珠江口盆地恩平凹陷断层封闭性评价

为了综合评价断层的封闭性,以珠江口盆地恩平凹陷新近系为例,通过实钻断层圈闭油藏的封堵规律研究,标定断裂带泥质含量、泥岩涂抹系数和断面正压力临界值,建立了适合勘探实践的断层封闭性评价的新方法。结果表明：断层油藏与断层涂抹量呈现出泥岩涂抹因子随深度逐渐递增的趋势;断裂带泥质含量与泥岩发育情况是断层能够封堵的先决条件,断层的封闭性受构造图精度、构造调整和控圈断裂断层活动影响。应用该方法能有效评价未钻断层圈闭油气保存条件,有助于提高断层圈闭的勘探成功率,可推广至具有相似构造成因和沉积背景的勘探新区进行断层封闭性分析,是勘探早期评价断层封闭性有效的方法。     

东营凹陷穹窿构造断裂体系特征及其封闭性评价

断裂是复杂断块油气藏聚集成藏最主要的控制因素,查明断裂体系发育特征和封闭性的强弱是断块油气藏勘探开发 和有利区带预测的关键。本文在对东营穹窿构造区地震资料精细解释的基础上,结合相干体和断裂活动性对断裂体系的时 空发育特征进行了分析,并对主要断层的封闭性进行了评价,在此基础上探讨了断裂封闭性与油气聚集分布的关系,结果 表明:东营穹窿构造的形成与孔店组、沙四段的盐、膏岩及塑性泥岩层的上拱、北界边界断层的逆牵引和后期的右旋张扭 有关,多期次叠加、多方向伸展、多类型组合的断裂体系将其复杂化;不同构造层、不同部位断层封闭性的存在较大差异, Es3—Es2x 亚段二级断层封闭性较好,三级断裂则较差,Es2s—Ed 段则表现出相反的趋势;油气藏的聚集分布与断层封闭性 好坏具有很好的相关性,多聚集于封闭性好的断层附近,封闭性差的油源断层很难聚集成藏。     

南堡凹陷断层对中、上部含油组合油气成藏的控制作用

南堡凹陷断层极其发育,依据断层形成时期、变形特征及形成演化机制,可将南堡凹陷断裂系统划分6种类型(ⅠⅥ).其中,Ⅲ型、Ⅴ型和Ⅵ型断裂系统是中、上部含油组合的主要断层类型,也是重要的控藏断层类型;Ⅲ型断裂系统为晚期形成的断层,主要对中上部含油组合的油气起封闭或调节作用;Ⅴ型和Ⅵ型断裂系统为长期发育的断层,是油气从源岩层向中浅层储层垂向运移的主要通道.晚期活动断层形成的断层相关圈闭是形成油气藏的主要圈闭类型;晚期形成的断裂密集带控制油气藏的分布;断层分段生长形成的古转换带控制了沉积体系及砂体的展布,控制了油气藏的分布;断层对盖层的破坏程度控制了油气聚集的层位;断层封闭性演化控制了断层圈闭中油气的富集程度.     

箕状断陷控洼断裂上下盘油气成藏差异性及勘探实践——以南海北部珠江口盆地惠州凹陷X洼为例

箕状断陷是中国东部陆架边缘盆地常见的洼陷样式,其陡坡带是有利的油气成藏区带之一。控洼边界断裂对于陡坡带油气成藏具有明显控制作用。断裂带内部结构导致下盘油气成藏模式不同于上盘。以珠江口盆地惠州凹陷X洼控洼边界断裂（X断裂）为例,分析认为其为一条长期继承性活动的大断层,发育完善的破碎带和断层核二元结构,并以此为基础分析了X断裂对下盘油气成藏的控制作用及其与上盘的差异。采用定性+定量的方法评价认为,X断裂发育连续的致密断层岩,在主要目的层具有良好的侧向封闭性;导致两盘成藏差异的是断层垂向封闭性。X断裂下盘油气成藏的运移方式异于上盘,由于断层核的遮挡,油气并不是直接充注圈闭,而是通过断层末端或者转换带的连通砂体以类似于螺旋楼梯式的方式运移至下盘。综合认为,X洼下盘断圈构造具有勘探潜力并得到了钻井证实。     

渤海湾盆地歧口凹陷断裂活动定量分析和评价对油气成藏的控制作用研究

歧口凹陷是渤海湾盆地重要的含油气凹陷,凹陷内发育多个断层相关圈闭。受多期构造运动作用,研究区发育4组方位断裂。前人从不同角度对断层在油气成藏过程中的作用进行了分析研究,但多以定性研究为主。本文通过构造层序界面、生长指数、断距- 埋深曲线等研究手段,建立系统的断裂活动参数体系、评价标准和评价技术,定量分析断裂活动特征。岐口凹陷古近系断裂主要活动时期为沙三段和沙一段- 东营组沉积时期,沙三段- 沙二段沉积时期受北西- 南东向伸展作用影响,北东- 北东东向断层开始发育;沙一段- 东营组沉积时期区域伸展方向转变为近南北向,发育大量近东西向展布断层。结合断层分布规律,凹陷自下而上划分为前裂陷构造层、裂陷构造层和后裂陷构造层,裂陷阶段进一步划分为裂陷I幕和裂陷II幕。通过对岐口凹陷断裂活动特征的厘定,发现断裂在不同历史时期的活动对于洼槽形成、圈闭演化以及圈闭有效性均有明显的控制作用。断裂在不同历史时期的活动控制了小型断控洼槽的形成与展布,洼槽的迁移规律受控于应力场及断层走向的变化。临近的同向断层分段生长连接过程中,上盘分段生长点位置能够形成局部构造高点,从而形成同向断层相关圈闭。盆地主要生排烃期与断层相关圈闭形成时间的匹配也是影响圈闭有效性的重要因素。     

渤海湾盆地南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用

在对南堡凹陷断层类型划分的基础上,利用地质统计法和地化分析等技术手段,从宏观到微观多个方面阐述了南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用。根据断层的发育历史,将南堡凹陷断层划分为3类：长期活动型(Ⅰ类)、早期活动型(Ⅱ类)和晚期活动型(Ⅲ类)。其中Ⅰ类断层大多沟通油源,是油气纵向运移的主要通道,由于其多期活动,形成了南堡凹陷多套含油层系纵向上相互叠置的局面。断层活动的时期和强度控制油气纵向上的分配,而且油气在平面上主要分布在油源断层附近的断块圈闭中。断层封闭性在时间上具有明显的差异性,在油气运聚过程中扮演输导和封堵双重角色。反向遮挡断层圈闭无论在油气藏数量还是在烃柱高度方面均明显好于顺向断层遮挡圈闭,是南堡凹陷油气勘探的有利目标。断层遮挡圈闭的储量规模受断层封闭性影响,准确评价遮挡断层的封闭能力对于提高钻探成功率具有重要意义。     

简单斜坡油气富集规律——以松辽盆地西部斜坡北段为例

斜坡是断陷和凹陷型盆地的重要构造单元,按其断裂发育程度和沉积厚度分为复杂斜坡和简单斜坡。松辽盆地西部斜坡为断裂不发育、平缓的简单斜坡,简单斜坡油气成藏有特殊性,表现在三个方面：一是简单斜坡的原油主要来自临近的凹陷,油气沿砂体以优势路径方式侧向运移,油气呈“线状”分布;二是简单斜坡大规模构造圈闭不发育,圈闭类型以地层、岩性和构造-岩性圈闭为主,其分布受构造带控制,超覆带发育岩性上倾尖灭圈闭,受规模较大的断层控制形成的鼻状构造带上发育断层遮挡和构造-岩性圈闭,不受断层控制的鼻状构造带主要发育构造-岩性圈闭。三是简单斜坡普遍受大气水的淋滤作用,由于游离氧的进入使原油遭受氧化降解作用而稠化,造成简单斜坡稠油分布普遍。这种成藏的特殊性决定了油气富集规律：只有位于油气运移路径上的圈闭才有成藏的可能。简单斜坡油气勘探方向是,在油气运移路径上寻找低幅度构造背景下的岩性油气藏（小规模）、规模较大断层附近寻找断层遮挡油气藏（中等规模）和地层超覆带上寻找岩性上倾尖灭油气藏（大规模）。     

南海北部深水区新生代断裂特征与油气聚集

为了揭示南海北部深水区新生代断裂构造特征及其与油气聚集的关系,以地震资料解释为基础结合钻测井资料,通过编制构造几何学图件,运用油区构造解析原理,对南海北部深水区新生代断裂特征及其发育演化进行系统分析。该区主要发育东西,北东-南西,北东东-南东东3个走向的断裂; 北东和北东东走向的断裂形成时间早于近东西走向的断裂。以珠江组-三亚组为界,南海北部深水区形成了基底和盖层上下两套断裂系统,主要发育持续型、中衰型和晚生型3种类型的正断层,形成了伸展、走滑和垂直3种构造样式。断裂活动控制了南海北部烃源岩的演化与分布、圈闭形成以及油气的运聚; 断陷期是主要的烃源岩形成期,持续沉降有利于烃源岩保存和成熟; 强烈的构造活动形成了多种类型的圈闭,其中在古近系和早中新统时期断裂发育密集,形成众多与断裂和背斜有关的构造圈闭。根据断裂发育和演化特征,由于持续性基底断裂的长期活动,在缓坡带和盆地中的坳中隆和凸起等构造高部位是油气聚集的有利场所,也是深水区下一步油气勘探的重要方向。     

海拉尔盆地断裂构造特征及控藏机理

基于"同一应力场不同边界条件形成不同性质断层"的构造解析原理,认为海拉尔盆地断陷期受南南东—北北西向拉张应力场作用,形成北北东和北东东向断裂,北北西向断裂明显走滑变形。断-坳转化期拉张应力场方位调整为近东西向,形成近南北向断裂,北北东、北东东和北北西向断裂扭动变形。伊敏组沉积末期盆地回返,受近东西向挤压应力场控制盆地左旋压扭变形,北北东和北东东向断裂强烈反转。依据断裂变形特征叠加关系,海拉尔盆地形成4套断裂系统:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂。断陷构造层早期伸展中期张扭反向断裂形成断层遮挡圈闭,早期伸展断裂将凹中隆和斜坡切割破碎形成断层复杂化的背斜圈闭,早期伸展断裂与中期张扭断裂交叉组合,形成复杂的断块圈闭。断-坳构造层早期伸展中期张扭晚期反转断裂呈"梳状"组合,形成典型的断块圈闭。基于断裂活动时期与成藏期耦合关系以及典型油气藏解剖的结果认为,早期伸展和早期伸展中期张扭断裂在成藏关键时刻为遮挡断层,且封闭的烃柱高度一般均小于圈闭的幅度,早期伸展中期张扭晚期反转断裂为调整型断层。基于圈闭的样式、断层在成藏中的作用及输导体系分析,海拉尔盆地断裂控藏模式分为二型4类,二型为原生油藏和次生油藏。原生油藏包括3类:一是灶缘油气侧向运移反向断层遮挡成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭断裂系统;二是灶内油气初次运移断层遮挡"箱内"成藏模式;三是灶内凹中隆油气侧向运移"弥散式"成藏模式。这两种模式控藏断裂均为早期伸展断裂。次生油藏为油气沿断裂垂向运移"伞式"成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统。     

Fault Structural Characteristics of Wuerxun-Beier Depression in the Hailar Basin and Their Reservoir-Controlling Mechanism

基于“同一应力场不同边界条件形成不同性质断层”的构造解析原理,认为海拉尔盆地断陷期受南南东—北北西向拉张应力场作用,形成北北东和北东东向断裂,北北西向断裂明显走滑变形.断-坳转化期拉张应力场方位调整为近东西向,形成近南北向断裂,北北东、北东东和北北西向断裂扭动变形.伊敏组沉积末期盆地回返,受近东西向挤压应力场控制盆地左旋压扭变形,北北东和北东东向断裂强烈反转.依据断裂变形特征叠加关系,海拉尔盆地形成4套断裂系统:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂.断陷构造层早期伸展中期张扭反向断裂形成断层遮挡圈闭,早期伸展断裂将凹中隆和斜坡切割破碎形成断层复杂化的背斜圈闭,早期伸展断裂与中期张扭断裂交叉组合,形成复杂的断块圈闭.断-坳构造层早期伸展中期张扭晚期反转断裂呈“梳状”组合,形成典型的断块圈闭.基于断裂活动时期与成藏期耦合关系以及典型油气藏解剖的结果认为,早期伸展和早期伸展中期张扭断裂在成藏关键时刻为遮挡断层,且封闭的烃柱高度一般均小于圈闭的幅度,早期伸展中期张扭晚期反转断裂为调整型断层.基于圈闭的样式、断层在成藏中的作用及输导体系分析,海拉尔盆地断裂控藏模式分为二型4类,二型为原生油藏和次生油藏.原生油藏包括3类:一是灶缘油气侧向运移反向断层遮挡成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭断裂系统;二是灶内油气初次运移断层遮挡“箱内”成藏模式;三是灶内凹中隆油气侧向运移“弥散式”成藏模式.这两种模式控藏断裂均为早期伸展断裂.次生油藏为油气沿断裂垂向运移“伞式”成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统.     

中国东-南部裂陷盆地断裂系统复杂性的表现形式及成因机制——以南堡凹陷和涠西南凹陷为例

中国东-南部裂陷系列盆地油气资源十分丰富,而断层的分布演化十分复杂,是油气进一步勘探开发需要解决的关键问题。本文应用广义断层模式,在大量三维地震资料构造解析的基础上,以渤海湾盆地的南堡凹陷和北部湾盆地的涠西南凹陷为例,对中国东-南部盆地复杂的断裂系统进行了解剖和归纳,并提出了伸展变形区预测断层性质的伸展应变椭圆。结果表明,中国东-南部裂陷盆地断裂系统的复杂性存在9种表现方式,从成因上进一步归纳为3个方面:(1)断层的走向和性质多样;(2)断层在平、剖面上存在复杂多变的组合形式;(3)断层形成和演化存在复杂的时-空关系。造成复杂性的根本原因是先存断裂分布的复杂性和不同方向(北西-南东向和近南北向)伸展变形的叠加。不同盆地、同一盆地不同区域应力场演化具有很大的相似性:40Ma以前,北西-南东向伸展;38Ma以来,近南北向伸展。断层分布和演化差异主要是由先存构造分布差异造成的。     

金湖凹陷断裂特征及其石油地质意义

金湖凹陷自晚白垩世-新生代发育复杂断裂系统,在统一应力场的作用下凹陷内形成伸展断裂、走滑断裂和挤压断裂。断裂系统的演化分为初始伸展、继承伸展、强烈伸展和走滑叠加四个阶段。初始伸展阶段凹陷伸展作用较弱,除主边界断层外,其他断层对沉积地层控制作用较弱;继承伸展阶段,凹陷持续伸展,部分早期断层停止活动;强烈伸展阶段,构造活动集中于主断层之上,形成主要沉积凹陷;走滑叠加阶段,凹陷内断层发生右旋走滑作用,在伸展构造之上叠加了走滑构造,该构造运动奠定了金湖凹陷现今的构造格局。杨村断层和石港断层为受基底断层控制的持续活动断层,而铜城断层是晚期形成调节石港断层和杨村断层走滑应力的变换断层。断裂活动受区域应力场和基底先存断裂的共同控制,表现为两期构造的叠加。两期构造运动控制了金湖凹陷油气的形成、运移和聚集。     

Constraints on the Sealing Capacity of Faults with Clay Smears from Discrete Element Models Validated by Laboratory Experiments

Prediction of hydrocarbon column heights in structural traps critically depends on proper analysis of the sealing capacity of faults. Entrainment of clay in fault zones in upper crustal levels may lead to the development of continuous clay smears that dramatically increase the sealing capacity of faults. In this study, direct shear experiments on large-scale samples of layered sandstone–claystone–sandstone are simulated using two-dimensional discrete element numerical models to study the development of clay smears for different claystone types and normal stress conditions. Analysis of clay smear structures in terms of drag, slicing, wear and flow of clay reveals that drag is dominant at low shear displacements and high local stress concentrations, slicing and wear become important at higher shear displacement and low stresses at source bed near the fault zone. Correlation between critical fault displacements in the experiments and local stress ratios (shear stress divided by normal stress) in the models is used to determine smear failure and leakage for all claystones and normal stresses. A smear breach diagram with sealing/leaking conditions for faults containing clay smears shows that clay smears may be sealing at larger displacements than predicted by other fault seal algorithms, such as shale gouge ratio, in particular for low shale content and high normal stress.     

泥岩盖层内断层垂向封闭能力综合定量评价:以南堡凹陷5号构造东二段泥岩盖层为例

为了更加准确地评价盖层内断层垂向封闭能力,在利用实验验证岩石各向异性对排替压力影响的基础上,结合断层岩与储层岩石的力学分解关系,综合考虑不同类型岩石压实成岩时间对排替压力的影响,对断层垂向封闭的断-储排替压力差法进行改进,并以此来定量评价渤海湾盆地南堡凹陷5号构造F_(np5-3)和F_(np5-5)两条主要断层的垂向封闭能力。研究结果表明:存在一个断-储排替压力差封油气下限值,只有当断层岩排替压力大于储层岩石排替压力且二者差值大于等于封油气下限值时,断层垂向封闭。由此确定反向断层F_(np5-3)的封油气下限值为0.221 MPa,顺向断层F_(np5-5)的封油气下限值为0.311 MPa;受油气富集部位及断裂带内部结构发育特征的影响,反向断层较顺向断层更易形成封闭,此评价结果与油气分布规律吻合关系较好。而利用改进前方法得到的评价结果(断层垂向不封闭)与实际钻井含油气性相矛盾,表明改进后方法在综合定量评价断层垂向封闭能力时的合理性与可行性。     

徐家围子断陷营城组火山岩裂缝与天然气成藏

徐家围子断陷营城组火山岩储层虽然发育大量气孔和原生裂缝,但是其连通性差,构造裂缝的发育程度决定了储层的优劣和成藏概率。为了阐明裂缝与天然气成藏之间的关系,首先,利用岩心、成像测井以及实验分析等资料对徐家围子断陷营城组火山岩储层裂缝的成因类型与特征、控制因素、分布规律及形成期次进行了研究,然后结合研究区烃源岩演化、气源断裂活动期次以及盖层封闭能力演化,讨论了构造裂缝与天然气成藏的关系。研究结果显示,徐家围子断陷营城组火山岩发育原生裂缝和次生裂缝,以次生构造裂缝为主。在平面上构造裂缝受断裂、岩性和岩相控制,在纵向上受不整合面控制,具有旋回性分布的特点。构造裂缝主要分三期形成,其中第二期形成时期(泉头组沉积末期-青山口组沉积时期)与烃源岩生烃高峰期相吻合,并且气源断裂处于活动期,盖层也具有很好的封气能力,为研究区主要成藏期。     

渤海海域埕岛低凸起东部南区新生代断裂系统及油气分布的控制作用

埕岛低凸起东部南区新生代受控于伸展与走滑作用,断裂构造复杂,传统认为中深层北东向与近东西向断层属于同期同沉积断层。针对这一观点及引起的问题,利用钻井和地震资料,运用构造地质理论解析断裂系统。研究区主要发育正断层、走滑正断层两种类型,断开层位有基底—东营组、平原组—东营组、平原组—基底三种情况,现今断裂以东营组与馆陶组之间的区域不整合面为时限划分为两期断裂系统。早期断裂主要切开基底—东下段,属于同沉积断层;晚期断裂主要切开平原组—东营组,可断达基底,其发育受早期断裂制约。北东向与近东西向断层分别属于早晚两期断裂系统,对油气分布各起关键性控制作用:先期基底升降引起的伸展作用形成北东向断层,控制洼槽地貌与深水重力流沉积环境,发育了连片的层状砂质碎屑流;后期郯庐断裂右行走滑派生了近东西向雁列断层,断层面既充当储层上倾方向的遮挡条件,又在东西向挤压时封闭性变差而变成油气垂向运移通道,断层及断层作用控制了圈闭分布与油气聚集的有序性,自东向西,圈闭及油水界面依次升高且充满度变小,呈全充满、欠充满、半充满等状态。断裂系统研究将地质体置于一定的构造应力场中,分析断层组合的空间排列和交切关系以及断层的力学机制和位移特征等,探究时空演化对油气分布的控制作用。断裂系统研究方法在构造作用叠合区具有适宜性,对该区及类似地区的勘探开发具有现实意义。     

柴达木盆地北缘马北地区古今构造与油气藏的耦合

利用最新三维地震解释成果,结合钻井和区域地质资料,运用断裂生长指数、平衡地质剖面、趋势厚度恢复等多种方法对马北地区断裂组合、断裂发育期次、断裂演化、构造高点发育及迁移规律进行了精细解剖。依据断层组合关系、安德森断层模式及Harding1974年关于走滑断裂系应力、应变的相关论述,对该地区新生代以来各地质历史时期的应力状态进行了探讨,并以油气动态成藏的方式系统地研究了断裂-构造高点演化与油气藏之间的耦合关系,认为马北地区多期断裂是以马仙断裂为主导的走滑断裂体系,其断裂演化与马仙断裂活动息息相关,且与古今构造之间具有明显的耦合关系,两者共同控制了新生代油气藏的形成、改造及分布。     

珠江口盆地恩平凹陷断层特征及其对新近系油气成藏的影响

断层是油气纵向输导的主要通道,其发育特征与断圈的油气成藏有着密切的联系。通过分析恩平凹陷断层特征,将该区断层划分为2个断层系统4类不同活动期次的断层,并系统研究了断层的构造样式、活动性和封闭性对本区新近系油气成藏的影响。结果表明：恩平凹陷新近系发育7种构造样式,控制着新近系各二级构造带圈闭发育类型,翘倾半背斜和背斜是该区最有利的成藏类型;长期型断层和晚期型断层是本区主要的控运断层,在油气运聚与成藏中断层具有通道和封堵的双重作用,其封堵性制约了油气烃柱高度,而活动性主导了新近系油气富集程度,且断层生长指数为1.09是该区控运期断层纵向输导成藏的临界值,随着控运断层活动性增大,断层纵向输导能力增强,新近系圈闭成藏的概率越高。     

辽河东部凹陷大平房地区走滑活动及其对构造圈闭的控制作用

辽河东部凹陷由于潜在的油气资源和复杂的构造条件(郯庐断裂穿过此凹陷),走滑活动及其对构造圈闭的控制作用对于揭示郯庐断裂北段新生代的活动及渤海湾盆地的油气勘探有重要意义。以大平房地区为实例,根据地震、钻井和测井资料,揭示了大平房地区存在走滑构造活动的行迹,包括平面上的雁列构造及其对火山岩分布的影响,剖面上的负花状构造样式及断层倾向和背斜轴向沿构造走向的变化。发育的荣兴屯走滑断裂控制并改造大平房断背斜的构造格局,东营组二段沉积开始,致使地层反转,形成透镜状地层。荣兴屯走滑活动产生的构造圈闭具有纵向分段、平面分带的特征。