[PDF] 断层涂抹层分布规律的物理模拟实验研究.pdf

1、断 层 涂 抹 层 分 布 规 律 的 物 理 模 拟 实 验 研 究吕 延 防 (1) 张 发 强 (1) 吴 春 霞 (1) 王 亚 明 (2)(1)大 庆 石 油 学 院 (2)大 庆 油 田 公 司 采 油 六 厂本 文 为 国 家 重 大 基 础 研 究 项 目 (编 号 G1999043310)部 分 成 果引 言在 油 气 勘 探 开 发 过 程 中 ,断 层 封 闭 性 及 其 地 史 时期 的 演 化 研 究 已 越 来 越 受 到 重 视 。 人 们 充 分 认 识 到 ,在 断 层 发 育 的 盆 地 中 ,断 层 封 闭 性 对 油 气 运 移 、 聚 集 与分 布 起

2、 着 关 键 性 的 作 用 。 因 此 ,近 几 年 国 内 外 很 多 学者 致 力 于 断 层 封 闭 性 的 研 究 。断 层 封 闭 性 可 分 为 侧 向 封 闭 性 和 垂 向 封 闭 性 。 控制 侧 向 封 闭 性 的 两 大 因 素 ,一 是 断 层 两 盘 对 置 的 岩 性 ,二 是 断 裂 带 内 充 填 物 的 性 质 与 渗 透 性 。 充 填 物 又 可 分两 类 ,一 类 是 断 层 泥 ,即 断 裂 活 动 过 程 中 断 裂 带 中 被 碾磨 破 碎 的 断 层 角 砾 ;另 一 类 是 泥 岩 涂 抹 层 ,由 进 入 活 动断 裂 带 的 被 断 移

3、泥 岩 形 成 。 当 然 两 种 充 填 物 中 都 可 能有 后 生 矿 物 沉 淀 。 实 践 已 证 明 ,当 断 层 两 盘 对 置 的 都是 渗 透 性 地 层 时 ,涂 抹 层 可 以 很 好 地 起 到 侧 向 封 闭 油气 的 作 用 。 然 而 ,什 么 样 的 断 层 存 在 断 层 涂 抹 层 ? 断层 涂 抹 层 的 规 模 与 原 岩 有 何 关 系 ? 涂 抹 层 的 分 布 规 律及 控 制 因 素 是 什 么 ? 这 一 系 列 问 题 尚 未 见 从 定 量 角 度进 行 研 究 的 报 道 。前 人 及 笔 者 都 曾 进 行 大 量 的 断 层 露 头

4、考 察 ,试 图定 量 研 究 上 述 问 题 ,但 由 于 实 地 条 件 限 制 无 法 达 到 目的 ;也 曾 利 用 钻 井 资 料 用 统 计 方 法 研 究 ,终 因 断 裂 带 取心 不 系 统 、 资 料 不 全 而 未 获 成 功 。 于 是 笔 者 设 计 组 装了 模 拟 实 验 装 置 ,希 望 通 过 物 理 模 拟 实 验 来 认 识 断 层涂 抹 层 的 性 质 、 厚 度 、 长 度 与 断 移 地 层 岩 性 、 厚 度 、 成 岩程 度 及 断 层 断 距 等 之 间 的 定 量 关 系 ,为 定 量 评 价 断 层封 闭 性 提 供 依 据 。实 验 原

5、理 与 实 验 方 法在 应 力 作 用 下 ,物 体 内 微 元 体 的 6 个 平 面 上 作 用有 正 应 力 分 量 和 剪 应 力 分 量 ,一 旦 两 项 应 力 分 量 的 合力 达 到 抗 剪 强 度 ,该 微 元 体 就 可 能 发 生 塑 性 变 形 。 抗剪 强 度 的 计 算 公 式 为 = 0 + n (1)式 中 n 正 应 力 分 量 , MPa ; 0 剪 应 力 分 量 ,MPa ; 抗 剪 强 度 ,MPa ; 内 摩 擦 系 数 。按 照 库 仑 2摩 尔 理 论 ,黏 性 或 非 黏 性 材 料 的 塑 性 变形 和 破 坏 是 沿 某 方 向 明 显

6、的 不 连 续 滑 移 而 造 成 的 。 在材 料 处 于 极 限 状 态 的 任 何 点 上 ,存 在 一 对 可 能 滑 移 的共 轭 单 元 ,这 两 个 单 元 满 足 库 仑 屈 服 条 件 。 Amonton定 律 说 明 ,在 低 围 压 条 件 下 ,沿 断 层 面 发 生 滑 移 所 需 要的 切 向 力 (平 行 于 断 层 面 ) 与 法 向 力 (正 交 于 断 层 面 ) 呈正 比 关 系 : = 0 (2)(2)式 中 的 为 滑 动 摩 擦 系 数 ,通 常 大 于 。 在 较低 围 压 条 件 下 ,岩 石 中 的 剪 破 裂 是 软 弱 面 ,破 裂 面 失

7、 去内 聚 力 ,岩 石 沿 已 有 破 裂 面 产 生 摩 擦 滑 动 所 需 要 的 最大 主 应 力 与 最 小 主 应 力 之 间 的 差 应 力 比 形 成 新 的 破 裂面 所 需 要 的 差 应 力 小 ,这 就 是 滑 移 作 用 往 往 沿 先 存 断裂 面 发 生 的 原 因 。 因 此 ,无 论 断 层 性 质 如 何 ,两 盘 错 动的 本 质 都 是 剪 切 滑 移 ,而 泥 岩 涂 抹 层 的 产 生 与 断 层 倾角 ( )没 有 直 接 关 系 ,但 需 要 利 用 将 砂 泥 岩 的 实 际 厚度 ( H)换 算 为 断 裂 带 内 的 有 效 厚 度 ( L

8、 = H/ sin ) 。因 此 ,笔 者 采 用 水 平 错 动 实 验 装 置 (见 图 1 ,滑 动 箱下 半 部 分 固 定 ,上 半 部 分 滑 动 ) 模 拟 断 层 涂 抹 层 形 成 。实 验 材 料 中 ,砂 岩 用 石 英 砂 、 黏 土 、 膨 润 土 和 水 泥 制 作 ,泥 岩 用 黏 土 、 膨 润 土 和 水 泥 制 作 ,分 别 按 比 例 加 水 、 搅拌 后 烘 干 ,作 为 砂 、 泥 岩 层 的 替 代 物 。图 1 实 验 装 置 简 图实 验 结 果 分 析在 多 次 模 拟 实 验 中 ,可 以 观 测 到 以 下 现 象 :03石 油 勘 探 与

9、 开 发 2001 年 2 月 PETROL EUM EXPLORA TION AND DEV ELOPMEN T Vol. 28 No. 1 1 ,剪 切 带 在 断 裂 产 生 过 程 中 形 成 ,剪 切 带 内 发 育的 泥 岩 涂 抹 带 (见 图 2) 减 少 了 沿 断 层 面 的 摩 擦 阻 力 。邻 近 剪 切 带 的 砂 岩 层 没 有 明 显 的 涂 抹 现 象 ,但 由 于 砂岩 较 脆 硬 ,摩 擦 剪 切 作 用 使 砂 岩 中 产 生 有 规 律 的 裂 缝和 微 小 弯 曲 。 破 碎 的 砂 岩 楔 状 体 被 塞 入 剪 切 带 ,同 时给 邻 近 的 泥

10、岩 涂 抹 留 出 空 间 。 泥 岩 层 被 错 开 后 , 沿 断层 错 动 方 向 ,涂 抹 层 在 被 动 盘 一 侧 由 厚 变 薄 ,在 主 动 盘一 侧 由 薄 变 厚 ,直 至 涂 抹 厚 度 达 到 最 大 。图 2 断 层 涂 抹 层 分 布 图2 ,涂 抹 条 带 空 间 分 布 并 不 规 则 ,主 要 受 泥 岩 厚 度 、断 距 、 主 应 力 方 向 及 断 面 粗 糙 程 度 影 响 。 剖 面 上 ,沿 地层 被 错 动 的 方 向 ,涂 抹 层 由 厚 变 薄 ,并 且 在 断 裂 带 中 涂抹 层 被 拖 动 越 远 越 薄 ,其 末 端 分 布 有 拖

11、拽 后 留 下 的 透镜 状 泥 岩 涂 抹 残 体 ;平 面 上 ,涂 抹 层 在 原 岩 附 近 连 续 分布 ,随 着 与 原 岩 距 离 的 加 大 ,涂 抹 层 的 厚 度 减 小 ,在 涂抹 层 末 端 形 成 锯 齿 状 前 缘 ,在 该 前 缘 前 方 有 被 拉 断 的孤 立 的 薄 层 涂 抹 层 残 体 。 当 断 距 较 小 时 ,涂 抹 层 的 连续 性 较 好 。 断 距 较 大 时 ,只 由 一 个 泥 岩 层 产 生 的 涂 抹层 连 续 性 变 差 ,在 其 末 端 分 布 有 拖 拽 残 留 的 透 镜 状 碎块 ;当 存 在 几 组 涂 抹 层 时 ,如

12、果 模 拟 材 料 中 的 泥 岩 比 例较 大 ,涂 抹 层 连 续 性 受 断 距 影 响 较 小 ,反 之 则 较 大 。3 ,断 层 活 动 阶 段 控 制 着 涂 抹 条 带 的 形 成 与 破 坏 。断 层 初 期 活 动 往 往 对 涂 抹 条 带 的 形 成 起 积 极 作 用 。 继续 对 模 型 加 载 使 断 距 增 大 ,随 着 断 层 两 盘 同 一 泥 岩 层错 动 距 离 的 增 加 ,涂 抹 层 逐 渐 减 薄 或 被 拉 断 、 削 截 。 这说 明 沿 原 断 裂 迹 线 再 次 活 动 的 断 层 可 能 不 再 发 育 新 的涂 抹 条 带 ,而 是 对

13、 先 期 涂 抹 条 带 起 破 坏 作 用 。4 ,泥 岩 处 于 塑 性 状 态 时 ,断 层 活 动 产 生 的 泥 岩 涂抹 层 非 常 发 育 。 这 说 明 生 长 断 层 在 泥 质 沉 积 物 未 成 岩之 前 的 活 动 可 能 易 形 成 涂 抹 层 ,而 泥 岩 已 处 于 脆 性 状态 后 断 层 涂 抹 层 不 发 育 ;非 生 长 断 层 可 能 不 易 形 成 泥岩 涂 抹 。5 ,薄 泥 岩 层 在 烘 干 时 因 失 水 量 大 而 整 体 变 脆 ,实验 时 一 般 不 形 成 或 极 少 形 成 涂 抹 现 象 ;厚 泥 岩 层 烘 干后 外 壳 失 水

14、量 大 而 具 脆 性 ,但 内 部 失 水 量 小 仍 具 塑 性 ,实 验 时 涂 抹 层 发 育 。 这 一 现 象 说 明 ,当 泥 岩 层 处 于 欠压 实 状 态 时 ,断 层 活 动 易 形 成 涂 抹 层 。6 ,事 先 在 所 有 的 砂 岩 层 中 部 垂 直 于 层 面 锯 一 个 小口 (见 图 3)作 为 先 期 断 裂 构 型 ,实 验 加 载 时 砂 岩 层 不 受强 烈 拉 张 和 摩 擦 作 用 ,没 有 形 成 明 显 的 剪 切 带 ,同 时 断移 砂 岩 挤 占 了 剪 切 带 空 间 ,黏 土 失 去 涂 抹 填 充 剪 切 带的 机 会 ,无 涂 抹

15、 层 的 产 生 。 这 说 明 断 层 的 再 次 活 动 不形 成 或 很 少 形 成 涂 抹 层 。 所 以 ,多 期 活 动 断 层 的 断 层泥 主 要 是 前 期 涂 抹 层 的 再 改 造 。图 3 先 期 断 裂 后 期 剪 切 泥 岩 涂 抹 示 意 图数 据 处 理 与 分 析经 统 计 和 处 理 实 验 数 据 后 发 现 ,上 述 影 响 涂 抹 层发 育 的 诸 多 因 素 中 ,关 键 因 素 是 泥 岩 层 本 身 的 厚 度 、 塑性 程 度 (可 用 孔 隙 度 或 含 水 量 表 示 ) 和 断 距 。 在 泥 岩 处于 塑 性 状 态 时 ,断 距 (记

16、 为 因 素 A )和 泥 岩 厚 度 (记 为 因素 B )对 泥 岩 涂 抹 长 度 的 影 响 见 表 1 ,二 者 显 著 性 方 差分 析 结 果 见 表 2。表 1 泥 岩 涂 抹 长 度 与 泥 岩 厚 度 及 断 距 关 系 实 验 数 据 统 计 表因 素 A涂 抹 层 长 度 (cm)B 1 = 3. 5cm B 2 = 5cm B 3 = 5. 5cm B 4 = 7cm T jA 1 = 20cm 3. 7 4. 7 5 5. 7 19. 1A 2 = 17cm 3. 6 4. 3 4. 5 5. 5 17. 9A 3 = 14cm 3. 3 4. 5 4 5 16.

17、8T i 10. 5 13. 5 13. 5 16. 5 53. 8表 2 断 距 和 泥 岩 厚 度 显 著 性 方 差 分 析 表方 差 来 源 平 方 和 自 由 度 均 方 差 F 比因 素 A 0. 67 2 0. 34 8. 5 ( FA)因 素 B 5. 23 3 1. 74 43. 5 ( FB)误 差 0. 62 6 0. 04总 和 6. 16 11取 显 著 水 平 为 ,可 得 假 设 H01 : 1 = 2 + r = 0的 拒 绝 域 为FA = S A / SB F ( r - 1) , ( r - 1) ( s - 1) = F (2 ,6)假 设 H02 :

18、1 = 2 = 3 = = s = 0 的 拒 绝 域 为FB = S B / SB F ( s - 1) , ( r - 1) ( s - 1) = F (3 ,6)13 2001 年 2 月 吕 延 防 等 :断 层 涂 抹 层 分 布 规 律 的 物 理 模 拟 实 验 研 究 由 于F0. 05 (2 ,6) = 5. 14 FAF0. 05 (3 ,6) = 4. 76 FB所 以 在 = 0. 05 置 信 水 平 下 拒 绝 假 设 H01 , H02 ,即 断距 、 泥 岩 厚 度 对 涂 抹 长 度 的 影 响 都 是 显 著 的 ,又 由 于FB (43. 5)远 大 于

19、FA (8. 5) ,因 此 泥 岩 厚 度 对 涂 抹 长 度的 影 响 较 断 距 更 显 著 (见 表 2) 。用 泥 岩 含 水 量 和 砂 岩 中 黏 土 含 量 来 表 征 实 验 材 料的 塑 性 程 度 ,对 两 种 因 素 进 行 无 交 互 作 用 双 因 素 方 差分 析 的 结 果 是 :泥 岩 含 水 量 对 涂 抹 层 厚 度 的 影 响 显 著 ,而 砂 岩 中 黏 土 含 量 对 涂 抹 层 长 度 的 影 响 则 不 显 著 。涂 抹 层 厚 度 与 泥 岩 层 厚 度 、 含 水 量 、 断 距 之 间 和 涂抹 层 长 度 与 泥 岩 层 厚 度 、 含

20、水 量 、 断 距 之 间 都 存 在 较 好的 相 关 关 系 (见 图 4 ,图 中 数 据 点 不 十 分 集 中 主 要 是 未考 虑 各 变 量 之 间 的 关 系 ,例 如 在 作 涂 抹 层 厚 度 与 泥 岩层 含 水 量 关 系 图 时 ,未 计 断 距 和 泥 岩 层 厚 度 的 影 响 ) ,其 总 体 规 律 为 :泥 质 涂 抹 层 厚 度 随 泥 岩 层 的 厚 度 、 含 水量 (即 塑 性 程 度 )的 增 大 而 增 大 ,随 断 距 的 减 小 而 增 大 ;涂 抹 层 长 度 随 泥 岩 层 厚 度 、 断 距 (在 一 定 范 围 内 ) 、 泥 岩层

21、塑 性 的 增 大 而 增 大 。图 4 涂 抹 层 长 度 、 厚 度 与 泥 岩 层 厚 度 、 断 距 、 含 水 量 关 系 图对 实 验 数 据 进 行 多 元 回 归 分 析 ,得 到 涂 抹 层 厚 度 、长 度 与 各 参 数 之 间 关 系 的 表 达 式 为 :Hs = Hm1. 2248 S w0. 1504 D F - 1. 245 (3)L s = Hm0. 9405 S w0. 4644 D F0. 0513 (4)式 中 L s 涂 抹 层 长 度 ,m ; Hs 涂 抹 层 厚 度 ,m ;Hm 断 移 地 层 中 的 泥 岩 层 厚 度 , m ; D F 断

22、 层 的断 距 ,m ; S w 泥 岩 层 的 含 水 量 (实 际 应 用 时 可 用 泥岩 孔 隙 度 代 之 ) ,f 。实 际 应 用 中 ,在 正 确 分 析 断 层 形 成 与 发 育 历 史 的基 础 上 ,确 定 断 层 涂 抹 层 的 发 育 位 置 ,根 据 断 距 、 断 移泥 岩 层 的 厚 度 及 成 岩 程 度 ,利 用 (3) 式 和 (4) 式 便 可 计算 出 涂 抹 层 的 厚 度 和 长 度 。结 论1 ,处 于 塑 性 状 态 的 泥 岩 层 被 错 断 ,可 形 成 断 层 涂抹 层 ;处 于 脆 性 状 态 的 泥 岩 层 不 形 成 断 层 涂

23、抹 层 。 欠压 实 泥 岩 层 被 错 断 易 形 成 断 层 涂 抹 层 ,活 动 于 泥 岩 成岩 作 用 早 期 阶 段 的 生 长 断 层 易 形 成 断 层 涂 抹 层 ,非 生长 断 层 一 般 不 形 成 断 层 涂 抹 层 。2 ,断 层 的 初 期 活 动 对 断 层 涂 抹 层 的 形 成 起 积 极 性作 用 ,断 层 的 再 次 活 动 对 断 层 涂 抹 层 起 破 坏 作 用 。3 ,断 层 涂 抹 层 的 长 度 与 断 移 泥 岩 层 的 厚 度 、 泥 岩含 水 量 、 一 定 断 距 范 围 内 的 断 距 呈 正 比 关 系 ;涂 抹 层 的厚 度 与

24、断 移 泥 岩 层 的 厚 度 、 含 水 量 呈 正 比 关 系 ,与 断 距呈 反 比 关 系 。参 考 文 献1 张 文 佑 . 断 块 构 造 导 论 . 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,1984. 7 90.2 Logan J M , Higgs N O and Friedman M. 圣 安 德 烈 斯 断 层 带 干 湖 谷 一号 井 天 然 气 断 层 泥 的 实 验 研 究 . 北 京 :地 震 出 版 社 ,1992. 82 93.3 何 永 详 (译 ) . 含 模 拟 断 层 泥 的 断 层 本 构 特 征 . 北 京 :地 震 出 版 社 ,1991. 51

25、80.4 Robert R Berg. Sealing properties of Tertiary Growth fault seal analysisTexas Gulf Coast . AAPG ,1995 ,79 (3) :375 393.5 Steven D Knatt . Fault seal analysis in the North Sea. AAPG , 1995 , 77(5) : 778 792.第 一 作 者 简 介 吕 延 防 ,男 ,43 岁 ,博 士 ,教 授 ,从 事 油 气 地 质 专 业科 研 与 教 学 工 作 。 地 址 :黑 龙 江 省 安 达 市 ,

26、邮 政 编 码 151400。收 稿 日 期 2000203222(编 辑 梁 大 新 王 孝 陵 绘 图 张 萍 )23 石 油 勘 探 与 开 发 石 油 地 质 研 究 Vol. 28 No. 1 主 题 词 前 陆 盆 地 天 然 气 资 源 大 型 中 型 气 田 分布 气 藏 形 成 模 式 勘 探 区 选 择TE16 20010105渤 海 湾 盆 地 与 苏 北 盆 地 勘 探 潜 力 对 比 研 究 刊 / 钱 基 ,韩 征 石油 勘 探 与 开 发 .22001 ,28 (1) .215 18渤 海 湾 盆 地 和 苏 北 盆 地 虽 然 在 成 盆 、 成 烃 条 件 方

27、 面 有 较 大差 异 ,但 两 个 盆 地 有 着 相 似 的 油 气 发 现 规 律 和 发 现 过 程 。 对 比两 个 盆 地 的 储 量 增 长 特 征 、 资 源 探 明 程 度 和 探 明 速 度 、 油 田 规 模分 布 以 及 所 处 勘 探 阶 段 后 认 为 :渤 海 湾 盆 地 油 田 规 模 分 布 服 从对 数 正 态 分 布 ,大 、 中 型 油 田 占 油 田 总 数 的 64 % ,储 量 增 长 已 越过 正 弦 曲 线 的 峰 值 期 ,总 体 仍 处 在 发 现 高 峰 晚 期 阶 段 ,预 计 在2000 年 之 后 将 出 现 新 的 储 量 增 长

28、 高 峰 ,预 测 勘 探 潜 力 主 要 在 陆上 的 深 层 和 诸 多 新 类 型 油 气 藏 以 及 广 阔 的 海 上 勘 探 领 域 。 苏 北盆 地 油 田 规 模 不 完 全 服 从 对 数 正 态 分 布 但 正 向 其 逼 近 ,以 小 型和 特 小 型 油 田 为 主 ,新 增 探 明 储 量 呈 高 基 值 低 起 伏 式 增 长 ,目 前正 处 在 储 量 发 现 高 峰 早 期 阶 段 ,约 在 “ 十 五 ” 期 末 可 能 达 到 储 量增 长 峰 值 期 ,预 测 长 远 的 勘 探 潜 力 主 要 在 斜 坡 、 深 层 、 东 部 天 然气 和 广 阔 的

29、 海 域 。 只 要 研 究 、 技 术 、 资 金 等 投 入 到 位 ,预 测 渤 海湾 盆 地 和 苏 北 盆 地 “ 十 五 ” 期 间 的 油 气 勘 探 开 发 发 展 速 度 基 本 与“ 九 五 ” 期 间 相 当 。 图 6 参 4 (王 孝 陵 摘 )主 题 词 渤 海 湾 盆 地 苏 北 盆 地 油 气 资 源 规 模 勘探 成 果 对 比 研 究 剩 余 储 量 勘 探 发 展 趋 势TE1 20010106酒 西 盆 地 油 气 形 成 与 勘 探 方 向 新 认 识 (一 ) 基 本 石 油 地 质 条件 及 生 油 潜 力 刊 / 陈 建 平 ,陈 建 军 . .

30、 . 石 油 勘 探 与 开 发 .22001 ,28 (1) .219 22酒 西 盆 地 已 有 半 个 多 世 纪 的 勘 探 历 程 ,发 现 了 6 个 油 田 ,探明 石 油 储 量 约 1 108t。 但 是 对 该 盆 地 石 油 地 质 特 征 的 认 识 仍然 不 高 。 通 过 对 酒 西 盆 地 最 新 地 震 资 料 的 解 释 发 现 ,青 西 坳 陷不 是 以 往 认 为 的 整 体 坳 陷 ,内 部 可 划 分 为 3 个 次 一 级 构 造 单 元 ,两 凹 (青 南 凹 陷 和 红 南 凹 陷 )夹 一 凸 (青 西 低 凸 起 )是 其 基 本 构 造特

31、征 。 青 西 坳 陷 下 白 垩 统 烃 源 岩 主 要 形 成 于 半 深 湖 深 湖 沉 积环 境 下 发 育 的 湖 侵 体 系 域 ,虽 然 分 布 面 积 不 大 ,但 厚 度 很 大 (在青 南 凹 陷 和 红 南 凹 陷 均 超 过 2500m) ,主 要 烃 源 岩 赤 金 堡 组 和 下沟 组 及 中 沟 组 是 很 好 的 烃 源 岩 ,有 机 质 丰 度 高 ,平 均 有 机 碳 含 量为 1 % 2 % ,平 均 热 解 生 油 潜 量 达 6 8mg/ g ,氯 仿 沥 青 “ A” 和总 烃 的 含 量 分 别 为 1. 5 和 0. 9 ,有 机 质 类 型 以

32、 型 和 型 为主 ,显 微 组 分 组 成 中 富 氢 显 微 组 分 含 量 高 ,具 有 高 的 成 烃 潜 力 。青 西 低 凸 起 西 北 侧 的 红 南 凹 陷 是 生 油 凹 陷 ,构 造 位 置 十 分 有 利 ,青 西 坳 陷 中 部 应 是 酒 西 盆 地 深 入 勘 探 的 主 要 目 标 区 。 图 4 表 3(王 孝 陵 摘 )主 题 词 酒 西 盆 地 构 造 特 征 早 白 垩 世 生 油 坳 陷 湖 泊 沉 积 有 机 质 丰 度 有 机 质 类 型 勘 探 方 向TE112. 3 20010107潮 水 盆 地 金 昌 坳 陷 油 气 成 藏 条 件 分 析

33、与 含 油 气 远 景 评 价 刊 /门 相 勇 ,赵 文 智 . . . 石 油 勘 探 与 开 发 .22001 ,28 (1) .223 26通 过 重 点 解 剖 潮 水 盆 地 金 昌 坳 陷 青 土 井 浅 油 藏 ,结 合 区 域研 究 ,对 其 油 气 成 藏 条 件 进 行 了 系 统 分 析 。 青 土 井 浅 油 藏 得 以保 存 的 主 要 原 因 是 背 斜 控 制 、 断 层 遮 挡 和 岩 性 封 闭 ,油 藏 规 模 小则 是 由 于 后 期 破 坏 严 重 、 储 集 层 物 性 较 差 、 圈 闭 与 油 源 条 件 配 置不 佳 。 金 昌 坳 陷 生 储

34、 盖 条 件 有 由 边 缘 向 沉 积 中 心 由 差 变 好 的 趋势 ,具 备 较 好 的 圈 闭 条 件 ,油 气 侧 向 运 移 距 离 短 ,有 效 烃 源 岩 分布 范 围 基 本 上 控 制 了 油 气 的 平 面 分 布 。 建 议 下 步 勘 探 要 围 绕 生油 中 心 ,以 早 期 构 造 (如 金 川 构 造 等 ) 作 为 钻 探 目 标 。 潮 水 盆 地勘 探 应 主 要 立 足 于 寻 找 中 小 型 侏 罗 系 油 气 藏 。 图 5 表 1 参 2(门 相 勇 摘 )主 题 词 潮 水 盆 地 侏 罗 纪 地 层 生 储 盖 组 合 油 气藏 形 成 油

35、气 远 景 评 价TE112. 3 20010108北 塘 凹 陷 第 三 系 油 气 藏 形 成 条 件 与 油 气 分 布 刊 / 邓 荣 敬 ,柴 公权 . . . 石 油 勘 探 与 开 发 . 2001 ,28 (1) .227 29从 构 造 演 化 、 油 源 、 圈 闭 、 砂 体 展 布 与 储 集 层 条 件 、 成 藏 关 键时 刻 的 配 套 、 异 常 地 层 压 力 等 方 面 ,阐 述 黄 骅 坳 陷 北 塘 凹 陷 地 质特 征 及 其 形 成 油 气 藏 的 基 本 地 质 条 件 ,认 为 该 区 主 要 存 在 3 种含 油 组 合 :以 塘 沽 、 新

36、村 、 炮 台 等 构 造 为 代 表 的 自 生 自 储 型 含 油组 合 ,以 新 港 构 造 为 代 表 的 古 生 新 储 型 含 油 组 合 ,新 港 南 海 河断 层 下 降 盘 中 浅 层 含 油 组 合 。 该 区 油 气 分 布 规 律 是 :油 层 纵 向分 布 受 储 盖 组 合 与 构 造 活 动 共 同 控 制 ;油 气 平 面 分 布 受 烃 源 岩控 制 ,生 油 凹 陷 区 油 气 富 集 程 度 较 高 ;古 构 造 倾 没 部 位 油 气 富 集程 度 较 高 ;海 河 、 塘 北 等 大 断 层 控 制 构 造 形 成 与 发 育 ,控 制 油 气富 集

37、与 高 产 ;北 西 向 断 层 控 制 局 部 构 造 圈 闭 的 形 成 和 发 育 ,对 北西 轴 向 的 油 气 藏 平 面 分 布 具 有 重 要 的 控 制 作 用 。 图 4 参 3 (邓荣 敬 摘 )主 题 词 黄 骅 坳 陷 北 塘 凹 陷 第 三 纪 地 层 含 油 气层 系 油 气 藏 形 成 条 件 油 气 分 布TE112. 12 20010109断 层 涂 抹 层 分 布 规 律 的 物 理 模 拟 实 验 研 究 刊 / 吕 延 防 ,张 发强 . . . 石 油 勘 探 与 开 发 .22001 ,28 (1) .230 32根 据 库 仑 2摩 尔 黏 性 或

38、 非 黏 性 摩 擦 材 料 的 塑 性 变 形 和 破 坏理 论 ,制 作 了 剪 切 模 拟 实 验 装 置 ,以 黏 土 、 砂 、 水 泥 等 作 为 不 同 厚度 、 不 同 成 岩 程 度 的 砂 泥 岩 地 层 的 替 代 物 ,进 行 了 大 量 断 层 涂 抹层 形 成 的 剪 切 断 裂 实 验 。 根 据 对 实 验 结 果 的 观 测 分 析 ,认 为 处于 泥 岩 成 岩 作 用 早 期 阶 段 的 生 长 断 层 易 形 成 断 层 涂 抹 层 ,非 生长 断 层 一 般 不 形 成 涂 抹 层 ;断 层 的 初 期 活 动 对 形 成 涂 抹 层 起 积极 作 用

39、 ,再 次 活 动 对 涂 抹 层 起 破 坏 作 用 ;断 层 涂 抹 层 的 分 布 长 度与 断 移 泥 岩 层 的 厚 度 、 泥 岩 含 水 量 、 一 定 范 围 内 的 断 距 呈 正 比 关系 ,涂 抹 层 的 厚 度 与 断 移 泥 岩 层 的 厚 度 、 泥 岩 含 水 量 呈 正 比 关系 ,与 断 距 呈 反 比 关 系 。 这 一 物 理 模 拟 实 验 研 究 为 揭 示 断 层 涂抹 层 的 地 下 发 育 规 律 、 定 量 研 究 断 层 对 油 气 的 封 闭 性 提 供 了 依4 石 油 勘 探 与 开 发 中 文 摘 要 Vol. 28 No. 1 据

40、。 图 4 表 2 参 5 (吕 延 防 摘 )主 题 词 实 验 室 试 验 模 拟 同 生 断 层 断 层 面 断 层 泥断 层 圈 闭 岩 石 力 学 泥 岩 厚 度 含 水 率 断 距TE112. 12 20010110天 然 气 扩 散 系 数 的 研 究 方 法 刊 / 李 海 燕 ,彭 仕 宓 . . . 石 油 勘探 与 开 发 .22001 ,28 (1 ) .233 35自 行 组 装 了 两 套 可 控 温 型 天 然 气 扩 散 系 数 测 定 仪 ,可 以 测定 高 温 、 高 压 条 件 下 岩 石 的 天 然 气 扩 散 系 数 ,能 较 好 地 模 拟 地 层条

41、 件 ,比 以 往 国 内 外 常 温 、 常 压 或 较 高 温 度 、 压 力 的 测 量 仪 前 进了 一 步 。 利 用 该 仪 器 分 别 测 定 了 天 然 气 通 过 10 块 干 岩 样 和 饱和 水 岩 样 的 天 然 气 扩 散 系 数 ,并 应 用 费 克 定 律 的 积 分 式 及 气 体范 德 华 方 程 ,将 实 测 天 然 气 扩 散 系 数 转 换 为 饱 和 介 质 条 件 下 的天 然 气 扩 散 系 数 ,转 换 系 数 为 6. 09。 利 用 斯 托 克 斯 2爱 因 斯 坦 方程 对 实 测 天 然 气 扩 散 系 数 进 行 了 温 度 校 正 ,

42、校 正 后 地 层 条 件 下的 天 然 气 扩 散 系 数 均 小 于 实 测 天 然 气 扩 散 系 数 ,且 随 着 埋 深 增加 ,二 者 之 间 的 差 值 逐 渐 减 小 ,其 原 因 是 地 温 随 着 埋 深 增 加 而 升高 ,天 然 气 分 子 运 动 速 度 加 快 ,表 明 这 一 校 正 结 果 是 符 合 地 层 条件 的 。 图 1 表 2 参 5 (李 海 燕 摘 )主 题 词 实 验 室 高 温 高 压 测 定 天 然 气 扩 散 系 数地 层 温 度 校 正 方 法TE112. 1 2001011117 ( H)2重 排 藿 烷 在 塔 里 木 盆 地 中

43、的 指 相 意 义 刊 / 赵 孟 军 ,张 水 昌 石 油 勘 探 与 开 发 . 2001 ,28 (1) .236 38烃 源 岩 抽 提 物 和 原 油 中 的 17 ( H)2重 排 藿 烷 可 能 与 细 菌 藿类 先 质 有 关 ,但 是 其 含 量 的 高 低 明 显 受 沉 积 环 境 控 制 ,在 氧 化 至亚 氧 化 沉 积 环 境 和 酸 性 介 质 及 黏 土 矿 物 催 化 作 用 下 , 细 菌 藿 类先 质 易 于 发 生 重 排 ,形 成 17 ( H)2重 排 藿 烷 。 从 塔 里 木 盆 地 库车 坳 陷 、 叶 城 凹 陷 和 巴 楚 隆 起 的 烃

44、源 岩 发 育 特 征 和 产 物 特 征 来看 ,17 ( H)2重 排 藿 烷 具 有 明 显 的 指 相 意 义 ,即 高 含 量 的 17(H)2重 排 藿 烷 一 般 反 映 滨 浅 湖 沼 泽 相 的 煤 系 泥 质 烃 源 岩 的沉 积 特 征 ,这 种 沉 积 环 境 最 具 备 形 成 17 ( H)2重 排 藿 烷 的 条 件 。图 3 参 7 (赵 孟 军 摘 )主 题 词 塔 里 木 盆 地 生 物 标 志 物 17 ( H)2重 排 藿 烷 含 量 高 煤 系 湖 泊 沼 泽 沉 积 相 综 合 勘 探 技 术 TE19 20010112油 气 系 统 动 态 数 值

45、 模 拟 研 究 (一 ) 技 术 思 路 与 软 件 流 程刊 / 张 庆 春 ,石 广 仁 . . . 石 油 勘 探 与 开 发 .22001 ,28 (1) .239 42 ,47油 气 系 统 是 最 适 于 进 行 盆 地 模 拟 评 价 的 油 气 地 质 单 元 ,盆地 模 拟 的 特 点 体 现 了 油 气 系 统 的 认 识 论 。 油 气 系 统 分 析 模 拟 的内 容 应 包 括 : 静 态 地 质 要 素 研 究 ; 油 气 系 统 动 态 地 质 作 用(可 以 通 过 地 史 、 热 史 、 生 烃 史 、 排 烃 史 、 运 移 聚 集 史 模 拟 再 现 )

46、 研究 ; 油 气 系 统 的 关 键 时 刻 与 事 件 组 合 关 系 研 究 。 盆 地 模 拟 已形 成 了 系 统 化 、 模 型 化 、 定 量 化 的 动 态 模 拟 软 件 ,用 盆 地 模 拟 技术 实 现 油 气 系 统 动 态 数 值 模 拟 是 现 实 可 行 的 捷 径 。 在 盆 地 综 合模 拟 系 统 基 础 上 ,按 照 油 气 系 统 的 研 究 内 容 和 成 图 表 达 方 式 ,建立 了 油 气 系 统 动 态 分 析 模 拟 软 件 系 统 ,具 有 进 行 四 方 面 分 析 模拟 的 功 能 : 背 景 研 究 ,利 用 平 衡 剖 面 、 层

47、序 地 层 模 拟 以 及 构 造热 模 拟 等 方 法 ,综 合 研 究 油 气 系 统 的 背 景 、 单 个 油 气 系 统 静 态 地质 要 素 等 ; 动 态 地 质 作 用 模 拟 研 究 ,研 究 油 气 系 统 的 地 史 、 热史 、 生 烃 史 、 排 烃 史 、 运 聚 史 过 程 ; 关 键 时 刻 与 事 件 组 合 关 系 研究 ; 油 气 资 源 量 估 算 与 有 利 目 标 评 价 。 图 2 参 6 (张 庆 春 摘 )主 题 词 含 油 气 盆 地 油 气 藏 形 成 演 化 动 态 数 值模 拟 技 术 计 算 机 程 序 流 程TE112. 1 TE1

48、22. 3 20010113油 气 微 渗 漏 组 分 的 赋 存 形 态 及 其 油 气 指 示 性 刊 / 文 百 红 , 林蓓 . . . 石 油 勘 探 与 开 发 .22001 ,28 (1) .243 44 ,47按 赋 存 介 质 类 型 和 与 介 质 作 用 方 式 ,油 气 微 渗 漏 组 分 可 以划 分 为 挥 发 态 、 水 溶 态 、 吸 附 态 、 吸 收 态 、 包 裹 态 和 化 合 态 。 目 前已 根 据 不 同 赋 存 形 态 确 立 了 十 多 种 油 气 地 球 化 学 勘 探 方 法 。 提出 评 价 地 球 化 学 勘 探 方 法 检 测 油 气 有 效 性 的 油 气 指 示 性 指 标( S I) 。 用 该 指 标 评 价 鄂 尔 多 斯 盆 地 不 同 地 区 中 所 应 用 的 5 种地 球 化 学 方 法 ,依 S I 值 由 大 到 小 的 排 序 为 :微 量 元 素 电 化 学 提取 ,酸 解 烃 ,热 释 汞