断层垂向封闭形成的主控因素.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第29卷 第2期 2005年4月 JOURNA1OFDAQ1NGPETROLEUM INSTITUTE Vo1．29 No．2 Apr． 2005 断层垂向封闭形成的主控因素 李文学，高 宁 (大庆石油学院 地球科学学院 ，黑龙江 大庆 163318) 摘 要：根据断裂带内部结构及其输导油气通道的类型与特征，研究了形成断层垂向封闭的主控因素．结果表明：断 层面压力控制着断裂带内空腔和倾斜裂缝愈合的程度；断移地层岩性控制着断裂填充物岩性 ，而断裂带填充物泥质质量 分数在一定程度上制约着断裂带内连通孔隙能否封闭；SiOz和碳酸盐的沉淀控制断裂带 内垂直裂缝和未被泥质填充连 通孔隙在垂向上能否封闭；故断层面压力、断裂带填充物泥质质量分数和 SiOz与碳酸盐的沉淀是断层垂向封 闭的主控 因素． 关 键 词：断层；垂向封闭性；空腔；裂缝 ；连通孔隙；主控因素 中图分类号：TEl22．3 文献标识码：A 文章编号：1000—1891(2005)02--0098—03 0 引言 大量野外地质观察与物理模拟实验表明，无论是正断层还是逆断层，断裂带内发育的裂缝和连通孔隙 为油气渗滤输导通道．断裂活动时期，在断裂活动产生的诱导作用下，断裂填充带 内部的裂缝发生扩张， 体积增加 ，形成空腔，断裂填充带输导渗滤油气能力明显增强，成为断裂活动时期油气渗滤运移的主要通 道．当断层活动停止后，裂缝将在上覆沉积载荷的作用下紧闭失去输导能力 ，此时，断层主要依靠断裂带 中的连通孔隙输导油气．故断层要在垂向上形成封闭，断裂带内这 2种渗滤输导通道在垂向上必须封闭， 否则断层在垂向上仍会成为油气渗滤运移的通道 口 ]．笔者分析了断裂带内这 2种渗滤输导通道在垂向 匕形成封闭的主控因素． 1 断层面压力 ’ 对于倾斜断层 ，无论是正断层还是逆断层 ，当活动停止后，断裂带均会受到上覆沉积载荷质量和区域 主压应力的作用，断层面受到的总压力 N 为 N —Nl+N2一Z(p一pw)cos口+asinasinJ9， (1) 式中：N。为上覆地层质量对断层面产生的静岩压力 ；N 为区域主压应力 对断层面产生的压力；ID为上 覆地层的平均密度；pw为上覆地层水的密度 ；or为断层面倾角；J9为 与断层走向间夹角；Z为断层面埋深． 受断层面压力作用，断裂带内的空腔和倾斜裂缝紧闭，失去渗滤输导油气能力 ；然而 ，由于断层面起伏 不平 ，断裂带内的空腔和倾斜裂缝紧闭后 ，在倾角陡处仍会遗留渗漏空间，油气则由此发生散失．断裂带 内的空腔和倾斜裂缝要完全闭合，断层面压力就必须大于泥岩塑性变形强度，泥质岩的塑性变形极限约为 5MPaE ，即当断裂带中泥质岩受到大于 5MPa的断层面压力时，便可发生塑性变形流动，堵塞断裂带内 空腔和倾斜裂缝紧闭后的遗留空间，在垂向上形成封闭；否则断裂带 内空腔和倾斜裂缝仍会存在渗漏空 间，成为油气渗滤运移的输导通道．故断层面压力是断裂带内空腔和倾斜裂缝垂向封闭与否的主控因素． 胜利油田的车古 2O潜山位于车镇凹陷的东西洼陷与大王北洼陷之间，是胜利油 田勘探重要区域．油 气主要通过不整合面和断层来 自车西洼陷沙三段的烃源岩． 收稿 日期：2004—04—01；审稿人：傅 广；编辑 ：曾湘华 基金项 目：黑龙江省教育厅科学技术研究项 目 作者简介：李文学 (1966一)，男，高级工程师，现从事石油地质方面的研究． ·98 · 维普资讯 第2期 李文学等：断层垂向封闭形成的主控因素 2 断裂带填充物泥质质量分数 断裂带填充物岩性主要受控于