Question

发展趋势与问题讨论

Answer 1

1.4.4.1 发展趋势

纵观国内、外目前关于控油断裂封闭性研究方法，主要还是集中在定性、半定量研究阶段。多数是将定性与半定量相结合，从侧向封堵和垂向封堵两个方面，研究断层的封堵作用；并从影响断层封闭性的单一因素向多因素综合分析评判转变。采用动、静结合，宏观研究与微观分析相结合，同时还注意到时间这一客观地质因素对断层封闭性评价的影响。流体作用这一因素的加入，使我们对断裂封闭性研究从一个动态、非线性的随时间序列而变化的角度来研究断裂的控油机理。另外，构造应力状态对断层封闭性的影响也已引起大家的关注。

需要指出的是断裂（带）对油气运移既起输导作用，也起遮挡作用。到底起什么作用，取决于断裂（带）有关特征的时空变化情况。对于与具体断裂有关的油气藏形成而言，输导与封闭同样重要，但输导是成藏的前提，封闭是成藏的保障。但如果我们要研究一个盆地或区带与断裂相关的油气藏形成分布规律时，断裂（带）运移输导作用就显得更为重要，因为油源断裂活动可以改变油气原来的运移方向、途径、方式及速度等，断裂的封闭性好坏只对油气运移量级上施加影响。正是断裂（带）输导与封闭在时空上矛盾的统一，控制了油气藏的形成、分布及演化。对烃源岩上下和烃源区之外的油气聚集带的形成分布来讲，断裂输导作用最为关键。而对与具体断裂相关圈闭油气聚集而言，断裂的封闭性最为重要。所以要了解油气藏的形成、分布与演化，不但要研究断裂的封闭性，而且更要研究断裂输导作用。

1.4.4.2 问题讨论

虽然目前关于控油断层的封闭性分析，国内外均比较重视，并已在理论上和研究方法上取得了许多新认识和新成果。但是要正确地评价断层的封闭性仍然是一个十分复杂和困难的问题。这主要是由于断层带的复杂性造成的，因此，在断层封闭性研究方面仍有许多问题需要解决，这些问题归结起来有以下几个方面。

（1）在封闭机理方面

目前认为主要有破裂、成岩和泥岩涂抹作用。但对断层带内的物质组成及演化机制、碎裂和成岩作用特点等仍不清楚，这些都将影响对断层封闭机理的认识。如，碎裂作用主要发生在脆性地层中，它可以改变岩石颗粒形状和大小。但是如果断层作用程度比较弱，它对于断层封闭是不利的。另一方面，若碎裂作用不强，其对成岩作用是有利的。因此，岩层一旦发生破裂，就会朝着有利于压实状态发展。泥岩涂抹大都发生在压实阶段初期或有异常超压存在地层中。因此，碎裂作用或成岩作用的封闭机理主要用于脆性地层的断层中，而泥岩涂抹主要用于塑性状态的地层中。

多数研究把断层封闭形式分为对置封闭和断层带物封闭。对置封闭是通过断层活动把具不同毛管压力的岩性对置在一起，从而造成断层的封闭。这里的问题是单凭不同的岩性对置能否造成封闭，因为，断层是岩石发生破裂后错位的结果。错位可把不同的岩性从空间上并置在一起，但要使其间的裂隙愈合必须有较强的挤压力或者有“焊接物”。在逆断层或走滑断层体系中，可以提供足够大的挤压力，能够造成纯粹的对置封闭；但在正断层体系中，区域应力通常为拉张性质的，不能提供足够大的挤压力，所以裂缝的闭合应由“焊接物”来实现。“焊接物”可以是化学作用的胶结物，也可以是塑性泥岩的涂抹层。因此，对置封闭原理的应用是有条件的。

（2）断层两侧岩性的对接关系方面

主要基于ALLAN剖面的碎屑岩地层对接关系研究，此时的断层仅仅是作为一个理想化的平面，并不把断层看成是一个带（三维地质体）去考虑断裂带内的充填物特征、碎裂和成岩胶结作用等复杂的地质问题；此外，对碎屑岩与碳酸盐岩以及碳酸盐岩与碳酸盐岩的对接封堵关系尚不清楚。

（3）断裂封闭性与构造应力场关系问题

从目前研究现状看，在判断断层封闭性时，对断层两侧岩性考虑较多，而对断面应力状态重视不够。因此，构造应力场特征与断裂走向的关系直接影响到断裂封闭性，当应力场改变时，断裂封闭性将随之发生改变。因此，在研究断裂封闭性时，对不同时期应力场需具体分析、确定。尤其是现今应力状态，它既影响古油气藏中油气的重新分配，又控制着现今油气分布规律以及在油气开发过程中流体的运移方式、途径。断层封闭性现今应力场分析法已实现了半定量-定量化研究，应力作用大小、方向的测试计算是断层封闭性研究之基础。因此，需特别注意从应力场角度去研究断层封闭性，重视断面应力状态变化。

（4）构造反转与断层封闭

许多含油气盆地中的断层大都是经过长期发育而成的。同一条断层在盆地演化的不同阶段，其性质是不一样的。如果开始为正断层，后期转化为逆断层，则形成的断层封闭性就比较好：相反，若早期为逆断层，后期为正断层，则断层的封闭性就比较差。还有一种情况是：断层早期为生长性质，晚期为沉积后的，与那种早期为沉积后断层、晚期为生长性的相比，封闭性可能就比较差。总之，构造的转换方式对断层的封闭性有一定影响。

（5）复杂断块区的断层封闭性研究

目前，对断层封闭性的分析，主要是在二维空间内进行的，其依据是断层的横剖面，无论是理论公式的推导还是对其原理的分析都是在此基础上进行的。但通常纯粹的断块油藏大都是由3条或4条断层相互切割而成的。这样就必须把断块当成一个整体来考虑，而不是一两条横剖面所能替代的。需要考虑的因素有断块的运动方式、后期断层对早期断层的干扰和改造等，也就是说，在分析断块的封闭性时，应当考虑不同时期，不同方向断层间的相互影响与作用。

（6）不同类型的断层封闭性问题

从研究对象看，目前的结论大部分是通过对正断层的分析后得出的，只有少数涉及了扭断层和逆断层。对于纯粹由正断层组成的断块来说，背斜圈闭不是很发育，需要断层提供封堵面，因此研究的重点是封闭程度。但对于逆断层来说，其形成时往往伴随有背斜的产生，可以提供良好的圈闭，断层的封闭性显得不是太重要，开启性反而显得比较重要。因此，只有断层是开启的，才能为深层烃源岩生成的油气向浅层储集层的运移提供良好的通道。因此，对于不同类型的断层，其研究重点是不一样的。

（7）流体活动与断裂封闭性关系

过去在断层封闭性研究方面，从构造角度研究较多。而对流体活动考虑得较少。因为，利用古流体性质、类型和数量变化可以研究和追踪石油运移的方向和路线，确定油气充注时间，揭示不同时期断裂开启与封闭的情况。其主要指标有有机地球化学和无机化学指标，如水化学：成分、包裹体，成岩次生矿物等。

（8）断层封闭性的时空变化

任何一条断层都有其形成和发育的历史，它的性质在时间上和空间上均发生着变化，从而导致断层在不同阶段、不同地段具有不同封闭能力，表现出为断层封闭性在时空上的演化具有复杂性和不均一性的特点。

（9）封堵效率

取决于断层的侧向和垂向封闭性的有效性及演化，这对于断层两侧能否形成有效圈闭意义重大，需要对油气运移和聚集机制进行全面的分析，并与圈闭的形成和断层的封闭相结合进行综合研究。