渤中8-4油田“S”型走滑转换带特征及其对浅层油气侧封的控制作用

新构造运动在渤海海域表现强烈,形成了渤中凹陷特有的走滑构造体系和浅层油气藏。前人研究集中在走滑运动论证和走滑转换带类型探讨上,缺乏对走滑构造带控藏作用的精细研究。利用地震资料,结合油田实例,探讨了渤中8-4油田走滑转换带特征和对油气侧封的控制作用。研究认为,渤中8-4油田主断裂为“S”型走滑转换带,发育释压带和增压带两类转换带。释压带地层陡,圈闭不发育,是油气由深向浅的充注段;增压带地层缓,背形特征清晰,低幅断鼻、断块圈闭集中发育,为油气汇聚区。建立了走滑断裂封闭指数以定量表征走滑转换带的侧封能力,通过近20个油田的统计分析,认为可以把走滑断裂封闭指数4作为走滑断层侧封的临界值。该成果为富砂背景下的浅层油气勘探工作提供了一种新的方法和思路。

基于四维动态地质力学的碳酸盐岩储气库承压能力分析

盖层动态密封性和断层动态密封性是储气库的主要评价指标,对储气库的安全运行具有重要意义。针对储气库盖层与断层静态评价体系的不足,以国内华北地区某碳酸盐岩型储气库为背景,结合测井资料开展岩石力学实验,建立岩石力学动静态参数转换模型和储气库四维地质力学模型,反演地质体初始应力场,开展储气库地质体承压能力分析,获得储气库在注采条件下的四维动态应力场信息(三维应力场在时间维度下的信息)。四维地质力学计算结果表明,当前上限压力(47 MPa)下盖层及断层破坏风险较低,当储气库上限压力提高到49 MPa时,盖层及断层仍然没有发生破坏,结合地面压缩机运行能力,确定储气库上限运行压力为49 MPa。四维动态应力场的建立为储气库的提压扩容提供了科学理论依据。

基于三维SGR模型的断层侧向封闭性定量表征——以尼日尔M油田为例

前人对断层封闭性的研究很多,但大多都基于断层受到的正压力大小对其进行表征,而对于断层压实成岩时间这一因素考虑较少。本文定义岩石压实强度,并利用该参数与断层岩的断层泥比率(SGR)值计算断层的排替压力;根据断层岩与储层的排替压力差定量表征断层侧向封堵性,最后将该方法应用到M油田。研究表明,在M油田,SGR值小于11时,断层岩没有封闭能力;SGR值大于40时,断层岩具有很强的封闭能力;介于两者之间时,断层岩SGR值与其能够封闭的最大烃柱高度(Hmax)存在线性关系。

复杂油气藏型地下储气库气藏工程关键参数设计方法

我国地下储气库(以下简称储气库)建库目标包括复杂断块、强水侵、异常高压、高含油凝析气藏等复杂类型,普遍具有埋藏深、构造复杂、储层物性差、非均质性强等特点。常规气藏工程参数设计方法不适用,尤其在圈闭密封性分析、库容参数设计及注采能力评价等方面具有一定特殊性。为此,从建库目标地质特征出发,通过聚焦难点、自主创新、攻克技术瓶颈,形成了复杂断块储气库四维动态密封性评价技术,建立了异常高压储气库库容参数预测方法及水侵储气库分区带多因素耦合注采能力预测模型,论证了凝析气藏“提采—协同—储气”建库新模式和优化技术对策。研究结果表明:①通过物理模拟实验揭示了复杂断块储气库盖层疲劳损伤和断层滑移机理,实现了动态密封性指标定量化评价,为复杂断块型储气库库址筛选奠定了基础;②针对超高压裂缝型储气库岩石强应力敏感特性,建立了考虑压缩系数变化和束缚水膨胀的有效库容预测新方法,并形成了考虑周期时变和水侵影响的强水侵储气库不同区带多周期注采能力预测方法,实现了建库参数科学设计;③建立了凝析气藏提高采收率协同储气库建设新模式,明确了“提采—协同—储气”合理转换时机,形成了分阶段建库参数设计方法和井网部署对策。结论认为,形成复杂油气藏型储气库气藏工程关键参数设计系列方法有力支撑了中国石化复杂油气藏型储气库建设和运行,并对同类储气库建设具有指导作用。

油气保存单元的概念与评价原理

“油气保存单元”是一个盆地内部三度空间上封闭流体的含油气地质单元。根据其空间结构特点与随时间的演变特征可以将油气保存单元划分为继承型、改造型与重建型等 3种基本类型。通过对封盖层和断层的封闭性能与封闭时间的匹配分析 ,以及对岩浆活动、地震活动与水文地质作用等关键事件的研究 ,可以划分油气保存单元。结合盆地与含油气系统的研究成果 ,可以深入剖析油气保存单元内部的成藏要素与成藏作用 ,从而对其进行综合评价。以楚雄盆地为例 ,通过对 7个油气保存单元的分析与评价 ,优选出东山、中和 -大姚与永仁等 3个有利的油气保存单元。

断层封闭性要素与封闭效应

回顾断层封闭性研究现状,论述、分析对断层封闭性有重要影响的主要因素(现今地应力、断层类型、断层活动强度、断层两侧储集层接触概率以及断层几何学特征)与断层封闭效应之间的关系。断层与现今水平最大主应力方向的交角越大封闭性越好;水平最大主应力与上覆地层重力联合形成的压应力不小于岩石的抗压强度时断层具有封闭性,该压应力比抗压强度大得越多封闭性越好;扭性断层封闭性最好,逆断层次之,正断层最次;在未断穿盖层的前提下,断层断距越大封闭性越好,近代活动性越小封闭性越好;断层两盘储集岩接触概率越小、泥岩比例越大,其封闭性越好。

断层封闭性影响因素及类型划分

影响断层封闭性的因素很多 ,但归结起来主要有 3个 ,即断距、断裂充填性质和断面的紧闭程度。断距影响着断层两盘砂泥岩层的对置状态 ,断裂充填性质决定了断层的垂向和侧向封闭性 ,断面的紧闭程度决定了断层的垂向封闭能力。考虑断层在油气运移聚集过程中的作用 ,将断层封闭性分为侧向封闭性和垂向封闭性两大类 ,再根据断层在侧向和垂向的封闭程度 ,将断层封闭性分为完全封闭、部分开启、部分封闭和完全开启

断层封闭性研究的现状与问题

从文献分析入手,总结归纳了断层封闭性研究的几个主要方面:封堵模式、封闭性影响因素、封闭性评价方法、存在的问题,在对每一个问题分析的基础上提出了个人看法。封闭性影响因素有很多种,重点论述了断层泥、流体性质及温压系统、岩性配置、断层的组合形式和断层封闭史等;同时对断层的5种封堵模式(岩性配置封堵模式、时间配置封堵模式、主应力封堵模式、泥岩塑性流动封堵模式及排替压差封堵模式)进行了论述;简单介绍了两大类研究方法所包括的主要内容;最后指出了存在的问题。

断层连通概率计算及其应用

断层连通概率法结合地质特征及断裂附近油气显示级别、通过各项参数计算定量评价断层开启程度。详细介绍了连通概率法所涉及的各项参数的计算方法,利用准噶尔盆地莫索湾地区侏罗系三工河组相关资料进行了实际参数的计算与选取,建立了经过实际数据检验的断层连通概率模型,利用该模型对断层启闭性进行了定量评价和油气藏解释,认为盆4井三工河组油气显示差的主要原因是深部断层连通性差,油气向上运移困难;而盆6井三工河组油气显示较好的主要原因是深部断层开启程度较高,有利于油气向上运移,而浅部断层开启程度差,有利于油气保存。

断层封闭性研究方法评述

断层在油气藏形成过程中起重要作用,因此对其封闭性进行研究显得尤为重要。研究断层封闭性的方法很多,但还没有一种可适用于所有地区断层封闭性研究的方法,所以需要根据不同地区的基础资料来选取与其相适应的方法,以此来提高结果的可靠性。全面概述了近几年国内外研究断层封闭性的主要思路和方法,并对这些方法所需的基础资料、关键步骤、优缺点、适用范围和应用效果进行了分析。断层封闭性研究的定性评价参数主要涉及断裂方向、断距大小及断移地层砂地比等方面;定量评价参数主要涉及断面正压力、泥岩涂抹因子和泥岩流体超压等方面。目前使用最多的研究方法是以Yielding提出的断层泥比率(SGR)为基础,在选取合适的方法后,通过研究区及邻近地区的已知断层来确定所采用方法中的地区参数或评价标准,进而评价研究区的断层封闭情况。

断裂控藏作用定量评价及有利区预测——以辽河坳陷齐家-鸳鸯沟地区古近系沙河街组三段上亚段为例

为搞清断裂对辽河坳陷齐家-鸳鸯沟地区古近系沙河街组三段上亚段油气成藏的控制规律,在断裂系统详细划分的基础上厘定了油源断裂,并分别应用SGR方法和断裂活动速率对断层圈闭侧向封闭能力和成藏期后断裂活动强度进行了定量评价。结果表明,断裂对油气成藏的控制主要表现在3个方面:①油源断裂控制油气的聚集部位;②断裂侧向封闭能力控制了断层圈闭油气充满程度;③成藏期后断裂活动强度控制先期聚集油气的保存程度。综合以上研究,建立了有利目标优选标准,认为在油源充足、储层物性较好的情况下,两条以上油源断裂控圈,圈闭充满程度大于50%,并且成藏期后活动速率小于2m/Ma的断层圈闭为Ⅰ类圈闭,钻探风险最小;次之为Ⅱ类和Ⅲ类圈闭。最终预测出2个Ⅰ类圈闭和1个Ⅱ类圈闭,为古近系沙河街组三段上亚段下一步钻探预测新增含油面积5.8 km2。

准噶尔盆地夏红北断裂带结构及其封闭差异性评价

断裂不仅是一个面,有时能形成具有复杂结构的体,可划分为多个单元,不同结构单元封闭机理不同,评价方法也应存在差异。在大量岩心观察基础上,结合地震资料解释,将准噶尔盆地西北缘夏红北断裂在平面上划分为东、西两段,剖面上划分为滑动破碎带与诱导裂缝带两个结构单元。滑动破碎带受挤压、扭动、研磨强烈,岩石碎裂化、岩粉化严重,故采用断面应力、涂抹作用、充填作用定量评价其封闭性;诱导裂缝带岩石破碎较弱,裂缝发育,致密性差,孔渗性好,易受后期流体作用,故利用薄片与扫描电镜分析技术,采用成岩胶结作用或原油稠化作用评价其封闭性。结果表明:夏红北断裂滑动破碎带封闭性西段好于东段;诱导裂缝带西段为矿物胶结封闭,而东段为原油稠化充填,封闭较晚。镜下鉴定及流体包裹体测试分析表明:夏红北断裂至少发生3期大规模的流体活动,其中第一期为地层水活动,第二期、第三期流体活动伴随油气运移作用。故断裂带的封闭性是多期流体作用的结果。

逆冲断裂断层侧向封闭性评价——以柴达木盆地英东一号油气田为例

英东一号油气田是一个受多条逆断裂控制的高丰度油气藏,通过对断裂带内部结构和控藏机理的综合分析,认为断裂带内部的泥质体积分数直接影响了断层对油气的封闭能力。因此,文中选取SGR法对断层的侧向封闭性进行了评价。通过SGR对断层圈闭内的烃类与断裂带中所含的水之间的压力差进行标定,利用Trap Tester软件模拟出SGR与临界压力关系式,并计算出英东一号构造B断块和C断块所能封闭的烃柱高度范围分别是137-359 m和85-302 m,说明了控藏断裂具有良好的封闭性。

超压泥岩盖层中断层垂向封闭能力研究方法及其应用

为了研究断裂在油气聚集与保存中的作用,在有、无超压泥岩盖层中断裂垂向封闭油气作用及差异性研究的基础上,针对断层垂向封闭能力的对比,利用围岩排替压力与其泥质含量和压实成岩埋深之间的经验关系,计算并求取断层岩排替压力,从而建立了一套超压泥岩盖层中断裂垂向封闭能力的研究方法,并将其应用于海拉尔盆地乌尔逊凹陷苏仁诺尔断裂带内,定量得出断层岩排替压力,完成苏仁诺尔断裂超压泥岩盖层内的垂向封闭性评价。结果表明,苏仁诺尔断裂在大磨拐河组一段具有较弱的封闭能力,不利于油气聚集与保存,这与该断裂带油气分布广但储量丰度低这一现象吻合较好,由此证实,该方法用于定量研究超压泥岩盖层中断裂垂向封闭能力是可行的。

新庄地区断层封闭性综合评价

新庄油气田位于泌阳凹陷北部斜坡，断层发育，产层呈“叠瓦状”展布，断层封闭性研究对油气田开发有着重要意义。对构造主控断层的岩性对置关系、断层两侧流体性质进行了对比分析，针对典型断层计算其断面压力、断裂带泥质含量，对研究区主控断层封闭性进行了定性和定量的综合评价。同时，在实验室通过模拟地层条件，测试不同围压和孔隙压力下的断层临界开启压力和临界闭合压力，得出新庄地区主控断层的临界开启压力为3．7MPa、临界闭合压力为6MPa，而计算的主控断层断面压力不小于6MPa，过渡埋深400～600m，断裂带泥质含量40％～55％，这表明绝大多数主控断层的含油气层段（目的层段）封闭性较好，但是在地层埋深不超过200m时，蒸汽吞吐的注入压力要控制在3．7MPa以内，以免压力过大造成断层开启，从而影响蒸汽吞吐的最终生产效果。

珠江口盆地断层封堵特征及其影响因素

珠江口盆地在南东—近南北向拉张应力的作用下形成了北西、近东西和北东向3组断层,其中以正断层为主,正、反向正断层共存。断层两盘的毛管压力差与油气排替压力的关系决定了断层的封堵能力,不同性质的断层在流体运移过程中的作用不同,同一断层在不同时期对流体的控制作用也不同。对珠江口盆地断层的形成机制、发育特征、断面内部结构和应力状态进行了研究,对珠江口盆地断层封堵的特点及其影响因素进行了综合分析。结果表明,封堵盘泥岩含量是断块构造封堵成藏的主要因素,同时断层的断距、起伏状态、走向、倾角、活动时间及次生后期断层均对断层的封堵能力有一定的影响。

顺层断层对原岩层封闭能力的增强作用

为了解顺层断层对油气成藏的控制作用,实验研究了顺层断层岩的封闭能力.我们的数据证实,顺层断层具有较强的封闭能力,将大大地增强原岩层的封堵能力.其机理可归纳为四个方面:1)压性的正应力;2)以韧性及粘性变形为主,因为非能干岩层易塑性流变;3)涂抹效应强;4)面理化组构,垂直面理方向的封闭能力大大增强.如果盖层中发育顺层断层,盖层的封盖能力将被大大改善,将能够封盖更大的油气高度或者流体压力,利于形成更大规模的油气藏.

利用异常地层压力参数判断断层封闭性

在油气藏系统的研究中,断层封闭性的研究是必不可少的,而研究断层封闭的问题是一项难度较大的课题。以断层两侧的泥岩具有异常压力时,泥岩塑性增强,断层容易被泥岩所填充造成封堵这一基本原理为基础,探讨了判别泥岩塑性强弱的方法及利用异常压力参数来判断断层封闭性好坏。介绍了压力系数的求取方法,并利用该方法研究了宋芳屯油田的断层封闭性,研究结果得到了证实。因此,利用异常地层压力系数判断断层封闭性是一种有效方法。

尼日尔三角洲E背斜顶部断裂演化机制及封闭性

尼日尔三角洲深水区E油田背斜顶部发育大量密集断层,多数断层倾向一致呈多米诺式排布,活动机制和期次不清楚,对油水的分隔作用不明确。基于构造解析思想,通过构造平衡剖面和古构造图回剥技术研究E背斜的轴面迁移过程,结合断裂成核理论明确断裂活动期次和机制,进而划分断裂系统,指导断裂的封闭性评价。提出深水背斜顶部正断层重力滑动的演化机制,确定多米诺式正断层与背斜轴面迁移的多期次对应关系。E构造共分为4个演化阶段,发育7类断裂系统,其中三个期次的重力滑动断阶(阶梯式)断层为本区独有的特殊构造,在古背斜背景下受控于重力作用变形。逆冲断层和多期活动断层的封闭趋势强,重力滑动断阶断层具有潜在封闭性,而晚期伸展断层不具有封闭能力,筛选出16条潜在封闭断层。确定本区断层弱封闭SGR临界值为8%,完全封闭临界值为20%,评价结果显示:其中8条断层完全封闭,能够将断层两盘分隔为不同油水单元,4条断层具有弱封闭能力,不分隔油水,仅影响注水受效,从而指导油田的钻井和注采方案设计。

一种改进后的断裂封堵性研究方法——以龙门山冲断带为例

保存条件是前陆冲断带油气成藏的关键因素,其中断层的封堵性能起到至关重要的作用。由于断层两盘岩性对接关系在三维空间上的差异,致使同一断层在不同走向或者不同深度上封堵性存在差异。该文应用改进后的Allan剖面研究断层侧向封堵性,应用断面压力联合断移地层砂地比评价断层垂向封堵性。将同一断层垂向与侧向封堵性相结合,从而实现半定量综合评价。在低勘探程度尤其是无井地区,应用此方法可以初步判断断层封堵性。在勘探程度相对较高地区,可以充分应用勘探资料,将评价结果由半定量向定量化推进。