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。     

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.     

断陷盆地边界断裂结构特征及物性差异定量评价——以车镇凹陷埕南断裂为例

利用地震、测井、岩心以及物性测试数据等资料,从断裂规模和断层生长连接分段性特征入手,分析了埕南断裂构造发育特征及分段性,精细划分了埕南断裂不同段的断裂带结构及差异性,对比了不同断裂带结构单元物性差异性.研究认为:(1)埕南断裂在车西洼陷内具有明显的分段性构造发育特征,可划分为北西向、北西西向、北东向和北东东向四个走向段,其中北西向和北西西向段断裂呈板式,所控洼陷内断裂发育稀疏,北东向和北东东向段断裂呈铲式或坡坪式,所控洼陷内断裂发育密集,构造样式丰富;(2)埕南断裂内部结构发育较为完整,断裂带结构在深浅测向、井径、密度、声波时差和补偿中子测井曲线上具有良好的可识别性;(3)断裂的生长连接过程与断裂带各结构单元厚度变化具有一定的相关性,在落差较大的走向分段上,断裂带各结构单元发育厚度更大,而在各走向段连接点处,断裂带各结构单元厚度较小;(4)各结构单元物性差异明显,诱导裂缝带孔渗性高于围岩,诱导裂缝带孔渗性高于滑动破碎带1～2个数量级.综合研究表明,断裂带结构的发育对流体输导起到重要的控制作用.     

秋里塔格构造带构造特征及变形分析

秋里塔格构造带是塔里木盆地库车坳陷的前缘构造带,整体表现为受新生代膏盐岩滑脱层控制的分层变形构造特征。盐上构造层主要发育冲断褶皱构造,膏盐岩层以塑性流动变形为主,盐下构造层东部发育逆冲叠瓦构造,西部发育隆起构造及高角度断层。秋里塔格构造带勘探未突破区段的变形强度具有分段性,盐上与盐下构造层均可分别划分为两个变形区段。盐上构造层隶属于统一冲断变形体系,缩短量大于盐下构造层;盐下构造层东段为冲断变形体系,西段为隆起变形体系,两段相对独立,东段变形量大于西段变形量;盐上、盐下构造层的变形强度分段界线不一致。盐上、盐下构造层内均发育断层位移转换,多条断层交替发育,共同控制总变形量。     

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     

断层破碎带注浆加固稳定性综合测试

断层破碎带岩性复杂、节理发育,为维护破碎带影响范围内巷道围岩稳定性,降低突水风险,常对其进行超前注浆加固。以淮南潘二煤矿F1断层为例,提出采用钻孔光纤及电法测试技术,对巷道掘进过程中断层破碎带注浆加固稳定性进行动态监测和分析。根据巷道掘进速度,定期采集钻孔应变和电阻率数据,分析了应变及电阻率分布特征及演化规律,指出断层破碎带注浆加固后场源变化特征与正常岩层区段具有明显差异性,表明注浆加固将有效改善破碎区段岩层物性。根据光缆应变分布及电阻率分布特征,结合巷道围岩地质属性,认为断层破碎带注浆加固后稳定性得到有效提升,断层活化变形程度较小。     

饶阳凹陷古近系沙河街组古地震记录及地质意义

综合区域构造背景和岩心观察,对饶阳凹陷东部陡坡带、中央隆起带及北部任丘潜山上覆的古近系沙河街组地震成因的软沉积物变形构造类型、沉积特征、成因机制及地质意义展开研究。结果表明:研究区发育多种原地形成的拉伸—挤压作用及液化作用成因的软沉积物变形构造;由下至上依次为同沉积断裂层段、地震角砾岩层段、液化砂岩脉层段、软沉积变形层段和液化均一层段;沙三段沉积时期是控盆边界断层以及控制潜山活动的控山断层活动强烈时期,频繁引发震级高于5级的地震,且越靠近凹陷东部断裂带,地震构造发育的类型越多;微断层、微裂缝等的形成能极大地改善储层渗透率,使之成为潜在的油气储层或油气运移通道。     

埕岛地区埕北20潜山带裂缝类型、发育期次及控制因素

依据岩心观察和薄片分析并应用潜山测井解释模型,揭示埕岛地区埕北20潜山带的裂缝类型及测井响应特征;通过应用碳氧同位素特征判定方法对其裂缝的发育期次进行划分,并依据区域岩性、构造应力场及断层活动分析,对潜山裂缝的发育控制因素进行剖析。结果表明:埕北20潜山带主要发育风化破裂缝和构造破裂缝两种类型;风化破裂缝为网状缝,以高角度为主,分布于不整合面下脆性地层中,构造破裂缝多为斜交缝,形成于拉张和挤压双重构造环境中;两种裂缝在测井响应上均表现出扩径、声波时差增大、低电阻率的特征;裂缝发育主要经历了3个期次,以印支期发育为主,形成了加里东—海西期风化缝、印支期构造缝和燕山期—喜山期拉张缝;裂缝形成受上覆岩性、构造应力场、断层活动等多种因素控制,一般发育在灰岩、白云岩等脆性岩石中,且在无上覆石炭-二叠系砂泥地层覆盖区,或构造应力高值区、断裂带集中发育区。     

隧道穿越高烈度地震区断层带围岩地震响应分析

考虑地震荷载特征及隧道特点,运用多点同时激振的动力时程分析方法,采用结构面单元与实体单元组合模拟断层带的方法,研究了某穿越断层破碎带铁路隧道在未支护条件下的动力响应特性。分析了沿隧道横向、纵向和竖向激振地震动工况下与断层破碎带接触部位所产生的位移差、加速度放大倍率和屈服单元等。结果表明：结构面单元与实体单元组合合理模拟了断层破碎带的地震响应特性;地震运动引起断层破碎带接触部位产生明显的位移差,横向输入地震动时位移差值最大,达到51.8 mm,而沿纵向和竖向输入时,位移差值仅为横向输入的44.3%和23.1%;同一高程处断裂带的加速度放大倍率明显大于混合花岗岩;断裂带与混合花岗岩过渡段出现明显的剪切屈服区域,且横向、竖向输入地震动时尤其突出;断层破碎带对隧道在地震动作用下的响应规律影响显著,穿越断裂带隧道的断裂带部位与过渡段为抗震设计控制性区域,应深入加强抗震措施研究。     

准噶尔盆地克—百断裂带石炭系深部岩性岩相及时空分布特征

综合利用岩心分析、地震和测井资料对研究区石炭系深部的岩性岩相及其空间展布特征进行研究。结果表明,研究区石炭系深部岩性以火山岩为主,其次为沉积岩和变质岩。研究区发育次火山岩、火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩5类火山岩,岩相类型主要为次火山相、爆发相、溢流相和火山沉积相;沉积岩可细分为砾岩、砂岩和泥岩;该区变质岩主要分为动力变质岩类的断层角砾岩及区域变质岩类的浅变质砂岩和变质泥岩。西北部靠近逆冲带附近,在深埋期形成的区域浅变质砂岩及泥岩发育,东南部克—百断裂附近溢流相的火山熔岩较发育,东部爆发相的凝灰岩发育,东北部沉积岩较多。研究后认为,不同的岩性和岩相具有不同的储集性能,动力变质成因的断层角砾岩和属于溢流相的安山岩物性最好。该研究结果对于克—百断裂带石炭系深部储层勘探具有重要的指导意义。     

基于测井新技术解释有效裂缝发育规律

成像测井资料提供了井下裂缝的准确分布状态,可以准确提取裂缝的参数,包括裂缝的倾角、倾向,裂缝的组合特征,这些参数为地质分析提供了极为有价值的信息。将多井的成像资料分析的结果,结合取芯岩芯分析,运用地质规律对地质特征相似的邻区进行了裂缝预测。利用四川某地区下三叠统飞仙关组储层10口井的成像和岩芯资料,通过分析裂缝的分布特征和影响裂缝发育的岩石特性、裂缝的溶蚀和充填情况、裂缝与现代地应力和构造的关系,解释出了3个有效裂缝发育带、5个有效裂缝欠发育带和2个裂缝不发育带。该结果得到了实钻资料的证实,表明综合测井新技术解释有效裂缝发育规律是可行的。     

测井资料在优质页岩气储层识别中的应用——以鄂尔多斯盆地东南部长7段黑色页岩为例

为了利用常规测井资料研究页岩气储层,通过岩电关系、ΔlgR法、裂缝测井解释模型探讨了鄂尔多斯盆地东南部长7段黑色页岩的优质储层识别问题.结果表明:长7段成熟的富有机质泥页岩普遍具有高自然伽马、高自然电位、高声波时差和低密度的电性特征,有机碳质量分数普遍大于2%,均值3.15%,裂缝发育段主要集中在顶部和中下部,且以水平缝或低角度缝为主.研究区长7段黑色页岩段的顶部和中下部具备形成页岩气藏的良好地质条件,是页岩气勘探的有利层段.     

中上扬子区志留系龙马溪组页岩气勘探区优选

将中上扬子区志留系龙马溪组页岩与具有相似构造沉积背景的Fort Worth盆地Bar-nett页岩进行对比研究,揭示龙马溪组页岩与Barnett页岩的相似性和变形的差异性。结果表明,龙马溪组页岩与Barnett页岩具有相似的沉积背景、岩性组合和隆升演化模式,但龙马溪组页岩经历了多期构造变形的改造和叠加,不同构造单元的变形强度存在明显的差异,形成了不同的断裂组合及各种不同类型、不同规模的裂缝,构造变形很大程度上制约了中上扬子区龙马溪组页岩气的成藏和破坏。根据龙马溪组页岩现今的残存厚度,结合构造变形的强度,提出川南和川东鄂西页岩发育带均为有利的页岩气勘探潜力区带,但川南页岩发育带优于川东鄂西页岩发育带。两个有利勘探区带内变形相对较弱、远离断裂带和原生裂缝不甚发育区是页岩气富集成藏的有利区域,应为页岩气藏勘探的首选目标区。     

泥岩涂抹长度定量计算及应用

通过对济阳坳陷7个油田60多个油气藏几十条断层的研究,提出泥岩涂抹长度计算方法,对断层封闭性的计算公式进行修正,并用新修正的公式对营子街地区断层封闭性进行研究.结果表明:济阳坳陷断层封闭的泥岩涂抹界限值是5;纵向上沙三上亚段Ⅲ砂组中下部、IV砂组、V砂组断层封闭性好,平面上街202、街204、街201等井区断层封闭性好,与油气富集层位非常吻合.     

沾化凹陷渤南洼陷超压裂缝的测井响应特征与预测

通过岩心观察、成像测井识别与常规测井资料分析相结合的方法,对渤南洼陷烃源层系内超压裂缝的特征、测井响应标志及预测进行研究。结果表明:渤南洼陷超压源岩层系中裂缝发育,裂缝数量和规模不一,在成像测井上表现为中高角度、倾向杂乱的高导缝;常规测井曲线具有高声波时差、高补偿中子孔隙度、高密度、高地层真电阻率变化率和低自然伽马变化率的"四高一低"的响应特征;超压裂缝大量发育于地层压力系数大于1.2且压力梯度变化大的区域,在压力梯度变化较小的高压区域,可识别裂缝的数量较少、规模较低;超压裂缝带具有横向上连续、纵向上分段的特征,与油气的空间分布匹配性较好,是超压体控制下源岩排烃的重要通道。     

渤中22-1构造碳酸盐岩储层岩溶识别及影响因素

以渤中22-1潜山构造为研究目标,通过岩芯、薄片、成像测井等资料,研究潜山碳酸盐岩储层基础特征、岩溶识别及影响因素。结果表明,研究区岩性主要为白云岩类、灰岩类及过渡岩类,储集空间以溶蚀孔、洞、缝为主,平均孔隙度为4.1%,储层主要受沉积相、裂缝作用和岩溶作用的控制。沉积微相影响溶蚀程度,研究区发育局限台地相和开阔台地相,其中,台内滩微相和云质瀉湖微相基质孔隙发育,有利于溶蚀作用发生;构造作用形成的断裂、裂缝系统改善储集空间,是岩溶的先期通道;多期岩溶作用是储层形成的关键,通过岩芯和成像测井对科2井岩溶结构进行识别,表生岩溶影响深度达不整合面以下180 m。受岩溶旋回控制,发育有4个垂直渗流-水平潜流带,水平潜流带物性最好,为优质储层发育带。     

陆相箕状断陷湖盆沉积差异性研究-以冀中富油凹陷为例

以冀中富油凹陷古近系沙河街组为研究对象,通过对工区内地震资料、岩心资料、测录井资料的研究,将陆相箕状断陷湖盆按盆缘类型划分为高盆缘型和低盆缘型两种;并且对廊固、霸县及饶阳三个凹陷各个时期的盆缘类型进行了判定。在整个Es3-Es4发育时期,廊固凹陷大部分时期属于高盆缘类型,霸县凹陷既有高盆缘型也有低盆缘型的特征,饶阳凹陷均为低盆缘型。在此基础上,对不同凹陷相同构造带的沉积特征进行了对比。对比发现,高盆缘型陆相箕状断陷湖盆陡坡带主要发育粗粒的近岸水下扇,中央洼槽带半深湖-深湖沉积范围广阔并发育湖底扇;低盆缘型陆相箕状断陷湖盆陡坡带主要发育较细粒的扇三角洲,中央洼槽带发育规模较小的滨浅湖;二者之间缓坡带沉积特征没有太大差异,都主要发育辫状河三角洲。最后分析得出箕状断陷湖盆沉积特征差异性主要受构造活动等因素控制。     

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。     

四川LZ页岩储层现今地应力方向及主控因素——以龙一段为例

现今地应力场方向是影响页岩储层压裂改造效果的主要因素之一,进行现今应力场方向展布特征及其主要影响因素分析对页岩气开发应用具有重要的意义。利用古地磁结合波速各向异性法、微地震监测法、测井资料三种方法来判别地应力方向,对LZ地区地应力方向平面展布特征及主控因素分析。结果表明,宽缓向斜处三种解释方法都适用,准确度和可信度排序为岩心实验测试、偶极横波测井、电成像测井。断裂影响区域偶极横波测井不再适用,岩心实验测试结果可信度大于电成像测井。裂缝发育强构造变形区域对三种方法解释结果均有影响,需多种方法结合分析;LZ地区龙马溪组现今最大主应力方向变化范围在90°～125°之间。得胜、宝藏、云锦向斜的最大主应力方向在115°左右,福集向斜最大水平主应力方向偏转最大,在80°～100°之间,可能与西侧华蓥山断裂逆冲兼具走滑有一定关系。断裂规模越大其扰动范围和强度越大。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级断裂最大扰动范围分别为1100 m、850 m、500 m、300 m。紧闭背斜褶皱变形区,受褶皱顶部派生的拉张应力影响,地应力方向沿着褶皱轴向偏转,靠近褶皱顶部,受拉张应力影响大,偏转角度最大。该研究成果可为后期水平井井位轨迹优化及压裂改造工程提供理论支撑。     

井震结合在缝洞识别和预测中的应用研究

针对塔里木盆地A 地区碳酸盐岩储层缝洞识别和预测的难点,综合利用岩芯、成像测井和地震等资料,对研究区碳酸盐岩储层开展了缝洞识别和预测研究。通过模型正演,缝洞体在地震剖面上呈现两峰一谷型的“串珠状”强短轴反射或杂乱反射特征,常规电阻率曲线的“双轨”现象异常突出,成像测井中以切割井壁的正弦线或颜色较深的斑块显示为主的测井响应特征。利用改进后的Sobel 边缘检测图像处理方法,井震结合预测了研究区缝洞体的分布。研究结果表明,工区内孔洞的分布具有分区成片的特征,在尖灭线北部区域,溶洞发育密度大,呈团状分布;而在南部区域溶洞密度相对较小,而裂缝发育主要沿南部区域的断裂带分布。与已有生产井的产能资料验证,吻合程度较高。