断层研究现状.doc

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1、断层封闭性研究现状及发展趋势矿谱10级S100010139徐满一前言在油气成藏理论研究与勘探实践中，断层封闭性研究历来是是石油地质学家研究的热点和难点。早在20世纪60年代，人们就开始尝试对断层封闭性进行评价，SmithDA（1966年）首先提出了断层封闭性判别的砂泥对接模型[1]，继EngelderJT研究了碎裂作用与断层泥生成关系之后[2]，WeberKJ（1978年）等利用环形剪切试验证实了断层泥存在与分布[3]，SmithDA（1980年）通过野外地质观察与样品测试，证明了泥岩涂抹层具有较强的封闭

2、能力[4]．以此为基础，BouvierJA（1989年）等提出了泥岩涂抹势（CSP）的概念及其计算方法[5]，LindsayAG（1993年）等提出了泥岩涂抹因子（SSF）概念及其计算方法[6]，在此期间，AllanUS（1989年）以砂泥对接封闭为理论基础，提出了利用断面剖面图解法研究断层两盘砂泥对接状态的概念模型[7]．到目前为止，人们主要的一些主要认识有有：(1)明确断层封闭的本质因素是差异排替压力；（2）指出断层封闭性具有侧向和垂向的双向性（3）确认砂泥对接和泥岩涂抹可以使断层形成侧向封闭；（4）

3、提出影响砂泥对接和泥岩涂抹层分布的地质因素；（5）对于封闭的机理、封闭类型、封闭性影响因素等有了比较深入的认识（6）基于对封闭机理封闭性影响因素的认识，人们也不断的探索了一些评价断层封闭性的方法，并且由定性的评价不断地向精细化的定量评价发展。随着人们认识的不断深入，将会运用多学科、多手段研究，进行断层的物理模拟与数值模拟深入刻画断裂带内部的地质结构和断层岩的破坏程度。总而言之，断层是石油地质不可回避的问题，随着人们对断层封闭性的研究的深入，会对断层控制油气的运移和成藏有更深入的认识，为油气勘探提供新的思路

4、，开拓新的勘探领域。二详述自从1966年SmithDA发表的第一篇关于断层封闭性研究论文到现在，人们对断层封闭性研究已经经历了四十多年的探索，在这四十年里人们对于断层的封闭性的认识不断深入并且取得了丰硕的认识。首先是对断层封闭机理的认识。断层封闭性是指断层对油气运移的阻滞能力，其大小具有定量属性，只有定量描述才能科学表征这一自然属性．断层封闭性分为垂向封闭性和侧向封闭性，分别表示断层在垂向上和侧向上阻滞油气运移的能力．根据断层带内部结构研究，可归纳为3种情况：一是断裂内部无充填物质；二是断裂内部有断层岩充

5、填；三是断层裂缝不愈合．无论是哪种情况，断层封闭与否或封闭能力如何，其本质因素在于差异排替压力．断裂内部无充填物时，断层的侧向封闭能力取决于目的盘储层与对置盘地层排替压力差，如果对置盘排替压力大于目的盘储层排替压力，断层侧向封闭，其封闭能力取决于二者排替压力差，因此，当目的盘储层与对盘非渗透层对置时，断层具有强封闭性；断层的垂向封闭能力取决于断层裂缝的愈合程度，如果裂缝的排替压力大于储层排替压力，断层垂向封闭，其封闭能力取决于二者排替压力差．当断裂内有充填物时，断层的垂、侧向封闭能力取决于断裂充填物与目的

6、盘储层的排替压力差．无论有否断裂充填，只要有裂缝存在，裂缝是沟通上部储层或侧向储层的重要通道，除非裂缝紧闭或被矿物充填，使其排替压力大于目的储层排替压力，断层才具有封闭能力；否则，断层开启。排替压力是一个相对的概念，因此断层的封闭性也是具有相对性的。其次人们对于影响断层封闭性的因素及其评价方法做了大量的研究。影响断层封闭性的因素有以下几个方面：1断层岩的泥质含量；在相同成岩程度的情况下，泥质含量越高，断层岩的孔隙越小，排替压力越大．断层岩的泥质含量与所错断地层的泥质含量有关，如果所错断的地层为大套泥岩层段

7、，断裂充填物以泥质成分为主，形成的断层岩为泥质岩；如果所错断的地层为大套的砂质岩层段，断裂充填物以砂质成分为主，形成的断层岩为砂质岩；如果所错断的地层为砂泥岩薄互层段，断裂充填物中既有砂岩碎屑，也有泥岩碎屑，二者的成分比例取决于被错断地层中的砂泥岩层的厚度比例．段层岩中的泥岩含量与净厚度与毛厚度比率（这里指净砂岩的厚度占整个目的层段厚度的多少。地层中非储集层的百分率和分布标志塑性涂抹或注入断层带的可能性。）和断距（断距大,断层带物质遭受的摩擦强,形成断层泥的机会就多,容易形成好的封闭物。但是如果断距超过区

8、域盖层的厚度,就有可能造成垂向不封闭。）[8].其评价的方法主要是利用ＳＧＲ法断层岩是由泥岩碎屑和不同泥质含量砂岩碎屑混杂堆积而成的，其封闭能力主要取决于断层岩的泥质含量。2断层岩的成岩程度；在泥质含量相同的情况下，断层岩的成岩程度越高，其渗透能力越差，断层封闭性越好．断层岩的成岩程度取决于断层岩处断面所受到的正岩压力，在区域应力为张性应力的环境下，该正压力即为静岩压力在断面上的垂直分力，这个力取决于断面的埋深和断层倾角，即断