斷層封閉性研究展望

摘 要：從勘探開發不同階段的斷層封閉性、不同類型斷層的封閉性、碳酸鹽巖和變質巖以及火山巖的斷層封閉性等方面對斷層封閉性的進一步研究方向進行了展望。

關鍵詞：斷層封閉性；不同階段；不同類型；非碎屑巖

斷層在油氣運聚過程中究竟起何種作用，關鍵在于其封閉與開啟性。關于斷層封閉性的研究，開始于20世紀50-60年代，至今已有半個多世紀。國內外許多學者在斷層封閉機理、斷層封閉性預測與評價等方面做了大量研究工作，取得了很大的進展和一系列可喜的成果，但是由于斷層封閉性的復雜性，有些方面還需進一步深入研究。

1 勘探開發不同階段的斷層封閉性評價

斷層封閉性的影響因素眾多，在勘探、開發的不同階段，由于研究對象和現有資料的不同，研究的思路和方法也有一定的差別。

研究對象方面：目前國內外主要側重于勘探階段，主要以較大規模的斷層為研究對象。而對于油田開發階段小斷層的封閉性研究，還遠未引起重視。規模較大的斷層，斷裂帶的厚度也相對較大，此時斷層的封閉性與斷裂帶本身的物性是密切相關的，應注重從斷裂帶內部結構出發研究斷層封閉性。而對于小斷層而言，應主要考慮斷層兩盤巖性配置關系、泥巖涂抹及斷面應力等因素的影響。

現有資料方面：勘探初期或井少的勘探區，主要依賴地震資料和一些原始地質資料，評價方法以定性分析為主，也可以通過定量模擬的方法，如呂延防等提出的砂泥對接概率的方法；到了勘探中后期以及開發階段，由于各方面資料都較為豐富，相應的定性定量研究方法也就很多，且已經從單一學科和單一手段走向多學科、多角度研究。除了常用的泥巖涂抹、斷面應力、斷裂帶泥質含量等方法外，在開發初期，可以利用斷層兩側油水界面關系判斷斷層封閉性。在開發的中后期，從動態角度分析出發，利用開發區流體性質、溫壓系統研究斷層封閉性也日益受到重視，根據斷層兩側油水井連通情況、生產形勢變化和投注聚合物后的一些反應，結合靜態資料說明斷層的封閉性，使判斷結論更具有說服力。

2 不同類型斷層的封閉性

斷層按照兩盤的相對運動方向，分為正斷層、逆斷層和平移斷層。目前國內外斷層封閉性的研究對象大都是正斷層，相應的評價方法也都是針對正斷層提出的，只有少數涉及到逆斷層和平移斷層。因為對于由正斷層組成的斷塊來說，一般背斜圈閉不是很發育，這時就需要斷層提供封閉，因此研究的重點是封閉程度。但對于逆斷層來說，其形成時往往伴隨有背斜的產生，可以提供良好的圈閉，斷層的封閉性顯得不是太重要，開啟性反而顯得比較重要，可以為油氣提供良好的運移通道。由此可見，正、逆斷層所研究的側重點是不一樣的。

平移斷層的封閉作用與油氣也有著密切的關系，如蘇門答臘島地區，起封閉作用的斷層均與平移斷層有關。此外，松遼盆地內的許多油氣藏也與平移斷層有關。但目前國內外對平移斷層的研究均較少，這在一定程度上限制了油氣勘探領域。

一般認為平移斷層的兩盤沿斷層面走向相對移動，緊密摩擦和研磨往往會產生大量的斷層泥，從而使斷層排驅壓力增大，對油氣起到封閉作用。然而是不是平移斷層都具有封閉性，這一點還是很值得懷疑的。常用的評價斷層側向封閉性諸如巖性配置關系、泥巖涂抹等計算方法對于平移斷層并不完全適用，常用的垂向封閉性評價諸如斷裂帶泥質含量計算方法也不適用于平移斷層，只有斷面應力的方法可以從一定程度上反映其垂向封閉性。平移斷層的封閉與否主要是取決于斷裂帶內部結構特征，評價其封閉性能，首先應該搞清其斷裂帶內部結構特征，繼而才能找出相應的定性定量研究方法。

3 碳酸鹽巖、變質巖和火成巖的斷層封閉性

目前國內外斷層封閉性研究的著作和文獻大部分都是與碎屑巖相關，碎屑巖斷層封閉性的研究已經較為成熟，而研究碳酸鹽巖、變質巖和火成巖斷層封閉性的甚少。

我國碳酸鹽巖分布區是一個潛力巨大的勘探領域，像四川盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯盆地等都蘊含著豐富的油氣資源尤其是天然氣資源，但總體上勘探程度較低，只有少數學者對其封閉性進行了初步的探討。王一剛（1998）通過對四川石柱地區斷層的研究，認為穩定期內斷裂破碎帶及其變形帶內的巖石在地靜分壓力作用下發生壓溶是碳酸鹽斷層封閉的重要機制。研究認為，碎裂作用也可能使碳酸鹽巖斷層封閉，斷層的錯動使巖石顆粒破碎，造成這些顆粒粒度降低并重新排列，進而使斷面處巖石的孔滲減小，毛細管壓力增大，為斷層封閉油氣創造條件。對于發育膏鹽巖的地區，由于膏鹽巖具有很強的塑性，隨著斷層的錯動會發生流動，類似于泥巖涂抹，膏鹽巖也會擠入斷層面而愈合斷層面，使其具有封閉性。借鑒泥頁巖涂抹等方法，可以用膏鹽巖涂抹法來預測斷層的封閉能力。王洪輝通過對川南二疊系一些大斷裂的研究，提出利用高壓異常地層壓力、水型及其礦化度、縱向上的多產層、多壓力系統和多種水型判斷碳酸鹽巖斷層封閉性。然而由于多數的碳酸鹽巖地區是新勘探區塊，井少，要獲取地層壓力、水型等資料是十分困難的；近年來在渤海灣盆地及松遼盆地相繼都發現了變質巖和火成巖儲層，而目前基本沒有關于該類儲層的斷層封閉性研究文獻。

通過研究碎屑巖建立起來的斷層封閉性理論及一系列評價方法是否適用于碳酸鹽巖、變質巖和火成巖地區，到目前為止還沒有得到可信的論證。總體而言，關于碳酸鹽巖、變質巖和火成巖斷層封閉性的研究還處在起步和摸索階段，如何揭示其封閉機制以及建立一套可行可信的評價方法是今后斷層封閉性研究的一個重要方向。

參考文獻

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作者簡介：王東曄，男，工程師，從事油氣勘探綜合研究工作。