油气沿不同时期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的地质条件及其识别方法

摘要/Abstract

摘要：

为了研究含油气盆地断裂发育区油气分布规律,在确定油气沿活动期和静止期断裂穿过泥岩盖层发生渗滤散失机理的基础上,针对油气沿活动期和静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的地质条件及识别方法进行了研究。研究结果表明:油气沿活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需的地质条件是活动期断裂在盖层内上下连接分布,作为油气穿过泥岩盖层的输导通道;油气沿静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需的地质条件是下伏储层油气剩余压力大于断层岩排替压力。通过比较泥岩盖层断接厚度与油气沿活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失所需最小断接厚度的相对大小和下伏储层剩余压力与断层岩排替压力的相对大小,分别建立了油气是否沿活动期断裂和静止期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的识别方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造天然气能否通过活动期和静止期NP5-2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失的识别。结果表明:在断裂活动期,仅在L₂和L₈测线处天然气可以沿着NP5-2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失,其余测线处(L₁、L₃、L₄、L₅、L₆、L₇、L₉)则不能;但是在断裂静止期,天然气不能沿NP5-2断裂穿过东二段泥岩盖层渗滤散失,与目前南堡5号构造东二段泥岩盖层之下已发现的天然气分布相吻合,表明这2种方法分别用于识别油气是否通过静止期断裂和活动期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失是可行的。

关键词: 油气, 泥岩盖层, 活动期断裂, 静止期断裂, 渗滤散失, 地质条件, 识别方法

Abstract:

In order to study the oil-gas distribution law with fracture zone in the oil-gas bearing basin, based on the mechanism of oil-gas leakage out through mudstone caprock by active and static faults, the geological conditions and recognition methods of oil-gas leakage out through mudstone caprock along the active and static faults were studied, and the research indicated that: the geological condition of oil-gas leakage out through mudstone caprock by active fault is the active fault connected up and down in mudstone caprock, which becomes the oil-gas transportation pathway through mudstone caprock, and the condition of oil-gas leakage out through mudstone caprock by static fault is in which the oil-gas residual pressure of underlying reservoir is larger than displacement pressure of still fault rock. Through comparison between oil-gas residual pressure in underlying reservoir and still fault rock displacement pressure, and between fault connected thickness in mudstone caprock and minimum necessary fault connected thickness of oil-gas leakage out through mudstone caprock by active fault, recognition method is set about whether oil-gas leaks out through mudstone caprock by active fault or still fault, which is applied into recognition of whether gas from Es₃ and Es₁ source rocks leak out through Ed₂ mudstone caprock by active fault in Nanpu sag, Bohaiwan basin. The results show that :In faulting period, nature gas can leak out through mudstone caprock of Ed₂ by active NP5-2 fault in lines L₂ and L₈, and in the rest place(L₁、L₃、L₄、L₅、L₆、L₇、L₉) can’t. However, in fracture static period, nature gas can’t leak out through mudstone caprock of Ed₂ along the NP5-2 fault. The recognition result coincides with present gas distribution under mudstone caprock of Ed₂ in the Nanpu Structure 5, which indicates that these two methods are feasible to be applied into recognition of whether oil-gas leak out through mudstone caprock by active and static fault.

Key words: oil-gas, mudstone cap rock, active fault, still fault, leakage out, geological condition, recognition method

中图分类号:

TE122.1

王超, 付广, 董英洁. 油气沿不同时期断裂穿过泥岩盖层渗滤散失的地质条件及其识别方法[J]. 现代地质, 2017, 31(02): 348-356.

WANG Chao, FU Guang, DONG Yingjie. Geological Conditions and Recognition Methods of Oil-gas Leakage out Through Mudstone Caprock Along Fault in Different Periods[J]. Geoscience, 2017, 31(02): 348-356.

图/表 8

参考文献 23

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测线号	盖层埋深 /m	盖层厚度 /m	断裂断距 /m	断接厚度 /m	封闭类型
L₁	2 340.7	269	20	249	泥岩盖层封闭
L₂	2 670.5	210	185	25	断层封闭
L₃	2 634.9	243	110	133	泥岩盖层封闭
L₄	2 686.6	239	100	139	泥岩盖层封闭
L₅	2 628.8	269	95	174	泥岩盖层封闭
L₆	2 648.7	305	100	205	泥岩盖层封闭
L₇	2 459.6	252	127	125	泥岩盖层封闭
L₈	2 626.1	198	80	118	断层封闭
L₉	2 562.3	290	50	240	泥岩盖层封闭

测线号	盖层埋深 /m	盖层厚度 /m	断裂断距 /m	断接厚度 /m	封闭类型
L₁	2 340.7	269	20	249	泥岩盖层封闭
L₂	2 670.5	210	185	25	断层封闭
L₃	2 634.9	243	110	133	泥岩盖层封闭
L₄	2 686.6	239	100	139	泥岩盖层封闭
L₅	2 628.8	269	95	174	泥岩盖层封闭
L₆	2 648.7	305	100	205	泥岩盖层封闭
L₇	2 459.6	252	127	125	泥岩盖层封闭
L₈	2 626.1	198	80	118	断层封闭
L₉	2 562.3	290	50	240	泥岩盖层封闭

井号	深度/m	泥质含量/%	排替压力/MPa	井号	深度/m	泥质含量/%	排替压力/MPa
NP208	2 103.93	23.34	0.10	M28×1浅	2 813.30	19.95	0.48
M8×1	2 358.70	54.98	0.04	NP4-51浅	2 449.79	54.60	3.18
G3101	2917.51	7.22	0.48	NP5-10	3 320.00	32.40	2.82
M22	2 066.01	13.38	0.38	NP5-6	3 447.90	33.32	0.63
B7	3597.58	38.70	4.12	NP509	3 221.86	5.14	0.19
LP1	3054.64	5.18	0.44	NP5-4	3 339.90	0.76	0.03
L12	3557.05	16.94	0.38	NP4-51深	3 745.48	29.77	0.59
NP1-37	3 045.50	8.79	0.62	M28×1深	3 268.60	248.48	1.34
L21-5	3110.31	25.80	0.41	NP5-6	3 445.05	61.43	0.83
NP1-22	2 696.38	25.20	0.18	LP1深	3 055.50	27.04	0.56
NP401×33	3 304.40	31.75	0.17	NP1	4 244.60	29.06	0.59
B10	3383.87	47.71	1.57	M38×1	3 318.70	34.58	0.64
M108×1	3 345.30	46.16	3.11	M10	2 678.70	20.75	0.49
M7	1 891.00	22.83	0.44	M11	2 362.90	44.17	0.72
G3104	3 637.13	23.51	0.30	B32×1	1 946.45	2.66	0.11
L21-2	1 730.10	7.81	0.02	L15	2 633.49	7.22	0.24
PG1	3 272.14	56.53	2.03	G4	2 663.90	32.70	4.46
G3106	3 899.50	36.52	2.06	LPN1	2 647.40	7.84	0.26
G49	2 448.60	5.64	0.89	G3102	3 424.50	27.70	0.57
G3105	3 589.36	60.08	0.82	G62	4 054.60	229.28	1.31
B6×1	3 093.50	64.71	0.85	NP1-4	3 386.72	52.19	4.57
B6	3 196.30	52.72	0.78	M1	3 432.04	65.83	7.65
M30	2 355.01	55.90	0.80	M5	2 768.36	51.21	3.77
M24	2 303.00	3.19	0.13	B5	4 219.40	35.89	4.25
M15	2 807.90	10.93	0.33	B3	2 776.61	63.80	1.66
G23	3 119.20	23.42	0.52	B22×1	4 061.80	58.04	3.29
NP206	2 540.68	56.41	0.80	B13	2 707.31	68.42	0.87
NP2-52	3 363.50	24.37	0.53	M17-1	2 723.85	51.49	0.77

井号	深度/m	泥质含量/%	排替压力/MPa	井号	深度/m	泥质含量/%	排替压力/MPa
NP208	2 103.93	23.34	0.10	M28×1浅	2 813.30	19.95	0.48
M8×1	2 358.70	54.98	0.04	NP4-51浅	2 449.79	54.60	3.18
G3101	2917.51	7.22	0.48	NP5-10	3 320.00	32.40	2.82
M22	2 066.01	13.38	0.38	NP5-6	3 447.90	33.32	0.63
B7	3597.58	38.70	4.12	NP509	3 221.86	5.14	0.19
LP1	3054.64	5.18	0.44	NP5-4	3 339.90	0.76	0.03
L12	3557.05	16.94	0.38	NP4-51深	3 745.48	29.77	0.59
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L21-5	3110.31	25.80	0.41	NP5-6	3 445.05	61.43	0.83
NP1-22	2 696.38	25.20	0.18	LP1深	3 055.50	27.04	0.56
NP401×33	3 304.40	31.75	0.17	NP1	4 244.60	29.06	0.59
B10	3383.87	47.71	1.57	M38×1	3 318.70	34.58	0.64
M108×1	3 345.30	46.16	3.11	M10	2 678.70	20.75	0.49
M7	1 891.00	22.83	0.44	M11	2 362.90	44.17	0.72
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G49	2 448.60	5.64	0.89	G3102	3 424.50	27.70	0.57
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B6×1	3 093.50	64.71	0.85	NP1-4	3 386.72	52.19	4.57
B6	3 196.30	52.72	0.78	M1	3 432.04	65.83	7.65
M30	2 355.01	55.90	0.80	M5	2 768.36	51.21	3.77
M24	2 303.00	3.19	0.13	B5	4 219.40	35.89	4.25
M15	2 807.90	10.93	0.33	B3	2 776.61	63.80	1.66
G23	3 119.20	23.42	0.52	B22×1	4 061.80	58.04	3.29
NP206	2 540.68	56.41	0.80	B13	2 707.31	68.42	0.87
NP2-52	3 363.50	24.37	0.53	M17-1	2 723.85	51.49	0.77