油气沿不同时期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的地质条件及其识别方法

为了研究含油气盆地断裂发育区油气分布规律,在确定油气沿活动期和静止期断裂穿过泥岩盖层发生渗滤散失机理的基础上,针对油气沿活动期和静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的地质条件及识别方法进行了研究。研究结果表明:油气沿活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需的地质条件是活动期断裂在盖层内上下连接分布,作为油气穿过泥岩盖层的输导通道;油气沿静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需的地质条件是下伏储层油气剩余压力大于断层岩排替压力。通过比较泥岩盖层断接厚度与油气沿活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需最小断接厚度的相对大小和下伏储层剩余压力与断层岩排替压力的相对大小,分别建立了油气是否沿活动期断裂和静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的识别方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造天然气能否通过活动期和静止期NP5-2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失的识别。结果表明:在断裂活动期,仅在L_2和L_8测线处天然气可以沿着NP5-2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失,其余测线处(L_1、L_3、L_4、L_5、L_6、L_7、L_9)则不能;但是在断裂静止期,天然气不能沿NP5-2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失,与目前南堡5号构造东二段泥岩盖层之下已发现的天然气分布相吻合,表明这2种方法分别用于识别油气是否通过静止期断裂和活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失是可行的。

油气通过泥岩盖层渗滤散失机制分析

从受力平衡角度出发,分析了油气通过泥岩盖层渗滤散失的机理。根据泥岩盖层较高的排替压力和在特定条件下具有异常孔隙流体压力,论证了油气不能通过泥岩盖层的孔隙发生渗滤散失,油气只能通过泥岩盖层的薄弱处——断层或裂缝而发生渗滤散失。其机制主要是由于断裂或裂缝的形成,使泥岩盖层在此处孔隙喉道半径增大,排替压力降低,异常孔隙流体压力释放,封闭能力降低,油气能量大干泥岩盖层的封闭能力,从而使油气通过断裂或裂缝渗滤散失。油气通过泥岩盖层断裂或裂缝的渗滤散失作用均具周期性。