从断裂带内部结构探讨断层封闭性
断层封闭性的研究方法
断层封闭性的研究方法陈晶地质11-7班 2011010949摘要在阅读文献的基础上,本文将断层封闭性研究方法概括为定性评价方法及定量或半定量评价方法,并就大量方法中的地震资料评价法进行了详细说明。
定性评价方法中包括岩性配置识别法、断层活动性分析、声波时差分析法、物化性质指示法、油水界面分析法、流体包裹体、断裂带填充物七种,定量或半定量评价方法包括断层封堵系数法、地震速度谱识别法、断层压力计算法、地球化学分析法、断层面泥岩涂抹分析法、连通概率综合评价、逻辑信息法七种。
关键字断层封闭性定性评价定量或半定量地震资料评价1 引言所谓断层封闭性是指断层面或断裂带对地层流体封堵并阻止流体渗流的能力。
断层封闭性是一个极为复杂的地质问题,它不仅受断层的力学性质、断面承受应力状况、断层剪切带、泥岩玷污带、断层两盘储层排驱压力、断层两盘岩性配置关系、断层两盘地层产状配置关系和断层活动时期与油气运移聚集期的配置等多种地质条件制约,而且受构造演化史、应力场演化史、盆地充填史制约探讨各种评价断层封闭性的方法具有重要的学术和应用价值。
2 定性评价方法2.1 岩性配置识别法岩性配置是经典断层封闭性研究的主要手段,尤其是地层埋藏较浅、断层力学性质为张性或张扭性、断层断距较小时,及断裂带厚度一般较薄或不能连续分布,导致断层两侧岩石直接相遇时,其岩性配置对断层封闭性起至关重要的作用。
一般认为,当断层两盘砂岩与泥岩对接时,断层封闭性好;当砂岩与砂岩对接,且有相同或相近的排驱压力时,断层封闭性差;当断层两侧接触的砂岩具有不同排驱压力时,断层的封闭程度取决于封堵砂岩的排驱压力与储集层的排驱压力差。
目前,常用砂岩百分比含量、砂岩连通率以及Allan断面图来研究岩性配置情况。
2.2 断层活动性分析据相关研究成果, 断层在静止状态下以封闭作用为主, 在活动期以开启作用为主。
同时, 应用断层埋藏史、演化史, 结合区域构造的演化, 构造活动的大小程度、时间与油气的运聚关系等, 评价断层的封闭性也具有重要意义。
断层带结构特证及其封闭性
提纲
断层带是什么
断层带的结构特征
断层带对岩层封闭性的影响
由于断层带造成的两种封闭系统
一、断层带的形成
当施加在岩层上的外 力超过岩石的强度极 限时,岩石内部质点 间的结合力就会遭到 破坏而产生破裂面。
在地质应力继续作用 下两侧岩石发生位移 形成断层。断裂面两 侧岩层在错动过程中, 两盘地层会发生挤压 研磨,在断裂面附近 岩石破碎强烈,同时 在其两侧产生大量与 断裂伴生的低级破裂
回顾总结
(1)断裂带结构分为破碎带、裂缝发育带,在断层破碎带内部有
可能发育糜棱化岩带,断裂带发育特征受岩石性质、应力状态 等因素的影响;
③而在破碎带内的块体之间由于存在较大的孔隙空间,在垂向 上具有连通性。如果孔隙空间被泥或方解石充填,断裂带则会 具有较强的封闭性。
四、两种不同的封闭系统
影响断层封闭性的主要因素有:断层破碎带的发育程度和 特征、两盘地层的抗剪程度、两盘相邻地层的物性和几何形 态、应力场、断层活动性等,最终取决于断层两盘岩层及断裂 带本身三者的排驱压力和孔隙流体压力的分布关系。根据断 层带结构发育特征将断层封闭类型划分为以下2种: (1) 断层带封闭型:
塑性岩石不易产生裂缝, 裂缝密集带不发育, 由于黏性流动和研 磨作用填充物主要为软泥,即使变质也趋向于糜棱岩化, 形成 致密的断层岩带, 断层停止活动, 低孔低渗的断层泥有效阻止流
体运移。因此塑性地层内断裂内部结构为裂缝密集带不发育的 软泥充填的大裂缝组合(下图), 伴生裂缝不发育, 不存在裂缝密 集带, 即使在断裂活动时期有裂缝产生,到断裂静止期塑性的膏 泥岩在上覆岩层的压力下也会将裂缝压实封闭。
脆—韧性机制就是指由碎裂作用为主的变行逐 渐向晶体塑性变形的过度。这种机制的产物由于 岩石的组成和变形条件的差异而不同,可以是具 有局部糜棱结构的碎裂岩,也可以是具局部碎裂 作用的糜棱岩。这一深度层次正好是大陆地震最 为发育的一层,即多震层。了解这一层次的断层 对于了解地震破裂的产生,传播都有一定的帮助。
文西断裂带断层封闭性研究
文西断裂带断层封闭性研究文西断裂带断层封闭性研究摘要:断层封闭性研究是一项难度大但又是现代油气地质理论中极其重要的课题。
针对对文南油田文西断裂带特点,根据已有资料,我们对文西断裂带主要采用了泥岩涂抹系数法和声波时差的方法对主要断层的侧向和垂向封闭性分别进行了讨论,通过对文西断裂带主控断层封闭机理以及断层封闭性的研究,得出该区断层的封堵模式。
关键词:泥岩涂抹涂抹系数声波时差封闭性封堵模式一、断层封闭性研究现状断层封闭性研究是一项难度大但又是现代油气地质理论中极其重要的课题。
最早对断层封闭性研究的是A.D.Smith,他于1966年从理论上阐述了断层封闭与不封闭的本质,建立了断层封闭性差别的理论模型。
我国学者陈章明(1992)利用逻辑信息法建立了勘探早期阶段判断断层封闭性的数学地质模型。
国内外专家学者在断层封闭性研究方面取得的成果,为后人继续研究奠定了扎实的基础。
然而,断层封闭性的研究仍然是石油地质理论中极为薄弱的环节之一,其中存在的最主要问题是:1.由于断层两盘岩层对置情况不易知晓,而使Smith理论的实际应用发生困难。
2.断层具有侧向与垂向封闭的双向性,以往研究中没有给与足够的重视。
3.笼统将断层分为封闭与不封闭两类是片面的,实际上同一条断层在其剖面上的不同处,在沿其垂向的不同位置封闭性都是不同的,到目前为止还没人能将一条断层上述差异准确的给予描述。
4.过去断层封闭性研究只是定性的,还没有找到定量或半定量的研究方法。
二、文西断裂带断层封闭性的研究方法目前,对断层封闭性的研究方法很多,根据已有资料,我们对文西断裂带主要采用了泥岩涂抹系数法和声波时差的方法对主要断层的侧向和垂向封闭性分别进行了讨论。
1.泥岩涂抹系数法fm=L/ L≥H fm=1/Rm L<H式中,fm为泥岩涂抹系数;L为断层断距,单位m;hi为被断层错开的第i层泥岩岩层厚度,i=l,2,……..,n,m;N为被断层错开的泥岩层数;H为被断层错开地层厚度,单位m; Rm为被断层断开地层的泥岩厚度与地层厚度的比值。
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法断裂带是地质结晶环境中十分重要的一种特征,它是构成大地构造体系的重要组成部分。
断层垂向封闭性对控制断裂带内部结构影响至关重要。
断层垂向封闭性表示断裂垂直于轴向的切变滑动自由度,此外,它还决定了断层破裂的可能性。
因此,评价断层垂向封闭性的方法对了解断裂带的发育过程十分重要。
根据断层垂向封闭性的定义,可以从两个方面进行评价。
第一,针对构造体系内部结构的评价。
通常,构造体系存在断裂带,而该断裂带需要满足一定切变滑动自由度的要求。
因此,检查断裂带内部结构可以推断出断层垂向封闭性的状况。
具体而言,断层内的构造、断层轴线测量、断层应力计算等技术可以进行研究。
第二,针对断层变形特征的评价。
断层变形特征的变化可以反映断层剪切的大小,进而可以推断断层垂向封闭性的情况。
例如,利用测量轴线变形的方法,可以计算断层活动度,这可以反映断层垂向封闭性的状况。
断层垂向封闭性的评价可以通过定量分析来完成。
主要有两种定量分析方法。
第一种方法是基于变形特征的定量分析方法。
利用这种方法,可以根据测量的轴线变形和断层变形特征来计算断层活动度,这可以反映断层垂向封闭性的状况。
第二种方法是基于构造体系内部结构的定量分析方法。
利用这种方法,可以根据断层构造特征、断层轴线测量、断层应力计算等技术,对断层垂向封闭性进行评价。
断层垂向封闭性的评价对于断层带发育过程的解释非常重要。
断层垂向封闭性的评价可以通过两种定量分析方法来完成,分别是基于构造体系内部结构的定量分析方法和基于变形特征的定量分析方法。
我们可以利用上述定量分析方法来检查断层带内部结构,从而确定断层垂向封闭性的情况,进而为断层带发育过程的解释提供有力的支持。
总之,断层垂向封闭性是断裂带内部结构的重要指标,可以用来衡量构造体系内部结构的稳定性。
断层垂向封闭性的评价可以通过基于构造体系内部结构的定量分析方法和基于变形特征的定量分析方法来完成。
利用这种方法,可以确定断层垂向封闭性的情况,进而为断层带发育过程的解释提供有力的支持。
断层封闭性影响因素研究
断层封闭性影响因素研究关键词:断层封闭性封闭机理影响因素一、断层封闭性的影响因素断层的封闭性对油气的运聚具有重要影响,影响断层封闭的因素很多归纳起来大约有以下十五点。
1.断层的埋深深度因素既可以影响断面压力。
也可以改变流体压力。
在不考虑构造应力的情况下,σn和p都随深度h线性增加,断层封闭系数if常数。
对于挤压性盆地,随着深度的增加,封闭系数减小;对于伸展性盆地,断层封闭系数则随深度增加而增加。
因此,一概说断层的埋深越大,上覆地层静压力越大,则断层封闭性越好,反之,则封闭性较差是不确切的。
2.断层的力学性质一般来说,张性断层封闭性较差,挤压断层封闭性较好,扭性断层垂向上封闭性较好[4]。
3.断层的产状主要是断层的走向和倾角具有较大影响。
断层的走向:构造应力影响断层走向的封闭性变化,构造应力越大,断层走向封闭性的变化就越大;构造应力越小,断层走向封闭性的变化就越小。
断层倾角:断层的倾角与断层的封闭性关系密切:张性盆地,断层的封闭性随倾角的减小而增大;挤压性盆地,断层的封闭性随着倾角的减小而减小;扭性盆地介于压性盆地和张性盆地之间。
4.构造应力大小和方向挤压性盆地,在3000m 的深度,最大主压应力可达到150mpa,平均主压应力可达100mpa;而张性盆地,在同样深度,构造张应力一般为5mpa到 20mpa。
这样在其他条件相同的情况下,压性盆地断层的封闭系数比张性盆地要大得多。
当最大主压应力方向与断裂走向几乎垂直时,断裂趋向于闭合状态,封闭性好;当最大主压应力方向与断裂走向几乎平行时,断裂趋向于张开,封闭性差。
5.断层带内充填物质5.1泥质粘土涂抹是指断层形成过程中,断层带内泥页岩层变薄夹在砂岩断面上形成泥质薄层,即断层泥。
泥质成分的含量与排替压力有正相关关系。
如果泥质成分的含量高,预示着断层封闭性好[5]。
5.2砂质如果断裂填充物以砂质为主且无胶结时,其致密程度差,孔渗条件好,难以直接成为油、气侧向运移的遮挡物[6]。
国外断层封闭性研究进展
Knipe(1992)
Kip Cerveny(2004)
四、断层封闭性研究方法
1.断层并置分析法—三角图
综合了地层、测井、取心资料等断层 岩信息的并置图
Kip Cerveny(2004)
四、断层封闭性研究方法
2.泥岩涂抹参数 (1)泥岩涂抹系数 (Shale Smear Factor)
SSF=断距/泥岩层厚度=T/L SSF<7 Lindsay et al., 1993
二、断裂带内部结构及形成机制
3.断层形成机制 砂泥岩互层中的泥岩涂抹
在层状砂泥岩地层中,当断层错动时,断裂 带内容易产生泥岩涂抹,即泥岩岩层被削截、 挤压进入断裂带,导致沿原泥岩层上下盘断 壁间发生脆性断裂的削截砂岩层上形成了层 状的较薄泥质层。
犹他州莫阿比露头区小断层泥岩涂抹(Davatzes,2005)
(1)相对于原岩 平均孔隙度,断层 岩的孔隙度降低, 但变化不大;而碎 裂岩孔隙度增大。 (2)断层岩渗透 率比原岩渗透率中 值低大约1到3个数 量级。 (3)从原岩到碎 裂岩再到断层岩粒 径中值依次降低。 从原岩到碎裂岩分 选性变差,但从碎 裂岩到断层岩分选 性变好。
美国内华达州 Aztec砂岩样品的孔隙度、空气 渗透率缩略图(Eric等,2005)
四、断层封闭性研究方法
2.泥岩涂抹参数
随着与上盘原泥岩层 距离(dsl)的增加, 泥岩涂抹的宽度单调 递减,即形成了连续 的泥岩涂抹。
通常,这些曲线都呈 渐近线形状,表明薄 层泥岩涂抹(几米厚) 在断层核部能延伸很 长距离,并且在厚度 上呈略微变薄的锥形。 当与上盘原泥岩层的 距离接近断距(T)时, 泥岩涂抹的宽度达到 最小值。
四、断层封闭性研究方法
1.断层并置分析法—三角图
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
断层垂向封闭性是地震学和地质学中心部分概念,对断裂带的排列与发育具有重要意义。
由于大地构造过程的复杂性,许多断层可能具有不同的封闭性,因此,从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性显得尤为重要。
首先,在构建断裂带模型时,必须以断裂带内部结构构成为基础。
断裂带内部结构是指断裂带深部的岩性结构,包括断裂带内部的几何形状和像素特征,例如断层轴线,断层脉缝以及活动性断层和非活动性断层等。
另外,断裂带内部结构还可能包括断裂带深部的构造运动,例如断层滑动方向和滑动量。
其次,断裂带内部结构的评价,可以推导出断层垂向封闭性。
断层垂向封闭性是指断裂带内部结构的密封能力,其中包含断裂带内部形态特征,以及断裂带深部构造运动等因素。
通过对断裂带内部结构进行评价,可以推导出不同类型断层的垂向封闭性特征。
例如,可以推导出活动性断层的断层垂向封闭性特征,以及非活动性断层的断层垂向封闭性特征。
最后,从断裂带内部结构出发,也可以进行各类断层的联合分析,以提高断层垂向封闭性的准确性。
综上所述,从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性具有重要意义,既可以用于单一断层的分析,也可以用于多断层的分析,有助于提高准确性。
首先,分析者需要对断裂带内部结构的特征及其形状进行描述,例如断层轴线和断层脉缝,以及活动性断层和非活动性断
层等。
其次,需要考虑构造运动,例如断层滑动方向及滑动量。
最后,可以联合分析多断层来提高准确性。
总之,从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性具有重要意义,可以有效改善地震及地质学相关领域的研究。
断层封闭性的研究方法
断层封闭性的研究方法陈晶地质11-7班 2011010949摘要在阅读文献的基础上,本文将断层封闭性研究方法概括为定性评价方法及定量或半定量评价方法,并就大量方法中的地震资料评价法进行了详细说明。
定性评价方法中包括岩性配置识别法、断层活动性分析、声波时差分析法、物化性质指示法、油水界面分析法、流体包裹体、断裂带填充物七种,定量或半定量评价方法包括断层封堵系数法、地震速度谱识别法、断层压力计算法、地球化学分析法、断层面泥岩涂抹分析法、连通概率综合评价、逻辑信息法七种。
关键字断层封闭性定性评价定量或半定量地震资料评价1 引言所谓断层封闭性是指断层面或断裂带对地层流体封堵并阻止流体渗流的能力。
断层封闭性是一个极为复杂的地质问题,它不仅受断层的力学性质、断面承受应力状况、断层剪切带、泥岩玷污带、断层两盘储层排驱压力、断层两盘岩性配置关系、断层两盘地层产状配置关系和断层活动时期与油气运移聚集期的配置等多种地质条件制约,而且受构造演化史、应力场演化史、盆地充填史制约探讨各种评价断层封闭性的方法具有重要的学术和应用价值。
2 定性评价方法2.1 岩性配置识别法岩性配置是经典断层封闭性研究的主要手段,尤其是地层埋藏较浅、断层力学性质为张性或张扭性、断层断距较小时,及断裂带厚度一般较薄或不能连续分布,导致断层两侧岩石直接相遇时,其岩性配置对断层封闭性起至关重要的作用。
一般认为,当断层两盘砂岩与泥岩对接时,断层封闭性好;当砂岩与砂岩对接,且有相同或相近的排驱压力时,断层封闭性差;当断层两侧接触的砂岩具有不同排驱压力时,断层的封闭程度取决于封堵砂岩的排驱压力与储集层的排驱压力差。
目前,常用砂岩百分比含量、砂岩连通率以及Allan断面图来研究岩性配置情况。
2.2 断层活动性分析据相关研究成果, 断层在静止状态下以封闭作用为主, 在活动期以开启作用为主。
同时, 应用断层埋藏史、演化史, 结合区域构造的演化, 构造活动的大小程度、时间与油气的运聚关系等, 评价断层的封闭性也具有重要意义。
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法断层是地质作用下地球内部结构发生变化的地貌类型,它在受到力学和物理影响时,会垂直割裂地表。
评估断层垂向封闭性,即查看带内部结构,是断层开采中提高安全指标,降低技术成本的关键步骤。
本文就断层安全性评估从带内部结构出发,探讨断层垂向封闭性的评价方法。
断层垂向封闭性的评估包括断层的地质特征,破坏性等定量数据,以及断裂带内部结构(如断层垂直位移、岩性构造、断层解体和裂缝层析)。
研究发现,断层带内部结构、断层垂直位移、断层裂缝层析和断层解体等构造都是衡量断层垂向封闭程度的重要指标,是对断层垂向封闭性的综合评估的基础。
断层垂向封闭性评价方法主要集中在以下三个方面:(1)断层带内部结构的研究:断层的内部结构具有很强的可量化性,可以根据构造类型、构造发育程度、岩石层析状况等评估断层垂向封闭性。
其中对断层垂直位移、岩性构造、断层解体和裂缝层析等进行深入研究,可以更好地评估断层垂向封闭性。
(2)构造地质变形的研究:断层的地质变形可以为其垂向封闭性的评价提供更多的数据,如岩石层析、构造走向和构造角等,可以提供更多有关断层垂向封闭性的信息。
(3)破坏性参数的研究:通过破坏性参数的研究,可以确定断层垂向封闭程度,从而评估断层垂向封闭性。
破坏性参数包括应力、时间和历史构造,可以反映断层垂向封闭性的情况。
研究表明,从断裂带内部结构评价断层垂向封闭性的方法,可以更加深入、准确地评估断层安全性,提高断层开采的安全指标和工程质量。
上述介绍了从断裂带内部结构评价断层垂向封闭性的方法,但是该方法仍然存在一些不足,下一步的工作就是进一步完善和创新这种方法。
比如,可以开发新的技术手段,使测试过程更加准确有效,并且可以利用大数据处理技术对测试数据进行分析,从而更加准确而全面地评估断层安全性,最终提高断层开采的安全指标和工程质量。
本文从断裂带内部结构出发,阐述了断层垂向封闭性的评估方法,同时也指出了该方法存在的不足,并提出了改进的建议。
文西断裂带断层封闭性研究
二 、文西 断裂带 断层封 闭性 的研究 方法
目前 ,对 断层 封 闭性 的研 究方 法很 多 ,根 据 已有资 料 ,我 们对 文 西 断裂 带主 要 采用 了泥 岩涂 抹 系数 法和 声波 时差 的 方法 对主 要 断层 的 侧 向和垂 向封 闭性 分别进 行 了讨论 。 1 . 泥 岩涂 抹系数 法
毒 油伯士
~
摘
要:断层封 闭性研 究是 一项难度大但又是现代 油气地质理论 中极其重要 的课题 。针 对对文南油田文西断裂带特点 ,根据 已有资料 ,我们对
文西断裂 带主要采 用了泥岩涂抹 系数 法和声 波时差 的方 法对主要 断层的侧 向和垂向封 闭性分别进行 了 讨论 , 通过对文 西断裂带主控断层封 闭机理 以及断
渗透 性差 ,因此应 具 有垂 向封 闭 性 。当断 层充 填 物的 声波 时差 高 于 围 岩 的声波 时差 时 ,又可 分 为两 种情 况 :一 种情 况为 断 层处 于欠 压实 泥 岩带 内 ,此 时 由于 欠压 实 泥岩 塑性 强 ,容 易发 生 流动 ,在 超压 的作 用 下 ,可 以堵塞 断层 面 紧 闭后遗 留下来 的孔 隙和 裂缝 ,所 以尽管 其 声波 时差 高于 围岩 声波 时差 ,但 其 仍具 垂 向封 闭性 ;另一种 则 为断 层未 处 于欠 压实 泥岩 带 中 ,其 声 波时 差值 高于 围岩 的 ,表 明充 填 物具 有较 好 的渗透 性 ,不具 有垂 向封 闭性 。 三 、 文 西 断 裂 带 主 要 断 层 封 闭 性 研 究 在 充 分考 虑文 西断 裂 带 的实 际构造 背 景 的情况 下 ,对 该 区的主 要 二级 断层 主要 应用 了泥 岩 涂抹 系数 法和 声 波 时差 的方 法进 行 了断层 侧
f . = L/ ∑h L≥H f o r =1 / R L < H
海拉尔盆地碎屑岩地层断裂带内部结构及断层封闭性
(成都 理 工大 学 能 源 学 院 , 四川 成都 6 1 0 0 5 1)
摘
要: 根 据 盆 地 演 化 规 律 及 断层 穿 层性 , 将海拉尔盆地断 裂分为 盆地基底 断裂和盖层 断裂 ; 根 据 活 动 时 期 和 变 形
特征 , 分为早期伸展断裂系统 、 中 期 张 扭 断 裂 系统 、 早 期 伸 展 一 中期 张 扭 断 裂 系 统 、 中期 张 扭一 晚 期 反 转 断 裂 系 统 和 早 期
层) 和 中期 张 扭 一 晚 期反 转 活动 的 断裂 系 统 . 该 研 究 成 果 可 以为 海 拉 尔 盆 地 断 层 封 闭性 评 价提 供 指 导 .
关
键
词: 断裂系统 ; 断 裂 带 内部 结 构 ; 断 层 核 ;破 碎 带 ; 断 层 封 闭性
文献标识码 : A 文章编号: 2 0 9 5 —4 i 0 7 ( 2 0 1 3 ) 0 2— 0 0 0 1 —0 8
围绕 大 断 层 周 围 的 亚 地 震 断 层 极 大 影 响 断 层 封 闭 性 评 价 结 果 , 亚 地 震 断 层 缺 乏 有 效 的 识 别 手 段 ; ( 2 ) 断
裂 带结构 复 杂多样 , 断层 核 和破碎 带二 分结 构很 难代 表全 部 的断层 , 特别 是破 碎带 的发 育程 度对 断层封 闭
基金项 目: 国家 科 技 重 大专 项 ( 2 0 l 1 Z X 0 5 0 0 3 -O 0 1 ) 作者简介 : 王盛波( 1 9 7 3 一) , 男, 硕 士研 究 生 , 高级工程师 , 主 要 从 事 断层 封 闭 性方 面 的研 究 .
中图分类号 : TE1 2 2 . 1
0 引 言
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法断层垂向封闭性(fractureverticalclosure)是指断层在垂向方向上的密封,它起着重要的作用,对于提高地下水的供水能力、减少地下渗流的泄漏、监测断层的活动性以及确定地质环境的岩性等都具有重要意义。
然而,由于准确评价断层垂向封闭性比较困难,需要准确地研究断裂带内部晶体及其全部结构特征,从而综合考虑其带内多种水文地质因素,并综合分析断层的封闭性,以达到准确评价的目的。
首先,断裂带内的晶体结构特征和破坏表现是评价断层封闭性的基础。
晶体结构是指断裂带内的晶体结构形式及其相应的结构解释,如活动度、活动范围等。
这些元素的变化会影响断层的封闭性,从而对探测结果产生重大影响。
因此,在进行断层封闭性评价之前,应该首先进行断裂带内晶体结构特征的描述和分析,以验证断层的封闭性。
其次,断裂带内地质特征也是评价断层封闭性的重要因素。
断裂带内组成矿物和岩性组合特征可以直接反映断层的活动性,从而对断层封闭性有重要的影响。
此外,断裂带内的控制因素及其相互作用也是断层封闭性的重要因素,尤其是断裂带内的热力学影响。
热力学影响一般是通过断裂带内的温度场以及断层内的渗流物质特征来评价的,这种方法可以从深部反映断层的封闭性。
再者,地理环境对断层封闭性也有重要影响。
断层环境特征包括地表地貌特征、断层内地质及水文地质特征等,这些属性能够有效地反映断层的封闭性。
特别是断层内的水文地质特征,可以通过监测地下水的渗流情况,从而有效地反映断层的封闭性。
最后,地质调查技术在断层封闭性评价中也起着重要作用。
调查技术可以通过技术手段,如放射性地图、地球物理勘探等,有效地反映断层的封闭性。
此外,通过室内实验,也可以评估断层封闭性,结合室外实验,从而准确判断断层封闭性情况。
总之,从断裂带内部结构出发评价断层封闭性,需要综合考虑晶体结构、地质特征、地理环境和地质调查技术等因素,以达到准确评价的目的。
断层封闭性的评价是地质工作中的重要内容之一,必须考虑到不同元素之间的内在联系,运用多种技术手段,结合地质调查等综合考虑,以便对断层封闭性进行准确评价。
断裂控藏作用及封闭性研究进展
专题三:断裂控藏作用及封闭性研究进展一、断裂带结构及物性变化断裂变形是岩石(岩层)在构造作用中形成的具有一定宽度的结构破坏带,称为断裂带断裂带的结构非常复杂,受断裂位移方式、位移量、被破坏的岩石类型等等影响同一断裂带不同构造部位的内部结构可以发生变化,这可能是导致同一条断裂可以具有“运”和“聚”双重性的重要原因之一在地质演化过程中,断裂带的结构是变化的,增加了对油气运聚评价的复杂性,也可以导致同一条断裂带在不同地质时期具有不同的作用1.断裂不是一个简单的面,而是具有复杂内部结构的三维地质体断裂带内部结构单元组成:压性断裂三分:破碎带变形带微裂隙带张性断裂二分:破碎带诱导裂缝带2. 断裂性质影响断裂带的内部结构张性:断层泥少,表生风化淋滤所致或是上覆未固结沉积物充填形成,发育棱角状角砾岩,大小不一,排列杂乱无章分布着大致与主断面平行(或小角度相交)的张裂隙,或是树枝状不规则张裂隙压扭性:断层泥含量较大,且粒度较小,碎裂岩和角砾岩粒度较小,角砾因挤压、滚动而圆化,排列具有一定的定向性;断层核部两侧多发育挤压片理和构造透镜体,扭性条件下多发育劈理构造或羽裂构造裂隙多样,可见棋盘式的共轭剪裂隙(锐角分角线常平行于主压应力方向)、入字型裂隙,也可见与主压应力方向平行的张裂隙3. 断裂活动强度影响断裂带的内部结构4. 断裂两盘地层单层厚度、岩性的差异,影响断裂带内部结构脆性地层中较塑性地层中诱导裂缝带更发育。
5. 断裂活动时存在主动盘与被动盘的差异,造成了断裂带结构的不对称性正断层的上盘(下降盘)多为主动盘,其诱导裂缝带往往较被动盘(正断层的下盘)发育6. 断裂带内部的各结构单元的物性存在明显差异研究表明断裂带各内部结构单元的渗透性:诱导裂缝带>原岩>滑动破裂带断裂带中如果断层泥的含量超过30%就能封闭住油,超过48%能封闭住天然气断裂带内部各结构单元的测井响应诱导裂缝带:声波时差曲线产生周波跳跃或声波时差的增大;密度测井值整体偏小,且曲线呈正的窄尖峰状显示;电阻率测井曲线一般显示为视电阻率低值;补偿中子测井值偏大滑动破裂带:声波时差值偏小,且稳定;补偿中子测井值普遍偏小;密度测井值偏大如何运用测井曲线准确判识断裂带及其内部结构特征,需进一步研究!7. 后期的充填与胶结作用影响断裂带的物性特征8. 同沉积断层的断裂带内部结构具有垂向差异性二、控烃断裂的基本类型控烃断裂:对烃类物质(油气)的生、运、聚、散和分布有重要控制作用的断裂叫控烃断裂。
断层封闭性研究方法综述
3.2定量研究方法
2)力学角度(断面压力和异常地层压力)
断面由所岩受石到受的力正变压形力理(论可知,泥岩所受压力达到其弹性极限后,便会发生 塑性变形。根据前人对湘、鄂西泥质岩的抗压实验研究可知,当压力超
p)主过要5 M有P两a个时:,区泥域岩便发生塑性变形流动,堵塞断层面紧闭后所遗留的渗 漏空间形成垂向封闭。否则,断层面虽可在压力的作用下紧闭,但泥岩
4)成岩胶结作用:断层破碎带的产生不仅有利于流体的流动,也有利于胶 结物的生成 。 地下流体在断层流动,发生复杂的物理化学作用,造成断层 中 物质的成岩胶结作用,从而使断层的孔隙度、渗透率大大降低,最终形成 封闭。
3.断层封闭性研究方法
3.1定性研究方法
1)断层两侧地层对置样式分析 法
断层侧向封闭性取决于断层 两侧岩性对置情况,在勘探程 度较高,资料较充足的条件下 ,断层两侧对置岩性及其在二 维空间的分布都比较清楚,根 据不同岩性排驱压力的不同, 评价断层的封闭性。
3.2定量研究方法 5)模糊数学综合评价
断层封闭性能在不同地史时期可能不同,它与 断层发育史,断层本身的几何学、运动学和动 力学特征参数密切相关。周新桂等以笔架岭油 田为例,依据油田断层特点、研究程度及评价 方法的可操作性,提取了该油田中影响断裂封 闭性能的8 个主要因素指标,确定了其评价标准 ,且根据专家经验依次给定各指标权重(表1) ,运用模糊数学原理对断层的封闭性进行了定 量化综合评判。该研究方法综合考虑了断层封 闭性的多个影响因素,较为准确地评 价了断层封闭性(但统计各要素数据工作量较 大)。在实际应用中,首先需要筛选出对工区 断层封闭性具有影响的主要因素和各因素所具 有的权重,再进行模糊数学综合评价。
这些断层封闭性评价方法难分伯仲。最关键一点,在一地区决定断层是 否封闭的主要因素往往是少数几个,如何把它们识别出来,给以恰当的 评价,是断层封闭性评价的核心
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法地质研究当中,断层垂向封闭性的评价是测量断层破碎带的重要组成部分。
断层的垂向封闭性对断层的发育有着重要的影响,因此,研究断层垂向封闭性是极具科学意义的。
本文介绍了一种从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法。
断层是由排列有序的破碎带组成的,断层垂向封闭性的反映断层破碎带的解析程度。
断层破碎带的结构激活了断层运动,其张开数量和解析程度决定了断层的垂向封闭性。
因此,从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性,是识别断层动态运动特征的重要前提。
断层破碎带的研究主要从断层破碎带内部结构出发,包括断层破碎带的发育特征、变形过程以及变形应力和应变状态等。
为了从断层带内部结构出发评价断层垂向封闭性,首先要明确断层破碎带的发育特征和变形过程;其次,采用定量化的方法和模型,推导断层破碎带的变形应力和应变状态,并根据变形应力分布评价断层垂向封闭性。
以断层活动为目标,从断层破碎带内部结构出发评价断层垂向封闭性可以提供详细的参考信息,有效的使用断层破碎带的内部结构信息,可以更有效的预测断层活动及其变形过程。
一般来说,采用结构地质学、装置力学、地质力学的理论和技术,从断层破碎带内部结构出发评价断层垂向封闭性。
首先研究断裂带内部结构的发育特征、变形过程,随后结合定量地质力学方法,推导断裂带内部结构的变形应力和应变状态,根据变形应力分布进行断层垂向封闭性的评价。
由于断层破碎带内部结构的复杂性,从断层带内部结构出发评价断层垂向封闭性虽有一定的优势,但其仍存在若干问题,如断层破碎带模型的选择、获取断层破碎带内部结构的数据和合理的分布等。
综上所述,从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性是一种有效的方法。
采用这种方法可以更好的预测断层的活动特征,从而识别断层动态运动特征。
因此,从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性,是当前研究断层垂向封闭性的重要方法。
本文从断层破碎带内部结构出发,概述了评价断层垂向封闭性的方法,指出了该方法的优点和缺点,并阐述了该方法的有效性。
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法在地质构造学中,断层垂向封闭性是一个相当重要的概念。
断层垂向封闭性是指断层的空间封闭性,即断层的发育程度、断层的轴向发育程度和断层的发育形态。
这一概念对地质构造模型的构建具有重要意义,研究断层垂向封闭性有助于阐明断层发育的动力学机制,为深入研究断层构造及其形成过程及其地质意义,提供有效的理论支持。
断层垂向封闭性的评价主要着眼于断裂带的内部结构特征,以断裂带内部结构特征及其发育程度等因素来判定断层垂向封闭性。
断裂带的内部构造可以通过断裂面的外观特征、断裂面内部组构的形状特征以及断裂面沿断层面延伸的距离(即断裂面的发育程度)等来进行评估。
断裂面的外观特征可以从断裂面呈现的结构型(例如断裂面呈错势状、断裂面推拉变形等)、断裂面呈现的颜色型(例如断裂面呈深色状纹理、断裂面呈浅色状纹理等)和断裂面呈现的材质型(例如断裂面呈硬硬的状态、断裂面呈软软的状态等)等多个方面来判断。
断裂面内部组构的形状特征可以从断裂面形成的沟槽状、断裂面形成的撞击凸起状和断裂面形成的起伏状等多个方面来进行分析。
断裂面沿断层面延伸的距离,即断层面发育程度,是断裂带垂向封闭性的重要指标。
一般来说,断层发育程度越强,断层垂向封闭性就越强。
反之,断层发育程度越弱,断层垂向封闭性也就越弱。
另外,断层垂向封闭性还可以从断层轴向发育程度和断层发育形态等方面进行评价。
轴向发育程度是指断层发育的长度,可以从断层面沿轴向延伸的距离来评价;断层发育形态是指断层的构造特征,可以从断层的发育型(例如断层表面挤压、断层表面拉伸等)和断层的倾角(即断层的倾斜程度)等来评价。
综上所述,从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法是一种有效的评定断层垂向封闭性的方法。
主要由断裂面的外观特征、断裂面内部组构的形状特征及断裂面沿断层面延伸的距离组成,通过分析断裂面内部构造特征及其发育程度,来判断断层垂向封闭性。
此外,还可以从断层轴向发育程度和断层发育形态等方面进行评价,从而进一步评价断层垂向封闭性。
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法摘要:断层是构造地质学中一个重要的概念,它可以决定构造地质学研究的方向。
断层垂向封闭性是断层研究中一个重要的概念,但是评价断层垂向封闭性的方法目前还没有得到很好的研究。
本文从断裂带的内部结构出发提出了一种新的方法用来评价断层垂向封闭性,以便更好地理解断层的垂向封闭性,进而更好地研究断层。
引言断层是构造地质学研究的基础概念,它的存在和分布可以决定构造地质学研究的方向。
断层的垂向封闭性是断层起源和运动规律的重要指标,但是现有方法评价断层垂向封闭性的方法许多存在局限性。
本文从断裂带内部结构出发,提出了一种新的方法来评价断层垂向封闭性,以便更好地理解断层的垂向封闭性,进而更好地研究断层。
一、断层垂向封闭性断层垂向封闭性是指断层的水平方向是否存在垂向封闭的状态,这是构造地质学研究的重要概念,它可以决定断层的垂向分布趋势,以及断层的运动情况。
断层垂向封闭性的判断主要是通过测量断裂带内部结构来实现的,它包括两个方面:断层节理的垂向分布特征和断层节理的位移特征。
二、断层节理的垂向分布特征断层节理的垂向分布特征是指断层节理的垂向分布情况。
断层节理的垂向分布特征可以通过以下几种方式来测量:首先,可以采用垂向剖面测量断层节理在某一方向上的分布。
其次,可以采用垂直面测量断层节理的垂向分布特征。
最后,可以采用三维显微镜测量断层节理的垂向分布特征。
三、断层节理的位移特征断层节理的位移特征是指断层节理在某一方向上的位移情况。
断层节理的位移特征可以通过以下几种方式来测量:首先,可以采用测量断层节理在某一方向上的位移情况。
其次,可以采用三维显微镜测量断层节理在某一方向上的位移特征,以便更为准确地获取断层节理的位移情况。
四、从断裂带内部结构出发的新方法基于上述的两个方面,我们提出了一种从断裂带内部结构出发的新方法,用来评价断层垂向封闭性的效果。
该方法的主要思想是:从断层带内部结构出发,根据断层节理的垂向分布特征和断层节理的位移特征,来评价断层的垂向封闭性,并且基于这些特征来判断断层是否存在垂向封闭的状态。
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法研究浅层断裂带内部结构对评价断层垂向封闭性的重要作用是地震学和石油地质学的重要内容。
近年来,由于国内外许多学者及有关部门的精心研究,研究浅层断裂带内部结构对断层垂向封闭性的重要性已经得到越来越多的关注和肯定。
本文详细阐述了从断裂带内部结构发现断层垂向封闭性的方法,它主要分为以下三种:一是从构造变形特征出发,二是从断裂密度比较出发,三是综合断裂带内部结构出发。
首先,从构造变形特征来看,断层的垂向封闭性可以用不规则的断层带、断层走向的变化、断层折返和断层折线的配置等特征来表示。
断层走向变化是一个重要的指标,变异性越大表明断层垂向封闭性越强。
断层折返和断层折线的配置也会影响垂向封闭性,正常情况下,断层折返点越多,断层折线越复杂,断层垂向封闭性越强。
另外,断层的不规则度也会影响断层垂向封闭性。
通常情况下,断层的变化程度越大,断层的垂向封闭性就越强。
其次,从断裂密度比较来看,可以通过比较断裂带内部结构的密度变化,得出断层垂向封闭性的评价。
一般来说,断裂带内部结构的密度越大,表明断层垂向封闭性越强。
另外,断层垂向密度还可以通过比较断层中改造带和断层以外的普通岩层或构造单元来表示,断层垂向密度越大,断层垂向封闭性就越强。
最后,从综合断裂带内部结构出发,也可以明确断层垂向封闭性。
例如,可以通过建立断裂带内部结构的模型,并对各构造单元附加权重,根据模型结果推断断层垂向封闭性。
此外,还可以采用多因子综合评价技术,将断裂带内部结构的多种构造特征综合考虑,以此来评价断层垂向封闭性。
总之,从断裂带内部结构发现断层垂向封闭性,是一种重要的方法。
断层垂向封闭性的评价是基于构造变形特征、断层密度和断层的综合构造结构的多种综合技术。
为了更准确地评价断层垂向封闭性,在实际工作中,我们应当熟练掌握相关技术,综合利用各种技术,做到客观科学,从而更好地发掘研究断层垂向封闭性。
研究浅层断裂带内部结构对评价断层垂向封闭性的重要作用,不仅可以为断层垂向封闭性的研究和评价提供有效的方法,而且可以为地震勘探技术提供有效的参考。
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法
从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法摘要:断层垂向封闭性对构造分析和构造背景的了解至关重要,特别是对于构造深部控制研究领域。
基于断裂带内部结构的分析,本文提出了一种基于内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法,该方法识别断裂带的垂向封闭性状态,包括断层的垂向封闭性类型和程度,为研究断裂带垂向封闭性提供理论指导。
本文详细介绍了发展断层垂向封闭性评价方法的基本原理,从断裂带内部结构出发,讨论断裂带的垂向封闭性,包括断层垂向封闭性类型和程度。
为了更好地满足该方法评价断层垂向封闭性的需要,本文详细分析了断裂带内部结构和空间变化特征,并从节理学、地质学角度,结合分析模型和数值模拟,确定断层垂向封闭性的分类体系和评价标准。
此外,本文结合现有断层垂向封闭性评价的研究成果,提出针对该研究的进一步改进,包括从节理学角度对断层垂向封闭性进行评价,以及进一步完善垂向封闭性评价体系及评价标准。
本文还提出了一些实际应用中可能遇到的问题,并针对问题提出了相应的解决方案。
本文根据断裂带内部结构出发,提出一种从断裂带内部结构出发的评价断层垂向封闭性的方法,该方法可以有效地识别断层垂向封闭性,有助于构造深部控制研究领域的发展和应用,为更好的实践提供理论指导。
全文:从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法摘要:断层垂向封闭性对构造分析和构造背景的了解至关重要,特别是对于构造深部控制研究领域。
基于断裂带内部结构的分析,本文提出了一种基于内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法,该方法识别断裂带的垂向封闭性状态,包括断层的垂向封闭性类型和程度,为研究断裂带垂向封闭性提供理论指导。
本文详细介绍了发展断层垂向封闭性评价方法的基本原理,从断裂带内部结构出发,讨论断裂带的垂向封闭性,包括断层垂向封闭性类型和程度,并将断层垂向封闭性评价方法与节理学、地质学知识相结合,针对实际问题,提出了有效的解决方案。
1. Introduction断层垂向封闭性定义为垂向封闭类型、程度和封闭状态,可以用来衡量构造断裂带的活动热度。
从断裂带内部结构探讨断层封闭性
2005 年 12 月
周庆华:从断裂带内部结构探讨断层封闭性
3
存下来,主要取决于穿盐断裂 F1 和盐内滑脱断裂 F6 两条断裂的垂向封闭性。这 2 条断裂性质不同,但在 克拉 2 号构造圈闭幅度范围内具有共同特征,都是盐
内断层,下第三系膏泥岩是塑性的,断层活动时研磨 作用使断裂带内部填充物主要是软泥,伴生裂缝不发 育,垂向是封闭的,有效阻止天然气散失。
参考文献:
5结论
(1) 断裂带内 部 结 构 具 有 分 带 特 征,主 要 包 括 破碎带和裂缝密集带,由于岩性和变质程度的差异其 物性特征也不同,有黏结力断层岩带具有较低孔隙度 和渗透率,在断裂静止期为流体流动的屏障。无黏结 力断层岩带物性好坏取决于断层泥含量,如果大量断 层泥充填使其渗透率大大降低,该带就是封闭的,相 反可能成为油气运移的通道。裂缝发育带如果裂缝处 于开启的状态,大量裂隙构成裂隙网,可能导致该带 拥有比断层岩带和未变形原地岩石更高的孔渗性,往 往成为油气运移的通道。
储层和盖层岩性不同,其变形特征不同,断裂带内部结构特征存在差异。盖层往往是由塑性的岩石组
成,其内断裂具有塑性断层特征,断裂带内部结构表现为裂缝密集带不发育的软泥充填的大裂缝组
合,有效阻止油气穿越盖层散失,断层垂向封闭。
关 键 词:断裂带;内部结构;侧向;垂向;封闭性
中图分类号:Te122. 3 + 4
1 断裂带内部结构分带特征
断裂形成是当应力超过岩石的强度极限时,岩石
体积迅速扩大,微裂隙扩张并集中形成断层面,导致 宏观上岩石破裂,当断层面一旦形成并且超过摩擦阻 力时,两盘开始相对滑动,破碎的岩石填入断层拉开 的空间形成断裂填充,由于碎裂作用、黏性流动、研 磨作用和胶结作用使破碎的岩石发生变质形成断层 岩,围岩也因应力集中伴生大量的裂缝,常将岩石分 割成扁菱形、三角形等块体,形成裂缝密集发育带。 因此从断裂带形成过程看其内部结构,主要包括 3 部 分:断层岩带破碎带和裂缝发育带。破碎带根据填充 物固结的程度分为有黏结力断层岩带和无黏结力断层 岩带。无黏结力断层岩带同断层岩带相比变质程度小 得多,颗粒大小混杂,大的岩块挤压变形过程中长轴 作定向排列而成构造凸镜体,细小的颗粒大部分未胶 结,未固结的泥状断层岩即为断层泥,常常出现在围 压较小的浅层地质环境,该带胶结程度小,出露地表 后易风化成破碎状,因此是破碎带重要组成部分。断 层岩带位于断裂中心,在强大的挤压应力的作用下, 岩石多被挤成粉未状。在断裂的不同层段,母岩可由 塑性、脆 性、 脆-塑 性 的 岩 石 构 成[4]。 在 塑 性 较 大 的 母岩段,形 成 片 理 化 结 构 或 千 糜 结 构[5]。 裂 缝 发 育 带岩石没有破碎,断裂伴生的低级别及多次序裂隙发 育,镜下观察,本带岩石具碎裂结构,即保留了原来 母岩的基本特征,仅被纵横交错的裂隙切割,裂隙的 性质既有压性的,也有扭性和压性的。裂缝属于断裂 派生的低级别破裂面,它的分布是由断层活动引起的
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2005 年 12 月
1
文章编号:1000-3754(2005)06-0001-03
从断裂带内部结构探讨断层封闭性
周 庆 华1,2
(1. 中国石油勘探开发研究院,北京 100083;2. 大庆油田有限责任公司 地质录井分公司,黑龙江 大庆 163411)
同时错开盖层和储层的断层,在盖层和储层段内 断裂带内部结构存在差异,断层在盖层段内部结构的 特殊性决定断层垂向是封闭的,静止期有效阻止油气 穿越盖层散失。以库车坳陷克拉 2 气藏为例来说明这 个问题,从图 3 中可以看出,克拉 2 构造发育多条逆 掩断层,其中盐下断裂 F2 和 F3 为反“ y” 字型充注 通道,穿盐断裂 Fl 和盐内滑脱断裂 F6 为“ 入” 字 型散失断裂,断裂活动时期“ 反 y 字型” 充注断裂 组合连接着源岩和圈闭,直接将源岩层生成的、滞留 在砂层的和早期聚集在其他圈闭中的天然气输导到克 拉 2 号构造中,运移上来的天然气也欲经 F3 通过 Fl 散失,但因 Fl 直接沟通源岩,大量天然气己经开始 由此散失,从而使沿其他断裂运移来的天然气来不及 散失掉而在圈闭中聚集成藏。聚集的天然气能不能保
此不难看出,断层垂向封闭的主要条件还是裂缝封闭 的问题。
3 断层岩发育特征及断层侧向封闭性
无论哪种断层岩其共同的特征是低孔低渗,从阿 尔什国家公园露头区 Entrada 砂岩 Moab 层变形条带 与围岩的孔隙度—渗透率关系可以看到,从围岩到变 形条带孔隙度下降 l 个数量级,渗透率下降 3 个数量 级。位于断裂带中心的致密断层岩带成为油气侧向运 移的有利屏障,阻止油气穿越断裂带向对盘储层运 移,因此断层岩发育的断层侧向是封闭的。
2005 年 12 月
周庆华:从断裂带内部结构探讨断层封闭性
3
存下来,主要取决于穿盐断裂 F1 和盐内滑脱断裂 F6 两条断裂的垂向封闭性。这 2 条断裂性质不同,但在 克拉 2 号构造圈闭幅度范围内具有共同特征,都是盐
内断层,下第三系膏泥岩是塑性的,断层活动时研磨 作用使断裂带内部填充物主要是软泥,伴生裂缝不发 育,垂向是封闭的,有效阻止天然气散失。
1 断裂带内部结构分带特征
断裂形成是当应力超过岩石的强度极限时,岩石
体积迅速扩大,微裂隙扩张并集中形成断层面,导致 宏观上岩石破裂,当断层面一旦形成并且超过摩擦阻 力时,两盘开始相对滑动,破碎的岩石填入断层拉开 的空间形成断裂填充,由于碎裂作用、黏性流动、研 磨作用和胶结作用使破碎的岩石发生变质形成断层 岩,围岩也因应力集中伴生大量的裂缝,常将岩石分 割成扁菱形、三角形等块体,形成裂缝密集发育带。 因此从断裂带形成过程看其内部结构,主要包括 3 部 分:断层岩带破碎带和裂缝发育带。破碎带根据填充 物固结的程度分为有黏结力断层岩带和无黏结力断层 岩带。无黏结力断层岩带同断层岩带相比变质程度小 得多,颗粒大小混杂,大的岩块挤压变形过程中长轴 作定向排列而成构造凸镜体,细小的颗粒大部分未胶 结,未固结的泥状断层岩即为断层泥,常常出现在围 压较小的浅层地质环境,该带胶结程度小,出露地表 后易风化成破碎状,因此是破碎带重要组成部分。断 层岩带位于断裂中心,在强大的挤压应力的作用下, 岩石多被挤成粉未状。在断裂的不同层段,母岩可由 塑性、脆 性、 脆-塑 性 的 岩 石 构 成[4]。 在 塑 性 较 大 的 母岩段,形 成 片 理 化 结 构 或 千 糜 结 构[5]。 裂 缝 发 育 带岩石没有破碎,断裂伴生的低级别及多次序裂隙发 育,镜下观察,本带岩石具碎裂结构,即保留了原来 母岩的基本特征,仅被纵横交错的裂隙切割,裂隙的 性质既有压性的,也有扭性和压性的。裂缝属于断裂 派生的低级别破裂面,它的分布是由断层活动引起的
(3) 断层 垂 向 封 闭 的 条 件 是 裂 缝 发 育 带 中 的 裂 缝封闭,同时破碎带填充大量断层泥使孔渗低于围岩。
(4) 切穿岩性 不 同 的 多 套 地 层 的 断 层, 由 于 变 形特征不同使断裂带内部结构存在很大差异,脆性岩 石内形成的断层断裂带内部断层岩带、破碎带和裂缝 密集带均发育。塑性岩层内断裂内部结构为裂缝密集 带不发育的软泥充填的大裂缝组合,伴生裂缝不发 育,不存在裂缝密集带。如果一个含油气盆地内盖层 由塑性岩层构成,其内断裂带内部结构的特殊性决定 了断层在盖层段内是封闭的。
参考文献:
5结论
(1) 断裂带内 部 结 构 具 有 分 带 特 征,主 要 包 括 破碎带和裂缝密集带,由于岩性和变质程度的差异其 物性特征也不同,有黏结力断层岩带具有较低孔隙度 和渗透率,在断裂静止期为流体流动的屏障。无黏结 力断层岩带物性好坏取决于断层泥含量,如果大量断 层泥充填使其渗透率大大降低,该带就是封闭的,相 反可能成为油气运移的通道。裂缝发育带如果裂缝处 于开启的状态,大量裂隙构成裂隙网,可能导致该带 拥有比断层岩带和未变形原地岩石更高的孔渗性,往 往成为油气运移的通道。
[7] 傅文敏 . 断层带结构和渗透率的分布特征[ J]. 小型油气藏, 1998 ,3 ( 1 ):65 -66.
编辑:李安峰
从断裂带内部结构探讨断层封闭性
作者: 作者单位:
刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
周庆华, ZHOU Qing-hua 中国石油勘探开发研究院,北京,100083;大庆油田有限责任公司,地质录井分公司,黑龙江,大庆 ,163411
从断裂带内部各带物性差异可以看到,有黏结力 断层岩带具有特低孔低渗的特征,成为油气侧向和垂 向运移的有利屏障,应该说断层岩发育的断层侧向上 多是封闭的。裂缝发育带和破碎带都有可能保持一定 的孔渗性,成为油气垂向运移的通道。因此断层垂向 封闭的条件是裂缝发育带中的裂缝封闭,同时破碎带 填充大量断层泥使孔渗性变得低于围岩,这 2 个条件 缺一不可。裂缝封闭有二方面的原因,一是后期成岩 封闭,二是压实封闭。在塑性地层中产生的裂缝容易 被压实封闭,是在上覆岩层的压力下或水平挤压作用 下岩石塑性流动压实的结果。后期成岩封闭具有普遍 意义,能否被充填封闭取决于盆地地下水成分、循环 畅通程度及成岩环境。破碎带孔渗性好坏取决于断层 泥含量,断层泥发育程度与围岩泥质含量和断裂活动 强度有关,因为破碎带物质来源于围岩,填充时与围 岩的泥质含量相当,但随后断层活动发生研磨作用使 粗粒的矿物和大的岩块破碎成大量断层泥填入其中, 因此该带一般来说不会保持比围岩还高的孔渗性。由
4 断裂带内部结构差异特征及断层垂 向封闭性
一条断层往往切穿岩性不同的多套地层,由于变 形特征不同使断裂带内部结构存在很大差异,岩石按 其变形特征可以划分为 3 种类型:即塑性岩石、脆性 岩石和脆 - 塑性岩石。脆性岩石内形成的断层断裂带 内部结构破碎带和裂缝密集带(图 2)均发育。塑性 岩层内断层多为较小载荷下长时间蠕变形成的,具有 塑性断层的特征,是不可逆变形形成的破裂面。这种 破裂面内部结构与一般断层断裂带相比最大的差异是 塑性岩石不易产生裂缝,裂缝密集带不发育,由于黏 性流动和研磨作用填充物主要为软泥( 图 2),即使 变质也趋向于糜棱岩化,形成致密的断层岩带,断层 停止活动,低孔低渗的断层泥有效阻止流体运移。因 此塑性地层内断裂内部结构为裂缝密集带不发育的软 泥充填的大裂缝组合( 图 2),伴生裂缝不发育,不 存在裂缝密集带,即使在断裂活动时期有裂缝产生, 到断裂静止期塑性的膏泥岩在上覆岩层的压力下也会 将裂缝压实封闭。
文献标识码: A
断 层 封 闭 具 备 双 向 性,即 垂 向 封 闭 和 侧 向 封 闭[1]。断层垂 向 封 闭 会 将 油 气 限 制 在 某 一 储 层 内 而 不致于上逸散失,垂向开启会导致油气向更新地层中 窜层运移、聚集或散失,因此穿断油气层之上盖层的 断层其垂向封闭性决定了油气的保存。断层侧向封闭 将油气限制在断层的一侧,使油气只能在断层一侧沿 断层走向发生运移、聚集,断层侧向开启导致油气穿 断层面运移,由此可知,断层侧向封闭性决定了圈闭 的含油气性。无论垂向封闭还是侧向封闭其本质还是 差异排替 压 力 封 闭[2], 因 此 根 据 断 层 两 盘 岩 性 对 接 关系及其与断裂填充物之间排替压力的相对大小和是 否有泥岩涂抹层的形成,可将断层侧向上划分为 3 种 封闭机 理[3]: 即 岩 性 对 接 封 闭 机 理, 断 裂 带 高 排 替 压力封闭机理和泥岩涂抹形成的侧向封闭机理。垂向 封闭机理可划分为 2 种类型[3]:即断层面紧闭封闭机 理和断裂带高排替压力封闭机理。这些封闭机理大部 分建立在断层两盘直接接触的这种地质模型上,只有 断裂带高排替压力封闭机理考虑了断裂带存在的问 题,但究竟断裂带结构如何,其封闭的条件是什么, 迄今还没有明确答案。为此本文分析了断裂带内部结 构特征,探讨了断裂带发育的断层垂向和侧向封闭条 件,为定量评价断层封闭性提供理论依据。
基金项目:国家 973 攻关项目“ 高效大气田形成机理及分布研究”(2001CB20914) 资助 收稿日期:2004-12-21 作者简介:周庆华(1973 - ),男,黑龙江大庆人,在读博士,从事天然气地质研究。
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大庆石油地质与开发 P. G. 0. D. D.
第 24 卷 第 6 期
次级构造应力场与岩石力学性质所决定的,其发育特 征与局部受力方式和强度、各层段的岩石力学性质密 切相关[6]。
2 断裂带内部物性差异特征及断层封 闭条件分析
断裂带内部不同分带由于岩性和变质程度的差异 其物性特征也不同,断层岩带由于颗粒尺寸的减小和 矿物沉淀作用使其与相邻的原地岩性相比具有较低孔 隙度和渗透率( 近于 0)[7],因此该带在断裂静止期 为流体流动的屏障。无黏结力断层岩因胶结的程度低 可能会保持很高的孔隙度,能否也具有很高的渗透率 完全取决于断层泥含量,如果大量断层泥充填使其渗 透率大大降低,该带就是封闭的,相反可能成为油气 运移的通道。裂缝发育带如果裂缝处于开启的状态, 大量裂隙构成裂隙网,可能导致该带拥有比断层岩带 和未变形原地岩石更高的孔渗性,往往成为油气运移 的通道,透水性实验佐证了这个事实( 图 l)。