斷層與油氣運(yùn)移聚集小結(jié)課件

1、斷層對油氣運(yùn)移聚集的作用研究一直是油氣成藏研究的熱點(diǎn)。影響斷層啟閉性因素的復(fù)雜性和多變性決定了其對油氣成藏作用的多面性和復(fù)雜性。斷層與油氣運(yùn)移聚集斷層與油氣運(yùn)移聚集一、斷層帶結(jié)構(gòu)二、斷層封閉機(jī)理及評價方法三、斷層封閉性的時空變化性四、斷層特征影響油氣運(yùn)移特點(diǎn)五、斷層油氣藏的成藏特點(diǎn) 斷裂為具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維地質(zhì)體，不是一個簡單的面一、斷層帶結(jié)構(gòu) Sibson,1977誘導(dǎo)裂縫帶（12m）滑動破碎帶（1.7m）誘導(dǎo)裂縫帶（8m）破碎帶：是在一定巖石體積內(nèi)復(fù)雜的、成組的、交叉排列的斷層滑動面和相應(yīng)斷層體的組合，以發(fā)育斷層巖和伴生裂隙為主要特征。誘導(dǎo)裂縫：主要分布于斷裂兩側(cè)有限區(qū)域或斷層末端應(yīng)力

2、釋放區(qū)，該帶巖石沒有破碎，斷裂伴生的低級別及多次序裂隙發(fā)育。斷裂破碎帶誘導(dǎo)裂縫帶正常原巖 斷裂破碎帶寬度與斷距關(guān)系（據(jù)Otsuki，1978和Robertson，1983） 不同活動強(qiáng)度斷裂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異性模式斷裂活動弱斷裂活動強(qiáng)誘導(dǎo)裂縫帶主破裂面誘導(dǎo)裂縫帶誘導(dǎo)裂縫帶破碎帶誘導(dǎo)裂縫帶破碎帶斷層泥斷裂帶結(jié)構(gòu)差異性主要受斷裂力學(xué)性質(zhì)、活動強(qiáng)度、斷裂兩盤巖性、成巖作用等因素影響，其中斷裂活動強(qiáng)度是最主要因素斷裂帶各內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元的滲透性：誘導(dǎo)裂縫帶原巖滑動破裂帶斷裂帶內(nèi)部各結(jié)構(gòu)單元滲透率試驗結(jié)果對比圖（據(jù)James，1997） 大港油田港深78 井區(qū)裂縫發(fā)育與地層因素的關(guān)系（李會軍等，2004） 灰?guī)r

3、、砂巖與裂縫密度關(guān)系圖（R.Sorkhabi等，2000） “砂-泥”對接封堵油氣（Perkins，1961）斷層封閉理論模型（Smith，1966）泥巖涂抹封閉（ Weber.et.al 1978 ）巖性對置封閉（ Watts，1987；Bouvier，1989）斷層巖封閉（R.J.Knipe 1992、Antonellini 1994）斷面分析技術(shù)（Allan，1989）泥巖涂抹系數(shù)（Lindsay，1993；Yielding，1997）斷裂帶內(nèi)泥質(zhì)含量（Gibson，1994）斷面正應(yīng)力（呂延防，1996；付廣，1998）斷層連通的啟閉系數(shù)（羅曉容，2006）二、斷層封閉機(jī)理及評價方法1

4、、斷層封閉（斷層圈閉形成）的實質(zhì) 對置盤或斷層帶的排替壓力大Allan 圖:兩盤巖性對接圖Knipe 三角圖：斷層兩側(cè)巖性對置圖泥巖涂抹封堵模式（FLchnev，1974）在斷裂形成過程中，塑性的泥頁巖被拖拽進(jìn)斷裂帶敷在斷面上，在斷裂面附近形成泥巖涂抹層 ，其孔滲性明顯低于斷層兩側(cè)地層的孔滲性，故具有較高排替壓力，可對目的層形成封閉；泥巖層數(shù)目越多、厚度越大、斷距越小，則泥巖涂抹層厚度越大、連續(xù)性越好；壓性及壓剪性斷層有利于泥巖涂抹層的形成。2、泥巖涂抹形成封閉【25】真武期斷層三垛期斷層真武-三垛期33%22%55%長期大斷層三、四級一、二級三垛、戴南組油藏長期大斷層斷裂破碎帶發(fā)育，封堵條件

5、好，對泥巖含量要求低利用砂巖含量來預(yù)測斷層封閉性垂向封閉性好中等差正應(yīng)力（Mpa）7.55.5-7.55.5指斷面在上覆巖層重力和區(qū)域構(gòu)造主應(yīng)力作用下發(fā)生緊閉，斷面緊閉程度越高，斷層封閉性越好；斷面的緊閉程度可以用斷面正壓力來衡量。F：斷面某點(diǎn)的正壓力（Pa）;F1：上覆地層重力（Pa）;F2：水平主壓應(yīng)力在垂直于斷層走向上的分力（Pa）;r：上覆地層的平均密度（kg/m3）；w：地層水密度（kg/m3）；H：斷面埋深（m）；：水平主壓應(yīng)力（Pa）；：斷面傾角（）；：水平主壓應(yīng)力與斷層走向之間的夾角（）斷面受力示意圖（付廣，2005 ）斷面主應(yīng)力計算公式：3、壓實作用和正應(yīng)力作用導(dǎo)致斷層封閉F

6、OI：開啟系數(shù)，無量綱；P：泥巖流體壓力，MPa；：斷面正應(yīng)力，MPa；SGR：斷裂帶泥巖涂抹因子，%。4、斷層開啟性預(yù)測 單因素隸屬度的確定5、斷層封閉性模糊綜合評價 綜合考慮影響斷層封閉性的各種因素，依據(jù)它們對斷層封閉性貢獻(xiàn)的大小，采用模糊數(shù)學(xué)的方法，對斷層封閉性進(jìn)行綜合評價 數(shù)學(xué)模型 ：B=WR b1, b2, bn= w1, w2, wnrijmn 關(guān)鍵環(huán)節(jié) ：確定各因素的權(quán)重系數(shù)；建立單因素評價矩陣 影響因素單因素評價隸屬度U1斷層性質(zhì)壓性、壓剪性取1剪、張剪性取0.5張性取0U2巖性配置N/G0.35 取10.350.45 取0.5 0.45 取0.2U3泥巖涂抹SGR0.75 取

7、10.450.75 取0.50.45 取0U4斷面正壓力0.8tPL193油田位于新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈活動的郯廬斷裂帶，圈閉定型于第四紀(jì)2Ma以來，探明儲量超過6億噸。是一個晚期快速充注油田。 斷面形態(tài)影響油氣運(yùn)聚效率平直斷面平行運(yùn)移凹斷面發(fā)散運(yùn)移凸斷面匯聚運(yùn)移（易形成匯聚流，油氣運(yùn)聚效率高）（易形成發(fā)散流，油氣運(yùn)聚效率低）（油氣運(yùn)聚效率一般）1）差異聚集作用差異聚集作用：系列油藏，低部位圈閉聚滿油氣后，新來得油氣則向高部位圈閉中聚集。高部位原油密度低部位原油密度,如果低部位油藏不出現(xiàn)滲漏，低部位圈閉充滿度=1，油藏屬于原生油藏動平衡封閉導(dǎo)致的散失：由于斷層封閉不徹底，導(dǎo)致當(dāng)油氣高度超過一定（浮力大

8、于排替壓力）時，油氣突破封閉，頂部輕烴優(yōu)先突破。高部位原油密度低部位原油密度,低部位油藏出現(xiàn)滲漏，低部位圈閉充滿度12）斷層弱封閉導(dǎo)致的散失作用斷層封閉性強(qiáng)弱對油氣藏中油氣性質(zhì)的影響韋莊油田韋8斷塊、韋5斷塊、韋2斷塊充滿度較低，與其下傾方向多階斷層的分散作用有關(guān)充滿度：0.83原油密度：0.885充滿度：1.0原油密度：0.839充滿度：1.0原油密度：0.859油氣供給充分條件下，斷層弱封閉引起“突頂”泄漏與斷層強(qiáng)封閉導(dǎo)致的“溢出”八、斷層再活動導(dǎo)致油氣的再運(yùn)移（油氣藏調(diào)整和破壞）Gartrell等（2006）指出絕大多數(shù)油氣調(diào)整與斷裂再活動有關(guān)Gartrell等（2006）Gartrel

9、l A，Bailey W R，Brincat M.A new model for assessing trap integrity and oil preservation risks associated with postrift fault reactivation in the Timor Sea. AAPG Bulletin，90（12 ），2006，19211944生長斷層（活動斷層）控制的油氣藏邊界特征 Weber K J，Mandl G，Pilaar W F，Lehner F，Precious R G. The role of faults in hydrocarbon migration and trapping in Nigerian growth fault structures. 10th Annual Offshore Technology Conference Proceedings，1978，4：26432653第一階段第二階段第三階段斷層再活動引起油氣泄漏和油水界面的改變(斷層封閉性減弱）油藏破壞的實質(zhì) 封蓋條件（蓋層和遮擋條件）變差蓋層斷層導(dǎo)致封閉條件