利用断储排替压力差定量评价断层封闭性方法探讨

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。     

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.     

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。     

牛庄洼陷沙三中亚段浊积岩储层特征及油气富集规律

 综合利用钻井岩心、测录井、试油等资料,通过岩心观察、薄片鉴定、物性测试、流体包裹体分析等技术方法,对牛庄洼陷沙三中亚段浊积岩储层特征、油气分布特征进行研究,总结油气富集规律。牛庄洼陷沙三中亚段浊积岩储层主要为岩屑质长石砂岩,以细砂岩为主,主要发育中高孔低渗特低渗透储层,储集空间类型以原生孔隙为主,次生孔隙较发育;压实作用中等,碳酸盐胶结为主,硅质胶结较发育,长石溶蚀最为常见。储层含油性与物性之间没有明显的对应关系,而是受埋深、地层压力和储层物性的综合控制。平面上油层围绕生烃中心和油源断层呈环带式分布,地层压力高值区与油源断层发育区是油气富集的有利场所。油气富集受烃源岩与储层的空间配置和烃源岩热演化与储层物性演化时间上的配置决定,不同埋深浅部储层不含油,深部储层易含油;相同埋深低物性储层不含油,高物性储层易含油;断层和地层超压发育区储层易含油。     

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。     

铜城地区阜宁期断层封闭性的定量研究

以金湖凹陷铜城断裂带天13块、天33块为例,采用断层泥比率(SGR)方法,有选择地对区内5条控藏断层的侧向封闭性进行了定量评价;同时通过定量计算断面正压力和断裂带填充物中的泥质含量,引入断层垂向封闭因子(Fvs),定量评价区内断层的垂向封闭能力.评价结果表明:该区侧向封闭性较好,垂向封闭性较好-差.通过对断层封闭性的分析判断油气运聚的方向,最终优选出有利的圈闭,并为优选有利圈闭提供新的思路.     

断层对坨-胜-永断裂带中层气藏形成的控制作用

坨 -胜 -永断裂带到目前为止发现了 1 1个中层气藏 ,几乎都与断层活动有关 .为了弄清坨 -胜 -永断裂带中层气藏形成中断层的控制作用 ,通过井与井之间的分析对比 ,并对部分井进行包裹体分析 ,得出以下结论 :1超压流体活动应是坨 -胜 -永断裂带油气运移的主要动力和载体 ;2断层封闭主要为泥质涂抹和断裂破碎带封闭 ;3中层气的甲烷含量高应与运移分异有关     

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。     

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。     

断层对坨—胜—永断裂带中层气藏形成的控制作用

坨－胜－永断裂带到目前为止发现了11个中层气藏，几乎都与断层活动有关。为了弄清坨－胜－永断裂带中层气藏形成中断层的控制作用，通过井与井之间的分析对比，并对部分井进行包裹体分析，得出以下结论：①超压流体活动应是坨－胜－永断裂带油气运移的主要动力和载体；②断层封闭主要为泥质涂抹和断裂破碎带封闭；③中层气的甲烷含量高应与运移分异有关。     

低孔隙岩石中断裂带内部结构及与油气成藏

通过大量的野外露头资料,研究低-非孔隙性岩石内断裂变形机制及形成断裂带内部结构,分析断裂对非常规油气富集的控制作用.研究结果表明:低-非孔隙性岩石内断裂变形机制为破裂作用、碎裂作用和碎裂流作用,分别形成初角砾岩、角砾岩和碎裂岩以及超碎裂岩,前3类断层岩渗透性相对较高,多为流体运移的通道.不同岩性地层内形成的断裂带结构有共性也有差异,共同特征是:伴随位移增加,断裂带逐渐从“一元”结构向“二元”结构发展,一旦大规模断层泥形成,变形集中在断层核上,破碎带宽度不再明显增加.不同的是演化模式的差异,碳酸盐岩压溶作用明显,伴随大量压溶缝形成和生长连接,最终演化成断裂.火山岩特别是凝灰岩中,开始发生断裂变形不形成破碎带,而是先形成断层核.超固结泥岩形成的断裂带开始渗透性增强,伴随断层泥产生,渗透率又会接近母岩.这种差异可能造成断层封闭模式演化及油气富集规律的差异.仅发育破碎带小规模断层、无内聚力的断层角砾岩、碎裂岩以及具有连续断层核的破碎带为典型的高渗透性断层,对非常规储层油气充注起到重要的作用.断层核渗透性决定断层封闭类型及油气富集模式,高渗透性断层核本身不具有封闭能力,主要靠岩性对接封闭,油气通常富集在区域性盖层之下且主要富集在断裂的下盘.低渗透断层核具有很强的封闭能力,油气在两盘均可以富集.破碎带由于大量裂缝发育,成为非常规油气富集的“甜点”区,有些致密气和页岩气富集区沿着断层呈条带状分布.     

巴楚断隆西段古董山构造带断层封堵性与油气成藏的关系

对塔里木盆地巴楚隆起西段古董山断裂带断裂封堵性以及断裂封堵、开启与油气成藏关系进行分析,参考领区色力布亚断裂南段亚松迪油气藏,最终确定该断裂上、下盘油气成藏可能性.研究结果表明:穹塔克-古董山断层上盘断背斜下奥陶统碳酸盐储层(T81～T74),侧向封堵条件差,油气成藏的可能性不大;而断层下盘中下奥陶统储层(T81～T74)在该断层活动期间,纵向不封闭,构成油气运移通道,断层停止活动后,由于其正压力大而使它很快紧闭,加之逆掩推覆,寒武系膏盐岩直接披盖其上,断层封堵性较好,有利于油气藏的保存.     

断层封闭性评价及断圈含油气预测

在全面剖析断层封闭机制的基础上,提出针对不同封闭机制的断层封闭性定量评价方法,明确控制断层圈闭油水关系的控制因素。研究结果表明:断层封闭机制主要是物性封闭和水力封闭,其中物性封闭包括3型5类:即岩性对接封闭、断层岩封闭(碎裂岩封闭、层状硅酸盐-框架断层岩封闭和泥岩涂抹封闭)和胶结封闭。针对不同封闭机制提出3种定量评价方法:基于岩性对接封闭提出的利用Allan图解定量评价断层封闭性方法;基于断层岩封闭提出的利用SGR定量评价断层封闭性方法;基于断层稳定性提出的利用临界流体压力定量评价断层封闭性方法。决定断层圈闭油水分布的关键是断层侧向封闭能力,但成藏期后断层活动也会导致大量油气散失和调整。对于致密储层而言,通常是岩性对接和断层稳定性决定断层圈闭油水分布;而对非致密砂泥互层储层而言,通常是断层岩封闭和断层稳定性决定断层圈闭油水分布。     

冀东南堡凹陷关键成藏时刻主要断裂封闭性分析

近年来对含油气系统的研究表明,控制油气成藏的因素很多,其中断层的封闭性与油气成藏具有密切的关系.本文在对控制断裂封闭性因素进行分析的基础上,认为断面正压力和泥岩涂抹系数是定量评价断裂封闭性的两个主要参数,并对断面正压力的计算方法进行了改进,综合考虑了水平最小主应力的作用效果.运用这种方法对南堡凹陷的主要断裂在两个关键成藏时刻的封闭性进行了讨论,表明断层的封闭性与埋深和区域应力等综合因素具有密切关系;主要断裂垂向上总体下部开启、上部封闭,且Nm期封闭性较强;侧向上基本上保持封闭,且Ed期封闭性较强;指出断裂构造复杂地区以浅部勘探为主,断裂相对简单地区以深部勘探为主,且集中在Ng组和Ed2以下层位.     

车西洼陷南坡油气成藏和富集的主控因素

依据地质录井、岩心压汞测试和地层测试等资料,应用生长断层活动性和封闭性的定量评价、岩石薄片分析和盆地模拟恢复古压力等方法,对车西洼陷南坡油气成藏和富集的主控因素进行定量分析.结果表明:馆陶组沉积期油源断层的活动时间和活动部位控制源上油气藏油气富集程度和宏观分布;研究区形成断层侧向封堵的条件为泥岩涂抹势大于22, 泥岩涂抹因子小于1.5,断层泥比率大于0.73,沙二段底部、沙三上亚段和沙四上亚段达到断层侧向封堵条件;源下油气成藏主要受储层孔喉半径和成藏期沙三段底部剩余压力控制,沙四上亚段储层孔喉半径大于0.24 μm,储层埋深小于4.0 km的沉积有利相带发育区为有利储层发育地区;源下油气藏含油边界附近,在明化镇组沉积末期(距今2 Ma)存在沙三段底部剩余压力与储层排替压力下限的耦合关系,据此预测源下油气藏含油范围为明化镇末期沙三段底部剩余压力大于0.6 MPa的地区.