断层垂向封闭机理及断-储排替压力的确定1断层垂向封闭机理及断-储排替压力的确定 1.1断层垂向封闭机理及排替压力的影响因素 当盖层遭到断裂破坏后，其能否封闭油气已不再取决于其本身的封闭性，而应取决于断裂垂向封闭性。断裂在垂向上能否形成封闭主要取决于断层岩排替压力与下伏储层岩石排替压力之间的相对大小。如果断层岩排替压力大于或等于下伏储层岩石排替压力，断层能够阻止油气沿断裂穿过盖层继续向上运移，断层垂向封闭；相反，如果断层岩排替压力小于下伏储层岩石排替压力，断层不能阻止油气沿断裂的垂向运移，断层垂向开启（图1）。 由文献[2]～[6]可知，断层岩排替压力的大小主要受到断层岩泥质含量和压实成岩程度的影响[5]。断层岩泥质含量越大，压实成岩程度越高，其排替压力越大；反之则越小。而断层岩的压实成岩程度主要受到断层岩承受的断面压力和断层岩的压实成岩时间的影响[3]。断层岩压实成岩压力越大，压实成岩作用时间越长，其压实成岩程度越高；反之则越低。断层岩压实成岩压力和压实成岩作用时间对其压实成岩程度的影响又可反映在压实成岩埋深上。压实成岩埋深越大，其压实成岩程度越高；反之则越低。断层岩泥质含量高低则主要受到被其错断的盖层厚度和断距相对大小的影响，被错断的盖层厚度越大，断距越小，断层岩泥质含量则越大；反之则越小。 1.2断层岩排替压力的确定 如果将断层视为断裂活动形成的倾置于沉积岩地层中的、由断层岩构成的倾斜岩层，那么就可以按照沉积岩石排替压力的研究方法[11]来研究断层岩排替压力。 1.2.1沉积岩石排替压力的获取 通常情况下，由于受到钻井数、取芯和经费的限制，难以通过大量测试沉积岩石排替压力的方法来研究岩石封闭能力的空间分布。然而，大量实测沉积岩石排替压力结果研究[12]表明，沉积岩石排替压力大小与其成分（泥质含量）和压实成岩埋深（在无明显上覆地层抬升剥蚀的条件下可用其现今埋深表示）之间均存在着正比关系[5]，即随着泥质含量增加，埋深增加，沉积岩石排替压力逐渐增大，反之则逐渐减小。因此，利用沉积岩的泥质含量和埋深，便可以计算得到大量沉积岩石排替压力，研究封闭能力的空间分布。计算公式为 式中：Pc为沉积岩石排替压力；Zc为沉积岩石压实成岩埋深；Rc为沉积岩石的泥质含量；a、b为与地区有关的参数。 1.2.2断层岩泥质含量的获取 野外观察描述与统计表明，断裂充填物（或断层岩）是断层两盘砂泥岩地层在断裂活动过程滑动削截并以等比例厚度充填在断裂带内的。形成的断裂充填物中的泥质含量主要受断层断距、被错断的泥岩层数和厚度以及砂岩层中泥质含量的影响。断距越小，被错断的泥岩层数越多，泥岩层厚度越大，砂岩层中泥质含量越高，断层岩的泥质含量就越大；反之则越小。其大小可以按Fristad等提出的SGR法[16]计算求得，计算公式为 式中：Rf为断层岩泥质含量；Hi为被断裂错断的第i层岩层厚度；Ri为被断裂错断的第i层岩层泥质含量；L为断裂断距；n为被断裂错断的岩层数。 1.2.3断层岩压实成岩埋深的获取 断层岩的压实成岩是从断裂停止活动开始的，因此，断层岩的压实成岩时间是从断裂停止活动到现今的时间段，应明显晚于与其具有相同埋深的盖层岩石的压实成岩时间（从盖层岩石沉积到现今的时间段）。假设断层岩的压实成岩速率与其相同埋深盖层岩石的压实成岩速率相等，便可以得到断层岩的压实成岩埋深，计算公式为 式中：Zf为断层岩压实成岩埋深；Tf为断层岩压实成岩作用时间；Tc为与断层岩埋深相同的盖层岩石压实成岩作用时间；Zc为与断层岩埋深相同的盖层岩石压实成岩埋深；θ为断层倾角。 将上述确定的断层岩泥质含量和压实成岩埋深代入式（1）中，便可以计算得到断层岩排替压力的大小。 1.3下伏储层岩石排替压力的获取 将下伏储层岩石压实成岩埋深（在上覆地层无明显抬升剥蚀时，可用现今埋深表示）和泥质含量（可利用自然伽马测井资料由文献[17]中储层泥质含量的预测方法计算求得）代入式（1）中便可以计算得到下伏储层岩石排替压力的大小。
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