断层输导差异性定量评价及其在致密油气藏勘探中的应用

沟通烃源岩与储层的通源断层在活动期会产生诱导裂缝、碎裂岩或断层岩,对油气运移起输导作用。受断层活动强度、两侧岩性、断层岩泥质含量等因素的影响,断层不同部位(断片区)对流体的输导能力存在差异。断层输导差异性定量评价有助于断控致密油气成藏有利区预测。基于断层生长指数、断生裂缝系数和岩石破裂压力等参数,提出断层输导指数计算方法,明确了断控致密油气成藏机理与成藏模式。根据烃源岩厚度、成熟度及类型等参数,计算烃源岩系数,综合分析济阳坳陷渤南洼陷渤深4断层各断片区的输导指数、烃源岩系数、源储压差、有利储集相带等,建立断控致密油气成藏有利区分类标准,预测的成藏有利区得到了勘探实践证实。结果表明:按断片区计算断层输导指数,可以定量评价断层输导能力的差异性;高源储压差、通源断层差异输导和断层岩侧向封堵是断控致密油气成藏的主控因素。

临南地区断层输导体系与油气成藏模式

在系统描述临南地区断裂体系及分布特征的基础上 ,对断层的封堵性和输导性及影响因素进行了分析 ,并着重分析了夏口断裂带的封堵和输导作用及其对临南油气分布的控制作用 ;提出了断层输导的三种模式 ,即 :垂向输导模式、侧向输导模式及阶梯状输导模式 ;

断层输导型天然气成藏模式的动态成藏过程——以川西坳陷新场构造带上三叠统须二段气藏为例

上三叠统须家河组二段气藏是四川盆地川西坳陷致密砂岩气勘探开发的重要区块,但须二段气藏气水分布关系复杂、勘探开发难度较大。为了给川西坳陷须家河组气藏的高效勘探提供新思路,以新场构造带须二段气藏为研究对象,根据地层水化学特征,结合构造、断层输导体系特征及单井生产动态分析,探讨了SN走向断层对须二段气藏天然气成藏及气水分布的影响。研究结果表明:①新场构造带须二段气藏油气高产富集区主要表现为断层输导型天然气成藏模式,该类成藏模式具备良好的构造—断层—储层配置条件,含气性好;②断层输导型成藏模式的气藏高产富集主控因素为“古今构造高位+断层通源输导+优质储层聚气”,构造—断层—储层时空配置是控制气水分布的关键;③根据构造—断层—流体—成岩—成藏时空配置的差异性,结合单井生产数据,将断层输导型天然气成藏模式细分为“高产稳产、气水同产”“中产稳产、低产水”“低产气、高产水”3种气水产出特征;④具有“高产稳产、气水同产”生产特征的钻井,表现出“断层、储层在构造高部位相接”的特征,而具有“中产稳产、低产水”生产特征的钻井,普遍具有“断层、储层在构造高部位、低部位均相接”的特征,单井以产气为主,天然气产量稳定,仅产少量低矿化度地层水,可以通过实施水平井钻井来提高单井产量,以获得较好的经济效益。

断层输导能力定量评价及其在油气勘探中的应用——以济阳坳陷青西地区为例

为了对断层输导能力进行定量评价,将其表征为与油气资源量成线性正相关关系的、单位时间内断层输导的油气资源量,其影响因素包括烃源岩排烃强度、主要成藏期断层古落差、成熟烃源岩内部断层平面延伸长度和断层停止活动时间。采用断层输导能力定量评价公式对济阳坳陷青西地区的油气勘探潜力进行了研究。结果表明,当断层输导能力与油气资源量拟合的常数取值为210时,断层输导能力之和与邻区辛镇油田东部和研究区永安镇油田对应的探明石油地质储量具有良好的线性正相关关系。拟合结果表明,永101、永106和永116井区位于油源断层附近,圈闭发育,能量半衰时梯度异常,为有利勘探目标;预测新立村油田沙四段上亚段、沙三段约有1 800×104t的石油地质储量有待发现。

油气沿断层输导的压力降模型

断层在地下流体运移中具有重要作用,断层活动会对地下流体的压力及流体势分布产生影响。流体在相对封闭(未喷出地表)的较宽阔的断裂系统中受超压作用上侵流动时,其性质接近于流体力学中有压管流的流动情况,其动力学特征可以用柏努利方程进行描述。为获得油气沿断层运移之后的压力,依据油气运移时的能量守恒及油气沿势能降低方向运移的原则,探索性地利用柏努利方程描述油气的流动状态,建立了油气沿断层输导时的压力降方程。根据该方程,可以计算出油气沿断层纵向运移之后进入上部侧向输导层时的剩余压力,进而求得指明油气运移方向的剩余压力系数。将压力降模型应用于埕北凹陷的周边油田,发现流体向上运移后剩余压力场的空间变化与上部油气分布格局相吻合,高剩余压力系数分布带指示了油气运移方向,说明该模型具有较高的可信性。

埕北断坡区断层输导体系与油气成藏模式

在系统描述埕北断坡区断裂体系及分布特征的基础上,着重分析了断层的封堵和输导作用及其对研究区油气分布的控制作用;提出了研究区断层输导的3种模式,即垂向输导模式、侧向输导模式及阶梯状输导模式,并总结了不同断层输导作用形成的3种不同的成藏模式及特点。

断层输导下储集层排驱压力对油气成藏影响作用

利用油气成藏物理模拟方法,从排驱压力角度研究了断层输导下的油气藏形成过程。研究表明,储集层排驱压力控制与断层侧向配置不同储盖组合的成藏次序,即排驱压力小的储盖组合优先成藏,排驱压力较大的储盖组合次之,这种控制作用与储盖组合的空间相对位置无关;排驱压力影响不同储盖组合的含油或含气饱和度,排驱压力越小,含油或含气饱和度越高,这种影响作用会因储集层空间相对位置的不同而有所差异;断层与储集层的对接与否是储盖组合成藏的先决条件,与断层对接具备成藏的可能性,而未与断层对接则难以成藏。研究结论可用于勘探实践中对断层输导下多套储盖组合试油层位进行评价优选。

济阳坳陷埕岛地区明化镇组断层输导性分析与综合评价

在精细分析济阳坳陷埕岛地区断裂分布及发育特征的基础上,利用断层纵向断切层位、断层活动性分析及断面压力分析等3种方法对该地区断层的输导性进行了定性、定量分析。最终结合3种方法的分析结果对研究区内断层的输导性进行了综合评价,优选出了埕岛地区沟通明化镇组的有效油源断层,这些断层组成了明化镇组成藏有效油源输导网,并与明化镇组油气分布相匹配,证实了该评价方法的有效性。

高邮凹陷汉留1号断层输导通道的时空分布特征

汉留1号断层是苏北盆地高邮凹陷深凹带北侧边界断层。为了明确该断层输导通道的时间与空间分布特征,通过断层面几何形态、关键时期断层活动速率计算,阐释了汉留1号断层在两个油气主运移时期的输导能力,判识了输导通道的空间位置。研究表明,汉留1号断层在三垛组沉积期活动速率>25 m/Ma,断层开启具有输导能力,另一方面,汉留1号断层的断层面存在3个明显的凸面和2个凹面区域,因此,在该沉积期该断层在3个凸面区域发育3条输导通道。而在随后的盐城组至今的沉积期,断层活动强度减弱,活动速率<10 m/Ma,输导能力弱,垂向上主要起封闭作用。因此,空间上断层通道发育于断层面凸面位置;时间上,断层活动速率>25 m/Ma时通道开启,<10 m/Ma时通道关闭。就聚集而言,断层通道开启时油气沿断层向上运移聚集于上部滚动背斜圈闭中,闭合时聚集于下部断层圈闭中。

断层输导体系特征及对油气成藏的控制作用

随着现代社会的发展,各行业对油气资源的需求也逐渐增加,油气勘测成为了研究的热点,本文重点研究了断层输导体系特征以及其对油气成藏的控制作用,以便进一步提高勘探的效率,为油气勘探研究指明方向。

断层纵向输导与储层非均质性耦合控运模拟实验研究

在物理模拟实验的基础上探讨了断层输导能力与储层非均质性对油沿断层垂向运移和侧向分流的控制机理与模式。研究结果表明,断层输导能力与储层非均质性对油运移的控制本质上表现为"物性"(断层与储层渗透率比值)与"动力"对油垂向运移和侧向分流的耦合控制作用。两者对油的运移和纵向分布的耦合控制作用可概括为强输导能力断层-反韵律储层控运、弱输导能力断层-反韵律储层控运和强输导能力断层-正韵律储层控运3种模式。第一种模式中,油沿断层垂向运移的过程中不易侧向分流,油主要富集在直接位于区域性盖层之下的储层中;第二种模式中,油沿断层垂向运移的过程中较易侧向分流,油在纵向上各储层中均有一定的富集;第三种模式中,油沿断层垂向运移的过程中极易侧向分流,油大多富集在下部物性最好的储层中。

断层输导体系特征及对油气成藏的控制作用

输导体系是油气从源岩到圈闭的桥梁,盆地广泛存在的断裂构成了油气输导的重要通道。本文基于大量油气勘探实践,系统总结了断层输导体系的特征、类型及控藏模式,研究认识对断块油气区勘探目标评价具有指导意义。笔者依据油气沿断层运移的方向,将断层输导方式归结为沿断层垂向和穿过断层运移;油气穿层、长距离的垂向运移和周期性是断层输导体系的典型特征;根据断层与其他输导体的组合方式差异,断裂输导系统可分为断裂型、断层-连通砂体型、断裂-不整合面型和断层-连通砂体-不整合复合型输导体系;最后总结提出了同层成藏、潜山成藏、跨断层成藏和沿断层成藏四类典型的成藏模式。

南堡1号断层上升盘和下降盘油气富集特征差异及主控因素

为明确南堡1号断层上升盘和下降盘油气差异富集的主控因素,总结断层两盘油气富集特征,对比断层两盘输导、保存、圈闭等条件的差异,进而分析主控因素,总结油气成藏模式。研究结果表明:南堡1号断层上升盘由与烃源岩直接相连的Ⅰ级输导断层供烃,断层输导能力更强,是南堡1号断层两盘油气富集规模差异的主控因素;上升盘断层残余厚度更大,保存条件更优,是南堡1号断层两盘油气富集层位差异的主控因素;圈闭面积大小及不同级次输导断层组合关系是南堡1号断层两盘油气富集位置差异的主控因素。总结出断层上升盘和下降盘两种不同的成藏模式,研究成果可为类似区块滚动勘探提供借鉴。

珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡断层与油气成藏关系

综合运用断层分类、断层活动史分析、油藏充注史分析等方法,对珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡地区断层与油气成藏关系进行了研究。该区发育两种类型断层:长期活动断层及晚期断层,这两种断层活动期与油气充注期匹配关系均较好,推断二者在油气充注史中起了相似的作用。勘探实践和各种证据表明,该区断层是油气垂向输导的主要通道,现今的静态的断层封闭作用控制了新近系目的层的油气成藏,而岩性对接情况是该区断层静态封闭性的主要控制因素。根据分析结果,建议该区勘探应加强目的层顶面演化特征研究、落实圈闭和断层封闭性,位于油气运移路径上且断层封闭性有效的圈闭,勘探获得成功的可能性较大。

断-砂复合输导体系及优势输导通道表征方法与应用

为了系统表征断-砂复合输导体系的分布特征,准确刻画复合输导体系的优势输导通道,采用断层泥比率法量化表征断层的输导能力,确定油气成藏期输导断层及侧向输导部位;采用连通概率法量化表征砂岩输导层的输导能力,确定砂岩输导层的优势输导通道;利用三维地震资料刻画断层面空间分布,结合断层面埋深确定油源断层的凸面脊;基于古地貌恢复结果,确定构造脊的分布特征。提出将输导断层、砂岩输导层、油源断层断面脊及构造脊四相耦合,实现对断-砂复合输导体系及优势输导通道的表征。研究结果表明:歧口凹陷歧南斜坡区沙一段主要发育2种复合输导体系配置类型,一种为南大港断层(油源断层)断面脊-砂岩输导层-输导断层-构造脊,另一种为砂岩输导层-构造脊-断层。不同地质历史时期的油藏分布位置及各井含油气显示情况与断-砂复合输导体系中优势输导通道的表征结果吻合较好,表明该方法是适用且有效的。

松辽盆地南部中浅层成藏机制研究

根据最新资料,结合目前的勘探认识,分析松辽盆地南部中浅层的成藏机制。认为虽然松辽盆地南部发育两套烃源岩,但青山口组是主要烃源岩,而且主要在明水组沉积末期生烃,具有突发性;油气初次充注的时期是嫩江组沉积末期,主要充注时期是明水组沉积末期;T2地震反射层的断层多,是青山口组烃源岩生成的油气往扶杨油层、葡萄花油层、萨尔图油层排运的主要通道和途径。而嫩江组泥岩成岩作用弱,具有一定柔韧性,导致T1地震反射层断裂少,增强了嫩江组封盖能力,这是中部组合油气丰富的重要原因。

渤海湾盆地古近系油气富集差异性及主控因素

含油气盆地不同地区油气分布层系及富集程度存在较大差异,以统计资料及前人成果为基础,探讨了渤海湾盆地不同凹陷古近系油气富集的差异性及主控因素。研究表明,渤海湾盆地含油气凹陷油气富集类型可归为三类:前古近系型、古近系型和新近系型,以古近系富集型凹陷为主。古近系油气具有“东富西贫”、“不同层系分区性明显”等分布特点,平面上油气集中分布于盆地东部地区富油凹陷,纵向上以烃源岩层系及邻近的沙河街组三段、二段最为富集,向上、向下层段依次减少。多种因素控制了不同凹陷古近系油气差异性富集:凹陷生烃条件从根本上控制了不同凹陷的油气富集差异,盆地东、西部地温场及烃源岩演化的差异是造成“东富西贫”油气分布格局的重要因素,不同烃源岩层系生烃差异性和主力生烃层系、生储盖组合和断层输导作用控制了油气纵向富集层系。

对油气成藏研究中三个物理模拟实验的探讨

油气藏的物理模拟已成为深入揭示油气二次运移和聚集机理的一种极其重要的手段和方法,但由于有些物理模拟实验的物理模型无法准确反映地质历史时期的地下实际情况,导致对油气成藏基本原理的片面性认识。该文结合勘探实际资料对R.J.Cordell等关于油气运移和富集过程三个物理模拟和实验进行了探讨。详细讨论了砂岩透镜体成藏机理,提出并不是所有的夹在烃源岩中的渗透砂岩都能成藏,砂岩成藏的条件是有断层或裂缝发育带等有效地相互沟通。也指出"T"字型成藏模拟实验仅反映了在压力差作用下的渗流成藏过程,而没有反映以浮力为驱动力的成藏过程。提出了为了全面地认识油气藏成藏机理,应加强浮力流成藏实验。

准噶尔盆地腹部陆梁油田侏罗系—白垩系成藏模拟研究

为明确陆梁油田储集层排驱压力对油气成藏及分布的影响作用,基于油田地质条件及成藏模式,设计实验模型,运用成藏物理模拟方法,模拟断层输导下的油气成藏过程,观察现象、分析结果,揭示了陆梁油田不同储盖组合成藏性能受排驱压力控制,即在注入一定压力下,与断层对接储集层排驱压力较小的储盖组合优先成藏,且含油饱和度较高;与断层对接排驱压力较大的储盖组合成藏较晚难度较大,含油饱和度较低。未与断层对接的储集层,无论其排驱压力大小,均难以成藏。物理模拟实验再现了陆梁油田侏罗系—白垩系成藏过程。

低凸起带油气充注机理及运聚模式:以济阳坳陷林樊家低凸起带为例

断陷盆地低凸起带具有远离油源,油气富集层系浅的特点,其油气充注机理及运聚模式研究还较薄弱。以济阳坳陷林樊家低凸起带为例,从油气来源入手,分析了油气成藏动力与阻力的关系,探讨了低凸起带油气充注方式和运聚模式。结果表明:林樊家低凸起带原油具有高伽马蜡烷/C30霍烷值、低姥植比的特点,来源于利津洼陷沙四上亚段烃源;在成藏地质背景分析的基础上,结合成藏动力-阻力计算结果,确定了林樊家低凸起带油气主要为"断层双重输导-多层系充注-不整合面分流"的充注方式;根据断层在活动时期和静止时期输导方式及输导能力的差异,结合圈闭发育情况,林樊家低凸起带油气成藏可总结为"断层垂向输导-岩性尖灭控圈"、"断层侧向输导-‘天窗’开启-岩性尖灭控圈"、"断层侧向输导-不整合面遮挡"、"断层侧向输导-岩性尖灭控圈"等4种成藏模式。