断裂输导流体的机制及输导形式探讨.pdf

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1、年霄地质论评GEOLOGICALREVIEWVNol。．‘l断裂输导流体的机制及输导形式探讨孙同文，，付广，，吕延防，，赵荣1)东北石油大学地球科学学院，黑龙江大庆，163318；2)东北石油大学油气藏形成机理与资源评价黑龙江省重点实验室，黑龙江大庆，163318内容提要：张性正断层断裂带一般具有二分结构，即断层核和破裂带，断层核伴生裂缝、连通孑L隙及破裂带诱导裂缝均可作为输导流体的通道。断裂活动具有幕式的特征，一次活动周期可以分为活动期、活动一间歇过渡期和间歇期3个阶段，断裂活动期以伴生裂缝为优势输导通道，一般以“地震

2、泵”控制下的幕式运移机制为主；活动间歇期输导能力较弱，通道为连通孔隙，遵循浮力控制下的缓慢渗流机制；而活动一间歇过渡期兼具有活动期和间歇期的部分特征，主要输导通道为破裂带诱导裂缝。断裂输导具有3个方向的运移分量，即沿断裂纵向方向、沿断裂走向方向和横穿断层面方向，与此相对应，目前断裂输导形式分为“2型4类”，包括沿断层面输导和横穿断层面输导两大类型，其中，沿断层面输导型又可分为沿断裂纵向向上输导、沿断裂走向输导和沿断裂向下“倒灌”式输导3类。沿断裂纵向向上输导是目前最重要的断裂输导形式，进一步分为3种亚类，即线性输导、“Y

3、”形输导和似花状输导，似花状输导所占比例最大。具体的输导形式及方向取决于活动时期断裂与两侧地层的配置关系及多种运移动力、阻力的矢量合。关键词：断裂带内部结构；输导通道；输导机制；流体运移特征；断裂输导形式断裂能够作为油气运移输导的通道已经毋庸置式下的油气富集部位可能截然不同。但是，目前很疑，沿断裂出露地表的油气显示、沿断裂带的矿化作少有学者从断裂带内部结构出发，系统研究过断裂用、温度、盐度异常及流体势降低都可以作为直接证不同演化阶段的流体输导机制和三维的输导形式，据(李明诚，2004)。罗群等对全国18个盆地、4O个也就

4、不能全面地认识断裂对油气的输导、成藏特征。典型油气田统计表明，70％以上的油气成藏都与断笔者在前人对断裂输导体系研究的基础上，详细阐裂有关，其中，断裂对油气运移输导的控制率达到述了断裂不同演化阶段的流体输导机制，并总结了72．5％(罗群等，2007)。国内外学者从野外观察断裂的输导形式及其特征，以期进一步完善断裂输(Gudmundsson，2001；吴智平等，2010)、理论研究导理论并为油气田勘探开发提供理论支持。(Hindle，1997；杜春国等，2007；陈欢庆等，2009)和1断裂内部结构及输导流体的机制物理模拟

5、(曾溅辉和王捷，2002；姜振学等，2005；付广等，2008a)等方面对断裂输导流体的情况进行了断裂是含油气盆地中的三维地质体，即平面延大量研究，在断裂带内部结构、断裂控藏等方面取得伸长度和垂向切割深度所确定的椭圆型凹凸不平的了重要的进展。然而，断裂作为一个具有复杂内部面和断裂带宽度的组合(付晓飞等，2011)。在岩石结构的三维地质体(Caineeta1．，1996；付晓飞等，受力超过其强度时开始破裂，破裂之初出现微裂隙，2011)，由于其所受应力强度、活动时期及运移动力为羽状展布的张裂隙，微裂隙逐渐发展联合，最终形等

6、的差异以及演化具有周期性，导致了流体在断裂成明显的破裂面(阎福礼等，1999)。中的输导情况非常复杂，往往存在多种输导形式，具1．1断裂带内部结构特征有幕式成藏的特征(Hooper，1991；华保钦，1995；郝大量野外露头、岩心、镜下分析等资料表明张陛芳等，2004)。因此，不同的断裂输导机制及输导形正断层断裂带一般具有二分结构，国外学者称为断注：本文为国家油气重大专项课题(编号2011ZX05007)、黑龙江省教育厅科学技术研究重点项目“断层分割控油机理研究”(编号12521z006)和中国石油科技创新基金资助项目(

7、编号2012D一5006—0l10)的成果。收稿日期：2012-04．14；改回日期：2012-07-26；责任编辑：黄敏。作者简介：孙同文，男，1984年生。博士研究生，主要从事流体运移与保存条件研究。通讯地址：163318，黑龙江省东北石油大学地球科学学院；电话：0459—6504165；Email：stwpetrolchina@126．corn。第6期孙同文等：断裂输导流体的机制及输导形式探讨启和流体排放称为超压主导型，超压和构造活动共同控制的断裂开启和流体排放称为超压一构造活动联控型，而将在接近静水压力条件下由构

8、造应力(活动)引起的断裂开启和流体排放称为突发性构麓造事件型(郝芳等，2004)。因此，当构造应力或孔m鼍l擘隙流体压力积累到超过断裂的门限开启压力时，断裂及伴生裂隙开启，断裂附近应力得到释放，引起岩石膨胀，体积增大，孔渗性增强，使断裂带内形成相对负压，导致围岩中的流体向断层中运移，而与断裂图2断裂不同演化阶段输导通