斷層研究現(xiàn)狀

1、斷層封閉性研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)斷層封閉性研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)礦譜礦譜10級(jí)S100010139徐滿徐滿一前言前言在油氣成藏理論研究與勘探實(shí)踐中，斷層封閉性研究歷來(lái)是是石油地質(zhì)學(xué)家研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。早在20世紀(jì)60年代，人們就開(kāi)始嘗試對(duì)斷層封閉性進(jìn)行評(píng)價(jià)，SmithDA（1966年）首先提出了斷層封閉性判別的砂泥對(duì)接模型[1]，繼EngelderJT研究了碎裂作用與斷層泥生成關(guān)系之后[2]，WeberKJ（1978年）等利用環(huán)形剪切試驗(yàn)證實(shí)了

2、斷層泥存在與分布[3]，SmithDA（1980年）通過(guò)野外地質(zhì)觀察與樣品測(cè)試，證明了泥巖涂抹層具有較強(qiáng)的封閉能力[4]以此為基礎(chǔ)，BouvierJA（1989年）等提出了泥巖涂抹勢(shì)（CSP）的概念及其計(jì)算方法[5]，LindsayAG（1993年）等提出了泥巖涂抹因子（SSF）概念及其計(jì)算方法[6]，在此期間，AllanUS（1989年）以砂泥對(duì)接封閉為理論基礎(chǔ)，提出了利用斷面剖面圖解法研究斷層兩盤砂泥對(duì)接狀態(tài)的概念模型[7]到目前為

3、止，人們主要的一些主要認(rèn)識(shí)有有：(1)明確斷層封閉的本質(zhì)因素是差異排替壓力；（2）指出斷層封閉性具有側(cè)向和垂向的雙向性（3）確認(rèn)砂泥對(duì)接和泥巖涂抹可以使斷層形成側(cè)向封閉；（4）提出影響砂泥對(duì)接和泥巖涂抹層分布的地質(zhì)因素；（5）對(duì)于封閉的機(jī)理、封閉類型、封閉性影響因素等有了比較深入的認(rèn)識(shí)（6）基于對(duì)封閉機(jī)理封閉性影響因素的認(rèn)識(shí)，人們也不斷的探索了一些評(píng)價(jià)斷層封閉性的方法，并且由定性的評(píng)價(jià)不斷地向精細(xì)化的定量評(píng)價(jià)發(fā)展。隨著人們認(rèn)識(shí)的不斷深入

4、，將會(huì)運(yùn)用多學(xué)科、多手段研究，進(jìn)行斷層的物理模擬與數(shù)值模擬深入刻畫斷裂帶內(nèi)部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和斷層巖的破壞程度?？偠灾?，斷層是石油地質(zhì)不可回避的問(wèn)題，隨著人們對(duì)斷層封閉性的研究的深入，會(huì)對(duì)斷層控制油氣的運(yùn)移和成藏有更深入的認(rèn)識(shí)，為油氣勘探提供新的思路，開(kāi)拓新的勘探領(lǐng)域。二詳述詳述自從1966年SmithDA發(fā)表的第一篇關(guān)于斷層封閉性研究論文到現(xiàn)在，人們對(duì)斷層封閉性研究已經(jīng)經(jīng)歷了四十多年的探索，在這四十年里人們對(duì)于斷層的封閉性的認(rèn)識(shí)不斷深入并

5、且取得了豐碩的認(rèn)識(shí)。首先是對(duì)斷層封閉機(jī)理的認(rèn)識(shí)。斷層封閉性是指斷層對(duì)油氣運(yùn)移的阻滯能2斷層巖的成巖程度；在泥質(zhì)含量相同的情況下，斷層巖的成巖程度越高，其滲透能力越差，斷層封閉性越好斷層巖的成巖程度取決于斷層巖處斷面所受到的正巖壓力，在區(qū)域應(yīng)力為張性應(yīng)力的環(huán)境下，該正壓力即為靜巖壓力在斷面上的垂直分力，這個(gè)力取決于斷面的埋深和斷層傾角，即斷層埋深越大，斷層傾角越小，斷點(diǎn)處斷層巖承受的壓力越大，斷層巖的成巖程度越強(qiáng)因此，斷層巖的成巖程度主要

6、取決于斷層巖的埋深和斷層傾角［9］另外膠結(jié)作用有利于斷層封閉，特別是對(duì)斷裂帶伴生的次級(jí)破裂網(wǎng)絡(luò)的封閉是極其重要的。正斷層的斷面易形成更多的張裂隙由于形成正斷層體系的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)通常為拉張性的不能提供足夠的擠壓力使裂隙愈合。這類裂隙的閉合需由“焊接”來(lái)實(shí)現(xiàn)“焊接物”可以是塑性的泥巖涂抹層[11]也可以是斷裂帶內(nèi)因化學(xué)沉淀、礦化作用、成巖作用形成的致密物質(zhì)以及石油氧化降解后殘留的重油及瀝青等這些物質(zhì)都會(huì)降低斷裂帶的滲透性形成為有效的斷面封

7、閉[10]。在這方面定量的評(píng)價(jià)有一定的難度，因?yàn)閿鄬悠扑閹У某蓭r作用在不同的深度，不同的溫壓條件，和不同的應(yīng)力條條件下是不一樣的。因此有待進(jìn)一步做深入研究。3斷層的應(yīng)力狀態(tài)；最大水平主壓應(yīng)力方向與斷層走向夾角越大斷層封閉性越好反之越差。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)二者夾角為90～67.5時(shí)封閉性最好為67.5～45時(shí)封閉性好為45～22.5時(shí)封閉性較差為22.5～0時(shí)不具封閉性可作為滲流通道。在不同部位和不同層位斷層的走向和現(xiàn)今最大水平主壓應(yīng)力方向都會(huì)

8、發(fā)生變化二者夾角相應(yīng)改變因此必須分部位、分層位評(píng)價(jià)斷層封閉性。此外斷面某點(diǎn)上覆地層造成的重力中垂直于斷面的壓應(yīng)力分量和相應(yīng)深度最大水平主壓應(yīng)力垂直于斷面的壓應(yīng)力分量之和大于或等于該處巖石的抗壓強(qiáng)度時(shí)斷面處裂隙閉合或壓緊、研磨斷面物質(zhì)有利于增強(qiáng)斷層封閉性反之不利于斷層封閉。正斷層因沿破碎帶發(fā)育許多張裂隙其封閉性通常比扭斷層和逆斷層差。逆斷層體系是擠壓應(yīng)力場(chǎng)作用的產(chǎn)物多次構(gòu)造擠壓作用可提供足夠大的壓力使裂隙閉合或碾磨斷裂帶物質(zhì)增強(qiáng)斷層封閉能