简介：断层封闭是控制油气聚集和圈闭体积的重要因素之一，对开采期间油藏动态有重要的影响。因此，断层封闭是勘探和开采中的主要不确定因素。本文介绍评价断层封闭油气的地质风险的系统框架。如果断层变形作用形成隔层封闭或断层相对于储集岩并置封闭岩石，并且断层其后不再活化致使油气注入圈闭，那么断层是封闭的。根据这种原理，断层封闭的综合概率可用下式表示：断层封闭的综合概率={1-[(1-a)(1-b)]}×(1-c)，式中，a，b和c分别表示变形作用封闭的概率、并置封闭和断层活化负载。这个关系式为综合评价断层封闭风险提供了依据，其断层封闭分析的主要参数被引入标准勘探程序中，以便估算地质成果的概率。对每个远景构造而言，利用断层封闭风险网可以使断层封闭综合概率显现出来，通过建立勘探风险网剖面，断层封闭风险网可对成功或失败的实例进行快速比较。断层封闭在各个方面的不确定性(U)和信息值(VOI)对断层封闭总风险的影响可以通过建立信息网和关系式U=[1-{(∑nw)／n}]×100来确定，式中nw是每个数据网参数的给定值；n是数据网格的数目。例如，评价断层活化风险所需的数据网格包括地层主应力的方向和大小、孔隙压力、断层结构和断层的地质力学性质。澳大利亚西北大陆架丹皮尔次盆地阿波罗远景构造的风险评价已作为研究实例被提出来。阿波罗远景构造的断层封闭风险评价对10～100ft油柱和体积概率进行了综合研究。阿波罗远景构造的断层封闭风险评价的主要参数反映的是岩石崩解带断层(泥岩断层泥与断层泥的比值很低)维持油柱日益增大的能力。在对阿波罗单个断层进行断层封闭评价时，取a=0．3(油柱为10ft)和a=0．1(油柱为100ft)，b=0．2和c=0．1。当油柱10ft时，阿波罗圈闭边缘的断层封闭的总概率为0．4或40�

简介：毛细管压力模型和基本原理早已被用于评价过剩压力和毛细管滞后现象以及相对渗透率对断层填充物封闭的影响。超压断层填充(断层水压高于储层水压)总是增加所封闭的烃柱的高度。在地层水从断层流入储层的地方，封闭界面向超压断层填充物迁移。只有在缺乏横过断层水流的地方，负压断层填充物才会降低烃柱的高度。如果水流穿过断层，烃柱的高度不受影响。在储集层的含水饱和度没有降低的地方，地层水不能穿过断层流动。相对渗透率使薄膜封闭向渗漏平稳过渡，这样，薄膜封闭破坏之后有可能出现液压阻力封闭。均质、亲水断层填充物旁侧的薄膜封闭高度大于达到地质渗漏处的液压阻力封闭的高度。如果充注率和渗漏率两者都高，而且圈闭的寿命短，那么在开采期间液压阻力封闭就变得更加显著。在圈闭初始充注期间，圈闭的整个亲水、断层填充物孔隙网络的渗漏率不可能大于圈闭充注率。如果充注缓慢，渗漏率就大于充注率，直到形成新的平衡烃柱高度。即使充注停止，封闭层也持续渗漏，直到烃柱高度真正降到低于其原始高度。低毛细管压力条件下会重新形成薄膜封闭。理论上，重建的封闭能力接近于原始封闭能力。横断层压力和烃柱高度不能转变成封闭能力，因为充注史和封闭类型对封闭作用有影响。横断层压力数据可用于分析充注高度和压力史，也可用于评价断层封闭的不同控制因素。

简介：油气储量的多少受以下几个因素的控制：顶部封闭层的毛细管性质、溢出点和圈闭的几何形状。其中顶部封闭层的毛细管性质和封闭性可通过EGS法（等效粒径法）测算，该方法通过实验建立孔喉尺寸、孔隙度和粒径大小之间的关系，再依此测出封闭性的大小。“纯溢出点型圈闭”是指其中的烃柱高度仅由溢出点控制的圈闭。根据观察，此类圈闭中的烃柱高度小于顶部封闭层所能封堵的烃柱，且以气为主。而在“毛细管和溢出点混合型圈闭”中，油和气都能向下充注到溢出点，顶部封闭层和溢出点均对油气柱的相对高度有控制作用。“纯毛细管型圈闭”则是指油和气未向下充注至溢出点的圈闭。顶部封闭层和溢出点一直是封闭性分析的焦点，但对AN和YA油田所进行的实例研究表明，圈闭的几何形状和顶部封闭性之间有着密切的关系。这两个油田的顶部封闭性相似，但烃柱总高度以及油、气柱的相对高度却迥然不同。其原因可用这两个油田的基准层面积与隆起幅度之比不同来进行解释。AN油田的面积一幅度比远小于YA油田，假设二者的顶部封闭性相同，则面积一幅度比较大的圈闭所能容纳的气柱高度也较大，其原因是受运移进入圈闭的天然气挤压，油柱高度大幅度降低。因此，EGS法为更好地理解油气田和远景构造（包括断层圈闭）中烃的充注模式提供了新视角。

简介：Maursh岛南部36号气田是墨西哥湾大陆架上的一个气田，其主要圈闭是一个向北下降的大型正断层上盘中的断层上倾闭合构造。次级正断层和储层内部断层把整个储层分成了两个部分。根据储层内部断层面绘制出的地层并置(Allan)图显示有几套砂层一砂层并置层段。在剖面的最底部，下盘中的MA砂层并置在上盘中的LN砂层和LP砂层之上。穿过该断层的这些砂层中的不同流体接触面和压力表明断层正是封闭的。我们假设断层泥比值是断层封闭的机理，估算出的断层面砂岩层段中断层泥比值的范围在40％到80％之间。泥浆比重和限定的地层压力资料表明深部剖面是超高压的，穿过断层的水压差高达600psi(4．13×10^6Pa)。横断层中含水层的压力差部分封闭了上盘中的油气。下盘储层中的油气支撑毛细管压力达到80psi(5．51×10^5Pa)，其储层中的断层泥比值为45％。开采压力曲线记录了地层之间的压力封闭“破坏”之前穿过断层的横断层压力差为3000psi(2．06×10^7Pa)。

简介：在澳大利亚奥特维盆地，断层的活化作用是圈闭完整性的一个重要风险因素。通过三维测试，确定了完全岩化的碎裂断层岩的破裂包络线。地质力学分析表明，已胶结的碎裂岩呈现出显著的粘结强度，同时表明断层的活化作用和圈闭被破坏受到剪切、拉张以及混合式裂缝发育的影响。破裂过程中的力学受岩石颗粒强度和碎裂岩形态的影响。在低应力差条件下，已胶结的碎裂岩由于其粘结强度较低、摩擦系数较大，所以比储集砂岩更加易于断裂。因此，在断裂活化过程中，碎裂断层和未变形的储集层之间的地质力学性质差异可能会大大影响封闭层的完整性。原生破裂岩的封闭能力超过2400psi(16．5MPa)。后期由于高度连通的裂缝网络的形成，活化碎裂岩的封闭能力降低了约95％。碎裂断层的拉张力使得剪切、拉张以及混合式裂缝导致发生破裂。这表明，由于非粘结性、摩擦产生的断裂活化作用对圈闭的破坏，所以用地质力学方法预测这种破坏作用可能会大大低估封闭层的风险。因此，运用多学科研究成果，结合野外和实验室的地质力学分析、显微结构和岩石物理学性质描述，可以有效地增强断层封闭性的风险评价。

简介：从物质平衡原理出发,运用Langmuir吸附模型,同时考虑基质孔隙体积和裂缝孔隙体积随地层压力的变化,推导出了封闭性页岩气藏物质平衡方程。实例应用表明,该方程可有效计算页岩气藏储量。计算结果表明,页岩气藏基质系统储量很小,裂缝系统储量更小。

简介：泥岩孔隙网络对于沉积盆地流体动力学特征有很强的改变作用，对于油气分布和注入流体的封存也有关键的作用。我们从陆相和海相泥岩中采集了岩心样品，深入研究了各种地质环境中孔隙类型及其网络的特性，并通过压汞孔隙度仪测量估算了毛细管突破压力。，利用双聚焦离子束扫描电子显微镜获得了定量的和定性的三维（3D）观察结果，对这些观测结果进行分析和解释发现，根据形态与连通性可以划分出七种主要的泥岩孔隙类型。在所研究的全部泥岩样品中，都存在一种主导的面状孔隙类型（planarporetype），而且其配位数（即相邻连通孔隙的数目）通常较大。由于在连通孔隙d的连接点处孔喉较小，这种类型的连通孔隙网络是导致压汞毛细管压力较高的原因，而且可能对这类泥岩中大部分的基质（流体）输导能力有控制作用。其他孔隙类型与自生（如交代或孔壁附着结晶）粘土矿物和黄铁矿结核有关，包括与体积更大、刚性更强的碎屑颗粒相邻的粘土团（claypacket）中的孔隙、有机相中的孔隙以及与缝合线和微裂缝有关的孔隙等。自生粘土矿物分布区内的孔隙通常会形成较小的孤立孔隙网络（〈3μm）。有机相细脉里的孔隙以管状孔隙或槽状和／或片状孔隙的形式存在。这些孔隙在3D重建空间中可以形成较短的连通网络，但所形成的孔隙网络的长度似乎超不过几个微米。本文研究的泥岩层的封闭效率随着沉积地点到物源区的距离和最大埋深的增大而提高。

简介：在Snorre油田内，必需仔细研究断层在油藏模型和模拟研究中的作用。在这个油田中，在穿过重要断层的地区已发现石油的静封闭能力大约是5bar(3．44×10^4Pa)。在动态环境下，石油的封闭能力大约比静态环境下石油的封闭能力高一个数量级。水气交替注入(WAG)已经被选择为一种主要的开采机理。因为发现高达15bar(1．03×10^5Pa)的毛细管封闭能力能使气体穿过断层注入油层中，气体的分布和WAG的效率很大程度上取决于断层型式。为了评价注入流体的流动通道，需使用示踪剂数据和时间推移地震数据。示踪剂和时间推移数据证实Snorre油田中的水气交替注入过程取决于中一小断层的几何形状和性质。由于受储层内断层的影响，注入气体被圈闭在边界断层区块，而水可以横向扩散。观察结果表明，在Snorre油田穿过断层的油流和气流必须用流动模拟程序分别处理。

简介：过去曾有人研究始新统Yegua组剪切带性质以评价断层封闭能力。井深3029m处一块长11m的Yegua组砂岩岩心显示出高剪切层，其倾角随深度从10°增加到30°，孔隙度和渗透率分别为10％～12％和1～5md(分别降低10%～16％，20～60md)。该砂岩中孔隙大多数为次生孔隙，剪切带的孔隙因粘土涂抹和剪切作用而变形和消失。过去曾用光学显微镜和扫描电镜(SEM)来研究剪切带物理性质。剪切带附近孔隙度和渗透率的降低产生一个毛细管遮挡层，阻止了烃类散失，从而形成分隔化油藏。剪切带的初始毛细管排驱压力为100psi(相当于6．89×10^5Pa)，足以圈闭平均高度达210m的油柱和70m的气柱。

简介：在特立尼达近海哥伦布盆地，评价断层封闭控制因素是了解油田如何充填的先决条件。在本文中，我们描述了Mahogany油田的一个实例研究，该油田上新世一更新世页岩和储集砂岩夹层分布在一个为许多正断层所切割且四面封闭的平缓背斜中。使用断层泥比值(SGR)可以成功地评价该套地层层序内断层的封闭性，由封闭性向非封闭性断层转换，其对应的SGR值在0．15-0．25之间。由于单砂体有效厚度与总厚度的比值较高，因而低SGR值一般与储层同层并置地区相对应，而在不同层砂体相互并置的地区则封闭性较好(SGR≥0．2)对较大的构造几何形体，从浅储层到深储层变化很大，它严密控制着油田内叠置的断层封闭油气藏的分布。在构造内，各单个断块中油气柱的高度或受断块西端低SGR窗横断层溢出点的限制，或受断块内向斜溢出点的限制，石油是通过这些溢出点而从四面完全封闭的圈闭中向外运移的。该油田油水界面的模式表明石油是从东北向西南穿过构造而充填和溢出的，单个砂体构成一个分层流动体系。尽管砂体互相并置，但是不同地层的砂体之间几乎没有联通。不需要用石油沿断层垂向运移来解释充油砂体的分布，这与岩石物性资料和已知的断层封闭特征一致。这种石油运移模型可以作为评价该地区未经测试断块充填风险和油气柱高度的工具。

简介：有效应力〈σij〉的精确表达式，特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉（有效应力）是基于假设之上的，仅对Hook定律有效，即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp，这里α=1-（K／Ks），Pc和Pp是围压和孔隙压力，K和Ks分别是干燥岩石（排水状态下）和岩石基质（岩石固体部分）的体积模量。Gccrtsma（1957年）和Skempton（1960年）在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度，但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失，因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理，那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2．5kb（250MPa）时的应变。结果表明，该有效应力定理不适用于非弹性过程（如断裂）。

简介：EOR小型先导型实验，在油田经常进行。因为这种实验能表明某一种提高油田采收率工艺的效果。井网的几何形状、井网的规模和油层的非均质性，对EOR的工艺效果是有影响的，但EOR本身是有价值的。这篇论文举例说明，在流度比等于1的条件下，可以容易地计算出几何的和地质的因数。其后，就能预测出不等于1的流度比，用这种方法从岩石的结构和渗透率的变化中，识别EOR工艺效果的不同。