断层封闭性的研究进展

通过对国内外断层封闭性的研究进展进行了总结,概述了断层封闭性的原理和机理及其影响因素,从定性和定量的角度分析了评价断层封闭性的方法。对其中存在的一些问题,如复杂断块区断层封闭性、断层的力学性质、断层两侧岩性的配置和断层的断距进行了讨论。     

准南地区断层垂向封闭性评价

准噶尔盆地南缘西部地区处于天山山前冲断带,背斜大多被断层切割,存在异常高压,油气藏的形成和破坏与断层的垂向封闭性关系密切。利用断层封闭系数评价安集海构造、独南构造和吐谷鲁构造内断层的垂向封闭性,认为受尊体压力分布等因素的制约,同一地区不同断层的垂向封闭性明显不同,而同一条断层在不同深度段的封闭性也可能截然不同。图3表1参16     

利用地震资料判断断层封闭性的方法探讨

在深入研究断幸亏生及其主要影响因素的基础上,根据对断裂带中岩性影响的分析,定量描述了断裂带填充物中泥质所占百分含量的大泪民春断闰移和被错断泥岩厚度之间的函数关系,并提出了根据断裂带填充物中泥质含量的大小来判断层封闭性的标准。因勘探程度较低地区断层位移和被错断泥岩厚芳难以确定,所以,提出利用地震资料求取断层位移和被错断泥碉厚度,再利用断层填充物中泥质含量的大小判断断层封闭性的方法,针其于松辽盆地黑色     

断层封闭性的定量研究方法

将断层封闭性分为侧向封闭性和垂向封闭性两部分，利用断层两盘砂泥对接概率模拟的方法研究断层的侧向封闭程度，利用断面压力计算法研究断层垂向封闭程度；将两个分析结果组合判断断层的综合封闭能力。该研究可将同一条断层在三维空间上各不同位置处的封闭能力较客观地反映出来，具半定量特点。汤原断陷的断层封闭性实际分析结果正确，证明该方法可信。     

利用声波时差判断断层垂向封闭性

断层垂向封闭性对含油气系统的研究有着重要意义,受多种地质因素的制约,如断层性质、断层面产状、断层面上受所受上覆地层的静压力以及断裂带充填物的性质、成岩程度等。利用声波时差资料研究断层的封闭性主要是根据声波时差曲线与岩石物性的相关性,研究破碎带充填物的性质和受压实情况,为断层的垂向封闭性的判断提供依据。该方法在苏北盆地金湖凹陷断裂带的研究中收到了良好效果。     

盐城凹陷断层封闭性

盐城凹陷断裂发育,断层封闭性评价具有一定的难度。根据前人的研究方法,结合实际地质情况,选取典型断层——盘1断层、盐3断层,应用泥岩涂抹系数建立该区断层侧向封闭性的评价标准值为1.26,根据泥岩塑性变形及破裂所能承受的最大正压力建立断层垂向封闭性有效正压力,区间为10～22MPa.通过对盐城凹陷主要断层的封闭性进行综合评价发现,该区断穿基底——阜一段的断层封闭性具有明显的分区性特点:南部断层封闭性较好,北部断层封闭性差,封闭断层的特征各不相同,与实际地质情况相吻合。     

断层折射与断层封闭性的关系

不同力学性质岩层的内摩擦角不同,使它们的剪裂角不同,在同样力学条件下形成的断层是由许多倾角有差别的小断面折线状连接构成的断裂带,这种现象被称为断层折射。因此,断裂带两侧不同部位的岩层接触紧密程度有差异（可分为５类：挤压的,承载的,滑动的,微张开的,张开的）,导致不同部位断面封闭性的差异（根据断层运动方式和受力情况,定性分为５类：良好,好,较好,较差,差）。认为生长断层封闭性与其位移速率及被错移的岩层岩性有关,生长指数越大越有利于断层封闭;正断层发生反转后,断面封闭性得到加强。图４参１０（王孝陵摘     

断层侧向封闭性与垂向封闭性关系分析

本在深入研究断层侧向、垂向封闭机理及影响因素的基础上，对两之间的相互关系进行了分析，认为两之间相互联系，但要受一定地质条件的制约。当砂泥对接形成侧向封闭时，断层在垂向上也是封闭的；当断裂填充物构成侧向封闭，断层在垂向上也应是封闭的；当泥岩涂形成侧向封闭时，断层在垂向上能否形成封闭，关键取决于断裂填充物的封闭性，如果断裂填充物封闭，断层在垂向上也封闭，反之则开启。     

地层异常压力原因分析

根据地层压力 与静水压力的比值大小,可将地层压力分为异常高压、异常低压和正常压力三种压力状态。根据油藏工程理论,分析了各种压力状态出现的原因。指出,非封闭地层的压力通常都属于正常压力状态,封闭地层若有外来流体进入,则可能出现异常高压现象,封闭地层若被构造运动破碎致使孔隙体积增加,则可能出现异常低压现象。     

断层封闭性分析

断层封闭性对油气勘探与开发具有十分重要的影响,进行断层的封闭性分析具有重要意义.由于断层封闭的复杂性,目前还没有一种能解释各种断层封闭性的通用方法,在断层封闭性分析中存在着一些实际问题.文中分析了断层封闭性的主要影响因素与断层封闭效应之间的关系,提出了封闭性评价中可能遇到却容易被遗漏的问题及解决办法.认为在分析一条断层的封闭性时,首先应确定影响断层封闭性的主要地质因素,然后应用多种资料,采用多种方法进行多方面分析,才能得出正确的结论.     

断层封闭性研究方法评述

断层在油气藏形成过程中起重要作用,因此对其封闭性进行研究显得尤为重要。 研究断层封闭性的方法很多,但还没有一种可适用于所有地区断层封闭性研究的方法,所以需要根据不同地区的基础资料来选取与其相适应的方法,以此来提高结果的可靠性。 全面概述了近几年国内外研究断层封闭性的主要思路和方法,并对这些方法所需的基础资料、关键步骤、优缺点、适用范围和应用效果进行了分析。 断层封闭性研究的定性评价参数主要涉及断裂方向、断距大小及断移地层砂地比等方面;定量评价参数主要涉及断面正压力、泥岩涂抹因子和泥岩流体超压等方面。 目前使用最多的研究方法是以 Yielding 提出的断层泥比率（SGR）为基础,在选取合适的方法后,通过研究区及邻近地区的已知断层来确定所采用方法中的地区参数或评价标准,进而评价研究区的断层封闭情况。     

断裂带的输导与封闭性及其控藏特征

从断裂带内部结构及其封闭、输导性入手,分析了中国含油气盆地断裂带内部结构特征及其对流体的输导、封闭性的影响,认为含油气盆地的断裂上盘诱导裂缝带的裂缝发育,纵向开启相对较好,是输导油气纵向运移的重要通道,有利于上盘上倾方向各种圈闭聚集油气成藏;而断裂的下盘诱导裂缝带的裂缝不发育,横向封闭性相对较好,有利于遮挡油气而聚集成藏。这是反向断层下盘遮挡油气成藏普遍发育,而顺向断裂上盘圈闭泄露油气风险较大的原因。     

断层封闭性研究的现状与问题

从文献分析入手,总结归纳了断层封闭性研究的几个主要方面：封堵模式、封闭性影响因素、封闭性评价方法、存在的问题,在对每一个问题分析的基础上提出了个人看法。封闭性影响因素有很多种,重点论述了断层泥、流体性质及温压系统、岩性配置、断层的组合形式和断层封闭史等;同时对断层的5种封堵模式(岩性配置封堵模式、时间配置封堵模式、主应力封堵模式、泥岩塑性流动封堵模式及排替压差封堵模式)进行了论述;简单介绍了两大类研究方法所包括的主要内容;最后指出了存在的问题。     

构造抬升剥蚀与异常压力形成

根据物理化学原理,建立了完全封闭条件下构造抬升剥蚀后地层流体压力的定量计算公式。公式显示,在完全封闭条件下构造抬升后的地层压力取决于抬升前的地层压力、地层流体的压缩系数、地层流体的膨胀系数、岩石孔隙体积的压缩系数、抬升前后地层温度的变化和剥蚀厚度。根据流体的压缩系数和膨胀系数及岩石孔隙体积压缩系数的特点,经分析认为对于水层砂岩岩体,构造抬升剥蚀趋向于形成异常低压;对于气层,构造抬升剥蚀趋向于形成异常高压。     

准南地区异常地层压力发育特征及形成机理

根据实测渗透层压力数据、计算的泥岩压力纵向分布、预测的不同层位异常压力分布，分析了准噶尔盆地南部砂、泥岩地层异常高压的分布特征。在综合压实曲线的对比基础上，分析了异常地层压力的成因。凹陷内渗透层异常高压非常发育，泥岩的地层压力分布既可与砂岩的实测压力相似，也可出现小于砂岩实测压力的现象，说明砂岩中的异常压力并非全由泥岩的欠压实作用引起。通过综合压实曲线的对比，可以确认不同井处的超压是否主要由压实作用引起。研究区异常压力的成因主要有压实与排水不平衡、构造挤压、高流体势承压、断层对水动力的垂向贯通，在不同地区，这4个因素所起的作用大小有所差别。概括而言，西部地区超压的成因以压实作用为主，东部则与构造挤压、断层活动导致的水动力贯通等有关。     

盖层封闭性研究中的几个问题

对高演化泥岩的封闭性、盖层厚度与封闭能力的关系、盖层的微观封闭机制以及盖层封闭性动态演化定量评价等方面进行了论述.高演化泥岩只要在后期构造改造过程中没有遭受破坏,同样可以具有优质的封闭性能.盖层封闭天然气的气柱高度与盖层厚度密切相关.物性封闭是盖层最普遍的封闭机理,烃浓度封闭不具普遍性.泥质盖层封闭性动态演化可以分建造阶段和改造阶段分别进行定量恢复,建造阶段采用孔隙度-排替压力史法,抬升剥蚀改造阶段采用渗透率-排替压力史法和/或超固结比史法.     

基于三维SGR模型的断层侧向封闭性定量表征——以尼日尔M油田为例

前人对断层封闭性的研究很多,但大多都基于断层受到的正压力大小对其进行表征,而对于断层压实成岩时间这一因素考虑较少。本文定义岩石压实强度,并利用该参数与断层岩的断层泥比率（SGR）值计算断层的排替压力;根据断层岩与储层的排替压力差定量表征断层侧向封堵性,最后将该方法应用到M油田。研究表明,在M油田,SGR值小于11时,断层岩没有封闭能力;SGR值大于40时,断层岩具有很强的封闭能力;介于两者之间时,断层岩SGR值与其能够封闭的最大烃柱高度（H_max）存在线性关系。     

一种改进后的断裂封堵性研究方法——以龙门山冲断带为例

保存条件是前陆冲断带油气成藏的关键因素,其中断层的封堵性能起到至关重要的作用。由于断层两盘岩性对接关系在三维空间上的差异,致使同一断层在不同走向或者不同深度上封堵性存在差异。该文应用改进后的Allan剖面研究断层侧向封堵性,应用断面压力联合断移地层砂地比评价断层垂向封堵性。将同一断层垂向与侧向封堵性相结合,从而实现半定量综合评价。在低勘探程度尤其是无井地区,应用此方法可以初步判断断层封堵性。在勘探程度相对较高地区,可以充分应用勘探资料,将评价结果由半定量向定量化推进。      

断层封闭性要素与封闭效应

回顾断层封闭性研究现状，论述、分析对断层封闭性有重要影响的主要因素(现今地应力、断层类型、断层活动强度、断层两侧储集层接触概率以及断层几何学特征)与断层封闭效应之间的关系。断层与现今水平最大主应力方向的交角越大封闭性越好；水平最大主应力与上覆地层重力联合形成的压应力不小于岩石的抗压强度时断层具有封闭性，该压应力比抗压强度大得越多封闭性越好；扭性断层封闭性最好，逆断层次之，正断层最次；在未断穿盖层的前提下，断层断距越大封闭性越好，近代活动性越小封闭性越好；断层两盘储集岩接触概率越小、泥岩比例越大，其封闭性越好。参16     

盖层、压力封盖和异常压力系统研究

通过对四川盆地川西坳陷中生界非常规致密砂岩气藏的研究,认为物性盖层的遮盖能力不仅取决于其孔隙,还取决于其缝隙及其孔隙水的压力。对辽河西部凹陷第三系油气藏的研究发现,欠压实超压封盖是一种非常有效的封盖,并将盖层分为微孔型、微缝型和欠压实超压型3种类型,提出应用饱和度与对应毛细管压力的比值,即主峰饱压比,作为区分微孔型和微缝型盖层的参数。盖层的孔隙水异常压力常常是由泥岩欠压实形成的,与通常的泥岩遮盖机理并不相同,欠压实泥岩盖层在埋藏浅—中等的地层中具有重要作用,对于浅层气更加重要。微孔型盖岩的发育可以导致封存箱的形成,在埋藏中等—深的地层中最为重要,也是最常见的具封存和遮挡作用的盖岩类型。异常压力系统是具有一定体积的地质体,根据其成因可分为封闭型(封存箱)、滞排型(与欠压实有关的超压带)、顶封滞排型和入侵型4种类型。根据异常压力和压力遮盖封闭研究,勘探的优先目标是一大(体积大)、一高(压力系数高)、一低(压力梯度低)的封存箱或封存包,或者是欠压实滞排超压带压力遮盖闭合区主遮盖面的紧下方,可概括为异常压力系统封存或遮盖聚集油气,也简称为超压封盖油气的理论认识。