国外断层封闭性研究进展

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1、国外断层封闭性研究新进展科技信息室2009年12月汇报人：马士坤开发技术座谈会汇报提纲、断层封闭性研究历程及现状一、断裂带内部结构及形成机制二、断裂带孔渗特征三、断层封闭性研究方法四、认识与讨论五一、断层封闭性研究历程及现状第一阶段：20世纪初~60年代人们对断层的认识大致经历了三个阶段：第二阶段：20世纪60~80年代初期Clapp(1910)首次将“断层”这一概念引入到圈闭中。关注的焦点：断层的类型、几何形态以及断层在圈闭中的作用。关注的焦点：断层两盘的储层并置关系及泥岩涂抹。Perkins(1961)提出，断裂地层中存在挤入的泥岩遮挡（后被Weber和Dauko

2、ru(1975)称之为泥岩涂抹）也能形成圈闭。Smith(1966)将毛细管压力理论应用到断裂带的研究中。一、断层封闭性研究历程及现状第三阶段：20世纪80年代后期至今自Smith(1980)和Watts(1987)在其研究成果中引入了“断层封闭”和“封闭断层”的概念以后，开启了断层封闭性研究的先河。Jenyon（1990）在其长达400页的关于80年代中期及以前有关石油圈闭研究成果的汇编中，仅有半页纸和一幅插图涉及断层封闭方面的内容（参考文献为Smith和Watts的著作）。在1995年度石油公司的技术需求报告中，国家石油理事会将断层封闭分析设定为勘探开发研究的热点

3、。关注的焦点：断层封闭性（断层岩的组构、岩石物理特征等）※最新动态：断层相汇报提纲、断层封闭性研究历程及现状一、断裂带内部结构及形成机制二、断裂带孔渗特征三、断层封闭性研究方法四、认识与讨论五二、断裂带内部结构及形成机制美国内华达州Aztec砂岩剪切节理类断层野外剖面图(Eric,2005)断层核部FaultCore碎裂岩断层岩碎裂岩断层岩诱导裂缝带DamageZone原岩HostRock碎裂岩FragmentedRock断层岩FaultRock1.断裂带内部结构二、断裂带内部结构及形成机制意大利Adriatic–Apulian前陆盆地Mattinata断裂带模式图A

4、ndreaBilli(2005)1.断裂带内部结构断裂带FaultZone断层核部诱导裂缝带断层泥断层角砾岩诱导裂缝带damagezonegougebrecciazonedamagezone诱导裂缝带断层面断层泥断层角砾岩断层泥中的断层角砾岩透镜体二、断裂带内部结构及形成机制MoabFault,191CanyonFoxford等，19982.断层核部厚度与断层位移的关系位移（m）断层岩厚度（m）二、断裂带内部结构及形成机制Childs等，2009厚度/位移（m）位移（m）2.断层核部厚度与断层位移的关系资料来源：J.Walsh，2009年11月二、断裂带内部结构及形成

5、机制断层形成机制(Davatzes,2005)Splayfractures3.断层形成机制(a)砂岩脆性断裂―形变带主控机制；(b)砂岩脆性断裂―节理主控机制；(c)带有泥岩涂抹的断裂结构演化。二、断裂带内部结构及形成机制形变带主控机制主要产生形变带、形变区和滑动面。形变带在远离断裂带的位置表现为孤立面状，朝着断层的方向形变带数量增加，在主要滑动面周围的表现为网状模式（纵横交错）3.断层形成机制二、断裂带内部结构及形成机制3.断层形成机制节理主控机制已有不连续构造（如节理）的岩层发生局部剪切作用，导致了在剪切不连续的端部产生应力扰动。因早期节理的循环剪切作用和新节理（

6、如张裂隙）的形成而不断发生。二、断裂带内部结构及形成机制犹他州莫阿比露头区小断层泥岩涂抹(Davatzes,2005)尽管砂岩层内表现为形变带或节理控制的脆性断裂，但泥岩层自断层下盘至上盘仍然保持连续，只是厚度明显变薄。因此，自上部砂岩层至下部砂岩层的断层面是不连续的，形成了垂向上的转换带（relayzone）。3.断层形成机制在层状砂泥岩地层中，当断层错动时，断裂带内容易产生泥岩涂抹，即泥岩岩层被削截、挤压进入断裂带，导致沿原泥岩层上下盘断壁间发生脆性断裂的削截砂岩层上形成了层状的较薄泥质层。砂泥岩互层中的泥岩涂抹二、断裂带内部结构及形成机制犹他州部分莫阿比断层系砂

7、泥岩层中不同断裂机制作用下的不同断裂带构造类型3.断层形成机制二、断裂带内部结构及形成机制在砂岩层中，形变条带类断层很常见。节理主控机制产生的构造叠加在形变带之上，形成了复杂的断层几何形状。在上盘褶皱砂层中也可见到形变带，并且有节理叠加在形变带之上。3.断层形成机制汇报提纲、断层封闭性研究历程及现状一、断裂带内部结构及形成机制二、断裂带孔渗特征三、断层封闭性研究方法四、认识与讨论五三、断裂带孔渗特征碎裂岩原岩经过高度应变的碎裂岩断层岩美国内华达州不同变形程度的Aztec砂岩组分镜下观察离断层越近，孔隙度和渗透率越高，而在断层岩处两者骤然变小，而且断层