从内部结构出发探讨断裂控藏机理及模式:以珠江口盆地珠一坳陷为例

断层是珠一坳陷油气成藏重要的控制因素。从断裂带内部结构出发,通过认识断层核及破碎带特征和差异性,进而分析断层输导与封闭的机制。综合分析表明:1断移期与过渡期断层输导油气的机制有所不同,断移期主要沿滑动面和伴生缝以"地震泵"形式垂向输导,侧向分流受控于断层末端未被断穿的厚层泥岩;过渡期主要沿破碎带中的诱导裂缝以浮力流或渗流的方式垂向输导,侧向分流在多套泥岩的遮挡下均会产生分流。2断层封闭又分为垂向封闭和侧向封闭。垂向封闭首先取决于泥岩塑性变形的连续性,珠一坳陷新近系断层错断泥岩的SSF值为5,当SSF值小于5时,泥岩连续垂向封闭;当SSF值大于5时,只有当断层核及破碎带中的通道均无法连通时,垂向才封闭。侧向封闭包括对接封闭和断层岩封闭2种形式,对接封闭依赖于泥岩的塑性变形;断层岩封闭取决于断层岩的岩性、厚度及物性。在断裂带内部结构和断裂控藏机制认识的基础上,总结了珠一坳陷4种(Ⅰ~Ⅳ)断裂控藏的模式,分别为上盘输导上盘成藏型、下盘输导下盘成藏型、侧向遮挡成藏型与组合控藏型,并通过实例进行了详细解析。综合认为,Ⅰ型为珠一坳陷最有利的成藏类型,Ⅲ型和Ⅳ型其次,Ⅱ型发现较少。     

渤海海域断裂对油气优势运移通道的影响及其控藏类型

渤海海域为新生代陆内断陷盆地,断裂作用贯穿油气运移过程始终,且不同类型的断裂控藏作用差异明显,但均表现为优势运移通道控制着油气富集带形成。根据钻井资料和三维地震精细解释成果,结合渤海海域成盆机制及勘探实践,提出了断面形态主导油气宏观运聚趋势,断裂结构影响油气输导效率,断裂组合控制油气分流走向,势—效—流三大因素耦合是断裂优势输导油气的内在原因。结合典型油田实例,将不同断裂组合对油气运移过程中的作用分为垂向输导和侧向分流2种;根据断裂的差异输导作用将油气成藏模式分为侧向分流型、垂向输导型和逐级截流型3种类型,提出了"断面定势、结构控效,组合分流"是渤海海域寻找油气富集断块区的有效方法。     

断层纵向输导与储层非均质性耦合控运模拟实验研究

在物理模拟实验的基础上探讨了断层输导能力与储层非均质性对油沿断层垂向运移和侧向分流的控制机理与模式。研究结果表明,断层输导能力与储层非均质性对油运移的控制本质上表现为“物性”（断层与储层渗透率比值）与“动力”对油垂向运移和侧向分流的耦合控制作用。两者对油的运移和纵向分布的耦合控制作用可概括为强输导能力断层-反韵律储层控运、弱输导能力断层-反韵律储层控运和强输导能力断层-正韵律储层控运3种模式。第一种模式中,油沿断层垂向运移的过程中不易侧向分流,油主要富集在直接位于区域性盖层之下的储层中;第二种模式中,油沿断层垂向运移的过程中较易侧向分流,油在纵向上各储层中均有一定的富集;第三种模式中,油沿断层垂向运移的过程中极易侧向分流,油大多富集在下部物性最好的储层中。     

西非裂谷系Termit盆地古近系油气成藏主控因素分析

Termit盆地隶属于西非裂谷系,是发育于前寒武系-侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。国外石油公司自1974年开始对该盆地进行勘探,截止2008年在中国石油获得勘探许可前,仅在西部Dinga断阶带发现7个油气藏,区域甩开勘探没有获得商业发现。针对这一国外石油公司勘探近40年后放弃的区块,面临着如何寻找潜力区带、发现规模油气的巨大挑战。本文基于Termit盆地晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的构造演化特点,分析了古近系油气成藏的主控因素。这种后期叠置裂谷(古近纪)的成藏模式有别于其他纯陆相单一旋回的裂谷盆地,烃源岩为上白垩统海相泥页岩,储层为古近系陆相砂岩,盖层为古近系湖相泥岩,表现为跨世代(跨二级层序)油气聚集特征。其油气成藏具有6个主控因素,即大范围海相烃源岩“控源”、叠置裂谷“控砂”、断裂与砂岩输导层“控运”、构造地貌“控势”、断层与砂体配置“控藏”、盖层与侧向封挡“控保”。成藏主控因素分析揭示了Termit盆地古近系的油气富集规律,有效指导了该盆地潜力区带评价与规模油气发现。     

准噶尔盆地油气运移基本方式与机理探讨

在准噶尔盆地,以断裂为主,联合输导层(储层和不整合)的“断控体系”是油气运移的基本固体格架。文中从油气形成和演化过程中的有机-无机相互作用入手,分析了准噶尔盆地油气运移的基本方式和机理。结果表明,油气在输导层运移过程中,随有机质热演化、成岩演化,以及距油源断裂的远近不同,伴随着的水量有着显著变化。流体性质的差异导致了不同的储层水岩反应和油气成藏机制,据此,可将油气在输导层中的运移方式划分出两种基本类型:机械-侵蚀型和机械型。而在断裂带地区,断裂对储层中高压流体系统的沟通,触发了“减压沸腾”作用,伴随着流体沸腾,油气呈幕式运移聚集。     

准噶尔盆地北缘哈山构造带油气输导系统与运聚规律

哈山构造带经历多期构造运动的叠加改造,造成地层的重复、缺失或倒转,地质结构复杂,油气成藏规律认识不清,制约了研究区的高效勘探。以已发现的油气藏和探井为研究对象,采用分单元解剖、地质与地化分析相结合的思路方法,运用有机地球化学手段追踪油气运移路径,明确了不同构造单元的油气输导配置样式,建立了4种油气运聚模式。研究结果认为:玛湖凹陷和哈山地区发育的风城组烃源岩在水体盐度、氧化-还原性等沉积环境指标方面存在差异。原油（油砂）生物标志化合物、含氮化合物等多参数运移路径示踪表明,浅层斜坡带与中深层推覆-冲断带的原油具有不同的油气来源,两者分属于不同的油气输导系统:斜坡带的原油来源于玛湖凹陷的风城组烃源岩,其生成的油气通过“断-毯”高效输导路径运聚成藏,具有远源供烃、横向输导的特点;推覆-冲断带的原油主要来源于哈山地区的风城组烃源岩,整体表现为烃源岩近源供烃、断层垂向输导的成藏特征,可进一步细分为3种运聚模式:推覆叠置区断裂、溶蚀孔缝发育,为“断-缝”复杂网络输导,冲断叠加区为“断层-砂体”阶梯状输导,褶皱变形区为断层优势输导-砂体辅助输导。上述研究成果对哈山构造带的油气勘探具有重要的指导意义。     

准噶尔盆地车排子凸起沙湾组二段油气成藏特征及其主控因素

通过准噶尔盆地车排子凸起沙湾组二段油藏的油源条件、沉积储层特征、输导通道及其时空配置等成藏要素解剖,油藏和失利圈闭多项地质参数的对比分析,明确了油气成藏机制及主控因素。研究区油气主要来自昌吉凹陷侏罗系和二叠系烃源岩;扇三角洲水下分支水道侧翼上倾尖灭砂岩和滨浅湖滩坝砂体构成了主要的储集层类型;稳定分布的沙湾组一段毯砂、红车断裂、浅部调整断层构成了网毯式输导格架。成藏要素时空上的良好配置,为研究区“缓坡远源、厚砂侧向输导、中低充注”奠定了基础。储层岩性物性控制了油气充注程度;浅层调整断层倾角、圈闭砂体与沙湾组一段毯砂距离以及两者之间泥岩累计厚度三者共同控制了油气的输导效率和圈闭含油概率。     

油气穿越未成岩断裂运移富集成藏模式与主控因素 ——以珠江口盆地恩平凹陷为例

恩平凹陷隆起带远离洼陷生烃中心,油气以侧向运移为主。基于浅层断裂埋藏浅、活动晚、封闭性弱的特征,提出穿断成藏模式成功地指导了隆起带勘探,发现一批商业性油田。对恩平凹陷南、北隆起带浅层主要油田成藏特征进行剖析,阐述了浅层油气穿越未成岩断裂运移富集成藏模式及其成因机制。断层岩弱成岩导致有限油柱封闭高度与油气强充注是其形成机制,弱成岩是关键。断裂-输导砂体-构造脊构成多次穿断运移的地层格架,油气充注强度与圈闭汇聚能力的平衡控制穿断运移路径上圈闭的富集程度,断-储排替压差控制穿断过程中油气垂向侧向分流。穿断运移成藏模式对浅层油气成藏具有一定借鉴意义。     

缝洞型碳酸盐岩油气分布规律及成藏条件：以塔中北斜坡东部鹰山组为例

缝洞型碳酸盐岩储集层具有强烈的非均质性,其油气成藏及富集规律极其复杂,充分认识此类油气藏的形成条件及分布特点对油气藏进一步勘探及有效开发至关重要。通过对东部井区的统计分析,目的层油气性质与I号断裂带及走滑断裂密切相关,平面上塔中北斜坡东部鹰山组油气具有“西油东气,内油外气”的分布特征,纵向上油气集中在不整合面以下200 m内,沿风化壳不整合面呈“准层状”分布。从源、储、盖、运等成藏要素角度对油气成藏控制因素进行了综合研究,结果表明：该研究区发育两套烃源岩,且经历了多期充注,为油气聚集提供了充足的物质基础;后期构造抬升及断裂活动促进岩溶作用的进行,改善了储层的储集性能,为油气富集提供了有利的场所;良三段到良五段致密灰岩分布广、厚度大,可以有效封闭油气,为油气聚集提供了较好的保存条件;塔中北斜坡东部断裂及不整合面是油气成藏的关键,沟通源岩为油气运移聚集提供了良好的通道。     

受油源断裂控制的不同层位油气运聚空间分布部位预测方法及其应用

为了研究含油气盆地油源断裂附近油气分布规律,在受油源断裂控制的不同层位油气运聚空间及分布部位研究的基础上,通过油源断裂在下部储层内输导油气有利部位,确定下部盖层油气运聚空间分布部位;通过油源断裂在下部储层内输导油气有利部位和下部区域性泥岩盖层渗漏部位,确定中部盖层油气运聚空间分布部位;通过油源断裂在下部储层内输导油气有利部位、下部和中部区域性泥岩盖层渗漏部位,确定上部盖层油气运聚空间分布部位;三者组合建立了一套受油源断裂控制的不同层位油气运聚空间分布部位的预测方法,并将其应用于渤海湾盆地歧口凹陷受港东断裂控制的不同层位油气运聚空间分布部位的预测。结果表明:除西南部端部外,其余部位皆为受港东断裂控制的沙三段源岩—沙一中亚段盖层油气运聚空间分布部位;受港东断裂控制的沙三段源岩—东二段盖层和沙三段源岩—明化镇组盖层油气运聚空间分布部位均在其中部,前者分布范围略大于后者。这些分布部位分别有利于下伏沙三段源岩生成的油气在港东断裂附近的沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层之下的储层中运聚成藏。该预测方法的预测结果与目前港东断裂附近沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层之下储层中已发现油气...     

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。     

被动裂陷盆地油气分布规律及主控因素分析——以塔木察格盆地塔南坳陷为例

塔南凹陷为典型的被动裂陷盆地,构造演化历经了4个阶段:即被动裂陷阶段、主动裂陷阶段、断一坳转化阶段和坳陷阶段,形成两套含油气系统:即被动裂陷含油气系统和主动裂陷含油气系统,油气主要富集在被动裂陷含油气系统中.油气分布的主控因素概括为3个方面:1)是区域性盖层和长期发育的断层控制油气聚集的层位,盆地发育南一段上部和大一段...     

断层影响下的页岩气储层水力压裂模拟研究

断层对页岩气储层压裂改造有重要影响,甚至诱发深部地震事件和近地表环境问题。本文采用多物理场耦合方法,基于渗流和应力耦合理论,研究储层水力压裂过程中断层以及封闭顶板中水力破坏区域的产生与演化机理,并分析讨论流体沿高渗通道运移扩散机理,研究结果表明:(1)断层改变储层水力破坏区域形态并且扩展了水力压裂破坏空间。较高注水压力使储层水力破坏区域扩大到封闭顶板和底板,水力破坏区域受断层影响而沿着断层带快速发育延伸。高注水压力导致断层水力压裂破坏高度急剧增加,储层封闭性发生改变。(2)在页岩储层高风险地质构造和较高注水压力条件下,水力压裂作业产生岩石破裂和裂缝局部活化诱发的微地震事件,但难以导致破坏性地震事件,多属于断层或较大断裂局部区域产生的水力耦合破坏及可能诱发的较小地震事件。(3)水力破坏区域贯通到断层带内诱发流体沿断层带迁移,断层带的渗透率较高,水力破坏区域与上部高渗透岩层贯通会加快流体的逃逸速度,增大压裂液污染上部地层的风险,导致压裂效率降低,影响储层压裂改造,降低了页岩气开发价值。     

辽东湾地区辽中北洼超压的发育演化 及油气幕式成藏

基于地层测试数据,利用声波时差的等效深度法以及数值模拟方法对辽中北洼地区超压的分布和演化进行了研究。结果表明本区超压普遍发育,储层超压主要发育于古近系及潜山,最大压力系数193;东二下亚段及以下地层泥岩段中普遍发育欠压实,计算压力系数可达到19以上。不均衡压实和生烃作用是泥岩层超压发育的主要成因,它源传导型是储层超压发育的主要机制。沙河街组沉积以来,烃源岩中超压开始发育并逐渐增加,东营组沉积末期达到高峰,随后开始泄放降低,明下段沉积期开始,超压再次积累增大直至现今。JZ20 2凝析气田的储层流体包裹体及温压方面的证据、油气成熟度和烃源岩生烃史方面的证据以及原油物性方面的证据表明其油气成藏为晚期幕式快速充注成藏。同时研究区断裂发育少,活动性弱,油气沿断层垂向运移受限,充注期主力烃源岩发育强超压,产生水力破裂微裂缝成为油气幕式排放的通道,同时为油气长距离的侧向运移提供了充足的动力,属于超压主导型油气晚期幕式快速成藏。     

准噶尔盆地红山嘴一车排子断裂带含油气流体活动特点地球化学研究

从微量元素地球化学和包裹体地球化学角度系统对比分析了准噶尔盆地红车断裂带地区（主断裂及其上下盘）的含油气流体活动特点，结果表明，断裂在构造活动期是油气流体运移的良好通道，断裂上下盘中聚集的油气经由主断裂运移进入，且上盘优先接受充注，油气在断裂带中的运聚主要包括两个期次，每一期次又包括了多个幕，并可能具有幕式活动特征。     

油气输导体系研究现状及存在问题的探讨

油气输导体系是油气成藏体系的必要元素,也是油气运移研究的薄弱环节。人们对于这一概念的阐述各不相同,绝大多数学者将其划分为高孔渗砂体、断层及裂缝、不整合面以及它们两两或全部的复合输导体系四种类型,目前对输导体系的研究也集中在这四种类型上。对高孔渗砂体的研究主要集中在孔隙结构、渗透率和优势运移通道上;对断层的研究主要集中在断层泥、非渗透性物质、两盘特征、断层面应力及断层活动性上;对不整合面的研究主要集中在其产状、性质、类型及岩性组合等方面。输导体系的类型划分应当以渗透率非均质性为依据,同时充分考虑烃源岩。从盆地沉积演化的角度出发研究各类输导体系的分布,也是油气运移研究领域中的薄弱环节。     

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。     

马朗凹陷芦草沟组泥页岩储层含油性特征与评价

通过泥页岩常规岩芯与密闭取芯的地球化学分析、物性分析、压汞实验分析等,评价马朗凹陷二叠系芦草沟组泥页岩储层的含油性,结合试油情况,研究其富油机制以及有利储层分布特征。结果表明,芦草沟组泥页岩储层含油性受有机质丰度和孔隙度影响,有利层段总有机碳要大于4%,孔隙度大于3%。体积含油率比含油饱和度更能准确表征泥页岩的含油性,油层要求含油率大于1%。压汞分析显示,泥页岩的储层富油机制与常规砂岩不同,包括未运移烃类的就地滞留富集和经历短距离初次运移在与优质源岩临近的次源岩层系中富集两个过程。芦草沟组页岩油的富集受岩性组合类型的影响,以泥岩为主,夹（薄层）泥质灰岩、泥质白云岩或者以灰质泥岩、白云质泥岩为主,为该区最有利岩性组合,含油性最好,对应于深湖-半深湖的沉积环境。     

凹陷向斜区岩性类油藏油富集主控因素及成藏模式--以松辽盆地升西-徐家围子向斜葡萄花油层为例

凹陷向斜区岩性类油藏是油气勘探的新领域,以松辽盆地升西-徐家围子向斜葡萄花油层为解剖对象,在向斜区构造单元细分基础上,对不同构造部位油藏类型和油水分布规律进行剖析:向斜外缘缓坡区主要发育油水界面相对统一的构造-岩性油藏;向斜过渡陡坡区主要发育上油下水或油水互层的断层-岩性油藏;向斜中心深洼区主要发育油水到置的岩性油藏;油平面上受断层密集带背形构造控制呈“条带状”分布,垂向上受沉积演化序列和微相物性差异影响“择层”分布。进而对向斜区油成藏主控因素与成藏模式进行了研究,得出向斜区成藏的4个主控因素:①有效烃源岩匹配古构造决定南北构造单元油富集差异;②油源断层组成油优势输导通道;③微相物性差异造成高孔渗分流河道砂体为油聚集优质储层;④断层密集带背形构造构成油富集主要部位。最终建立了向斜区4种成藏模式:①向斜中心深洼区断层密集带背形构造控藏模式;②向斜中心深洼区断层密集带间油选择性充注分流河道控藏模式;③向斜过渡陡坡区反向断层遮挡控藏模式;④向斜外缘缓坡区正向构造圈闭控藏模式。