东营凹陷沙一段断层封闭性研究.pdf

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1、第15卷第3期地质力学学报V01．15No．32009年9月JOURNAL0FGE0MECHANICSSep．2009文章编号：1006．6616(2009)03—0296—09东营凹陷沙一段断层封闭性研究肖淑明，王国壮，钟建华，孟玮(1．中国科学院广州地球化学研究所，广东广州510640；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：东营凹陷位于济阳坳陷的东南部，区内断层平面组合特征复杂，剖面组合类型多样，导致了该凹陷内断层体系的复杂性和构造类型的多样性。通过对东营凹陷沙一段断层封闭性研究的总结，概述

2、了该区断层封闭性的主要原理和机理以及影响因素，从定量和定性的角度分析了评价断层封闭性的方法，讨论了泥岩涂抹、挤压和地球化学作用对断层封闭性的影响。关键词：东营凹陷；断层封闭性；油气遮挡；油气运移聚集中图分类号：TE122．3文献标识码：A济阳坳陷是中国东部中新生代华北断陷盆地的一个二级构造单元。华北断陷盆地近年来已做过不少石油地质研究工作。东营凹陷位于济阳坳陷内，油气极为丰富，尤其是在凹陷中央构造带内，有多个年产超过50×104t的油田。但是经过近半个世纪的勘探开发，油气资源逐渐减少，尤其是近年来油气资源急剧减少，导致稳产难度加

3、大。所以在滚动勘探与开发积累的大量资料基础上，利用近年来的新技术、新理论对油田所在的东营凹陷中央构造带进行全面的综合地质与成藏规律研究具有重要意义。东营凹陷断裂系统发育，它控制着凹陷的构造格局。北部一系列南掉正断层与陈南断层一起构成了凹陷的北部陡坡构造带。而南部多发育走向基本一致的正断层，NEE向展布，同时控制着缓坡断裂构造带。陡坡和缓坡带的走向决定了深洼陷带主断裂走向亦成NEE，在深洼陷带发育中央构造带，为整个东营凹陷油气富集区域。根据钻井资料，沙一段的断层大多数为控制含油断块油气富集程度和使油气水关系复杂化的四级断层，占总数

4、的73％；其次是三级断层，占25％；而二级断层只占总数的2％。尽管二、三级断层数量较少，但由于其长期活动，断层规模较大，故对构造的形成、演化和油气富集区块的形成，起着至关重要的作用。1断层封闭性研究的意义断层封闭性的研究历史已有半个世纪之久，最早系统论述断层封闭性的是Smith。Smith于1966年从分析断层封闭性的实质出发，建立了断层封闭性的经典模型，并于1980年利收稿日期：2009．03．09作者简介：肖淑明(1966．)，男，高级工程师，1987年毕业于华东石油学院采油工程专业，现从事石油勘探与开发工第3期肖淑明等：东

5、营凹陷沙一段断层封闭性研究297用油田实例论证了该模型的适用性。虽然Smith建立的断层封闭性经典模型有一定的局限性，但为后来学者在这一领域的研究打下了坚实的基础：Downey在1984年指出了断层封闭性的双向性，即垂向和侧向封闭n；Watts于1987年从理论上论述了断层两盘不同渗透能力的砂岩相互对置，断层无充填情况下断层封闭烃柱能力的差别；Allan在1989年从油气运移的角度，利用断面剖面分析技术，进行了断层封闭性的研究¨；Gibson于1994年阐述了断裂带充填物的存在及其分布规律对油气侧向封闭能力的影响“；Berg等1

6、995年在研究生长断层封堵特征时，比较了剪切带的性质与圈闭能力，丰富了断层封闭作用的类型和研究方法n；YieldingG等1997年通过涂抹因子的求取与计算，为断层封闭性的定量预测做出了贡献。加]。可以看出，早期的断层封闭性研究多集中在理论方面，而近期的工作则侧重于断层封闭性的预测。在国内，近年来关于断层封闭性的讨论已引起人们极大的关注。张树林等1997年利用断层剖面分析技术和差异聚集模式研究断层封闭性“。赵永祺等1996年以枣北孔一段为实例，研究了原始条件下断层封闭性和注水开发后断层封闭性的变化，此研究对调整注采系统和有效注水

7、有较大的参考价值。杨克明等1995年探讨了塔里木盆地断裂的输导性和封闭性，并认为该区断裂的封闭性是因断裂系统及断层的几何学和运动学特征存在差异造成的。吕延防等1996年通过断层两盘砂泥岩对接概率的模拟，研究断层的侧向封闭程度，利用断面压力研究断层的垂向封闭程度，将两个分析结果组合判断断层的综合封闭能力，此方法使断层封闭性的研究向半定量一定量化发展。王志欣等1997年从孑L隙压力和有效压力原理出发，提出了断层封闭性评价的新见解，值得进一步探索。李亚辉等和付广等1998年通过沉积埋藏史、构造演化史、应力场演化史的研究，提出了通过计算

8、地史时期断面所承受的正应力来研究断层封闭演化史的方法，丰富了断层封闭性理论驯。2断层封闭性研究方法油气通过断层运移有两种情况，一是穿越断层面从断层的一侧运移到断层的另一侧；二是沿断层面从深部地层运移到浅部地层或从浅部运移到深部地层，前者称为侧向运移，后者称为垂向