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《泥岩非构造裂缝与现代水下收缩裂缝相似性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2008年5月西安石油大学学报(自然科学版)May2008第23卷第3期JournalofXi′anShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.23No.3文章编号:16732064X(2008)0320006206泥岩非构造裂缝与现代水下收缩裂缝相似性研究Studyonthesimilarityofthenon2tectoniccracksinmud2shaletounderwatershrinkagecracksinpresentmuddysediment
2、s1,21,22赵振宇,周瑶琪,马晓鸣(1.中国石油大学(华东)地球化学与岩石圈动力学开放实验室,山东东营257061;2.中国石油大学(华东)地球资源与信息学院,山东东营257061)摘要:泥岩非构造裂缝与现代水下收缩裂缝在形态结构、形成机理方面都十分相近.通过对现代泥质沉积物水下收缩裂缝的深入研究,初步探讨了成岩收缩作用、异常高压作用、层间滑动作用以及裂缝充填物沉积模式等对泥岩非构造裂缝的发育特征、发育机理以及油气初次运移等方面可能产生的重要影响.通过对比分析可知:(1)地层倾角较大的泥岩层段,主
3、要发育矩形收缩裂缝;倾角较缓的层段,则以网状收缩裂缝为主.(2)在异常高压带内,油气初次运移分先后2个阶段,首先是爆发式混相涌流,其次为隙壁渗流.(3)高压带内的砂质地层不但有利于高压形成,可以为油气初次运移提供储集空间,而且具有很好的保护作用.(4)在泥、砂厚度比为3～4时,砂层的润滑作用更有利于上下泥岩层收缩裂缝的发育.早期裂缝内充填物沉积模式对后期裂缝的发育规律、渗透性以及油气初次运移等具有深远的影响.关键词:泥岩非构造裂缝;现代水下收缩裂缝;相似性;地质建模中图分类号:TE112.23文献标识
4、码:A近年来,随着泥岩裂缝油气藏勘探潜量的逐渐及裂缝充填物沉积模式等对泥岩非构造裂缝的发育增加,泥岩裂缝形成机理研究已成为石油行业的一特征、分布规律、连通性以及油气初次运移等方面可[124][8210]个重要课题.根据成因类型,许多学者将泥岩裂能产生的重要影响.[324]缝分成2大类,即构造裂缝和非构造裂缝.前者主要受地应力控制,与构造形变紧密相关;后者则受1泥岩非构造裂缝与现代水下收缩裂多方面因素影响,包括异常高压、成岩收缩、层间滑[326]缝的相似性动等非构造应力作用.在美国、前苏联、加拿大以及我
5、国发现的大量泥岩裂缝油气藏中,作为油气泥岩非构造裂缝主要发育于有机质含量较高的储集空间的泥岩非构造裂缝扮演了非常重要的角[3]优质烃源岩层中,其中包括干燥脱水裂缝、热收[5]色,甚至个别区域达百分之百.但是到目前为止,缩裂缝、矿物相变裂缝以及与表生作用有关的卸载、有关泥岩非构造裂缝的研究多停留在野外地质剖面风化裂缝等,这些裂缝不受构造应力影响,区域分布与室内岩心的定性描述上,缺少深入细致的分随机性很大,纵向上切穿深度较浅,顺层面具有弯[127]析.因此,本文以现代泥质沉积物水下收缩裂缝曲、断续、分枝、
6、尖灭等现象,但通常具有较好的延伸的形成机理研究为理论基础,通过地质建模,将深入性和连通性,以微观裂缝居多[127](图1).探讨成岩收缩作用、异常高压作用、层间滑动作用以水下收缩裂缝是泥质层在水下脱水收缩或者含收稿日期:2007211230基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:40772082)作者简介:赵振宇(19802),男,博士,主要从事地球动力学、地球化学以及盆地沉积学的研究.赵振宇等:泥岩非构造裂缝与现代水下收缩裂缝相似性研究—7—1.1成岩(脱水)收缩作用对裂缝形成的影响泥页岩在成岩作
7、用过程中,由于上覆地层压力导致沉积物脱水收缩,因而在同一岩层内,容易形成延伸长度较小的纵向裂缝以及不规则的多向裂缝,如图1WillowSpringsWash地区泥页岩成岩收缩裂缝,这一特性与现代泥质沉积物水下脱水收缩裂缝的形成机理十分相似.研究区水下收缩裂缝主要有矩形收缩裂缝(图2)和网状收缩裂缝(图3)2种形式.前者多发育在实验工区的斜坡地带,后者则出图1WillowSpringsWash地区泥页岩成岩收缩现在相对平缓地区,二者相对数量比约为5∶1.矩形裂缝照片(据Condon,2003)收缩裂缝由
8、三部分组成:2条分别相互平行的纵向盐度增大而形成的沉积变形构造,常见于潮下浅水、裂缝、横向裂缝以及二者共同围成的裂缝基块,如图[11]泻湖和湖泊沉积物中.裂缝整体形成过程分4个2(Ly:纵缝长;Lx:纵缝宽;Sx:横缝长;Sy:横缝阶段:泥水混合物初始混浊阶段、沉积物压实稳定阶宽).长边多为纵向裂缝,与岸边垂直,短边多为横段、裂缝形成阶段以及裂缝充填阶段.裂缝前端通常向裂缝,与水边平行,矩形面积相当于裂缝基块.拐有规律地向前延伸,当达到一定长度后,最终以
