油气沿断裂走向运移研究
浅析断裂体系对油气成藏的控制作用
在油气成藏过程中,断裂带的形成对油气成藏具有重要的控制作用,主要体现在断裂体系既起到了沟通底部油气往上运移,同时又对油气聚集的圈闭起到了良好的封堵作用。
由此可见,通过对断裂体系合理的刻画,结合油气的生排烃期的研究,对于明确油气的运聚成藏具有积极地作用。
一、断裂输导系统内涵油井地下环境相对较为复杂,尤其是会受制于风化岩石、地底应力及承载力方面的影响。
当油气在不整合面层运移时,岩石的孔隙结构、断裂层的输导性能都会对油气的运移造成影响。
而在断裂体系内部由于其结构相对复杂,伴随有碎裂岩石及形态各异的孔隙结构,因而断裂形成了油气输导结构通道,是油气运移的重要途径之一。
但是,不同断裂层的构造、性质都存在着一定差异,需要输导系统发生一定变化,满足相应的裂缝需求。
比如张性正断层的裂缝结构为张裂缝,此类裂缝的状态、性质相对不稳定,并且延伸性能较差,常以锯齿状的性状表现。
另外,各裂缝不相连,需要在断裂带孔隙处形成一个稳定的运移框架,进而构成剪切裂缝。
该裂缝的走向、延伸都相对较好,能够搭建一个运移桥梁,进而实现油气的输导作用。
二、断裂输导组合形式及其作用断裂输导体系可在油气输导过程中实现自主运移的模式,运移媒介可在背斜区域、断层遮挡区域及断层岩性圈进行运移工作,进而构成性能较好的复合运移模式,并且该输导系统具有以下作用:1.连通砂体。
断裂体系沟通了上下不同时期形成的砂体。
这一油气空间的构架形式能够在侧向运移的基础上实现垂直运移,使油气能够同时向水平、垂直两个方向运移。
同时,该过程的发生原因是受到盆地凹陷环境的影响,使上端区域出现断块、岩性和断层的现象,在这一过程下完成整体油气的输导工作。
2.不整合面。
不整合面多发于底层岩层区域,形成一条完整的输导模式。
该系统构造中,可通过地势作用进行侧向运移,还能在断裂层区域进行斜向及纵向运动。
通过搭建一个立体化的网络构架形式,能够使凹陷区域的上方有隆起区域,且该区域能兼容地层超覆、断层岩性圈的运移作用。
油气初次运移机制与运移方向的研究
油气初次运移机制与运移方向的研究黄传卿1,张金功1,席 辉2【摘 要】[摘 要] 油气初次运移相态以油气相为主,而扩散相对于运移没有意义,运移通道主要是网络裂缝为主,而地层中的异常高压形成的压差为运移的源动力。
初次运移方向受埋深压差的影响,有着不同的认识、解释,还处于争议阶段,油气初次运移是一个长期而且技术难度较大的研究领域。
涉及到的有机烃类在烃源岩中的聚集还有相当的距离,油气如何实现在烃源岩中的聚集,裂缝产生后油气在其中如何运移,油气又是在泥岩裂缝中如何保存等一系列问题都需解决。
【期刊名称】地下水【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4【关键词】[关键词] 油气;初次运移;机制;方向油气运移是石油地质学研究的热点且为难点。
在上世纪九十年代之前,油气运移的研究重点是初次运移的动力、相态及其过程等[1-5]。
九十年代至今,油气运移的研究方向偏向于运移通道路径等,取得了一些重要的成果[6]。
油气运移在盆地演化及其油气成藏过程中一直发生的地质事件,是石油地质工作者的研究焦点,然而对于这项工作的开展有着不同的认识和思路。
本文分析了油气初次运移研究机制与运移方向及前人取得的一些成果,并探讨了存在的实际问题和下步发展方向。
1 初次运移的机制初次运移是指沉积盆地生油岩在热成熟阶段,生油岩排出的烃类等组分物质在某种驱动力下从生油岩母体排出至运移通道的过程[7-11],是油气二次运移成藏的重要纽带。
对于油气初次运移机制及模式的研究,归纳起来包括以下四个方面:即以油气相态为基础的油气初次运移、以孔隙通道为基础的油气初次运移、以运移动力为基础油气初次运移及以烃类残留为基础的油气初次运移。
1.1 以油气相态为基础的初次运移机制油气从烃源岩中生产排出过程中,在地层中运移相态不同,其运移方式及成藏之后的分布特诊等有所差异。
同时,油气在地层中运移的相态除了受到原始生气母质类型及演化程度有关外,还要受到其所处温度、压力等环境条件的影响[12]。
断裂输导油气运移特征及其能力
摘要 :为 了研究 断裂在油气成 藏中的作 用 ,采用 理论 和油 田实 际相结合 的方法 ,对 断裂输 导油气机 制及特 征进 行 了研究 。结果表 明 :并不是所有 断裂 均可以作 为油气 运移 的输 导通 道 ,通常 的通道 ;断裂输导 油气 的动力主要是 压力差 ,地 层超压 和浮力 也可起 到一定 的作用 ,输导通 道主要 是断 裂带 内的诱 导裂缝 ,其发 生在源岩大量生排烃期之后 的断裂 活动时期 内;断裂输 导油气运 移 的能力主要受 到 自 身发育特征 和与区域应力关系的控制 ,断裂延伸 长度 、倾角 、密度越 大 ,走 向与区域 主压 应力方 向之 间夹角越 小 ,断裂输导油气运移 动力越强 ,反之则越弱 ;断裂 向上 输导油气 运移层 位除 了受到断裂 向上延 伸层位 的控制
f a u l t s a r e t h e t r a n s p o r t i n g c h a n n e l s t h e mi g r a t i o n .T h e p o w e r o f t h e o i l a n d g a s mi g r a t i o n t h r o u g h t h e f a u l t s i s ma i n —
a n d c h a r a c t e r i s t i c s t h r o u g h t h e f a u l t s a r e s t u d i e d b y u s i n g t h e me t h o d c o mb i n i n g t h e t h e o r y a n d o i l i f e l d p r a c t i c e .
油气运移研究进展综述
和 新 方 法 不 断 地 被 应 用 到 这 方 面 的研 究 之 中 , 并 对 其 研 究
作 出一定 的贡献 。总之 ,科学家们从来没有停止过对油气
二 次 运 移 这 方 面 的研 究 和 探 讨 ,二 次 运 移 的研 究 也 将 会 在 科 学 家 的联 合 努 力 下 发 展 得 更 加 完 善 。
Hale Waihona Puke 中烃类 相态 的判断 ,则更加 的精 准 ;再次 ,有机 地化指 标
对 比 油一 油 和 油 一 岩 技 术 , 町以 从 宏 观 上 判 明 油 气 运 移 的
方向 。
2 1油气二次运移的发展现 状 .
对 于 油 气 运 移 的有 关 机 理 和 运 移 路 径 的 有 效 识 别 方 法 的研 究 已经 经 历 了一 段 时 期 的 发 展 , 大 约 有 8 多 年 的 历 史 O 了 。上 世 纪 8 年 代 之 前 , 对 油 气 运 移研 究 的 定 位 主 要 是 靠 0 定 性 实 验 ; 除 此 之 外 , 其 研 究 的 范 畴 也 包 括 机 理 认 识 和 有
地 质 作 用 最 终 结 果 的 表 现 。
要是压实过程 中产生 的瞬 时剩余压力 ,而在成岩 晚期则主
要 是 异 常 高 流 体 压 力 ( 常 高 流 体 势 ) ; 而 二 次 运 移 的 动 异
2 油气运移的发 展历史及发展趋势
油 气 运 移 的 概 念 是 由 我 国 北 宋 科 学 家 沈 括 首 先 提 出 的
成 果 Ⅲ。
则 为 流 体 势 差 。 由 于 石 油 是 三 相 混 合 物 ,而 天 然 气 为 单 一 的气 相 ( 时 只 含 少 量 的液 态 烃 和 水 ) , 因 而 岩 石 对 天 然 气 有
断裂带内部结构与油气运移及封闭
(1 庆 石 油学 院 地 球科 学 学 院 , 龙 江 大 庆 1 3 1 ; 2 .大 黑 6 3 8 .大 庆 石 油 管 理 局 钻 探 集 团 物 探 公 司 , 龙 江 大 庆 黑
135; 3 6 3 7 .辽 河 石 油职 业 技 术 学 院 , 宁 盘 锦 1 4 1 辽 2 0 3)
维普资讯
大
庆
石
油
学
院
学
报
第3 1卷
V o . 31 1
第 2期
No. 2
2 0 年 4月 07
Apr 2 7 . 00
J OURNAL OF DAQI NG PETROLEUM NSTI I TUTE
断 裂 带 内部 结构 与油 气 运 移 及 封 闭
】
发 育 特 征 断裂形 成是 当应力超 过 岩石 的强度 极 限时 , 石体 积迅 速 扩 大 , 裂 隙扩 张并 集 中形 成 断层 面 , 致 岩 微 导
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 填人 断层 拉 开 的空 间形成 破碎带 .由于 碎裂作 用 、 黏性流 动 、 磨 作 用 和胶 结 作 用 , 研 使破 碎 带 内岩 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 , 成 诱导 裂缝 带 .因此 断 形
效 率较 低 的 阶段 .油气 沿 这 3种 通 道 运 移 并非 同 时并 存 , 是 连 续 发 生 的 过 程. 因此 , 运 移 角 度 看 , 有 活 动 期 形 成 的 而 从 只 通 道 和静 止 期 都 封 闭 , 裂 才是 封 闭 的. 断
油气沿断裂走向运移研究
( . ol eo e—e uc n n r t ni h a U i rt o P t l m, og i 50 1 h i ; 1C lg e fG oRs r sadI o m i C i nv syf e o u D nyn 2 7 6 ,C n o e f a o n n e i re g a 2 L l n iR cvr at yo i i g Ole , aa a 30 0 h i ) . u agOl eoe i yF c r n a i l K rm y8 40 ,C n o fX j n i f d a
Ab t a t B s d o n lss o a l a t i s r c : a e n a ay i ffu t ci t i k d w l s r e i e ao g f u t t k ,f uti tr a tu t r n t mac v y,l e e l u v y ln ln a l sr e a l ne n lsr cu e a d i t — n i s h n ea in w t a d b d ,a d s e i c r s ro r it b t n o a g h a g Xio h a ga e i n d p e so h d o ig r lt i s n — o y n p cf e ev i d sr u i f n z u n — a z u n r a i Hu mi e r s in, y r — o h i i o T n c r o g ai n ao g fu t t k s s d e n h ga in p t w y wa o t u d b e c e sr aa a b n mir t ln a l sr e wa t id a d t e mi t a h a s c n n e y g o h mit d t .T e r s l o i u r o i y h eut s s o h t a l i o lx t re dme so a e lgc lb d i e t i o u n ee o e e u t c u e .I i a m— h w ta u t sa c mp e e — i n in l oo ia o y w t c ran v l me a d h tr g n o ssr t r s t s n i f h g h u p ra tg twa o y r c b n mir t n,a d te e a e mi ai n c mp n ns i e c l ae a n t k f a l o t n a e yf rh d o a o g ai r o n h r r g t o o e t n v  ̄ia ,ltr l d s e o ut r o a i r f .Hy r— d o c r o g ain sye o g f u tsr e c u d b ii e n o mi ai n t r u h t n p ri g rd e i a l a d mi ain a b n mir t t ls a n a l ti o l e dv d d i t g t o h o g r s ot g n fu t n g t o l k r a n i r o t ru h t n p rig r g o o e y s n — o y a d fu t n d f r n e o s o u t c ii ,d f r n a s o i g sye h o g a s o n d e c mp s d b a d b d n a l r t i .I i e e tp r d ff l a t t f i a v y i ee t n p r n t ls f t r t d mia e i y r c r o g ain ao g fu t k t a u l r n i o .I u ta t i ,e ry sain r n h r tr o n t n h d o a b n mi t ln a h sr e wi g d a a st n n f l ci t r o i hr t i a v y a l t o a a d s o — m t y t e q is e tp r d,h d o ab n mi ain i man y t r u h t s o ig r g n f ut n ti man y t r u h ta s o t g uec n e o i y r c r o g t s r o i l h o g r p r n d e i a l,a d i s n a t i il h o g r n p ri n r g o o e y s n — o y a d f uti o g tr u e c n . i e c mp s d b a d b n a l n l n — m q i s e t d d e Ke r s h d o a b n mi ain;f u t t k ;t n p rig rd e y wo d : y r c r o g t r o a l sr e r s t n g ;mi a in c n i o i a o i r o g t o d t n;f uta t i i a l ci t vy
油田开发过程中油气水的运移特征研究
油田开发过程中油气水的运移特征研究石油和天然气作为一种流体是埋在地下的,它的形成和迁移过程涉及到其他流体的变化过程,也将不可避免地受到各种自然因素的影响,油气水的迁移和每个阶段都有其特殊性和独特特点,所以加强对油气田开发过程中油气水的运移特征特殊性研究是石油和天然气的勘探和开采过程中的前提和基础。
标签:油田开发过程;油气水;运移特征油气作为一种流体埋藏于地下,其形成、运移过程跟其他流体一样,必然受到各种来自自然界各种因素地影响,油气水运移是这个过程中最关键的环节,且每个阶段的运移均有其特殊性和特点,加强对其特殊性的研究是油气勘探和开采工作进行的重用前提和铺垫,具有重大意义。
1油气水运移相态气藏储层的流体以及岩石受到油气水运移的影响,将会改变原有的压缩状态,促使井口与井底的油气藏之间形成一定的压力降,由此可知,油气水之所以会发生运移现象,是受到流体与岩石的膨胀影响。
油气水呈现混合状态时,基于气体压力的作用,油水之间会弥漫大量的气,在开发过程中由于能量释放作用,气会产生膨胀现象,从而促使油气发生运移膨胀。
除此之外,油流越高压力越小,而井底压力越低于饱和压力,这时油内气体会出现溶解、分离现象,使油气水运移。
要想准确把握油气水运移相态,必须对水溶相进行迁移分析。
由天然气和石油所构成的分子溶液会在水中发生溶解。
因此,水是水溶相迁移的输送载体。
2油气水运移影响因素在开发油气田过程中,需要立足于该工程的整体,对影响因素进行有效分析。
基于油气、天然气以及石油的运移方向以及动力,可以将运移划分为两个过程,分别是一次运移和二次运移。
除此之外,要想准确分析油气水的运移特征,还需要掌握油气水形成时间,形成油气水的烃源岩特征也会影响油气水的运移特征。
影响油气水一次运移的因素有两个,一是初始运移压实。
而压实度的形式有两种,分别是欠压实、正常压实。
不过,仅仅是剩余流体所具备的压力,便可以顺利实施排出与压实作业。
在此过程中,由于沉积物的产生,颗粒将会重新排列组合,孔隙体积也会出现一定程度的变化。
从断裂带内部结构剖析油气沿断层运移规律
合 .含油 气盆 地深 度范 围为地壳 浅处 的低 温条 件 , 岩石 具有 脆性 , 其形 变 主要 表 现 为岩 石 的破 裂 .岩石 主
要 发生 碎裂 作用 , 别是 由摩 擦滑 动机 制形成 了碎裂 岩[ .从 显微 构造 演 化来 看 , 裂 作 用 开始 出现 的微 特 7 ] 破
裂 隙是 离散 的 , 限于颗 粒 内部 , 渐微 裂 隙开 始连 接 , 穿 过颗粒 , 只 逐 并 以致弥 漫 于整块 岩 石 .随着 裂 隙 的不 断 发育 , 粒碎 裂 , 度 减小 , 颗 粒 出现 典型 的碎 裂结 构 .在 碎 裂 岩 中 , 长石 内部 裂 隙化 程 度 往 往 比石 英 高 , 并 常伴 有蚀 变 , 可使 岩 石进一 步 弱化 , 以致 发生 面理 化.矿 物 中 , 石英 开 始 以破裂 为 主 , 长石 在碎 裂 岩 中以粒
移.国内许 多学者 探讨 控制 流体 沿 断 层 运 移 的影 响 因素 ] 普 遍 认 为 , 油 气 聚集 期 已停 止 活 动 的断 , 在
层, 对油气 起 到较好 的封堵 作用 ; 在油 气 大规模 运移 期仍 强烈 活 动 的断层 , 在纵 向上 常具 开启 性 , 可使 油气 沿断裂 自深 层 向浅层 运 移.这些 成果 对 于研究 断 裂控 制 的 圈闭 成藏 过 程 是 非 常重 要 的 , 更 重 要 的是 油 但 气 沿 断裂运 移通 道 的类 型及运 移 规律 , 直接影 响 对断层 输 导油气 的能力 和效 率 的评 价.为此 , 者分 析 它 笔 了断裂 带 内部结 构特 征 , 总结 油气 沿断 层运 移 的规 律.
时 期 油 气 在 “ 震 泵 ” 吸 的 作 用 下 以 管 道 流 形 式 沿 优 势 裂 隙 快 速 运 移 阶 段 ; 裂 停 止 活 动 后 到 诱 导 裂 缝 充 填 前 油 气 沿 地 抽 断
断面优势运移通道的有效性及其对油气的控制作用
l 断 裂内部结构
断 裂形 成是 当应 力超过 岩 石 的强度极 限时 , 岩
收 稿 日期 :011 3 改 回 日期 :00 2 0 2 0 10; 2 11 1
在断裂静止期处于开启状态 , 也可成为油气运移的
有效 通道 。因此 , 断裂 带所处 岩 层 的性 质决 定 了断
基金项 目: 国家 自然科学基金 “ 断陷盆地油源断裂带结构与流体输导机理研究” 4 9 2 9 /)27 ( 0 7 04 I 0 ) 0 作者简介 : 刘景 东(9 4一) 男 , 0 18 , 2 6年毕业于中国石油大学( 0 华东 )资源勘 查工程专业 , 现为该校在读博士研究生 , 主要从事 油气成 藏机理 与分布规律方 面的研究工作 。
优势通道可以是断层 、 不整合 面和高孔渗 的输 导
层 。沉 积盆地 中 油气 通 过 优 势通 道 运 移 的证 实 及优势 运 移通 道微 观 和宏 观 控 制 因素 的研 究 使
要特征 , 其中破碎带发育断层岩( 包括有黏结力
和无 黏结 力 2种类 型 ) 和伴 生 裂缝 , 裂两 侧 有 限 断 区域 或断层 末 端 应 力 释 放 区发 育 诱 导 裂 缝 。而 在 高塑 性岩层 中断裂 表现 为塑性 断 层特征 , 导裂 缝 诱 带 和伴 生 裂缝带 相 对不 发育 。 断裂 内部 结构 的不 同组成 部 分 具 有不 同的 输 导能 力 。伴 生 裂缝发 育 提高 了断层 的垂 向渗透性 ,
4 8
特 种 油 气 藏
第1 8卷
裂 内部 结构 的不均一 性 , 进而 控制 断 面优 势运 移通 道 的发育 。脆 性 断裂 带 的优 势 运 移通 道 为 断层 岩 的伴 生裂 缝 , 无黏结 力 的断 层岩 和诱 导裂 缝 可 以作
基于应力场分析的辽河滩海地区油气运移规律研究
基于应力场分析的辽河滩海地区油气运移规律研究【摘要】本文通过对辽河滩海地区地质构造条件的调查,应用基于应力场分析的数值方法,分析了辽河滩海地区油气分布规律,得出控制辽河滩海地区油气成藏的主要因素,对于研究该区域油气勘探开发技术和油气成藏及演化提供重要理论依据。
【关键词】地应力有限元应力场模拟油气运移辽河滩海地区位于辽东湾北部,西起葫芦岛,东到鲅鱼圈连线北侧,包括水深5米以下的浅海、海滩及陆滩区域,属渤海湾盆地滩海地区的重要组成部分。
经勘探其储藏了大量的油气资源。
油气运移是指石油和天然气在地壳中因各种自然因素的作用而发生的流动。
油气运移过程通常包括初次运移和二次运移两个阶段,油气在生油层分布较零散,在地层静压力、热力等作用下向邻近的储油层运移,被称为初次运移。
进入储油层后因环境条件的变化而产生的油气运移统称为二次运移。
本文通过对辽河滩海地区地质条件概况的深入分析,基于有限元方法计算该地区地应力场和油气运移的主要指标,预测该地区的主要含油区及易采区,为油田注采方案的制订提供可靠依据。
1 地质构造分析辽河滩海地区的地理条件很复杂,由多条河道、沙洲及滩涂由于的东部凹陷盆地,同时因处于渤海弯,海潮活跃,是一个中、新生代呈“三凸两凹”的构造格局的断陷型盆地。
主要分布9个正向二级构造带:东部正向构造带即太阳岛-葵花岛断裂背斜构造带和燕南潜山带;西部正向构造带即西部斜坡带、笔架岭构造带和葫东构造带;中部正向构造带发育有仙鹤-月牙断鼻构造带、海南-月东披覆构造带、海南东坡超覆构造带与盖州滩断鼻构造带[2]。
以及海南洼陷与盖州滩洼陷2个负向构造带。
该地区的地层由古生界、中生界和新生界古近系沙河街组、新近系馆陶组及东营组等多个含油气层系组成,其中主要有沙一、沙三及东三段烃源岩,上覆有良好的泥岩盖层,具有良好的封闭能力。
另外太阳岛断裂背斜构造带内分布多个局部构造和圈闭,如葵花岛构造和太阳岛构造等。
2 基于应力场的油气运移数值分析近来针对油气运移研究主要为动力耦合系统研究,主要的研究方法有:地质构造及其演化分析、物理模拟实验、地应力现场实测和计算机数值模拟四种[3]。
4-4油气运移研究方法
馆上段
馆下段
油的运移路径
连续充注:
①首先油进入主断层(F1),并向上运移,充注其两侧的砂体A1、C1或C2; ②油在馆下段(B和D)的顶部发生侧向运移; ③侧向运移的油进入次级断层(F2),并向上运移,充注次级断层两侧的 砂体A2、A3或A4。
幕式充注:
①首先油充注主断层(F1)的下部和馆下段的(B、D)砂层。 ②沿主断层上升,并在馆下段(B和D)砂层侧向运移。 ③进入次级断层(F2),同时充注主断层和次级断层两侧砂体。
馆上段
馆下段
(5)石油密度、粘度降低。
从鸭儿峡向老君庙、 石油沟方向,原油 正烷烃主峰值逐渐 降低,C22以上与C23 以下的比值逐渐增 加,原油比重、粘 度、含蜡量逐渐变 低
酒泉盆地老君庙背斜带油气运移方向
天然气13C同位素的含量从隆起上向凹陷 方向(天然气来源的方向)变大,而在隆 起顶部(运移的前方),其含量逐渐减小
双 喜 岭 高 垒 带 高 曙 升 光
三、四区
二、地球物理方法--利用压实曲线研究油气运移
分析泥质烃源岩的排烃深度(时期)、排烃方向,估算 排液量和地层压力
三、实验模拟方法
模拟排烃:砂泥岩层 模拟二次运移:连续充注、幕式充注, 运移通道
压实排液物理模拟
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验中人工泥岩的构成
为30%石英砂与70%粘土矿
四川泸州古隆起阳新统,嘉陵江组天然气13C含量分布图
运移过程中氧化作用占主导时, 沿运移方向:原油由轻变重,由稀变稠, 其它参数也呈有规律性的变化
表 4-5 辽河西部凹陷各油田原油性质数据(据石油工业部石油勘探开发研究院,1977) 粘度 部位 凹 陷 内 部 凹 陷 中 部 凹 陷 外 缘 油田 双台子 兴 隆 台 马圈子地区 兴隆台北部 曙 二 光 区 相对密度,d420 0.829 0.8420 0.8873 0.8597 0.8621 0.9461 0.9489 (50℃) ×10-3Pa·s 2.79 4.5 14.87 18.54 20.44 1598 258.7 (100℃) 凝固点 ℃ 24 15 -12 30 35 4 34 含蜡 % 6.7 4.197 5.54 10.23 13.33 3.96 6.58 7.25 19.92 3.85 (沥青质) 37.5 46.6 0.127 0.154 0.097 0.53 0.3449 胶质+沥青质 % 6.22 含硫 % 0.078 备注 双7井 马 50 井 兴 58 井 2-6-6 井 双 12 井 高3井 曙 13 井
断裂与油气成藏的关系
“高等石油地质学”文献综述断裂与油气成藏的关系班级:地学研11-6班姓名:张鹏学号:S1*******2012年4月6日摘要含油气盆地的断裂构造是决定油气分布的重要因素,断层既能作为油气运移的通道,又能作为遮挡体形成断层圈闭,具有双重性。
它的存在对于油气运聚成藏具有鲜明而重要的作用。
本文研究断裂输导体系,通过对其构成、特征、组合及其与油气成藏的关系分别进行研究,对断层封闭和开启作用有了一定的认识,断裂系统对油气运聚成藏体系的控制作用对于指导油气勘探具有重要意义。
关键字:断裂输导系统;油气成藏;断裂封闭性;断裂与油气生成、运移、聚集一、前言油气藏的形成、破坏和再形成与断裂作用密切相关,断层是控制油气运聚和散失的主要因素,因此断层作为流体重要的纵向输导体,在油气藏中具有重要作用[1]。
关于断层对油气运聚所起的作用,国内外学者作了大量研究,一些学者认为断层只是作为油气运移的通道或油气运移的遮挡面,以Allan和Dowrey等为代表的学者认为:断层既不是油气运移的通道,也不是封堵面,断层的封堵性取决于断裂两盘的岩性对接关系和地层形态。
目前多数学者认为,断层既是油气运移通道,又是油气封堵面,具有开启和封闭双重性(Chapman,1981;Hooper,1991;吕延防等,2002)。
当断层在某一部位开启,会导致油气的纵向或侧向的运移,而在某一部位封闭时,则会导致油气的聚集成藏。
一般来说,小断层本身既不起通道作用,又不能作为遮挡体。
是否封闭主要取决于两盘的岩性配置。
大断层主要以断面本身作为通道或遮挡体,通常大断层在沉积盖层内是封闭的,但作为构造软弱带,当超压层的孔隙流体压力积累到足以克服断面正应力时,超压流体可以沿着断层快速向上运移.尤其是在张性断裂活动期的断面正应力相对减小.更有利于流体运移。
在超压流体沿大断裂周期运移过程中,水体运动占主导地位。
油气在水湿孔隙介质中的运移还受毛细管阻力的影响。
以不同相态存在的油气随流体周期运移的方式和距离不同而存在较大差别.并沿断层形成不同的复式油气聚集[1,2,5]。
断层成为油气有效运移通道的主控因素分析——以东营凹陷南斜坡为例
在地质历 史 时期也 呈现 波动性 变化 。另外 ,断层 能够 成为 油气有 效运 移通 道 ,这不 仅需要 在 油气 主要运
移期断层具有 良好 开启性 ,同时还需要有油气 注入断层 的充 足物质基础 和能量 条件 。中 国渤 海湾盆地 大量 油气 勘探实践表 明 ,并 非所有开启性 断层都是 油气 有效运移 通道 ,为此探井 落空的实例也屡 见不鲜 。 j 因此 ,断层 成 为 油 气 有 效 运 移 通 道 受 到 了多 种 因 素 影 响 ,是 一 个 十 分 复 杂
[ 键 词 ] 断 层 ;油 气 ;运 移通 道 ; 东 营 凹 陷 ; 南 斜坡 关 [ 国分 类 号 ]TE 2 . 中 l2 1 [ 文献 标 识 码 ] A [ 章 编 号 ] 1 7 1 0 (0 8 3 文 6 3— 4 9 2 0 )O 一N0 2 0 5—4
中国东部 地 区绝大 多数 油气藏 受 断裂控 制 ,中 、西部地 区油气藏 大多 也与 断裂有 密切 的关 系 。通 过
和亟待解 决 的 问 题 。笔 者 立 足 于 和 认 识 ,通 过 典
型实例 解 剖 对 断 层 成 为 油 气 有 效 运 移 通
道 的主控 因 素 进 行 分 析 , 以期 能 为 我 国 东部 断 陷盆 地 老 区挖 潜 增 效 工 作 提 供 一 定 的理论 支 持 。
烃期 后 断 层 的活 动 性 是 断层 成 为 油 气有 效 运 移 通 道 的 主 要 控 因 ;而 在 南斜 坡 高部 位 , 由 于 断 层 远 离 生 油 洼
陷 ,油 气 首先 要 沿 着 输导 层 发 生 较长 距 离 的 侧 向运 移 后 才 能 进 入 断层 , 因而 输 导 层 构 造 形 态 对 断 层 成 为 油
断裂对沿不整合面侧向运移油气的聚集作用
理论 , 分 析西 部 凹陷新 生代 断裂 构造 发 育 及 演 化 特 征 , 揭示 辽 河 拗 陷西 部 凹 陷新 生 代 断 裂 构 造 与油 气 关 系, 得 到 断裂 活动 控制 西部 凹 陷烃源 岩 的分 布与 演化 、 油 气 的运 聚 及 圈 闭形 成_ 3 ; 何 登 发通 过 剖 析 不整 合 面 的结构 特征 , 得 到不 整合 面 的结构 对 油气 运移 和 聚集有 较强 的控 制作用 , 并 且 随时 间而逐 渐演 变_ . 1 这些 研究 是从 断裂 和不 整合 面 内部 结 构 角度 , 分 析 断裂 l g 和 不整 合 面 对 油 气 运移 的输 导 作 用 , 以 及 断 裂和 不整 合 面对 油气 的聚集 作用 , 而将 断裂 和不 整合 面结合 起 来研 究 它们 对 油 气 运移 和聚 集作 用 的 相 对较 少 , 针对 断 裂对 沿不 整合 面侧 向运 移 油气 的运 聚作 用 的研 究 更少 , 不利 于含 油气 盆地 油气 勘探 的深 入 进行 . 因此 , 分析 断裂 对沿 不 整合 面侧 向运 移油 气 的聚 集作 用 , 为 正确 认 识含 油 气 盆 地油 气 分 布规 律 和 指 导 油气 勘探 提供 参考 .
挡 物.
收 稿 日期 : 2 0 1 3—0 4—1 5 ; 编辑 : 陆雅 玲
1 断 裂 内部 结构 及 油 气 输 导 通 道 特 征
断裂 两盘 岩石 并非 以面接触 , 而 是 以断裂 带相 隔 . 断裂 内部通 常 由滑动 破 碎 带 和诱 导 裂缝 带 组 成 ( 见
图 1 ) , 其 中滑 动 破碎 带位 于断 裂带 的中心 部 位 , 表 现 为 复杂 、 成组 、 交 叉 排 列 的断 层 滑 动面 和 相应 断层 体 组合 , 以发 育 断层 岩和伴 生 裂缝 为主 要特 征 ; 它消 耗断 裂 发育 时 释放 的大部 分 能 量 , 集 中断 裂 带 内 的大 部 分 变形 . 诱 导裂 缝 带主要 分 布在 断裂 滑动 破碎 带两 侧有 限 区域或 断裂 末端 应力 释放 区 内 , 以断裂伴 生 的低 级 别及 多 次序 裂缝 为发 育特 征 , 岩石 保 留原来 母岩 的基 本特 征 , 被纵 横交错 的裂缝切 割口 . 由于 断层 岩和 断层 泥发 育 , 断裂 带 中的滑 动破 碎带 的孔 渗性 明显 低 于围岩 的 , 很 难形 成油 气沿 断裂 向
页岩压裂裂缝对油气运移影响的模拟研究
从 异 常压力 区域垂 向地 上 下流 向静 压范 围。 控制 流体 从 页岩垂 向流动 的微分 方程 可表 示为 E :
() ) ( 一 C h
式 中, 水力 传 导 系数 , a C为 m/ ;S为储 集 系数 , ~; 为潜 在 能量 ,; 为 页岩层 埋藏 深度 , F n JD m。
石油 天然气学报 ( 江汉 石油学院学报) 21 年 9 01 月 第3卷 第9 3 期
J un l f l n a eh o g (. P) Sp21 V 1 3 N . o ra o dG s cn l y J J I Oia T o e.01 o 3 o9 . ・ 2 1 7 ・
・
l8・ 2
石 油 天 然 气 学 报 ( 汉 石 油 学 院学 报 ) 江
2 l 年 9月 0 1
式 中 , 为 泊松 比。
水力 裂缝 的形 成和 延伸需 要 考虑 应力 强度 因子 、 长 、 宽 、 高 、 出裂 缝 流体 流 速 以及温 度 、 缝 缝 缝 进 裂缝 几何 尺寸 上 的抗 张 强度 等 因素 的影 响 。
页岩 压 裂 裂 缝对 油 气 运 移 影 响 的模 拟研 究
卢 聪
( 气 藏 地 质 及 开发 工 程 国 家 重 点 实 验 室 ( 南 石油 大 学 ) 油 西 ,四 川 成 都 6 5 0 1 0) 0 ( 石 化 胜 利 油 田分 公 司 石 油 开 发 中 心 技 术 部 ,山东 东 营 2 7 0 ) 中 5 0 0 ( 石 化 东 北 油 气 分 公 司 ,吉 林 长 春 1 0 6 ) 中 0 2 3 ( 石 油 西 南 油 气 田 分公 司 蜀 南 气 矿 ,四 川 沪 州 6 6 0 ) 中 4 0 0
油气运移
油气与固体矿产不同,具有流动特性。
这一特征决定了油气藏在时空分布与演化的复杂多变。
这些复杂的动态过程都发生在地质历史时期,在勘探开发中很难直接观察,甚至很难获得油气运、聚的痕迹。
长期以来,油气运、聚、散过程的重要性一再为人们强调,但至今仍是油气地质理论研究和实际应用的薄弱环节。
20世纪80年代以前, 油气运移的研究主要归属于定性实验、机理认识和有机地球化学中油一源对比的范畴。
20世纪80年代以后,油气运移的研究呈多样形式发展,除地球化学外,其理论、物理实验和数值模拟等方面都得到了很大的发展。
本文从油气运移研究方法、油气运移理论研究及研究展望3个方面综述油气运移研究的现状和主要进展,总结研究了立次运移的理论发展体系,并绘制了技术理论发展谱系图。
优势通道油气通过有限的优势通道进行运移是沉积盆地输导系统的非均质性、能量场的非均一性和流体物性等多种因素共同作用的结果。
油气的二次运移既可能沿着储集层或不整合面侧向运移,也可能沿着断裂穿层而过进行垂向运移。
运移的距离在垂向上取决于盆地内地层的厚度和断裂在垂向上的延伸距离,一般可达数公里;在侧向上只要具有足够的油气量,运移通道连续性好,油气运移的距离为几十公里乃至数百公里也是可能的。
二次运移的通道还可能是岩石中的溶孔、溶洞、断裂、裂隙和不整合面。
断裂带既可以作为通道,促进油气的运移,也可能作为封闭层,对油气起到封闭作用。
但目前对于断裂作为油气运移通道的研究多集中在断裂开启的可能性和有效性方面,而对油气在断裂内部如何运移的讨论不多。
油气沿断层面或断裂带的运移特征既与断层本身的特征有关,又受断裂两侧被断开地层的构造形态的影响。
油气疏导系统所谓油气输导系统系指连接源岩与圈闭的运移通道所组成的输导网络。
它作为油气成藏中连接生烃与圈闭之间的“桥梁与纽带”,在某种程度上决定着含油气盆地内各种圈闭最终能否成为油气藏及油气聚集的数量,而且还决定着油气在地下向何处运移,在何处成藏及成藏类型。
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∀ 26∀ 形成条件进行研究。
中国石油大学学报 ( 自然科学版 )
4
2010 年 12 月
1 油气沿断裂走向运移
断裂是地壳表层岩石顺破裂面发生明显位移的 构造 , 是具一定体积和复杂内部结构的三维地质体。 因此 , 就断裂内某一点而言, 油气在此点应存在纵向 ( 沿断裂垂向运移 ) 、 横向 ( 穿越断裂侧向运移 ) 和走 向 (沿断裂走向运移 ) 3 个方向的运移分量, 优势方 向则取决于各方向的运移动力及阻力。 唐庄 - 肖庄地区位于惠民凹陷中央隆起带西部 的肖庄 - 唐庄 - 临邑断裂带 (图 1) , 勘探面积约为
第 34 卷
第 6期
陈
伟 , 等 : 油气沿断裂走向运移研究
∀ 27∀
3 1 油源条件 临南洼陷发育沙三上、 沙三中、 沙三下亚段和沙 四段 4 套烃源岩 , 其中沙三中、 沙三下亚段烃源岩质 量最好, 生烃强度大 , 为该区主力烃源岩。洼陷的主 要烃源岩大 量生油 期出现 较晚 , 具 有早 第三纪 末 ( 东营组沉积时期 ) 和晚第三纪 ( 馆陶组 - 明化镇组 沉积 时 期 ) 两 期 生 油 的 特 点, 且 以 晚 期 生 油 为 主 。唐庄 - 肖庄地区主要断裂有肖庄断层、 唐 庄断层和临邑断层 , 其中临邑断层为临南洼陷北部 控洼断裂 , 北东走向。临邑断层西南段平面上表现 为斜交式断裂组合 , 剖面上表现为上陡下缓的铲形, 断面倾角为 40#~ 55 #( 图 3), 且向东直接插入成熟 源岩区, 并断穿源岩层系 , 为主要油源断层 ( 图 1 ); 唐庄断层北东走向 , 但向东对源岩区切割有限, 为次 要油源断层。所以 , 油气主要沿临邑断裂走向向西 运移。
600 km , 发现沙一段、 沙二段、 沙三上亚段、 沙三中亚 段和沙三下亚段 5套含油层系, 探明储量 312 2
2
图 2 油气 沿断裂走向运移方式 Fig . 2 H ydrocarbon m igration styles along fault strik e
3 油气沿断裂走向运移机制
油气在运移过程中必然发生顶部的散失和向两 侧部分有利砂体的分流, 运移距离越大油气耗散越 多, 这就要求油气远距离的运移应有充足的油源供 应。在成藏动力的作用下油气总是从高势区向低势 区运移, 且总是优先选择输导体系中高孔高渗带 , 即
[ 16] [ 12]
。大量油气由于
, 若断裂顶部封闭且在走
图 1 唐庄 - 肖庄地区构造格局简图 F ig . 1 T ecton ic fram ework d iagram in T angzhuang X iaozhuang area
向上发育构造脊 , 则油气在断裂内部沿构造脊长距 离运移至有效圈闭 ( 图 2( a) ) 。长期处于静止的断 层多处于封闭状态, 此时若砂体与断层形成构造脊 , 则从砂体运移至断裂的油气由于受到断裂的阻挡而 沿着构造脊向低势区运移 ( 图 2( b) )。
陈 伟 , 吴智平 , 侯
1 1
峰, 李
2
伟 , 侯旭波
1
1
( 1. 中国石油大学 地球资源与信息学院 , 山东 东营 257061 ; 2. 中国石油新疆油田 陆梁油田作业区 , 新疆 克拉玛依 834000) 摘要 : 依据断层活动性 、 断裂走向联井测线资料、 断裂带内部结构及其与 砂体的匹配 关系、 油藏分布特 征等对惠 民凹 陷唐庄 - 肖庄地区油气沿断裂走向运移进行 研究 , 并通 过地球 化学特征 对运移 路径的 评价结 果进行 佐证。研究 结 果表明 : 断裂是具有一定体积和 复杂内部结构的三维地质体 , 是油 气运移的重 要通道 , 油气在断 裂纵向、 横向和 走向 上均具有运移分量 ; 油气沿断裂 走向运移方式可分为断裂内部输导脊运移 和砂体 - 断裂输导脊 运移 ; 断裂活动 的不 同时期 , 油气沿断裂走 向运移分别以不同的输导方 式为主 且是逐 渐过渡 的 , 断 层活动 期、 静止初 期或短 暂静止期 以 断裂内部输导脊运移为主 , 长期静止时通过砂体 - 断裂输导脊运移为主。 关键词 : 油气运移 ; 断层走向 ; 输导脊 ; 运移条件 ; 断层活动性 中图分类号 : T E 122 1 文献标志码 : A do:i 10 . 3969 /.j issn. 1673 5005. 2010. 06 . 005
、 野外观察
[ 7 10]
和物理模拟
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来分析断裂结构及其在油 气运移过程中所 起的作 用。一般认为断裂在油气运移过程中可起输导和封 闭双重作用, 作为输导通道则主要表现为油气沿断
收稿日期 : 2010- 04 - 10
基金项目 : 中国石油化工股份有限公司重点科技攻关项目 ( 61- 2007 - JS - 00096) 作者简介 : 陈伟 ( 1985 - ), 男 ( 汉族 ) , 江苏仪征人 , 博士研究生 , 主要从事油气区构造解析。
[ 14 15 ]
。东部有
效源岩区距离唐庄地区约 6~ 10 k m, 距离肖庄地区 约为 20 km, 油气的长距离运移渠道、 油气主要集中 在临邑断层上盘的原因、 油气与断裂发育及其走向 的关系都需要进行细致研究。
2 油气沿断裂走向运移方式
由于断层活动时期、 地层岩性、 砂体分布等地质 条件的差异 , 油气沿断裂走向运移主要通过两种方 式 : 一是油气通过断裂带内部结构中优势通道向远 离洼陷方向运移 , 二是通过砂体于其较围 岩具有相对更高 的渗透率。 断裂活动使得裂缝扩张, 体积增大, 形成空腔和裂隙 网络, 孔渗性较围岩大幅度增大 地震泵 !作用涌入断裂
hing relation w ith sand body , and spec ific reservo ir d istr ibu tion of T angzhuang X iao zhuang a rea inH u i m in depression, hydro carbon m igration a long fault strike w as studied and the m ig ra tion pa thway w as con fir m ed by geo che m istry data . T he results sho w tha t fault is a comp lex three d i m ensiona l geo log ical body w ith certa in vo lum e and heterogeneous structures . It is an i m po rtant ga te w ay for hydrocarbon m igration, and there are m ig ra tion co m ponents in ve rtica,l latera l and strike o f fau lt . H ydro carbon m igration sty les a long fault str ike cou ld be div ided into m ig ration through transpo rting ridge in fault and m igration through transporting r idge composed by sand body and fault . In diffe rent per iods of fau lt activ ity , d ifferent transpo rting sty les dom ina te in hydrocarbon m ig ration a long fault strike w ith gradua l transition . In fau lt activ ity , early stationary and short ter m qu iescent period, hydrocarbon m ig ration is m a in ly through transporting ridge in fault , and it is m a inly through transporting r idg e com posed by sand body and fau lt in long ter m qu iescent . K ey w ords : hydrocarbon m ig ra tion ; fault strike ; transporting r idge ; m igration condition; fault ac tiv ity
Study on hydrocarbon m igration along fault strike
CHEN W e i, WU Zh i p ing , HOU F eng , L IW ei , HOU Xu bo
1 1 2 1 1
(1 . College of G eo R esources and Infor m ation in China University of P etro leum, D ongy ing 257061, China; 2. Luliang O il R ecovery Factory of X injiang O ilfield, K aramay 834000 , Ch ina) Ab stract : B ased on ana lysis o f fau lt activ ity , linked w e ll survey line a long fau lt str ike , fau lt interna l structure and its ma tc
2010 年 第 34 卷 第 6期 文章编号 : 1673 5005( 2010) 06 0025 06
中国石油大学学报 ( 自然科学版 ) Journal of China U niversity of Petro leum