油气运移过程中断层启闭性的量化表征参数评价

在油气勘探决策中,判断断层在油气运移和聚集过程中表现出的开启或封闭性特征十分重要,但一般很难从众多影响断层启闭性的地质因素中筛选和确定有效的最佳参数。以东营凹陷南坡东段王家岗油田为研究区,根据断层两盘储层内是否发现油气及油气藏的成因关系,判识断层在油气运移过程中的启闭性。基于断层带的内部结构特征和流体行为,提出利用断层连通概率评价断层带整体在活动期间作为油气运移通道的可能性。通过典型断层油藏精细解剖,按照一定密度在断层面上逐点进行启闭性判识和统计分析,建立了断层连通概率与各种量化参数之间的统计关系,利用相关系数评价了这些地质参数表征断层启闭性的有效性。研究认为,前人提出的各种启闭性量化参数与断层连通性的关系趋势与定性认识相一致,但反映单一地质因素的参数难以确定断层在运移过程是否作为运移通道,而包含两个或数个地质因素的综合参数,如泥岩涂抹因子（S_GR）、断层面正应力参数的效果明显改善;断层开启系数（F_OI）与断层启闭性的关系最密切,是表征断层启闭性的有效参数。     

平面压降梯度计算原则及其应用

超压作为油气运移的动力条件，其变化速率与油气运移方式存在一定的关系。为定量判识超压盆地中油气运移方式，建立了应用地层压降梯度分析的计算思路与方法，并以渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷为例进行了应用和探讨。以实测压力与单井预测压力为基础，对油气主要运移层系进行了压力分布特征分析，结合超压成因机制分区、沉积相变以及断层发育特征，分别对压力均匀降低区、沉积相变非均匀降低区和断层分割非均匀降低区采用不同的压降梯度计算思路进行计算。渤南洼陷深洼带的压降梯度最高，其次为断阶带、陡坡带以及缓坡带，且垂向连通的断层附近压降梯度较高，定量地解释了在超压控制下油气运移方式的变化特征，从而有效判识油气优势富集的位置。      

油气运移表征参数优选及运移方式判识

为定量判识超压盆地中油气运移动力以及油气运移方式，提出了“油气运移参数变化率”的定义，并以沾化凹陷渤南洼陷为例进行了应用与探讨。研究表明，以油源对比、运移路径判识以及压力分布特征分析为基础，通过优选各类运移表征参数，计算“运移参数变化率”，可以定量确定超压驱动、浮力驱动以及混合驱动所对应的运移参数变化率范围，从而有效地判识油气运移过程中所具有的运移动力构成、运移方式及其作用边界。此方法较好地解决了油气运移方式的量化表征与判识，受控于参数的变化，该方法适用于同源、同路径和同期次油气运移方式的定量判识。受构造背景、油气性质和运移路径差异的影响，在实际应用的过程中，运移参数变化率的判定界限存在差异，量化标准具有地区特定性。      

断层对南堡凹陷潜山油气藏的控制作用

断块型潜山油气藏是渤海湾盆地的一种重要油气藏类型,断层对该类油气藏具有重要的控制作用。为了揭示断层对南堡凹陷断块型潜山油气聚集与保存的作用,利用三维地震、钻井、测井等资料进行断层面形态的刻画、断层封闭性的计算及断层对储层改造作用的分析,重点剖析了南堡凹陷内5条断层对油气的优势运移通道、油气保存、油气的储集空间等方面的控制作用。研究结果表明：①油气的运移方向受断层面形态的控制,汇聚型输导体系有利于油气的运移,且断层面曲率大的部位试油中可获得较高的产能;②成藏期后断层的启闭系数控制着油气的保存及现今的含油气性,潜山顶部的断层启闭系数小于1时,断层纵向封闭好,油气保存条件好,后期含油气性高,大于3时,断层纵向封闭差,油气向浅部运移;③断层改造潜山储层的储集性能主要体现在裂缝的差异性分布,储层的裂缝密度与其距二级断层的距离呈现出较好的负相关性,且在一定程度上储层产能随裂缝密度的增加而增大。     

陆相断陷盆地油气有效输导体系识别——以东营凹陷中央隆起带为例

以渤海湾盆地东营凹陷中央隆起带为例,从油气地化特征、流体性质、油气显示、原油物性等方面入手,总结了断陷盆地油气有效输导体系的判识方法,明确了有效输导体系的分布特征。研究表明,断陷盆地有效输导体系主要受断层"时空有效性"控制,在时间和空间上与输导断层匹配较好的砂体与其共同组成有效输导体系;油气从生油洼陷沿运移通道呈发散状运移,随着运移层位及距离的改变,逐渐向输导断层较强的优势输导部位聚集成藏;靠近生油洼陷切穿烃源岩的二、三级断层的活动时间较长,活动期与成藏时间匹配较好,多为有效输导断层,控制了该区油气的运聚过程和分布规律。      

断层形态及其封闭特征对油气成藏的控制作用

本文通过断层精细解释与三维模拟技术结合应用,分析油气优势运移路径,建立充注层优选模式,进一步细化、深化油藏动力学理论研究。三维模型显示断层面形态存在多样化,整个断面对储层的封堵性也存在差异,针对断面三维要素及流体运移势能特征分析,研究断层疏导油气的最优势通道,并通过断面封闭性分析论述断层对油气向储层注入的控制作用。油气运聚成藏过程受断层面形态及其横向封闭、开启状态控制,油气在势能约束下沿断层面优势路径向上运移,只有路过储层处于开启段,为油气充注入口,且势能较入口低的位置也存在开启段,为储层流体出口,在势能差的作用下,油气才会规模性的进入储层,油气在密度差异作用下向构造高部位聚集成藏,建立了断层开启段组合、油气优势运移路径沟通的"高势进,低势出"油气充注模式。本次研究创新性对断层面结构要素开展三维研究,应用流体势分析方法,识别出断层疏导油气的优势路径,同时提出"高势进,低势出"的油气充注模式,对油气勘探开发具有重要的指导意义。     

东濮凹陷兰聊断层对油气成藏影响

本次研究从兰聊断层的演化特征入手,分析兰聊断层对沉积的控制作用,获得兰聊断层下降盘烃源岩与储层发育情况。兰聊伴生断层的性质,成为油气运移通道。对兰聊断裂的结构作封堵性分析,以确定兰聊断层对油气聚集的控制。     

廊固凹陷大柳泉地区断层侧向启闭性评价及成藏模式

为揭示廊固凹陷大柳泉地区油气分布规律,在明确源岩、输导断层、沉积砂体等成藏条件的基础上,依据典型井断面区域最小SGR(断层泥比率)值与试油结果的耦合关系,确定断层侧向封闭油气的下限值,以此分析断层侧向启闭性及油气成藏模式。研究表明,大柳泉地区地层厚度及埋深稳定,断层活动期次相近,断层启闭性主要受断层岩泥质含量影响,压实成岩程度影响不明显,沙三下亚段断层侧向封闭油气的SGR下限值为29%,与油气分布规律相吻合。断层两侧地层泥地比、压力系数及油/气水界面变化趋势均与评价结果一致,验证了该方法的可行性。通过对各成藏条件的分析,明确大柳泉地区的成藏模式为:沙三下及沙四上亚段源岩生成油气沿输导断层发生垂向运移,受上覆盖层遮挡后,向砂地比大于18%的目的储层侧向分流,油气沿断—砂输导体系不断向上调整,直至遇到侧向封闭断层、背斜圈闭或不整合面即可形成油气聚集。     

沾化凹陷东部地区构造应力场分析及其应用

根据沾化凹陷东部地区现今构造形态,从理论上研究了其古,今应力场的变化规律;应用构造物理模拟实验,分析了该区的构造演化史及其断层和裂缝的发育规律,认为现今应力场对断层封闭性及油气分布均有较强的控制作用,该区近东西向断层侧向封闭性较差,有利于油气的垂向运移,南北向断层封闭性较好,对油气在深部,尤其是在古潜山中聚集较为有利,北东,北西向断层封闭性及对油气成藏的控制作用介于二者之间,该区的勘探成果也证实了这种认识。     

断层封闭性研究方法

断层在油气运移成藏过程中起双重作用,断层开启为油气运移提供通道,断层封闭为油气藏形成提供遮挡,因此评价断层封闭性对油气勘探开发意义重大。目前研究断层封闭性方法很多,归纳统计可分为岩性角度、力学角度、流体性质、流体包裹体与综合评价五大类。该文选取这五大类断层封闭性研究方法和部分专家的研究实例,详细阐述各类方法的原理、特点以及应用情况,系统总结断层封闭性研究方法,有助于正确评价断层封闭性。     

柴达木盆地尕斯断陷断层封闭性及其对油气运聚的作用

影响断层封闭性的主要因素包括:断层的活动性、泥岩涂抹系数、断层两盘的岩性对置关系、断面压力与泥地比的关系。将这4个主要影响因素作为评价参数,结合盆地构造演化,综合研究了柴达木盆地尕斯断陷内断层的垂向、侧向封闭性和封闭史。结果表明,柴西地区断层的封闭性在时空上存在着较大的差异性,并在油气运聚过程中起到不同的作用:当断层作为油气运移通道时,可以连接源岩和圈闭,并且控制着油气在垂向上的运聚层位和运聚时期,如Ⅶ号、Ⅺ号等断层;当断层作为遮挡体时,控制着油气聚集圈闭的形成,如乌南断层;断层活动开启还会引起油气藏的破坏和油气的再分配,如油砂山、南翼山地区的断层。     

准噶尔盆地红车断裂带多源多期油气成藏控制因素及有利勘探方向

准噶尔盆地红车断裂带紧邻沙湾凹陷,成藏条件极为有利,勘探潜力巨大,但不同阶段油气混杂分布,不同区带成藏控制因素认识不清,制约了该区块下一步油气勘探与开发。通过油源生物标志化合物对比、烃类流体包裹体分析及地震资料等研究,对红车断裂带的油气源、成藏期次、成藏主控因素及有利勘探方向进行了探讨。研究结果表明：红车断裂带原油可以划分为4类,主要来源于风城组和下乌尔禾组烃源岩;天然气可以划分为5类,来源于石炭系、佳木河组、风城组和下乌尔禾组4套烃源岩。红车断裂带油气藏具有“两期原油充注、晚期干气侵入”的成藏特征,第一期为晚三叠世-早侏罗世成藏期,第二期为早-中白垩世成藏期,晚期成藏（干气侵入）发生在晚白垩世之后。红车断裂带油气藏受四大成藏因素控制：多套烃源岩为油气成藏奠定了物质基础;断裂与不整合为油气运移提供了输导条件;断裂封闭性与构造演化差异控制了油气复杂分布;保存条件差导致研究区天然气难以大规模成藏。在此基础上,建立了红车断裂带北段、南段多源多期油气成藏模式。以该研究认识为指导,指出斜坡区和断裂带下盘以及南段深层是研究区下一步有利勘探方向。     

川西龙门山前缘主要断层封堵性评价

川西龙门山前缘地区是上三叠统的生烃中心，具有良好的生油气条件，油气圈闭保存条件对油气成藏显得尤为重要。川西龙门山前缘带发育多条断裂带，区内油气圈闭与断层发育密切相关，研究区主要断层的封堵性是油气成藏条件的重要方面，特别是影响制约了须家河组气藏的油气富集及保存条件。断层封堵性研究对于揭示该区的油气成藏机理及确定下一步的勘探方向具有重要意义。在对研究区主要断层发育及演化特征、断层封堵机理及其影响因素进行研究的基础上，重点对断层封堵性参数的计算方法进行了深入的分析，并结合研究区主要断层现有资料，对断面压力及断裂带填充物中泥质含量两个参数进行了计算，并编制程序绘制成图，对主要断层的封堵性进行了定量评价。结果表明，该区主要断层在须家河组地层具有良好的封堵性，能有效的封闭油气，有利于须家河组气藏的聚集与保存。     

断层对油气的相对封闭性和绝对开启性分析——以准噶尔盆地西北缘八区—百口泉区二叠系油气特征为例

通过对准噶尔盆地西北缘八区—百口泉区夏子街组和风城组断层油气藏油气特征的分析,探讨了断层的封闭性与开启性。对于断层油气藏来说,油气特征在平面上的差异与断层封闭性有密切关系。封闭性好的断层油气藏由于油气重力分异作用,从油气藏底部到顶部,原油溶解气和天然气中甲烷等轻组分含量将不断升高,原油密度和粘度会逐渐降低。而封闭性差的断层油气藏越靠近断层,轻组分越容易散失,从油气藏底部到顶部,原油溶解气和天然气中甲烷等轻组分含量将不断降低,原油密度和粘度逐渐升高。不同断层油气藏的各种成藏条件相同时,由于断层封闭性不同,油气总体特征发生变化。研究区断层油气藏上倾部位的断层在不同部位封闭性有差异,断层基本都有不同程度的绝对开启性,而封闭性是相对的。通过对比分析认为八区夏子街组和风城组油气藏的断层封闭性要好于百口泉区。     

准噶尔盆地西北缘红山嘴油田地层水特征与油气藏聚集关系

通过对准噶尔盆地西北缘红山嘴油田地层水平面分布特征和垂向变化规律的研究,揭示了该油田油气运移、聚集规律。红山嘴油田原油来自二叠系风城组和乌尔禾组,原油沿着不整合面和燕山期构造运动形成的近南北向断裂带,从东南向西北方向运移。从油气藏的分布特征和地层水的化学特征对比中得出,地层水的保存环境直接指示了油气藏的成藏环境;地层水所指示的封闭环境,均有良好的油气藏发现。燕山期构造运动断开了红山嘴油田石炭系至白垩系。通过断层两盘的地层水特征对比,发现燕山期运动后所形成的南北向断裂带处于开启状态,红车断裂带北段油气藏封闭性差,出现油气散失;通过原油密度分布与饱和烃气相色谱关系研究,得出红车断裂带北段经过水洗和生物降解后形成红山嘴稠油区。红车断裂带南段,由于白碱滩组巨厚层泥岩盖层的封盖作用,油气藏保存条件较好;在近东西向断层遮挡等情况下,形成了良好的断块油气藏。     

莱州湾凹陷中央构造带断层活动性及其控藏作用

莱州湾凹陷中央构造带油气藏分布具有"纵向上分层,平面上分带"的特征。为研究同一构造带上油气藏分布差异性,利用前人对断层封闭性评价的方法对莱州湾凹陷中央构造带上控藏断层的封闭性进行了系统评价,并采用了地球化学手段和盆地模拟手段将构造演化史与其油气成藏史相结合,厘清了莱州湾凹陷中央构造带的油气成藏规律。研究结果表明:断层活动史与油气充注过程相匹配是莱州湾凹陷中央构造带油气成藏的关键因素,早期活跃的断层活动有利于油气的向上运移聚集成藏,晚期活动较弱的断层相对利于油气的保存;不同断层封闭性的差异导致了油气藏平面上分布的差异性,同一断层垂向封闭性的不同控制了油气纵向的分层性。在勘探过程中应结合断层的封堵性来确定勘探目的层位,降低勘探风险。     

复杂断块地区油气富集规律探讨

对于中国东部广泛发育的复杂断块油气田，从断裂与断层的研究入手，结合渤海湾盆地的东营凹陷，探讨复杂断块油气藏的油气富集规律。重点论述了断层封闭性、断裂活动特征、构造样式及其导致的油气富集模式，并结合复杂断块油气藏的运移、聚集等成藏控制因素，揭示此类油田油气成藏规律和油气分布特点。     

塔中地区奥陶系油气充注特征及运移方向

油气充注特征及运移方向对于确认塔中地区奥陶系有利富集区至关重要。通过现有油气勘探成果、断裂体系特征等资料,利用常规测井、地震及地球化学等多种方法,对研究区目的层油气充注特征及运移方向开展深入研究。结果表明,塔中地区多期充注的原油与天然气均通过11个油气充注点注入奥陶系储层,进而沿NW-SE向发生局部运移,11个油气充注点均位于NW向逆冲断裂与NE向走滑断裂纵切形成的断裂交汇部位。油气点状充注特征及NW-SE向局部运移控制了原油与天然气相关参数的分布：靠近油气充注点,油气性质出现异常分布,自NW-SE向异常逐渐减弱,表现为随着距油气充注点距离的增大,油气充注强度变小,原油密度逐渐增大,原油Ts/（Ts+Tm）指数、金刚烷指数（MDI）、TMNr指数、TeMNr指数逐渐减小,天然气干燥系数、气油比、油气产能逐渐减小,天然气甲烷碳同位素逐渐变轻。塔中地区奥陶系油气充注特征及运移方向研究表明,研究区目的层下一步油气勘探应更多聚焦于北部斜坡带西部,尤其是断裂交汇部位的上倾构造部位。     

高邮凹陷真武—吴堡断裂带断层封闭性综合评价

高邮凹陷是苏北盆地勘探程度最高、含油潜力最大的凹陷。为揭示断层作为油气垂向运移通道与侧向遮挡在油气成藏与分布规律中起到的关键作用,文中应用岩性对置和泥岩涂抹2种方法对断层封闭特征进行了综合研究。结果表明,在区域盖层较厚、断层断距较大的情况下,岩性对置是影响高邮断层封堵性的关键因素;在断层两侧岩性对置封堵较差的情况下,泥岩涂抹直接决定了断层的侧向封堵性。定量计算表明,断层泥比率(SGR)大于0.65,断层具有封堵性,并且断层封堵性与SGR值的大小成正比。