利用断储排替压力差定量评价断层封闭性——以海拉尔盆地贝尔凹陷贝301区块为例

在贝301区块主干控藏断裂B29号断裂发育及活动历史研究的基础上,通过对断层封闭机理及影响因素的分析,利用不同深度内纯泥岩及纯砂岩实际测得的排替压力,采取内插法,建立了不同泥质含量下排替压力与深度关系图版.根据地静压力与地层埋深关系计算与断点处断面压力等值时的地层埋深,同时根据断裂带中泥质含量的计算,利用图版求得断裂带的排替压力,同理,利用储层的泥质含量及与断面对应储层的埋深,求得储层的排替压力.利用储层的排替压力及与之对应的断裂带中断层岩的排替压力差定量评价了B29号断裂的封闭能力.得到目的层内发育9层储层,与第1、2、3号储层对应的断层岩的排替压力大于储层的排替压力,表明断裂对该3层储层具有封闭能力.与第4-9号储层对应的断层岩排替压力小于储层排替压力,即使有油气运移至此,也会沿断裂渗漏出去,因此断裂对这5层储层不具有封闭能力.该评价结果与油田开发结果基本吻合,证明了该断层封闭性评价方法的可行性.     

断层封闭性定量表征及对油气富集的控制作用

为了厘清LD21油田东盘3个断块平面上、垂向上油气差异富集的原因,从断层封闭的机理入手,建立了工区的埋深泥质体积分数排替压力关系图版,求取了断层岩和储层的泥质体积分数;剖析了压实成岩压力和压实成岩时间对断层岩排替压力的影响,通过计算断-储排替压力差,定量评价了断层的封闭能力;预测了不同油组断层所能封闭的最大油气柱高度,与工区实钻井各油组油气柱高度吻合度高,平均误差9.5%,证实了此断层封闭能力定量评价方法的可行性,最终明确了平面上、垂向上油气差异富集的原因。此外,采用正交试验设计的方法对优选的影响断层岩排替压力因素进行了定量评价,给出了断层埋深、泥质体积分数、断层倾角和作用时间比四因素的显著性排序。     

涠西南凹陷TY油田断层封闭性定量评价

涠西南凹陷低凸起TY油田的块1构造为涠洲组的断块圈闭，高部位F₂断层是成藏主控因素。从断层封闭机理及影响因素入手，综合考虑岩石泥质含量及压实强度，建立了岩石排驱压力与深度和泥质含量的定量关系式，利用该关系式分别计算目标储层和起封堵作用断层岩的排驱压力，对二者大小进行比较，实现定量评价断层封闭性。利用该方法对涠西南凹陷TY油田块1控圈断层F₂的侧向封闭能力进行了分析。结果表明，H1和H2两个目的层对接的断层岩的排驱压力大于储层的排驱压力，具有封闭能力； H3和H4两层对接的断层岩与储层的排驱压力差为负值，不具备封闭油气能力。     

沾化凹陷泥质岩储层中裂缝类型及其成因研究

对沾化凹陷沙三段泥质岩储层发育段及其围岩的岩石组分、结构、构造特征进行了研究,系统地描述了泥质岩储层的裂缝产状及其分布。研究结果表明,沾化凹陷泥质岩储集层为裂缝型储集层,它具有严重的非均质性,按其成因差异,泥质岩裂缝可进一步细分为构造缝、成岩缝、成烃缝3大类6小类。其中构造缝和成烃缝是泥质岩储集层的主要储油空间和渗流通道,断层消失端、断层交汇区以及断层外凸区是泥质岩储层的发育区。泥质岩储集层形成于呈拉伸状态的深湖半深湖相纹层状泥灰岩之中。较高的有机碳含量、适中的混层比和埋藏深度以及优越的地层组合是泥质岩裂缝形成和发育的内因,特定的构造环境是诱发泥质岩产生裂缝的重要外部因素。     

沾化凹陷泥质岩储层中裂缝类型及其成因研究

对沾化凹陷沙三段泥质岩储层发育段及其围岩的岩石组分、结构、构造特征进行了研究,系统地描述了泥质岩储层的裂缝产状及其分布。研究结果表明,沾化凹陷泥质岩储集层为裂缝型储集层,它具有严重的非均质性,按其成因差异,泥质岩裂缝可进一步细分为构造缝、成岩缝、成烃缝3大类6小类。其中构造缝和成烃缝是泥质岩储集层的主要储油空间和渗流通道,断层消失端、断层交汇区以及断层外凸区是泥质岩储层的发育区。泥质岩储集层形成于呈拉伸状态的深湖一半深湖相纹层状泥灰岩之中。较高的有机碳含量、适中的混层比和埋藏深度以及优越的地层组合是泥质岩裂缝形成和发育的内因,特定的构造环境是诱发泥质岩产生裂缝的重要外部因素。     

沾化凹陷罗家地区沙四段顶部至沙三段泥质岩裂缝特征及其影响因素

利用岩心观察、岩石薄片鉴定和扫描电镜分析等技术手段,结合岩相古地理分析和古构造应力场模拟试验成果,对沾化凹陷罗家地区泥质岩裂缝的类型、特征、受控因素以及对油气储集的有效性进行了研究。结果表明,以张裂缝为主的顺层缝的长度、密度和开度大于切层缝,且为烃类的主要储集空间;包括张裂缝和剪裂缝在内的切层裂缝作为主要连通顺层裂缝的通道,很少储油。成岩收缩缝在泥质岩层中是极有利的油气储集空间,特别是在构造裂缝不太发育的地区,由成岩收缩造成的层间缝会成为主要的储集空间。裂缝发育的受控因素有区域构造应力、构造部位及其与断裂带的距离、岩性、岩相、地层厚度、物性、埋深和地层压力。预测研究区地层埋深为2200～3400m,在距离断裂带较近地区、断层转换带、凹陷斜坡坡度突变区、地层厚度和／或砂岩厚度突变区、三角洲前缘亚相、湖底扇相砂体与湖相泥质岩交界过渡带,泥质灰岩、灰质泥岩、油页岩和油泥岩最有可能形成有效的裂缝储集空间。     

黏土岩的成岩作用对毛细管封闭能力的评价——轮南地区石炭系泥岩为例

利用温度、时间、压实、黏土矿物的组成等成岩作用影响参数,构建成岩指数。通过对黏土岩的成岩指数与泥岩的排替压力的良好的相关关系,实现黏土岩盖层的封盖能力评价。特别是对毛细管压力封闭能力的评价。该方法在塔里木轮南地区石炭系泥岩段的应用表明,成岩指数与排替压力之间具有较高的线性相关性,这可以说明从成岩阶段(成岩指数)的拟合来预测毛细管压力封闭能力是有效的。这样可以避免大量的压汞试验就实现对泥质岩盖层毛细管封闭能力的评价,值得推广应用。     

新庄油田南三块断裂带保存条件研究

河南新庄油田核桃园组断块稠油藏埋藏浅,油藏保存条件主要受控于断层的封闭性.根据地层流体对比分析结果,计算断层的断面压力和泥质涂抹系数,结合区域动、静态资料,对油田南三块的断层封闭性进行从定性到定量评价.研究表明,断层处于半封闭状态,在一定程度上受地表渗入水的影响整体保存条件较差,但随埋深的增加保存条件变好.研究区的泥质涂抹系数主要在40%～50%之间,即断层的侧向封闭性中等,油藏的保存条件主要取决于断面压力的大小.断层埋深越大,倾角越小,断面压力越大,导致断层所控制的油藏保存条件也就越好,反之则保存条件越差.     

粘土岩的成岩作用对毛细管封闭能力的评价—轮南地区石炭系泥岩为例

利用温度、时间、压实、粘土矿物的组成等成岩作用影响参数,构建成岩指数;通过对粘土岩的成岩指数与泥岩的排替压力的良好的相关关系,实现粘土岩盖层的封盖能力评价,特别是对毛细管压力封闭能力的评价。该方法在塔里木轮南地区石炭系泥岩段的应用表明,成岩指数与排替压力之间具有较高的线性相关性,这可以说明从成岩阶段（成岩指数）的拟合来预测毛细管压力封闭能力是有效的,这样可以避免大量的压汞试验就实现对泥质岩盖层毛细管封闭能力的评价,值得推广应用。     

沾化凹陷罗家地区沙四段顶部至沙三段泥质岩裂缝特征及其影响因素

利用岩心观察、岩石薄片鉴定和扫描电镜分析等技术手段 ,结合岩相古地理分析和古构造应力场模拟试验成果 ,对沾化凹陷罗家地区泥质岩裂缝的类型、特征、受控因素以及对油气储集的有效性进行了研究。结果表明 ,以张裂缝为主的顺层缝的长度、密度和开度大于切层缝 ,且为烃类的主要储集空间 ;包括张裂缝和剪裂缝在内的切层裂缝作为主要连通顺层裂缝的通道 ,很少储油。成岩收缩缝在泥质岩层中是极有利的油气储集空间 ,特别是在构造裂缝不太发育的地区 ,由成岩收缩造成的层间缝会成为主要的储集空间。裂缝发育的受控因素有区域构造应力、构造部位及其与断裂带的距离、岩性、岩相、地层厚度、物性、埋深和地层压力。预测研究区地层埋深为 2 2 0 0～ 340 0m ,在距离断裂带较近地区、断层转换带、凹陷斜坡坡度突变区、地层厚度和 /或砂岩厚度突变区、三角洲前缘亚相、湖底扇相砂体与湖相泥质岩交界过渡带 ,泥质灰岩、灰质泥岩、油页岩和油泥岩最有可能形成有效的裂缝储集空间。     

三塘湖盆地石炭系火山岩中断层封闭机理研究

三塘湖盆地石炭系火山岩中几乎所有的油气藏都聚集在断层圈闭中,体现了断层对火山岩油气成藏具有很强的封闭能力。研究认为三塘湖盆地石炭系火山岩中断层具有垂向和侧向两种封闭性。垂向封闭性主要取决于断裂中充填物的排替压力,而排替压力大小主要与充填物的成分和充填程度相关。在火山岩中断裂充填物无非火山岩自身破碎的岩屑和泥岩两种,泥岩充填在一定条件下具有很好的封闭性,而单纯的火山岩自身碎屑充填一般不具封闭性。但由于石炭系火山岩受到烃碱流体作用,碱交代所形成的“上硅下碱”的结果使SiO2在局部层段将火山岩自身破碎的岩屑胶结起来,形成垂向封闭。因此,火山岩中断层垂向封闭存在泥质充填和SiO2胶结2种机理。在断层两盘对应火山岩储层内,油气通常呈现“此消彼长”的现象,这是断层侧向封闭性的体现。从引起差异渗透的因素来看,火山岩中侧向封闭存在岩性对接、泥岩涂抹和胶结封闭3种机理。每种机理在不同的地质情况下对火山岩中油气聚集发挥作用。     

隐蔽油藏保存条件研究

影响油藏保存的地质因素主要包括风化剥蚀、差异性抬升和断裂活动.构造油藏由于区域性整体抬升,导致盖层的风化剥蚀,降低了油气的封盖能力.地层油藏的储层和盖层发生了一定程度的倾斜后,相当于其上覆盖层厚度增大,相同的剥蚀量对地层油藏的破坏程度小于构造油藏.岩性透镜体和上倾尖灭油藏多为自生自储型岩性油藏,往往发育在较深的部位,四周被生油岩所包裹,受到构造抬升而遭受剥蚀的程度更弱.对隐蔽油藏而言,差异升降只是造成油藏产状的变化,其中的油气没有因为差异升降而受到破坏.对于构造油藏而言,油气藏形成后,由于差异升降区域倾斜,油气沿抬升了的溢出点外溢,容易造成油藏的破坏.断裂活动可破坏盖层的连续性与完整性,进而影响油藏的保存.当断裂作用只是在一个油藏内部发生,可以使得油气由下部油层向上散失,结果造成油气由一个油层分为多个油层含油.由于岩性油藏大多发育在构造活动较弱的部位,深大断裂一般不发育,断裂活动不会影响到隐蔽油藏的保存.因此,从总体上讲隐蔽油藏的保存条件优于构造油藏.     

火山岩区断层封闭性的综合因子评价方法

基于火山岩区地质条件和断层封闭机制,依据断面正应力法,建立压实成岩断层封闭模式,结合断层面密度差法和断层紧闭指数法,建立岩性对接断层封闭模式。在此基础上,综合考虑断面正应力、断层紧闭指数、断层面密度差以及流体系数等因素,提出火山岩区断层封闭性的综合因子评价方法,并利用该方法评价准噶尔盆地西北缘火山岩区的断层封闭性。结果表明,火山岩区断层封闭性受断层级别的控制,即断层级别越高,综合因子越大,封闭性能越好,所控制的油藏规模越大;反之,断层级别越低,综合因子越小,封闭性能越差,所控制的油藏规模越小。评价结果与实际地质情况具有良好的吻合性,表明火山岩区断层封闭性综合因子评价方法具有较好的适用性。     

大港油田沙一段中部泥岩盖层封闭油气能力和时间有效性

为了研究沙一段中部泥岩盖层在油气成藏中的作用,采用地质统计和历史演化的研究方法对大港油田沙一段中部泥岩盖层发育、微观封闭能力及封油气有效性进行研究。结果表明:沙一段中部泥岩盖层除北大港潜山构造带的南部局部缺失外,全区分布,是油气聚集与分布的区域性盖层。具有较强-强的封闭能力,在东营组中后期和明化镇组中期分别形成封闭低和中储量丰度油气藏的能力,2个时期均早于沙三段源岩的大量排烃期,在时间上封闭油气是有效的,但其目前尚未进入形成封闭高储量丰度油气藏的时期,只能形成封闭中低储量丰度的油气藏。大部分油气藏沙一段中部泥岩盖层排替压力均大于储层排替压力和油气藏剩余压力之和,在能力上封闭油气是有效的,只有少数油气藏剩余压力大在能力上无法有效封闭油气。沙一段中部泥岩盖层封闭油气有效性决定了其下油气富集但储量丰度不高。     

Coalbed methane reservoir boundaries and sealing mechanism

It is important to investigate the coalbed methane reservoir boundaries for the classification, exploration, and development of the coalbed methane reservoir. Based on the investigation of the typical coalbed methane reservoirs in the world, the boundaries can be divided into four types: hydrodynamic boundary, air altered boundary, permeability boundary, and fault boundary. Hydrodynamic and air altered boundaries are ubiquitous boundaries for every coalbed methane reservoir. The four types of the fault sealing mechanism in the petroleum geological investigation (diagen- esis, clay smear, juxtaposition and cataclasis) are applied to the fault boundary of the coalbed methane reservoir. The sealing mechanism of the open fault boundary is the same with that of the hydrodynamic sealing boundary. The sealing mechanism of the permeability boundary is firstly classified into capillary pressure sealing and hydrocarbon concentration sealing. There are different controlling boundaries in coalbed methane reservoirs that are in different geological backgrounds. Therefore, the coalbed methane reservoir is diversiform.     

东营凹陷南坡断块类型及其油气封闭性研究

东营凹陷南部斜坡带沙河街组发育大量顺向及反向断层组成的断块圈闭，处于有利构造背景下的断块圈闭仅部分成藏，因此，断层的地质属性制约了油气封闭的有效性。从断层的各项属性如活动性、断距、砂地比、断面应力、紧闭指数及SGR因子等入手，针对研究区的顺向断块、反向断块及倾向相反的顺反向组合断块等3种主要类型开展封闭性研究。研究表明，高含砂量层系（沙二段）反向断块更易成藏，顺向断块成藏概率较低；中、低含砂量层系（沙四下亚段-孔店组）顺向、反向断块均可成藏，且反向断块更为有利。此外，倾向相反的共轭组合断块研究表明，斜交式比共线式组合断块的封堵性更好，斜交式断块的主控断层及辅助断层满足经验断层封闭参数，该共轭组合断块亦是有利类型。