断层的研究方法改yxx

生的浮力大于遮挡体的排替压力，油气突破遮挡体发生运移，直到烃柱高度降 至遮挡体所能封闭的高度为止。
4.总结
断层的封闭性研究一直是油气田特别是断块油气藏在勘探、开发和生产中 所重视的问题。断层的封闭性受多种因素控制，如断层产状、断层力学性质以 及断裂带填充物质等，但不同地区、不同层位断层封闭性的主控因素却不尽相 同。本文在调研了大量文献厚将目前主要的评价方法归结为以上几大类，但是 仍然存在不足，方法设计的模型都是在理想状况下设计的，应在结合当地实际 情况，结合当地的地质资料，运用地质知识，作出合理而正确的判断，进而用 多种方法综合测量断层的封闭性。 参考文献： [1]柳广弟，张厚福等.石油地质学[M].石油工业出版社 [2]宋来明，贾达吉等.断层封闭性研究进展[J].煤田地质与勘探，2006,34(5). [3] 陆友明，牛瑞卿等 . 封闭断层形成机理及研究方法 [J]. 天然气地球科学， 1999,10（5）. [4]赵密福.断层封闭性研究现状[J].新疆石油地质，2004,23(6). [5]张震生.浅谈断层的封闭性[J].内蒙古石油化工，2009,20(10).
1.引言
断层封闭性是指断层上下盘岩石或断裂带与断层上下盘岩石由于排替压力的差 异,而阻止流体继续流动的性质。研究断裂上下盘、深浅部位断裂的封闭性能的 差异及其封闭油气的高度，对油气勘探有实际意义。断裂封闭性研究还可以为 油气储量计算提供基础资料。
断层封闭性的研究和内容
2.断层的封闭理论
静水条件下断层所能封闭的最大烃柱高度可用下式表示：
H-断层所能封闭的临界油（气）柱高度；g-重力常数；ρ （气）的密度；P
B R B、
w、
ρ 分别力水和油
n
P
R
分别为遮挡体和储层的排替压力。
故有： P >P ,则断层起封闭作用。 P 与P
B R
差值越大，断层的遮挡能力越强，所能封闭的烃柱高度越大。
当圈闭内聚集的烃柱高度达到断层所能封闭的最大烃柱高度以后，由于烃柱产
3．2定量评价方法
定量研究最直接的方法就是测量断裂带及断层两盘岩层的排驱压力。但是无论 从经济手段上，还是技术水平角度都很难应用。因此目前应用较多、较为成功
的是利用间接手段定量研究断层的封闭性。 3．2.1根据油水界面研究断层封闭性该方法利用目前的油水关系判断当前的断 层封闭性 其基本思路是：当断层两侧对应层位的断块油水界面一致时，断层可能是 不封闭的；当油水界面不同时，断层一定是封闭的。 3．2.2利用声波时差资料研究断层封闭性 利用声波时差资料研究断层封闭性国内外的大量文献表明，测井声波时差与岩 石排驱压力之间具有明显的负相关性，即声波时差越小，其排驱压力值越大， 反之则越小。利用声波时差资料研究岩石的排驱压力，并确定岩层在垂向上的 封闭性，其本质是断层充填物与围岩在密度上存在差异。众所周知，声波在岩 石中的传播速度与岩石密度成正比关系，因此，当声波通过封闭断层的充填物 时，速度明显较其通过围岩的速度要大，而通过开启断层的充填物时，速度就 明显较通过围岩时的小。这样，就可以根据断层充填物的声波时差与围岩的声 波时差的相对关系来确定断层的封闭性。 3．2.3断层封堵系数法 依据断层落差、断层倾角、盖层厚度、地层厚度、地层倾角等参数建立起断层 横向、纵向封堵系数关系式，从而评价断层在横向、纵向上对油气水等流 体封堵能力的强弱。 3．2.4断层面物质涂抹分析法 断层面物质涂抹分析法是近些年来定量确定断层封闭性的一种有效方法，也是 定量判断在断层面附近形成的泥岩涂抹带是否连续分布的一个重要的参数。
其中
表示涂抹潜能，
表示求和符号，
表示粘土／页岩层的厚度，
表示特定点到粘土层／页岩层的距离，并取该点到上、下盘粘土／页岩层的最 短距离。 Lindsay等提出用页岩涂抹因素(SSF)来表示涂抹连续的可能性，并使用如
下公式来计算： 其中 度。 SSF值在上、下盘之间是一个恒定值，并提出只有当SSF小于7时粘土／页岩 表示页岩涂抹因素， 表示断层断距， 表示粘土／页岩层的厚
张性断层：断裂带物质杂乱，形成的反射界面较差，一般无断面波，有回
转波。且浅层断点明显，深层断点模糊消失。 利用声波测井信息鉴别断层的力学性质 利用声波时差资料研究断层的封闭性主要是根据断裂带充填物的性质和受压 实情况 正常压实情况下：岩性致密、孔渗性差的断裂带地层，若声波时差偏低，则断 层对油气是封闭的； 欠压实情况下：充填物以欠压实泥岩为主的断裂带，声波时差高，断层对油气
层在断层面的涂抹才有可能连续。但SSF值的计算只适用于单个涂抹的粘土／页 岩层 。 在厚度较大的非均质岩性层序中要划出每一个粘土／页岩层以及计算它SSF 的值几乎是不可行的，为此G．Yielding等(1997)提出了用页岩断层泥率(SGR )来代替SSF，并且提出只有当SGR值大于14 时，粘土／页岩层在断层面上的涂 抹才 有可能连续 并用如下公式表示 ：
生长断层发育初期断层形态及泥岩涂抹作用图
断裂发生在碎屑岩发育区，泥岩涂抹作用十分普遍，是造成断层侧向封闭的重
要因素。当页岩涂抹而使断层封闭时，断层所能封闭的最大油气柱就由以下公
式求得 ： 表示捕获的最大油气柱高度， 和油气的密度， 表示重力加速度， 为油水界面张力， 表示孔踪喉径。 分别表示水
Weber等(1978)首先提出页岩涂抹概念，页岩涂抹是页岩层的辊合作用和衰 减作用在断层带发展过程中形成的，最后沿上、下盘削蚀的砂岩层之间形成一 个薄薄的含粘土薄层。在单层页岩错开时含粘土薄层逐渐地削蚀，其页岩的涂 抹综合厚度随断距地增大而减小 页岩的空间连续性与页岩的厚度和断距的比值 有关。如该含粘土薄层连续的话，则该断层可能是封闭的 。 Spekanijder(1987)提出用涂抹潜能(CSP)来表示粘土／页岩在断裂过程中 沿断层面涂抹的能力，CSP表示在断层面上粘土／页岩层在断裂时沿断层面涂抹 在一特定点的可能涂抹量。CSP随着页岩层的厚度和经过特定点的页岩层数的增 加而增加，并随着断距和断层落差的增大而减小。CSP值的大小反映了断层对油 气捕获能力的大小，CSP值大说明其对油气捕获能力大，但并没有明显的数量对 比关系。Jev等(1993)提出CSP大于3O才有可能使断层封闭 。 Fulljames等(1996)简单地表述了CSP的计算公式:
其中
表示页岩断层泥率，
表示求和符号，
表示粘土／页岩层厚度，
表示断层断距。
该公式还可以推广用以下公式表示。
其中
表示页岩断层泥率，
表示求和符号， 表示断层断距。
表示储层厚度，表示储 Nhomakorabea层中粘土／页岩的百分含量，
3．2．5 利用地震资料判断断层的封闭性 依据：在被断地层岩性相同的条件下,断层断距越大,其断裂填充物中泥质含量 所占的百分含量相对越低;反之则越高。 因此, 断裂填充物岩性与断层断移地层的岩性和断距的大小之间的关系可用式
Z max
加速度。 排替压力与孔喉半径有关，即
Pd ( w h ) g
式中：Pd 为封闭层的排驱压力；ρw 为水的密度；ρh 为烃的密度； g 为重力
2r cos Pd R
式中：r 为烃－水界面张力，θ 为润湿角，R 为孔喉半径。 如果封堵层的岩石物性差，孔喉半径小，封堵能力强，排驱压力也必然大， 能封闭的烃柱高度也越大。 断层封闭性最终体现在排驱压力这一关键因素上，或者为充填物的排驱压 力，或者为断层两侧排驱压力差达到一定极限，则断层一定具有封闭性。因 此，断层封闭性机理分析也应以排驱压力为基本点展开。具体体现在以下几个 方面：岩性封闭、物性封闭、成岩封闭、压力封闭。
断层封闭性研究方法
班级：地质 11-9 姓名：杨晓曦 学号：2011010075 摘要：本文组要介绍了断层封闭性的概念、断层封闭的机理以及断层的评定方
法，其中主要介绍了断层定量评定方法中的较重要的一种方法—断层面物质涂 抹分析法，最后并对断层封闭性的测量做出了总结。 关键字：断层、封闭性、定性、定量、涂抹、泥岩、综合测定
3
断层封闭性的评价方法
3．1定性评价方法
常用的定性评价法有： 3．1.1根据断层力学性质及转化判识封闭性
断层及其封闭性的力学性质图
利用录井信息鉴别断层的力学性质 压性断层：钻井录井、泥浆录井信息表明，比同岩性非构造岩钻时慢，位 于断裂带的井一般无漏失现象 。岩心录井法，是利用在断裂带所取的岩心，直 接观察和描述，或用显微镜、扫描电镜等先进手段，进行岩组和应力矿物等微 观研究，从而确定断层的力学性质。 利用液体性质鉴定断层的力学性质 压性、压扭性断层：断层两盘原油密度、粘度和地层水矿化度变化大，原 油产能和含油气贫富差异也很大，两盘无统一的油水关系，从原油性质来看， 在封闭性断层两盘原油物性好，在平面上，靠近断层附近原油密度低，产能 高，而远离断层原油密度相对升高，则产能相对降低 。 利用油田开发静态资料鉴定断层力学性质 利用地层压力系数、压力恢复曲线、注水效果和井间干扰等信息 利用地震信息鉴别断层的力学性质 压性和压扭性断层：受挤压研磨强烈，呈舒缓波状，破碎物呈定向排列， 易导致地震波传播和屏蔽作用，多构成地震波良好的反射界面，在这种界面上 的反射波易形成同向轴，沿这类断裂可形成一组倾角较大、密集、沿断裂面呈 断续分布的断面波。
来反映,即 式中,Ｒｍ为断裂带中泥质所占的百分含量;Ｌ为断层的断距;ｈｉ为被断层错开 的第ｉ层泥岩厚度;ｎ为被断层错断的泥岩层层数。 3．2．6从断层两盘产出及压力变化情况分析其封闭性
该方法实际上是在油水关系定性法判断断层封闭性基础上发展而来的。其思路 如下：如果两个相邻断块之间的断层是不封闭的，那么这两个断块应具有统一 的油水及压力系统，反映在压力上，即断层两侧邻井之间的压力变化应是同步 的。具体来说，在压力与时间关系曲线上，如果两断块的压力随时间变化曲线 近似地在一条线上，则断层封闭性差，若曲线是平行的，则断层具有一定的封 闭性。 3．2．7利用井阍干扰状况分析断层封闭性 利用断层两侧注入产出关系，以及油井之间的产出于扰情况可以对断层封闭性 作出评价。参数选取必须是同一储产层的油水井。为了消除工艺原因 (主要指泵效的影响)影响的液量，提出产液系数(单位时间液量与动液面之比) 概念，通过注水量与产液系数之间的相关程度判断井间的连通性。具体思路 为：如果注水井与产油井注入与产出层为同一油水系统，假设注入量是稳定 的，那么油井上的产液系数也应是稳定的，注入量与产液系数呈正比关系。 3．2．8构造应力场分析法 有学者利用断层封闭系数评价断层的垂向封闭性，认为受流体压力分布等因素 制约，同一地区不同断层的垂向封闭性明显不同，同一条断层在不同深度的封 闭性也可能截然不同。万天丰等以构造应力方向对断裂封闭性的控制作用分析 为基础，应用断裂闭合系数概念，半定量地评价断裂的封闭条件。 3．2．9 断层两侧的流体性质与断层的封闭性 断层所能封闭的有其高度为：
是封闭的；但断裂带岩石疏松、孔渗性好，也可造成声波时差偏高，这种情
况，断层对油气是开启的。 3．1.2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三维空间的 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。 3．1.3“Allan断面图”法 Allan通过作图法，比较直观、准确地判断断层两侧的岩性配置及断层面物质涂 抹的情况，用来评价断层的侧向封闭性。其基本假设是：断层在横向上的封闭 性取决于断层两盘的岩性组合及其接触关系，一般认为砂岩储层上倾方向与泥 岩相接触易于形成封闭。 3．1.4 断层活动性分析 近年来的研究表明，断层对流体所起的作用具有易变性和周期性。可以应用断 层埋藏史、演化史结合区域构造的演化，分析断层的性质、活动的程度、时间 与油气的运聚关系，评价断层的封闭性。断层在静止期的渗透率较低，主要起 封闭作用，在活动期及其后短时期内的渗透率和流体势较高，主要起开启作 用。可见，断层的活动性是断层封闭性研究的基础和关键。