超压泥岩盖层中断裂垂向封闭性的定量评价

超压泥岩盖层内断裂能否形成垂向封闭,关键取决于其断裂带内泥岩盖层岩石排替压力的大小,排替压力越大,封闭能力越强;反之则越弱。根据不被破坏泥岩盖层与断层带内泥岩盖层岩石排替压力之间的关系,利用超压使断裂带内泥岩盖层排替压力的改变系数,建立了一套超压泥岩盖层内断裂垂向封闭能力的评价方法,并将其应用于海拉尔盆地乌尔逊凹陷苏仁诺尔断裂在大一段超压泥岩盖层内断裂垂向封闭性评价中,结果得到其均具有较好的封闭能力,较大一段泥岩盖层封闭能力还强,与目前该凹陷南二段油气分布十分吻合,表明该方法用于超压泥岩盖层内断裂垂向封闭性评价是可行的。     

泥岩盖层内断裂垂向封闭油气能力综合评价方法

泥岩盖层内断裂垂向封闭油气能力主要受断层岩排替压力、泥岩盖层断接厚度和下伏储层油气剩余压力的影响,断层岩排替压力越大、泥岩盖层断接厚度越大、下伏储层油气剩余压力越小,泥岩盖层内断裂垂向封闭油气能力越强;反之则越弱。通过确定断层岩排替压力、泥岩盖层断接厚度和下伏储层剩余压力,根据油气在下伏储层剩余压力的作用下通过泥岩盖层内断裂渗滤、散失速度的相对大小,建立了一套泥岩盖层内断裂垂向封闭油气能力的综合评价方法。对海拉尔盆地贝尔凹陷呼和诺仁构造的断裂垂向封闭油气能力综合评价结果表明：油气在剩余压力作用下通过14个测点处大一段泥岩盖层内断裂F1渗滤、散失速度均小于0,表明大一段泥岩盖层内断裂F1垂向封闭油气能力均相对较强,有利于油气在南二段聚集与保存,与目前断裂F1附近南二段已发现大量油气分布相吻合,说明文中方法适用于综合评价泥岩盖层内断裂垂向封闭油气能力。     

断裂对盖层封闭时间有效性破坏程度的研究方法及其应用

为了研究含油气盆地断裂发育区油气分布规律,在盖层封闭时间有效性研究的基础上,通过确定断裂与盖层的封闭能力形成时期,建立了一套断裂对盖层封闭时间有效性破坏程度的研究方法,并将其应用于海拉尔盆地乌北凹陷苏仁诺尔油田F1断裂研究中。研究表明:苏仁诺尔油田大一段泥岩盖层约在伊敏组沉积末期开始形成封闭能力,而F1断裂与大一段泥岩盖层内断层岩封闭能力形成时期约为青元岗组二段沉积时期;F1断裂对大一段泥岩盖层封闭时间有效性破坏程度较高,使原来大一段泥岩盖层封油气较好的时间有效性变成现今断层岩封闭油气较差的时间有效性,不利于油气在其下聚集与保存。研究结果与苏仁诺尔油田油气分布相吻合,表明用该方法研究断裂对盖层封闭时间有效性破坏程度是可行的。     

断层垂向封闭演化史及其研究意义

在断裂垂向封闭机理及评价标准研究的基础上,通过断裂垂向封闭性演化规律及影响因素分析,建立了一套断裂垂向封闭性演化史研究方法.以海拉尔盆地乌尔逊凹陷苏仁诺尔断裂为例,对其在大一段盖层内垂向封闭史进行了研究,得到苏仁诺尔断裂西南部在大一段盖层内垂向封闭于伊敏组沉积末期形成,之后垂向封闭性逐渐增强至今.东北部在大一段盖层内垂向封闭于大二段沉积末期形成,但在伊敏组沉积时期因断裂活动开启,伊敏组沉积末期又开始形成垂向封闭,逐渐增强至今.苏仁诺尔断裂在大一段盖层内垂向封闭性形成时期略晚于南一段源岩大量排烃期,仍可封闭住南一段源岩生成排出的大量油气,有利于油气聚集与保存.这可能是造成该区油气主要沿苏仁诺尔断裂附近分布的一个非常重要的原因.     

苏仁诺尔断裂垂向封闭时空分布及其与油气聚集的关系

对断裂垂向封闭机理、影响因素以及乌尔逊凹陷北部苏仁诺尔断裂的发育、活动史进行了研究,利用断面压力和断裂带中的泥质含量对苏仁诺尔断裂垂向封闭性的时空分布进行了分析。结果表明,苏仁诺尔断裂西南部在830~1800m处形成垂向封闭,而其东北部在640~1580m处形成垂向封闭。苏仁诺尔断裂在大磨拐河组内除东北部的大二段垂向封闭性差外,其余部分均为垂向封闭;在南二段内除Ⅰ340测线以南局部封闭性差外,其余均为垂向封闭;在南一段仅Ⅰ360~Ⅰ420测线之间和X848测线以西地区为垂向封闭,其余地区封闭性差。对苏仁诺尔断裂垂向封闭性的时空分布与油气分布、源岩排烃史关系的研究表明,苏仁诺尔断裂对油气聚集具有两个方面的作用:①断裂垂向封闭纵向分布的差异性造成了油气聚集层位的差异性;②断裂垂向封闭平面和时间分布的差异性决定了油气聚集沿断裂分布的差异性。     

世界低渗透油气田开发技术现状与展望

为定量研究盖层内断裂垂向封闭性,通过断裂带岩石与盖层岩石压实成岩所受压力大小的比较,利用盖层岩石排替压力和断裂对盖层封闭能力的破坏程度系数得到的断裂带内岩石排替压力,建立了一套盖层内垂向封闭性的定量评价方法.该方法可应用于含油气盆地盖层内断裂垂向封闭性的定量评价,在乌尔逊凹陷评价大一段盖层内主要断裂垂向封闭性的现场应用取得较好的效果.     

盖层内断裂垂向封闭性定量评价新方法

为定量研究盖层内断裂垂向封闭性,通过断裂带岩石与盖层岩石压实成岩所受压力大小的比较,利用盖层岩石排替压力和断裂对盖层封闭能力的破坏程度系数得到的断裂带内岩石排替压力,建立了一套盖层内垂向封闭性的定量评价方法.该方法可应用于含油气盆地盖层内断裂垂向封闭性的定量评价,在乌尔逊凹陷评价大一段盖层内主要断裂垂向封闭性的现场应用取得较好的效果.     

乌尔逊凹陷北部苏仁诺尔断裂带在大一段垂向封闭性演化及其研究意义

为了研究乌尔逊凹陷北部苏仁诺尔断裂带在大一段的垂向封闭性演化，在分析其发育及活动特征的基础上，利用断裂面压力和断裂带中泥质含量研究了其垂向封闭性。结果表明，该断裂带在大一段内均垂向封闭，且分布干整个空间。苏仁诺尔断裂带在大一段的垂向封闭性演化分析表明，乌39号断裂和乌76号断裂分别干伊敏组沉积末期和青山岗组沉积早期开始形成垂向封闭性，之后随埋藏深度增加，断裂面压力增大，断裂带垂向封闭性逐渐增强。苏仁诺尔断裂带在大一段内的垂向封闭性有利于油气在南二段的聚集与保存；断裂带的垂向封闭形成时期与烃源岩大量排烃期的匹配关系较好，有利于油气大规模富集成藏。     

断层垂向封闭性演化的定量研究

在断裂垂向封闭机理及其演化过程分析的基础上,开展了断层垂向封闭性演化的定量研究。将断层垂向封闭性演化分为静止期和活动期2个阶段,利用断层面压力是否达到泥岩塑性变形极限,建立了静止期断裂垂向封闭性的定量评价方法;利用最大主压应力与断裂走向之间的夹角大小,建立了活动期断裂垂向开启程度的定量评价方法。以海拉尔盆地苏仁诺尔断裂为例,对其垂向封闭性演化史进行了定量研究,得到苏仁诺尔断裂西南部和东北部垂向封闭性演化明显存在差异,西南部活动开启时间和开启程度均长于和高于东北部,造成南一段源岩生成排出油气的散失量西南部应明显高于东北部,这可能是苏仁诺尔断裂东北部附近工业油气流井明显多于西南部的一个重要原因。     

苏仁诺尔断裂伴生和派生裂缝垂向封闭性形成时期研究

在古裂缝面压力和古镜质体反射率恢复的基础上,对苏仁诺尔断裂伴生和派生的未完全闭合倾斜裂缝和垂直裂缝于大一段盖层内的垂向封闭性形成时期进行了恢复,结果得到未完全闭合倾斜裂缝于青元岗组沉积初期于大一段盖层内开始形成垂向封闭性,与南一段源岩大量排烃期近于同期,对于封闭南一段源岩生成排出的油气是有效的.苏仁诺尔断裂西南部伴生和派生垂直断裂缝在古近纪早期于大一段盖层内处于二氧化硅或碳酸盐第一个沉淀带内垂向封闭,之后二氧化硅或碳酸盐溶解垂向开启,目前又正进入二氧化硅或碳酸盐第二个沉淀带内形成垂向封闭.而苏仁诺尔断裂东北部伴生和派生的垂直裂缝于新近世末期至现今于大一段盖层内才开始进入二氧化硅或碳酸盐第一个沉淀带形成垂向封闭性,不仅晚于南一段源岩大量排烃期,而且封闭时间短,对于封闭南一段源岩生成排出油气的有效性差.     

沿不同时期断裂运移的油气被泥岩盖层封闭所需条件的差异性——以三肇凹陷青一段和南堡凹陷5号构造东二段为例

为了研究含油气盆地下生上储式断裂发育区油气分布规律,在不同时期断裂本身特征及其附近压力条件差异性研究的基础上,对油气沿断裂运移特征及其泥岩盖层封闭运移油气所需条件进行了研究。结果表明,泥岩盖层封闭沿不同时期断裂运移油气所需的条件不同。油气沿活动断裂运移的动力既有地层剩余压力,又有油气本身浮力;以伴生和诱导裂缝为输导通道,孔渗性相对较好,阻力相对较小,易于油气穿过泥岩盖层运移;泥岩盖层封闭沿活动断裂运移油气的条件是断裂在泥岩盖层内上下不连接。而油气沿静止期断裂运移的动力仅为油气本身浮力;以断层岩孔隙为输导通道,孔隙性相对较差,阻力相对较大,不易于油气穿过泥岩盖层运移,泥岩盖层封闭沿静止期断裂运移油气所需的条件是断层岩排替压力大于或等于其下储层剩余压力。     

车古20潜山主要断层垂向封闭性评价

在车古20潜山断层发育及演化特征研究的基础上，通过断层垂向封闭机理及影响因素分析，指出断层面压力和断裂带泥质含量是影响断层垂向封闭性的主要因素，利用抗压模拟实验结果确定出泥岩塑性变形极限，利用断移地层岩性及断距建立了一套预测断裂带砂泥含量的方法，在此基础上，对车古20潜山主要断层在C-P-Es^4垂向封闭性行了评价。除断层F23、F42和F1在298测线及车古203—车古20—车古201井一线不具垂向封闭性外，其余断层在C-P-Es^4皆具垂向封闭性，这是该区油气聚集与保存的重要条件。     

断层垂向封闭的断-储排替压力差法及其应用

为了更准确地研究油气纵向分布规律,在前人断层垂向封闭的断-储排替压力差法的基础上,考虑了排替压力方向对断层垂向封闭性的影响,建立了一套新的断层垂向封闭的断-储排替压力差法,选取歧口凹陷板桥断裂为例,利用该方法对其在沙河街组一段（沙一段）中部泥岩盖层内的垂向封闭性进行了定量评价,结果表明：歧口凹陷板桥断裂在13条测线处沙一段中部盖层内垂向上均是封闭的,可封闭住的最大油气柱高度为2.3~67.1 m,低于以往方法的评价结果,但与目前勘探确定的油气柱高度吻合关系更好,表明该方法用于断层垂向封闭性定量评价是可行的。     

南堡凹陷中浅层盖-断组合控油模式及有利含油层位预测

对南堡凹陷中浅层油气的垂向分布起控制作用的盖层有3套,分别是明化镇组下段泥岩、馆陶组三段火山岩和东营组二段泥岩。由于受到断层的切割,盖层封闭油气的能力受到了不同程度的破坏。通过对各盖层封闭油气的断接厚度临界值进行研究,结合断层垂向断穿层位、平面分布以及活动历史等特点,配合油气纵向和平面分布规律的分析,发现上述3套盖层与断层组合的空间匹配控油模式有3种：①下全封模式,油气有利于在东营组二段盖层之下聚集成藏;②下开中封模式,油气有利于在馆陶组三段盖层之下聚集成藏;③中下有限封盖模式,从下至明化镇组底部皆可能有油气聚集成藏。利用所提出的3种封盖模式,在研究了南堡1-5区块盖层与断层等特征的基础上,对该区的油气有利聚集层位进行了预测,指出f1-3断裂和f2-12断裂控制区域属于下开中封模式,有利油气聚集层位为馆陶组四段、东营组一段及二段以下的各套地层;f4-48断裂控制区域属于下全封模式,有利油气聚集层位在东营组二段盖层之下;f13-1断裂控制区域属于中下有限封盖模式,明化镇组下段盖层之下的所有储层均可能有油气的聚集。提出的模式有效地指导了研究区有利含油层位预测。     

南堡1号构造中浅层油气富集主控因素分析

为了准确定位断裂附近油气藏的空间位置,从油源断裂优势运移通道和被断裂破坏后盖层垂向封闭能力2方面入手对南堡1号构造中浅层横向、纵向油气富集主控因素进行了详细研究,结果表明：①油源断裂有效断面脊作为优势运移通道控制了油气横向富集部位,南堡1号构造中浅层主要油气储量均分布于有效断面脊附近;②火山岩类（脆性）盖层被断裂破坏后垂向封闭能力可用盖层残余有效厚度（H′）来评价,南堡1号构造馆三段火山岩盖层残余有效厚度垂向封闭油气阈值(Ho）约为79～93m,当H′>Ho时,油气主要在盖层下部富集,而当H′相似文献   

油气藏盖层封闭性研究现状及未来发展趋势

盖层直接决定了油气富集规模,大中型油气田盖层岩性主要为泥岩、膏盐岩和碳酸盐岩。近几十年来,盖层封闭性研究在封闭机理与评价方法方面取得了很大进展。不同学者先后提出了毛细管封闭、水力封闭、超压封闭和烃浓度封闭机理,针对不同封闭机理建立了盖层封闭性评价行业标准,在区带评价和勘探目标选择过程中起到重要的指导作用。传统盖层封闭性主要是静态评价,经历多期埋藏-抬升的盖层封闭能力是变化的。金之钧等建立了盖层封闭能力动态演化过程定量评价方法,利用埋藏过程孔隙度-毛细管压力、抬升过程渗透率-毛细管压力关系和OCR定量预测盖层毛细管封闭能力变化过程,为多期构造演化盆地油气富集规律研究提供了合理依据。基于对以上机理和方法的研究,指出断层、构造裂缝和水力裂缝是盖层完整性破坏的关键因素,明确了油气穿越盖层运移条件,为寻找次生油藏提供了思路。断裂和裂缝形成演化过程及其对盖层完整性破坏取决于盖层岩石力学特征,即盖层脆-韧性变形,基于泥岩密度和岩石力学特征建立了泥质岩脆-韧性变形转换判别方法;基于拜尔利摩擦定律和盖茨准则建立了膏盐岩脆-韧性变形转换判别方法,明确了断裂和裂缝在脆性、脆-韧性和韧性盖层中形成演化机理和对盖层破坏作用。现今,盖层封闭性仍有许多问题需要深入探索,包括不同级别盖层对油气保存的影响,宏观地质因素对盖层封闭能力的影响,泥页岩岩石成岩阶段划分及封闭能力动态演化过程,盖层脆-韧性转化及破裂条件定量表征,深层断层对油气输导和保存,盖层完整性定量评价方法等。     

车古20潜山主要断层垂向封闭性评价

在车古20潜山断层发育及演化特征研究的基础上,通过断层垂向封闭机理及影响因素分析指出断层面压力和断裂带泥质含量是影响断层垂向封闭性的主要因素利用抗压模拟实验结果确定出泥岩塑性变形极限,利用断移地层岩性及断距建立了一套预测断裂带砂泥含量的方法在此基础上,对车古20潜山主要断层在c- p- Es4 垂向封闭性进行了评价。除断层F2 Fe和F,在298测线及车古203-车古20- 车古201井-线不具垂向封闭性外,其余断层在c-p- Es+皆具垂向封闭性,这是该区油气聚集与保存的重要条件.