断层带与裂缝关系研究进展

通过对近年来众多学者对断层带与裂缝形成机制、特征、油气运移等方面大量的文献调研得出:断层带两盘裂缝发育程度存在差异,不同力学性质的断裂带两盘裂缝发育相差较大,不同岩性的断层带裂缝发育程度不同,断层带产状对裂缝发育程度也有影响.近年来的研究成果主要在定性的基础上对断层带和裂缝关系进行研究,但对两者的关联性的定量研究相对比较薄弱,随着数值模拟和物理模拟的不断完善,多种手段综合运用将会是断层带与裂缝今后研究的一个趋势.     

准噶尔盆地南部红雁池断层结构特征与垂向输导油气模式

研究准噶尔盆地南部地区断层的结构特征及对油气垂向输导的影响。基于野外调查、地质与地化资料,精细刻画了断层结构;结合油源对比和油源期次分析,确定了红雁池断层结构与油气垂向输导模式。红雁池断层具有滑动破碎带、主动盘诱导裂缝带、被动盘诱导裂缝带等3个结构单元。其中滑动破碎带由各种断层岩组成,裂缝发育但基本全充填;主动盘诱导裂缝带、被动盘诱导裂缝带内裂缝发育,部分充填,原岩结构保留。断层内曾发生4次较大规模的流体活动,油气主要来自断层下伏的中二叠统源岩,大规模油气运移主要发生在第三次流体活动时期。油气运移前,断层滑动破碎带大部分已封闭,主动盘诱导裂缝带是断层垂向输导油气的优势通道,靠近滑动破碎带处是优势部位,被动盘诱导裂缝带是次要通道。     

塔中地区新近纪构造作用下寒武系应力场模拟与裂缝预测

根据塔中地区地震资料解释的断裂体系、上下寒武统顶底界面构造图和6 口钻井裂缝特征等资料, 在对塔中地区寒武系岩石力学进行测试的基础上, 考虑断裂对裂缝形成的影响, 采用三维有限元法对新近纪构造作用下塔中地区寒武系的构造应力场进行模拟, 并将模拟结果与塔中地区钻井统计的构造裂缝面密度进行匹配, 得到塔里木盆地寒武系的构造裂缝发育分布情况。结果显示: 断裂对裂缝的影响明显, 靠近断层或位于断层交汇处的构造裂缝发育, 裂缝在断层的一盘发育, 在另一盘则相对不发育; 膏岩层对构造应力的传播有一定程度的阻碍作用, 盐上的寒武系上统较盐下的寒武系下统构造裂缝发育, 盐间的中寒武统构造裂缝则相对不发育。     

正断层伴生裂缝物理模拟实验研究

断层伴生裂缝是重要的油气运移通道和储集空间类型,实验室进行了正断层与其伴生裂缝形成的物理模拟实验。结果表明,伴生裂缝主要发育于断层面两侧,距离断层面越远,裂缝密度变小,其中上盘（主动盘）裂缝发育较下盘（被动盘）密集。裂缝的形成演化可以划分为3个阶段：①当断层断距较小时,在断层顶底部应力集中区产生微裂缝;②随着断距增大,沿断层面出现几组微裂缝,同时裂缝的发育范围向断层两侧扩展;当断距增大到一定程度时,剪切带中微裂缝扩展、连通形成大裂缝并发展成断层;③随着断距进一步增大,断层面上形成塑性涂抹,裂缝数量无明显增多。岩层厚度、断移速率、岩性变化、距断面距离等因素对裂缝发育均有一定的控制作用。     

黑山窑村剖面碎屑岩地层断裂带内部结构特征

通过对河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇黑山窑村剖面太原-山西组碎屑岩地层断裂带的野外观测,结合了国内外学者对断裂带内部结构的认识,精细描述和测量了该剖面露头区的主断裂带内部结构特征。该区域断裂带内为由断层核和破碎带所组成的"二元结构",断层核发育光滑的滑动面、无内聚力的断层角砾岩及破碎强烈的断层泥,也可观测到构造透镜体及"砂岩涂抹"现象。断层两侧上下盘破碎带中发育的裂缝程度不对称,上盘裂缝规模及数量较下盘偏大。野外精细描述碎屑岩断裂带内部结构可为研究碎屑岩内断裂变形机制、流体聚集和运移提供重要的理论依据。     

车排子地区石炭系挤压逆冲构造区断层共生裂缝发育程度定量表征

在准噶尔盆地车排子地区多期挤压逆冲构造背景下,石炭系火山岩断裂伴生大规模构造裂缝。综合利用岩心、薄片、成像测井和地震等资料,对车排子地区石炭系断层共生裂缝的发育程度进行定量化表征及预测。研究结果表明:与逆断层伴生的高角度剪切缝和扩张裂缝是石炭系发育的主要裂缝类型,构造裂缝的走向、倾角、密度及张开度等参数与断层密切相关;研究区断裂级别可划分为Ⅰ~Ⅲ级,通过建立断层共生裂缝密度分布函数,得出3类断层对裂缝发育的控制范围分别为5.5、3.0、0.9 km。在充分考虑不同级别断层对裂缝发育控制作用的基础上,采用统计和回归分析的方法定量分析石炭系断裂强度,通过全区断裂信息维到裂缝信息维的转换,最终实现对车排子地区石炭系断层共生裂缝发育程度的精细刻画和定量表征。     

泾河地区中生界致密油藏天然裂缝发育主控因素及模式

研究鄂尔多斯盆地南部泾河油田长8油藏天然裂缝的发育主控因素及模式。通过野外露头、岩心、常规测井和成像测井资料,开展井剖面天然裂缝的识别。在数据的处理上,利用单一变量法分别对比工区内断层和裂缝的力学性质、统计裂缝发育指数与相邻断层距离的关系、不同岩性中裂缝的发育情况、裂缝发育指数与砂地比的关系、长8地层的构造曲率与裂缝发育指数的关系,结果表明:断层伴生2组共轭剪切裂缝,只有一组较发育,这些裂缝离断层越近,裂缝发育指数越高;随着泥质含量的增加,岩性逐渐向泥岩转化,天然裂缝的发育程度逐渐降低,平面上看,天然裂缝多发育在砂地比值较高的地方;构造曲率越大,天然裂缝发育的程度越高。泾河地区长8段裂缝发育的主控因素为岩性、构造变形和断层。其中断层对裂缝发育的影响表现在裂缝发育指数随断层距离的增加而减小,并且为控制裂缝发育的最主要因素;岩性中的脆性成分越高,裂缝越发育;构造变形程度越高,构造张裂缝也越发育。     

断裂对石马山地区岩溶发育的控制

为了明确不同性质断裂对岩溶发育的控制规律,以石马山地区为例,通过野外地质考察,采集断层、裂缝、溶洞及溶缝相关地质参数和图像数据,并辅以三维激光扫描技术,结合前人研究分析研究区断裂发育特征和岩溶发育特征,探讨不同性质断裂控制下岩溶发育的特点和规律,并建立相应的断裂控岩溶发育模式.结果表明:压性断层沿着上盘裂缝带可形成一定...     

火成岩油气储层构造裂缝发育程度预测研究

通过对商741断块火成岩取心中裂缝发育特征及该区断裂系统的分析认为,构造裂缝的发育程度与断层密切相关,断面率可定量描述断层的发育程度。断面率为断层断面的面积与研究区面积的比值,断面的面积与研究区面积易于测量,进而可以通过对研究区内已知井点的裂缝发育程度与断面率的关系,并依据断面率的分布特征预测裂缝的相对发育程度。依据提出的断面率计算方法,对商741断块沙三中断面率分布特征进行了分析,并综合断面率与裂缝发育程度的相关性分析结果,认为研究区内有利的裂缝发育区为研究区北部、西部和东南部的商742—商745井区、商741—商74井区和商747井区的3个区域。     

利用分频相干技术检测页岩裂缝发育带

页岩储层具有低孔低渗的特点,裂缝及其发育程度是决定页岩气藏品质的重要因素。采用分频相干技术对页岩储层进行裂缝检测:对原始的地震数据体进行分频处理,对分频后的单频地震数据体进行相干性计算,得到单频相干数据体,选取优势频带采用主成分分析(PCA)对单频相干数据进行重构,得到分频重构相干属性,并应用于页岩的裂缝发育带检测中。实验结果表明,不同频率尺度下的单频相干属性反映了不同尺度的断层、裂缝特征,而分频重构相干属性则更加直观地反映了研究区不同尺度断层、裂缝的整体特征。利用分频相干技术实现了页岩裂缝发育的精细描述与刻画。     

风化店火山岩油藏裂缝识别研究

通过岩心观察，风化店火山岩油藏属于裂缝性油藏，发育有４种成因、３种产状的裂缝。经过岩心资料与测井资料的对比分析可知，裂缝在常规测井曲线上具有明显的可识别特征，并据此逐井对火山岩储层重新进行了划分。利用常规测井曲线研究了该火山岩储集体中主要裂缝发育带、次要裂缝发育带的分布规律；并通过电导率异常检测研究了裂缝发育方向。结果表明，该火山岩体中的构造裂缝主要受断层控制，裂缝带主要沿断层展布。     

断层两盘岩性配置关系及断层的封闭性

断层一般不是一个简单的面,而是由一系列破裂面或次级断层组成的带,这与断层两盘岩性配置原理的假设有很大的差别.依据断层特征,分断层面和断裂带2种类型讨论了岩性的配置关系,进一步结合断层两盘的岩性、排驱压力及断距,划分了12种岩性配置模式.对营32断层岩性配置关系的研究发现,不同砂层组的岩性配置有很大差异,其中1砂层组岩性配置最好,8砂层组岩性配置最差,这导致纵向上断层不同部位封闭程度有很大不同.沿断层走向,从北向南断层的断距逐渐变小,这必然增加了同一储层的砂岩在断层两侧相配置的概率,岩性配置由北向南变差,因此营32断层两侧的剩余油挖潜应侧重于断层的北段.     

松散层下开采次生小断层影响工作面突砂机制——以山东省横河煤矿1931W工作面突砂事故为例

为研究松散层下开采次生小断层对工作面涌砂的影响,以山东省横河煤矿1931W工作面突砂事故为例,采用ANSYS有限元数值模拟方法,分析次生小断层对采动裂隙带高度发育的影响,根据模拟结果及流砂突出事故,对顶板流砂突出的机制和条件进行研究,得出在煤层开采过程中导水裂隙带受断层影响的一般规律,认为工作面推进过程中存在断层情况下,导水裂隙带最大发育高度和破坏程度会受到影响,导致其发育高度增大,引发涌水突砂事故。     

磨溪-高石梯区块断层对裂缝分布的控制作用

为了查明磨溪-高石梯区块断层展布与裂缝分布特征，以地质力学理论为指导，利用地震、测录井、岩芯及相关实验测试资料，识别不同断层类型，划分断层级别，开展裂缝定量预测工作，建立断层与裂缝分布关系模式。结果表明，磨溪-高石梯区块断层在纵向上规模大，延伸长，断开层位多，具有明显的分层性，可划分为3个构造层，且在平面上具有显著的分区性和分带性。不同规模、走向及性质的断层对裂缝的分布影响显著，裂缝密度普遍在1.5~5.0条/m，最高为7.0条/m，高值区主要分布于断层及其周缘。裂缝开度在断层发育带最高可达3 mm。磨溪-高石梯区块是一套断层-裂缝共生系统，主断裂控制次级断裂及裂缝的发育，次级断层控制局部裂缝发育。     

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.     

模型正演在断层阴影带内构造研究中的作用

陆丰A构造为发育在古隆起背景上的断块构造,由南、北两条断层夹持,位于断层的上升盘,其主块处于两条断层组成的断层阴影带内部,在断层阴影带内地震剖面呈现“上拉”和“下陷”的反射畸变,使得构造存在很大不确定性。为解决这个问题,需要采用正演的手段对构造畸变进行恢复。为此,建立了一系列地质模型进行正演模拟,尝试恢复真实地下构造。分析认为,造成断层阴影区构造畸变的根本原因是断层两盘的速度变化,断距、倾角是影响下伏地层地震反射的主要控制因素。最后,通过研究模型正演结果及实钻井资料,找出了构造畸变的规律,恢复了陆丰A油田ZJ_1A层顶面构造。     

逆断层伴生裂缝发育特征及成因分析——以秦皇岛鸡冠山为例

以秦皇岛鸡冠山断层露头附近的裂缝作为研究对象,通过露头观察和成岩矿物分析,研究了断层附近裂缝的发育形态特征,并结合区域地质构造背景探讨了裂缝的成因机制。研究发现:鸡冠山露头逆断层上盘的裂缝密度明显大于下盘,在同一水平方向上,裂缝条数随着与断层破碎带距离的增加而减小,裂缝长度随着与断层的距离出现先增加后减小趋势;裂缝类型以构造缝为主,其成因主要受构造主应力控制,靠近断层以发育共轭剪节理缝为主,随着与断层距离增大,主要发育单一近直立方向的高角度缝。建议把花岗岩储层中上部作为主要油气探勘对象。     

砂泥互层地层断裂带结构特征及控油作用

通过露头区解剖、三维地震解释、测井曲线识别、岩心观察和薄片鉴定,对松辽盆地杏北油田葡萄花油层砂泥互层地层断裂带内部结构特征进行研究;建立基于测井曲线综合响应的断层破碎带厚度预测模型,进而探讨断裂带结构特征对断层边部剩余油富集和开采的控制作用。结果表明:断裂带由断层核和破碎带两部分组成,其中断层核发育泥岩涂抹的分段生长结构,破碎带发育破碎、滑动和变形3种特征;断层垂向上在葡Ⅰ4小层发生分段,造成系统取心井钻遇3个断点,其中断点1发育砂岩变形带的断层端部破碎带,断点2发育泥岩涂抹的主断层核,断点3发育泥质角砾岩和方解石充填泥岩裂缝的次断层核;断层面两侧随着距断层核距离增加破碎带微构造密度和碳酸盐含量逐渐降低。     

断层附近裂缝发育特征及成因机制研究---以秦皇岛鸡冠山为例

以秦皇岛鸡冠山断层露头附近的裂缝作为研究对象,通过露头观察和成岩矿物分析,研究了断层附近裂缝的发育形态特征,并结合区域地质构造背景探讨了裂缝的成因机制。研究发现：鸡冠山露头逆断层上盘的裂缝密度明显大于下盘,在同一水平方向上,裂缝条数随着与断层破碎带距离的增加而减小,裂缝长度随着与断层的距离出现先增加后减小趋势;裂缝类型以构造缝为主,其成因主要受构造主应力控制,靠近断层以发育共轭剪节理缝为主,随着与断层距离增大,主要发育单一近直立方向的高角度缝。建议把花岗岩储层中上部作为主要油气探勘对象。     

断层输导封闭性能及其油气运移机理研究现状

断层是油气运移的重要通道,同时断层圈闭也是油气圈闭的重要类型.对断层泥、断层非渗透性物质(沥青质、胶结物)、断层两盘的岩性和产状对接关系、断层面应力特征、断层活动性、断层“地震泵“的抽吸作用、断层面上油气运移路径、油气沿断层走向运移、油气从断层向储集层的运移等对断层输导、封闭性能的影响进行了研究分析,并指出其存在的问题:油气在断层走向上的运移机理;断层中砂泥岩裂缝的发育对油气输导、封闭性能的影响.