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。     

构造变形过程中盖层封闭性研究

研究了埋藏-成岩-抬升变形过程中盖层封闭性的演化特点,开展了构造变形过程中盖层破裂实验.认为泥岩在高演化阶段封闭性变差并不具有普遍性,在深埋条件下和构造稳定区,高演化泥岩仍可具有良好的封闭性;构造抬升是盖层封闭性发生破坏的主要因素;力学实验表明,膏盐岩盖层在极小的埋深(1 000 m左右)下就有很强的塑性,其极限强度很...     

被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史恢复方法及其应用

前人研究泥岩盖层封闭性时并没有考虑断裂的破坏程度,且对已被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史的研究目前尚未见到文献报道,而这些问题对含油气盆地断裂发育区油气勘探至关重要.在被断裂破坏泥岩盖层封闭机理及其封闭演化特征研究的基础上,通过比较泥岩盖层断接厚度与其封油气所需的最小断接厚度的相对大小,将被断裂破坏泥岩盖层封闭分为未被断裂破坏和已被断裂破坏泥岩盖层封闭2种,并通过泥岩盖层和断层岩古排替压力恢复,确定泥岩盖层封闭能力形成距今时间、断层岩开始压实成岩距今时间和封闭能力形成距今时间,建立了一套被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史的恢复方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡5号构造被f₂断裂破坏东二段泥岩盖层封闭性演化史的恢复中.结果表明:在L₁、L₃、L₄、L₅、L₆、L₇和L₉测线处,f₂断裂未破坏东二段泥岩盖层封闭,仍是东二段泥岩盖层封闭,其封闭性演化经历了不封闭和封闭阶段,目前具有较强的封闭能力.在L₂和L₈测线处f₂断裂已破坏了东二段泥岩盖层封闭,为f₂断裂断层岩封闭,其封闭能力演化经历了压实不封闭、成岩不封闭和成岩封闭3个阶段,目前也已具较强封闭能力,均有利于油气在东二段泥岩盖层之下储层中聚集与保存.与目前东二段泥岩盖层之下储层中已发现油气分布相吻合,表明该方法用于恢复被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史是可行的.      

泥岩盖层浓度封闭演化特征——以松辽盆地下白垩统泥岩为例

在研究泥岩盖层浓度封闭机理及形成条件的基础上,提出了抑制和替代两种浓度封闭作用。通过其形成及演化过程分析,研究了不同类型泥岩盖层浓度封闭性的演化特征。通过泥岩盖层浓度封闭形成期与气源岩大量排气期的匹配关系分析,探讨了研究泥岩盖层浓度封闭演化特征的意义。以松辽盆地三肇凹陷下白垩统青山口组和登娄库组二段泥岩盖层为例,研究了其浓度封闭演化特征及其在气藏形成中的作用。     

泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化及其研究意义

在泥岩盖层抑制浓度封闭机制及其形成条件分析的基础上,通过异常孔隙流体压力的形成与演化对于泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化规律进行研究,根据异常孔隙流体压力形成与演化建立了一套泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化特征的恢复和预测方法。该方法不仅可以恢复泥岩盖层抑制浓度封闭的形成时期,还可以预测泥岩盖层抑制浓度封闭能力的演化过程,同时还可以确定目前泥岩盖层抑制浓度封闭的演化阶段和预测其今后的变化,将该方法应用于松辽盆地古龙凹陷古11井青山口组和嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭的形成与演化的恢复和预测中,恢复和预测的结果复合实际地质条件,表明该方法用于泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化是可行的。     

辽西凸起南部斜坡带泥岩盖层展布及封烃能力演化过程

辽西凸起南部地层超覆在斜坡带之上,形成大型地层超覆圈闭,其上倾方向靠近物源供给区,砂体极为发育,所以泥质盖层的展布及其封烃能力演化特征成为制约该区油气成藏的关键因素。结合岩性特征和测井响应对其盖层的类型进行了划分,刻画了目的层段盖层类型的展布特征,表明了超覆地层上倾方向泥质盖层与下伏储层的空间配置关系,并基于影响封烃能力的主控因素分析建立的数学模型对泥质盖层的演化特征进行了定量计算。研究表明:(1)斜坡带目的层段泥岩盖层连续展布,能够对下伏砂体形成有效遮挡,储盖组合良好,在砂体分布的构造高部位和油气运移优势通道上盖层类型较好,封烃能力较强;(2)目的层段泥岩盖层以物性封闭为主,东营组沉积期封烃能力的演化受地层温度和压实作用双重因素的影响,自10 Ma(明化镇组沉积期)至今最终在压实作用的影响下形成有效的封闭。     

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。     

琼东南盆地梅山组泥岩盖层封闭性综合评价

通过单井资料统计和沉积相研究,对琼东南盆地梅山组泥岩盖层进行宏观评价,认为盖层岩性以浅海—半深海相泥岩为主,主要发育于北部隆起带与中央坳陷带,侧向连续性好。其最大单层厚度、累积厚度以及含砂量等宏观参数显示,优质泥岩呈现沿北西—南东方向展布的特征。利用测井声波时差和实测岩石样本排替压力之间的关系,计算三亚组一段砂岩和梅山组泥岩的排替压力差,并进行微观评价,认为单井上排替压力差呈凸起高、凹陷低的特点。选取岩性、沉积环境、最大单层厚度、累积厚度、含砂量以及储层与盖层排替压力差作为参数,分别赋予相应的权值和权重,对泥岩盖层封闭性进行综合评价,认为梅山组泥岩盖层综合品质呈规律性变化,表现为北部坳陷低、中部隆起和中央坳陷高的特点,对三亚组发育于北部隆起带周缘的滨海相砂体和发育于中央坳陷带附近的浊积砂体起到了良好的封盖作用。     

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。      

渤海湾盆地石炭二叠系盖层及其沉积控制

在对渤海盆地石炭一二叠系盖层泥岩特征观察的基础上，通过对粘土矿物含量的相对定量分析及孔隙度、渗透率的统计分析，结合沉积控制，评价了该区盖层泥岩的封闭能力：结果表明，渤海湾盆地上、下石盒子组盖层泥岩分布范围广，保存完整，湖泊相和泛滥平原相泥岩具有较好的封闭性，可作为区域盖层，下石盆子组盖层泥岩的孔隙度和渗透率又明显低于上石盆子组，封盖性更好；太原组和山两组的泻湖相和三角洲平原相发育的泥岩也作为局部盖层。泥岩的异常压力封闭是该区盖层研究的重点。     

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。     

岩性圈闭盖层封闭动力学模型及其应用研究

岩性圈闭的泥页岩盖层阻止油气突破的过程是一个阻力克服动力的过程,本文在此基础上建立了岩性圈闭盖层封闭动力学模型及相应的数学模型。该模型认为岩性油气藏中的油气突破泥岩盖层的过程也是一个力学平衡现象,动力包括储集层地层压力、浮力,阻力主要包括盖层地层压力、毛管压力。通过对单井古孔隙度及古埋深的恢复,可以对比成藏期目的层油气突破泥岩盖层的动力与阻力之间的大小关系,定量研究泥岩盖层封闭性演化过程。应用该模型发现,白家海凸起彩43井侏罗系三工河组及西山窑组在侏罗纪末期缺乏有效泥岩盖层,白垩纪末期三工河组中下部存在有效盖层,而西山窑组盖层的封闭能力一般。     

莺歌海盆地莺歌海组二段泥岩盖层封闭性综合评价

通过实测莺歌海盆地莺歌海组二段泥岩盖层的排替压力,建立了盖层排替压力与声波时差的线性关系,进而提出了利用声波时差及地震速度资料求取排替压力的方法。接着,利用测井声波时差和地震速度资料,按等效深度法确定莺歌海组二段下部泥岩盖层的超压分布。综合考虑盖层累计厚度、排替压力、剩余压力、气藏内部压力、断裂对盖层破坏程度和天然气本身性质（比如流动黏度）,提出了盖层封闭能力综合评价指数,并据此对莺歌海组二段泥岩盖层综合封闭能力进行评价。结果表明：莺歌海组二段泥岩盖层封闭能力强的地区分布在乐东区大部、临高区南部及东方区东部到一号断裂之间的地区,一号断裂南段、东方区东部和北部地区则为盖层封闭能力较强的地区,研究区边部由于地层上倾出露地表,盖层封闭能力逐渐减弱。莺歌海组二段泥岩盖层封闭能力中等及以上地区可作为天然气的有效盖层;由现有气藏分布可知,莺歌海组二段泥岩盖层封盖能力良好,中深层的天然气保存条件优越。     

石柱地区建深1井志留系超压顶封层的封闭机制

石柱复向斜地区建深1井志留系地层钻遇超压, 压力系数为1.75~2.00, 且全层段含气.地层中超压形成和保存与盖层封闭的有效性密切相关.在对超压层段泥岩压实特征以及埋藏史、热史、生烃史研究的基础上分析欠压实、生烃、构造挤压及其他增压机制在志留系超压形成所起的作用, 其中早三叠世至侏罗纪末期干酪根和液态烃裂解生气作用引起的流体体积膨胀是本区超压形成的主控因素, 生气作用终止后无重要的增压事件发生.早白垩世以来的构造抬升作用导致大量溶解态天然气从地层水中出溶, 并聚集于孔喉半径较大的粉砂岩层中.志留系顶部超压顶封层中泥岩和粉砂岩频繁出现互层, 因而形成多个含气粉砂岩薄层.垂向上各个气水界面的毛细管作用力具有可叠加性, 增强了顶封层对超压的封闭能力, 使本区志留系地层中的超压保存至今.      

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。     

Open Fissure Folds record coseismic loading and postseismic stress relaxation

Open Fissure Folds hosted by high pressure/low temperature metamorphic rocks of south Evia (Greece) are introduced, their structural and microstructural record is analysed, and a mechanical model is proposed. Open Fissure Folds are preserved as at least two parallel folded quartz–feldspar veins separated by narrow buckled rock columns. The veins originated as tensile cracks that propagated in the middle crust driven by high differential stress. Features diagnostic for Open Fissure Folds indicate that the rock columns represented the layers of high viscosity, and not the veins as consistently reported in many previous studies on folded veins. This record is taken to indicate that buckling of the rock columns initiated after arrest of the fractures and terminated prior to complete vein sealing. Accordingly, mechanical decoupling by open fissures allowed for buckling of the rock columns in response to episodic creep of the host rocks according to stress relaxation, as expected for postseismic deformation in the earthquake cycle. I propose that the parental fractures propagated in response to quasi-instantaneous coseismic loading of the middle crust. Buckling was attributed to transient postseismic creep and stress relaxation. Complete sealing of the veins occurred when stresses were largely relaxed. Each Open Fissure Fold records the stress and strain history of a single earthquake.     

四川盆地下寒武统膏盐岩发育特征与封盖有效性分析

四川盆地下寒武统广泛发育一套膏盐岩,主要沉积于早寒武世龙王庙期。基于四川盆地深井及实测剖面中膏盐岩的识别和统计,发现下寒武统有川南和鄂西两大聚盐区,最厚达690.40m;川南聚盐区西部以含泥含云质石膏岩类和含膏砂泥岩类为主,东部及颚西聚盐区主要为含膏白云岩类。结合前人研究,认为膏盐岩发育于浅水缓坡沉积环境,有潮上萨布哈和缓坡蒸发两类成因。通过对川南聚盐区储盖匹配关系及后期构造与膏盐岩封盖性分析,表明下寒武统膏盐岩与盐下震旦系优质的白云岩储层在空间上具有良好的匹配关系;四川盆地边界大断裂及边界外寒武系的抬升暴露让膏盐岩在盆地外封盖性失效,而在盆地内膏盐岩的封盖性较好。威远气田解剖表明有膏盐岩分布的威远地区成藏,而无膏盐岩分布的资阳地区气藏被破坏,显示了下寒武统膏盐岩在四川盆地油气成藏中具有重要的作用。