基于砂箱物理模拟的断层封闭有效性评价新方法

泥岩涂抹的连续性影响油气跨断层运移,在相似岩性、相似应力条件下,泥岩厚度和断距长度是影响泥岩涂抹连续性的主要因素.本文结合岩芯观察,借助三维定量物理模拟实验对泥岩涂抹的连续有效性进行了研究.结果表明:①泥岩有效涂抹是决定断层封闭性的必要条件,涂抹连续厚度是封闭性评价的重要参数;②受剪切作用在断层带中形成连续的泥岩涂抹油...     

裂陷盆地洼槽演化规律研究——以歧口凹陷西部为例

裂陷盆地中洼槽的演化规律对烃灶的分布及生烃能力具有明显控制作用。歧口凹陷在古近纪经历了两期两向的裂陷活动,洼槽结构较为复杂,裂陷Ⅰ幕,在NW-SE向伸展作用下,形成了多个NE-NNE向洼槽;至裂陷Ⅱ幕,受N-S向伸展作用,NE-NNE向断层活动性逐渐减弱,NE-NNE向洼槽开始萎缩。本文基于控洼断层的空间组合样式及传播方式、洼槽内层序界面的接触关系,建立洼槽演化的3种模式;结合典型地震剖面、地层厚度图、控洼断层断距—距离曲线等相关证据,识别出歧口凹陷洼槽的演化规律。其中,歧南洼槽属于“生长连接型洼槽演化模式”,板桥洼槽属于“固定长度型洼槽演化模式”,而歧北洼槽属于“侧列叠覆型洼槽演化模式”。     

大庆长垣南部白垩纪断裂活动及对浅层气藏的控制

大庆长垣南部包括葡北、敖包塔和葡两3个局部构造.黑帝庙油层的形成与3种不同演化历史断层有关：反转期断裂（Ⅲ犁）、断陷期形成坳陷期和反转期均活动的断裂（Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型）和坳陷期形成反转期活动的断裂（Ⅱ-Ⅲ型）;其中连通气源岩且活动期与大量生排气期相匹配的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型和Ⅱ-Ⅲ型断裂是生物气垂向运移的主要通道,Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂是深部CO2向上运移的主要通道.这些断层均是“似花状”断层组合的边界断层,对倾边界断层控制背斜和鼻状构造形成.数值模拟表明：对倾的气源断层与地层产状的配置关系共同控制天然气运移方向和聚集的部位,由于葡萄花和敖包塔构造西缓东陡,因此天然气主要富集在背斜东翼和背斜之间的断块上.     

幔源CO_2释出机理、脱气模式及成藏机制研究进展

针对幔源CO2如何从地幔岩浆中脱出并进入沉积地层中形成CO2气藏聚集这一关键问题,总结了国内外研究进展和前缘方向。研究表明,地幔深部的碱性玄武岩浆和碱性岩浆才是深部流体和CO2等挥发份大量赋存、渗滤和释出的场所。浅成侵入岩、次火山岩和火山通道等是CO2释放和聚集的有利位置,岩浆期后和岩浆衰弱期的热液活动阶段是CO2大量释放和聚集的有利时期。幔源CO2进入沉积盆地中具有3种脱气模式,即沿岩石圈断裂直接脱气模式、热流底辟体脱气模式和壳内岩浆房-基底断裂组合脱气模式。CO2的固有物化性质决定其运移相态多样,具有运移和聚集过程同步的特征。只有在满足大量的化学消耗及地层水或原油的溶解和耗散之后才能形成CO2有效聚集。幔源CO2成藏和分布主要受岩浆气源体和气源断裂体系的控制。今后,在超临界CO2及其对油气运移聚集的作用、CO2与深大断裂及火山岩的关系、CO2脱气运移机制、CO与常规烃类油气的耦合差异成藏机制等方面仍需要进一步的研究和探索。     

被断裂破坏的盖层封闭能力评价方法及其应用

断层对盖层的破坏主要表现为两个方面:一是减小了盖层的连续封盖面积,二是减小了盖层的厚度。盖层被断层破坏的主要影响因素有断层的断距、倾角和盖层厚度。通过对影响因素研究,提出了盖层有效断接厚度的新概念和计算方法。根据我国部分与断层有关的大-中型气田气柱高度资料,发现了有效断接厚度与所能封闭的最大气柱高度的对数线性关系,并由此提出了评价被断层破坏的盖层封闭能力的新方法。通过对库车坳陷库姆格列木群膏泥岩盖层的应用研究,所得结论与勘探实践完全吻合,证明所提出的评价方法是可行的。     

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.      

逆断层中天然气运移特征的物理模拟

逆断层在活动期时易形成断层空腔,该空腔为天然气的穿层运移提供了畅通的通道,天然气在其中运移具涌流特征。如果断层空腔连通地表,天然气则大部分沿其逸出地表,仅有少量的天然气能注入断层两侧的相邻储层中。进入储层的天然气具有明显的选择性,气体首先向物性好、倾角陡和埋藏浅的储层中注入。如果没有其它动力,仅靠天然气自身浮力作用,断层下盘储层不能或很少能有天然气的注入。当断层处于静止期时,断层空腔消亡,天然气穿塑性层段的运移通道是破碎带中的岩石孔隙,天然气在其中的运移遵循达西渗流规律。天然气在断层带中的运移速度随断层充填物颗粒粒度的增加而呈指数关系增大,随断层倾角的增大呈指数关系增大,随断层充填物中泥质含量的增加呈幂函数关系减小。     

松辽盆地徐家围子断陷断裂活动时期及其与深层气成藏关系分析

为了能够准确地判断松辽盆地徐家围子断陷断裂的主要活动时期及其与深层天然气成藏之间的关系,本文先后利用了同沉积断层活动速率、火山活动期次与断裂活动期次匹配关系、剖面伸展率及构造演化剖面等4种方法对其进行了研究。首先,由同沉积断层活动速率研究结果可知,断裂主要在下白垩统火石岭组、沙河子组、营城组、登楼库组二段、泉头组二段及上白垩统青山口组沉积时期活动。其次,根据火山活动期次与断裂活动时期匹配关系研究得到,断陷期(火石岭组、营城组一段和营城组三段沉积时期)和青山口组沉积时期为断裂主要的活动时期。再次,由剖面伸展率法研究得到,断裂强烈的活动时期为火石岭组、沙河子组、营一段、泉二、三、四段和青山口组沉积时期。最后,通过该断陷LINE1208测线的构造发育史剖面研究可知,断裂的主要活动时期为火石岭组、沙河子组、营一段、营三段、泉二段和青山口组沉积时期。将这4种方法综合起来判定认为,该断陷断裂的主要活动期次有3期,分别对应于火石岭组沉积时期—营三段沉积时期、泉头组沉积中期及青山口组沉积时期。并且将综合判定出的断裂主要活动时期与该断陷源岩的生气史、登二段和营城组火山岩顶部盖层封闭能力形成时期和气藏内天然气的充注时期进行匹配分析。综合研究认为登二段和营城组火山岩顶部2套重要盖层封闭能力形成时期早于该断陷源岩的大量生气期,故盖层并不是天然气成藏的主要制约因素。徐家围子断陷后2期的断裂主要活动时期与深层天然气的主要充注时期相吻合,是天然气向圈闭中运聚的重要时期,且自姚家组至现今断裂活动较弱,这可能是先期形成的气藏得以较完整保存的主要原因。     

塔里木盆地北部中、新生代钻孔岩芯古地磁研究──喜山期岩石重磁化与油气移聚

对来自塔里木盆地北部５口钻井的部分中、新生代沉积岩岩芯样品进行了古地磁研究，通过对重磁化组分和特征剩磁组分与露头样品的比较，确定了井下样品的喜山期严重重磁化；并通过烃类分析和对磁性分选颗粒的扫描电镜观察，发现了与碳氢化合物有关的球形磁铁矿颗粒和具有黄铁矿格架颗粒的球形磁铁矿聚集体，从而认为重磁化与油气移聚相关，据此确认了喜山期的油气移聚．     

塔里木盆地中生代古地磁研究及构造意义

采用主成分分析方法、线性谱法和LINFIND方法,分离了塔里木盆地中生代岩石的多磁成分,并采用岩石磁学和褶皱检验等方法研究了剩磁稳定性．对于塔里木盆地三叠系、侏罗系的岩石其携磁矿物以磁铁矿为主,具有两组次生磁性成分和一组原生剩磁成分;原生剩磁成分的解阻温度为550℃,而两组次生成分的解阻温度分别为175－250℃和300一375℃,可能为生物剩磁和次生氧化形成的剩磁．白垩纪岩石的携磁矿物以亦铁矿为主,同样具有两组次生剩磁和一组原生剩磁;两组次生剩磁分别为现代地磁场的粘滞剩磁和岩石变形过程中形成的构造剩磁．塔里木盆地中生代早期极移不明显,处于一个相对平静时期;侏罗纪至白垩纪盆地则主要表现有一定规模的南移,伴有顺时针旋转运动。盆地白垩纪的古纬度与现在纬度相比,仍存在17°－20°左右的纬度等,这一纬度差是通过白垩纪以后塔里木板块的北向漂移和板块北部造山带的压缩及边界的大型走滑作用来缩小;另外,压实作用也可能是由垩纪磁倾角变低的一个原因。