裂对盖层封气综合能力破坏程度的研究方法及其应用

为了研究断裂在油气成藏与分布中的作用,在分析盖层封气综合能力及其研究方法的基础上,利用天然气在剩余压力作用下通过盖层向外渗滤散失压力梯度的大小,表征盖层封气综合能力的好坏;依据被断裂破坏前后盖层封气综合能力差值与被断裂破坏前盖层封气综合能力的比值,建立了一套断裂对盖层封气综合能力破坏程度的定量研究方法。以渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造东二段泥岩盖层为例,对NP5-2断裂对东二段泥岩盖层封气综合能力的破坏程度进行了定量研究。结果表明:南堡5号构造NP5-2断裂对东二段泥岩盖层封气综合能力的破坏程度较高,除L6测线处为弱破坏程度和L1、L5、L8测线处为中等破坏程度外,其余5条测线处均可达到较强和强破坏程度;且NP5-2断裂对东二段泥岩盖层封气综合能力的破坏程度西部强于东部,这与东二段泥岩盖层之下储气层中目前已发现的天然气主要分布在断裂东部相吻合。该方法用于定量研究断裂对盖层封气综合能力破坏程度是可行的。     

渤海西部海域新生代盖层特征及对油气的控制作用

渤海西部海域新生代盖层发育情况与油气富集密切相关。利用渤西地区丰富的钻井资料、测井资料、取心分析化验资料等对研究区新生代盖层发育特征、封闭性及其对油气成藏的控制作用开展了研究。研究结果表明,该区主要发育东二段下部、明下段下部及明下段上部3套区域泥质岩盖层,东二段下部区域泥岩盖层相比于明下段两套区域泥岩盖层具有单层泥岩厚度大、色暗、质纯、高泥地比、横向分布稳定及更高成岩阶段等特点,东二段下部泥岩盖层封闭性好于明下段泥岩盖层;东二段下部区域泥岩盖层控制了油气在凹陷区域深部沙河街组、东营组的聚集成藏并决定了油气朝沙垒田古隆起上倾方向运移,明化镇组下段区域"终极盖层"与断裂共同作用控制了整个渤西地区新近系的油气富集程度;提出了"周边凹陷东二下区域泥岩盖层底面构造脊输导体系"、"凸起斜坡及内部明下段泥岩盖层、断裂‘耦合’油气输导体系"两种区域盖层控制下的油气输导模式。      

一种新的断裂破坏泥岩盖层程度的综合研究方法

为了研究含油气盆地断裂发育区断裂对盖层的破坏及对油气分布的影响,在前人研究的基础上,通过定义断裂综合封闭能力和泥岩盖层综合封闭能力,并计算两者比值,得到断裂对泥岩盖层综合破坏程度的计算方法。通过此计算方法建立了一套新的断裂对泥岩盖层综合破坏程度的研究方法,并将此方法应用于海拉尔盆地贝尔凹陷贝西斜坡呼和诺仁构造F5断裂对大一段泥岩盖层综合破坏程度的研究。结果表明:F5断裂对大一段泥岩盖层综合破坏程度在测点4、6、9、10、11处为较强—强级别,其他测点处均为较弱级别;在盖层受破坏程度较强的测点4、6、9、10、11附近,钻井的含油性为油气显示和无显示,其原因是盖层所受断裂综合破坏程度较大,油气保存程度较低;在盖层受破坏程度较弱的测点1—3、5、7—8、12—15附近,盖层所受断裂综合破坏程度较小,油气保存程度较高,井的含油性为工业油流和低产油流。F5断裂对大一段泥岩盖层的综合破坏程度评价结果与南二段油气显示关系相符,证明此方法用于断裂对泥岩盖层综合破坏程度研究是可行的。     

断盖配置对沿断裂运移油气的封闭作用: 以南堡凹陷中浅层为例

为了研究南堡凹陷中浅层油气成藏规律, 采用区域性盖层厚度与断裂断距大小比较和与油气分布关系分析的研究方法, 对断盖配置对沿断裂运移油气的封闭作用进行了研究.结果表明: 断盖配置对沿断裂运移油气有3级封闭作用: (1)当盖层厚度大于断裂断距, 且断接厚度大于一定值时, 盖层与断裂配置对沿断裂运移油气可起完全封闭作用; (2)当盖层厚度大于断裂断距, 但断接厚度小于一定值时, 断盖配置对沿断裂运移油气可起部分封闭作用; (3)当盖层厚度小于断距, 断接厚度小于零时, 断盖配置对沿断裂运移油气无封闭作用.南堡凹陷3套区域性盖层中东二段泥岩和馆三段火山岩2套区域性盖层与断裂配置对沿断裂运移油气均具有完全、部分和无封闭三级作用, 明下段泥岩区域性盖层与断裂配置仅具完全封闭作用.3套区域性盖层与断裂配置的封闭作用之间, 空间不同配置对南堡凹陷中浅层油气聚集分布层位和区域的控制作用主要表现在以下3个方面: (1)南堡2号地区东二段区域性盖层与断裂配置为完全封闭, 油气主要分布在其下; (2)南堡1~5区块东二段区域性盖层与断裂配置为部分或无封闭, 馆三段区域性盖层与断裂配置为完全封闭, 油气主要分布在东一段和馆四段; (3)南堡1号和4号局部地区东二段和馆三段区域性盖层与断裂配置为部分或无封闭, 明下段区域性盖层与断裂配置为完全封闭, 油气从下至上皆有分布.      

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。     

欠压实泥岩顶底板形成机理及其对油气运移的影响

欠压实泥岩顶底板是指比中部欠压实泥岩较致密的泥岩表层,是趋于正常压实的泥岩层,发育于低渗透率的厚层泥岩的上、下部位。以低速渗流定律为理论基础,从微观机理上分析欠压实泥岩顶底板的形成过程,提出穿过欠压实泥岩顶底板流体运移阻力的计算公式。当含顶底板泥岩作为盖层时,分为连续沉积型、抬升型和压裂型3种。压裂型泥岩盖层的封闭能力等于底板排替压力与达到顶板破裂的剩余压力之和,其他两种盖层的封闭能力就等于盖层顶底板的排替压力之和。当含顶底板泥岩作为源岩时,在连续型源岩中,油气排放的方向主要取决于泥岩顶底板渗透性地层的发育程度;在压裂型源岩中,大量油气沿裂缝向上排烃。此外,源岩的排烃方向还受断层的控制。通过欠压实泥岩顶底板形成机理的研究,有助于评价泥岩盖层的封烃能力,了解泥质烃源岩油气初次运移的方向。     

辽东湾断陷油气成藏模式及主控因素

为深入研究辽东湾断陷油气成藏机理, 利用地震、钻井、地化、试油等资料, 在分析油气成藏条件与特征的基础上, 总结划分了辽东湾断陷的典型油气成藏模式, 并对比分析了不同成藏模式的主控因素.研究成果表明: 辽东湾断陷具有优越的油气成藏条件, 发育沙三段、沙一段和东三段3套烃源岩系和上、中、下3套储盖组合及多类型输导介质, 已发现的油气藏类型以构造型为主; 油气纵向上以东二段、潜山和沙一二段最为富集, 横向上主要分布在断裂带附近.辽东湾断陷的油气成藏模式可划分为单向单源单一潜山型、单向单一古储型、复合古储型、单向深源复合新储型和自生自储自盖型5大类15个亚类.潜山型油气藏主要分布在辽西低凸起北段和中段, 成藏主控因素为流体动力和潜山物性; 单一古储型油气藏主要分布在辽西、辽中凹陷的洼陷带和陡坡带, 成藏主要受断层控制, 烃源岩成熟度控制了油气性质; 复合古储型油气藏主要分布在辽西低凸起中北段和辽中凹陷南洼缓坡带, 成藏主控因素主要为流体动力和输导通道; 新储型油气藏主要分布在辽东湾南部大断层附近, 油气富集主要受盖层和新近系断裂活动的共同控制; 自生自储自盖油气藏主要分布在生烃洼陷烃源岩内部, 主要受储层物性的影响.