测井地质学-7断裂带的封堵作用.ppt

断裂带的封堵作用及研究方法介绍 断裂带的封堵机理 N.L.Watts（1987年）认为阻止油气运移的封堵机理是毛细管（薄膜封堵）、水力封堵、压力封堵、浓度封堵。由于断裂带常存在早期破裂隙，如果裂隙处于闭合或弱封堵条件下，当油气柱的进入能量可以使这些裂隙重新压开，这种封堵是典型的水力封堵，裂隙的重新开启的过程称水力封堵失效过程。 2)断面的应力愈合作用 由于应力作用使得断面上侧的岩体(或断层带裂隙岩体)发生变形，使断面和裂缝闭合,从而造成断层具有一定的封堵作用。 断面的愈合程度由断面压力(PfA)来评价 。 考虑垂直应力、水平地应力及地层压力时 ，断面压力(PfA) 可表达为： PfA反映了断层面某点处岩体所受到的净应力值,如果设该点岩体的变形强度为σs,则当: PfA σs 岩体将发生变形而使断层两壁闭合,相反，则断层面保持开启.实际上，上述关系并没有考虑因时间的增长断层岩体的蠕变而形成断面愈合。 断裂填充物的岩性主要受到断移地层岩性和断距大小的影响。 提出以下参数对断裂填充带中泥质含量进行预测： 断层封堵性研究实例 地层压力研究 通济断层断面压力分布在10MPa~50MPa，关口断层断面压力主要分布在25MPa~60MPa，而川西坳陷上三叠统致密砂岩的变形强度在10MPa~40MPa之间，泥（页）岩的变形强度在5MPa~10MPa之间，可见，在只考虑断面压力的情况下，通济、关口断层应处于闭合状态。 通济断层断裂带泥质含量Rm 在57%~85%之间，关口断层Rm 分布在30%~88%，依据评价标准，Rm 断层封堵的临界值为25%，所以，考虑断裂带泥质含量，研究区主要断层也应处于封堵状态。 * 断裂带封堵的几个概念 1) 断层的开启：指断层面及断层裂缝带的缝未完全愈合，对流体的流动是有效的。 2） 断层的愈合：指断层面及裂缝缝面愈合，愈合越好， 封堵性就越好。 3） 断层封堵：指断层面愈合或被充填等，断裂裂缝带也被充填，对流体的流动完全无效。 断裂带形成封堵的地质作用 造成断裂带形成封堵的地质作用主要有以下几种类型： 指由于应力作用使得断面上测的岩体（或断层带裂隙岩体）发生变形，而使断面和裂缝闭和，从而造成断层具有一定封堵性的作用。 1）断面的应力愈合作用 2）断面裂隙的成岩胶结或充填作用 3）破裂断层带的糜棱化作用（图） 4）断面上泥质涂抹作用和挤入作用 5）断裂带的粒化作用 6）其它地质作用 断裂带形成封堵的情况和断裂带的结构主要有： 研究断层封堵作用方法 1)断面封堵图的编制及应用 断面封堵图就是在同一坐标系中将沿断层的上下盘地层按封堵层和储层的产状绘制出来，从而反映断层两侧的封堵层和储层之间斜接情况的图解（图）。 式中: Sv-断面某点处垂直应力,Mpa ； θ —断面倾角,o ； Pb-断面某点处地层压力,Mpa ； σ1—区域水平主应力,Mpa； β—与σ1断层面走向夹角,o。 泥质涂抹强度（CSP）剖面图的编制及应用 通过对过断层的地层剖面中砂层及泥岩层厚度统计（或用地震剖面解释出砂、泥岩层），按各断层点处的断距，用下式计算出断层每点的CSP值，按CSP值大小分类，则可以进行断层封堵情况的评价。 式中：hi——过断层某点的愿岩层厚度，m； L——过断层某点（计算点）距泥（页）岩的距离，m。 式中：Rm—断裂带中的泥质含量，%； L—断层的断距，m； hi—被断层错开的第i层泥岩层厚度，m； n—被断层错断的泥岩层层数。 25 25~50 50~75 75 Rm（%） 差 中等 较好 好 断层封堵性 利用Rm评价断层封堵性的等级标准 按照盖层研究中利用泥质含量大小确定封闭性好坏的标准，可得到利用断裂填充物中泥质含量大小确定断层封闭性的等级划分标准。 断层封堵性评价的其他方法 （1）断层的应力环境不同，其封堵性也可能有差别。 除上述方法外，还可从以下方面进行研究： （2）根据断层两盘的地层压力情况来分析断层的封堵性。 （3）钻遇断层的井，如果测井、录井资料反映出断点处裂缝发育，则断层可能是处于开启状态。 （4）断层两侧地层所产流体特征分析，根据断裂附近地层所产流体可以对断裂带的封堵情况做出评价。 （5）根据断裂带附近地质特征分析可以对断层封堵的风险性进行评价（图）。 白水河断裂 通济场断裂带 关口断裂 研究区地质图 研究区主要断