Lv Yanfang et al. (1996) creían que las fallas tienen diferentes grados de sellado en el espacio, el tiempo y la capacidad de sellado. Sólo comprendiendo correctamente las diferencias en las propiedades de sellado de fallas podremos realizar una evaluación correcta de las características de sellado de las fallas en estudio.
La diferencia en la capacidad de sellado de fallas entre 1.4.3.1.1
Cuando el depósito del disco objetivo está conectado a la capa permeable del disco opuesto, la falla se sella absolutamente lateralmente . Cuando hay fracturas abiertas obvias en la superficie de la fractura, es mucho más fácil que el petróleo y el gas se filtren a lo largo de las fracturas que en el yacimiento, y las fallas están absolutamente abiertas en la dirección vertical. Además de los dos estados extremos anteriores, en la mayoría de los casos existe un estado intermedio. Por ejemplo, el depósito adyacente al disco objetivo no es una capa impermeable, sino un depósito de otra época, y su permeabilidad es relativamente peor que el depósito del disco objetivo. Las grietas en la zona de la falla no están abiertas, pero están en micro-; En el estado de las grietas, el petróleo y el gas pueden migrar a lo largo de las microfracturas bajo una determinada presión. En este caso, no se puede decir que la falla esté abierta ni cerrada. Por lo tanto, el significado real de sellado de fallas se refiere al grado de sellado de fallas. Incluye cierre y apertura completos de fallas y estados de transición entre ellas. El grado de sellado de esta falla se puede expresar por la altura de petróleo y gas que se puede sellar.
Investigación y aplicación de un sistema de evaluación integral de sellado de fallas con información múltiple
Donde: H——altura de la columna de aceite (gas) crítico para sellado de fallas, m;
g——constante de gravedad;
ρw y ρn——densidad del agua y del petróleo (gas), respectivamente, g/cm3;
PB y PR——respectivamente Presión de desplazamiento de depósito y escudo, Pa.
Se puede ver en la fórmula anterior que cuando la diferencia de densidad entre el hidrocarburo y el agua es constante, el grado de sellado de la falla depende de la diferencia de presión de desplazamiento entre el depósito y el cuerpo de protección. El sistema de protección aquí se refiere al relleno de falla en la roca opuesta, al relleno de falla o a la roca de cobertura sobre el yacimiento. Cuando PR > Pb, la falla está completamente abierta y actúa como un canal para la migración de petróleo y gas. Cuando PR < PB, las fallas pueden proteger el petróleo y el gas. Cuanto mayor sea la diferencia entre Pb y PR, mayor será la capacidad de protección de la falla y mayor será la altura de la columna de hidrocarburos que se puede sellar. Cuando la altura de la columna de hidrocarburos acumulada en la trampa alcanza la altura máxima que la falla puede sellar, debido a que la fuerza de flotación generada por la columna de hidrocarburos es mayor que la presión de desplazamiento del cuerpo de bloqueo, el petróleo y el gas atraviesan el cuerpo de bloqueo. y migrar hasta que la altura de la columna de hidrocarburos desciende hasta el límite de la altura del cuerpo de bloqueo.
1.4.3.1.2 Diferencias en las propiedades de sellado de fallas espaciales
(1) Las propiedades de sellado de la misma falla son diferentes en diferentes ubicaciones en el espacio.
1) Debido a la flexión descoordinada de los estratos en ambos lados de la falla o al cambio en la distancia a la falla, la litología en ambos lados de la falla cambiará a lo largo del rumbo, lo que resultará en diferencias. en las propiedades de sellado lateral de la falla (Figura 1.53).
2) El relleno de fallas es un fenómeno geológico común. En diferentes partes de la misma falla, debido a la diferente litología de los estratos de desplazamiento de la falla, las propiedades de los materiales de relleno de la falla son diferentes y la distribución es desigual. El lodo de la falla puede desempeñar un buen papel de sellado lateral en la parte de llenado de la falla dominada por el lodo; en la posición de llenado de la falla arenosa, el relleno de la falla no solo no puede sellar lateralmente, sino que también crea condiciones de canal para que el petróleo y el gas migren longitudinalmente a lo largo de la falla.
3) El plano de falla en sí no es un plano ideal, sino una superficie irregular. A la misma profundidad, cuanto más lenta sea la inclinación del perfil, mayor será la presión positiva sobre el perfil y mejor será el sellado de fallas para fallas con el mismo ángulo de inclinación, el sellado de fallas profundamente enterradas es bueno, mientras que el sellado de fallas enterradas poco profundas; Las fallas son pobres.
4) Una misma falla puede atravesar diferentes áreas de fase sedimentaria a lo largo de su dirección y diferentes capas de fase sedimentaria en el tramo. Debido a las diferentes proporciones arena-suelo en las diferentes fases sedimentarias, el sellado de fallas es bueno en áreas con una proporción baja arena-suelo, mientras que el sellado de fallas es deficiente en áreas con una proporción alta arena-suelo.
Figura 1.53 Sección estratigráfica curva (basada en Lu Yanfang et al., 1996)
(2) La misma falla tiene diferentes tipos de sellado en diferentes ubicaciones en el espacio.
La preservación del petróleo y el gas depende de tres factores: en primer lugar, si las grietas de la falla en la capa de roca sobre el yacimiento están cerradas y, si hay un relleno de la falla, si el relleno de la falla en la roca de capa superior puede evitarlo. los hidrocarburos pasen a través de la capa de roca; en segundo lugar, si los estratos opuestos tienen una presión de desplazamiento más alta que el yacimiento objetivo; en tercer lugar, si los dos pares de estratos opuestos son capas permeables, si el petróleo y el gas de la capa objetivo pueden migrar; lateralmente a través del perfil depende principalmente de si hay relleno de fallas.
Si la permeabilidad del cuerpo de relleno de la falla es mejor que la de los dos conjuntos opuestos de estratos, el cuerpo de relleno de la falla no desempeñará un papel de protección y el petróleo y el gas pueden migrar a través de la falla. De lo contrario, el petróleo y el gas quedarán bloqueados. el cuerpo de llenado de fallas. Si las formaciones correspondientes y los rellenos de fallas tienen capacidades de sellado, pueden sellar conjuntamente el petróleo y el gas lateralmente.
Según los tres aspectos anteriores, los mecanismos de sellado de fallas se pueden dividir en tres tipos en consecuencia. El primer tipo es el sellado vertical, que también puede denominarse sellado superior. El segundo es el sellado a tope; el tercero es el relleno y sellado de grietas.
Debido a las diferentes litologías de las dos placas opuestas en diferentes posiciones en el espacio de la falla, la distribución desigual de los rellenos de la falla y la diferente estanqueidad de las grietas del perfil, los tipos de sellado de las fallas también son diferentes. .
Diferencia de tiempo de sellado de fallas 1.4.3.1.3
Las propiedades de sellado de fallas son relativas a un cierto período de tiempo. La misma falla puede aparecer abierta en un período y cerrada en otro período. Las propiedades de sellado y apertura de las fallas cambian con la evolución del desarrollo de la falla.
Para las fallas selladas a tope, cada movimiento de la falla cambiará el estado relativo de las dos placas litológicas, y cada cambio en el estado relativo conducirá inevitablemente a cambios en las propiedades de sellado lateral de la falla.
Para fallas selladas llenas de fallas, cuando la falla está enterrada a poca profundidad, la plasticidad del relleno de la falla le da una cierta capacidad de sellado. Cuando una falla está enterrada profundamente, debido al aumento de la diagénesis, el aumento de la fragilidad y la plasticidad del relleno de la falla y la ligera actividad de la falla, el relleno de la fractura se romperá y producirá grietas, lo que resultará en la pérdida de la capacidad de sellado.
En el caso de fallas con la parte superior cerrada, inevitablemente se producirán grietas durante la actividad de la falla. En este momento, la falla actúa como canal para el petróleo y el gas. Durante el período relativamente estático de la falla, a medida que la falla está enterrada, la presión sobre la sección aumenta. Bajo ciertas condiciones, las grietas en la sección sanarán gradualmente y formarán un sello, o el carbonato de calcio precipitará después de que el agua de formación ingrese a la falla. , formando un relleno de calcio que sella la falla. Las investigaciones muestran que las fallas cerradas se han abierto en la historia geológica y el momento de apertura ocurrió principalmente durante la etapa de actividad de la falla.
1.4.3.2 Historia de la evolución del sellado de fallas
En la historia geológica, la evolución de apertura y cierre de fallas controla directamente la migración y acumulación de fluidos de petróleo y gas. Ha habido muchos estudios sobre las propiedades de sellado de fallas en el pasado, pero relativamente pocos estudios sobre la historia de la evolución de las propiedades de sellado de fallas. De hecho, sólo comprendiendo correctamente la historia de la evolución del sellado de fallas, combinada con la recuperación de la historia de generación y expulsión de hidrocarburos, la historia del desarrollo estructural y la historia del potencial de fluidos, podremos remodelar todo el proceso de migración y acumulación de petróleo y gas, revelar el petróleo. y patrones de distribución de gas, y orientar mejor la exploración y el desarrollo de petróleo y gas.
1.4.3.2.1 Historia de la actividad periódica y evolución del cierre de las fallas
Debido a ciclos episódicos de movimiento tectónico, las fallas son cíclicamente activas, lo que determina la formación de fallas y los períodos de desarrollo son compuesto por múltiples períodos activos y quiescentes. En las etapas inactiva y activa del desarrollo de fallas, sus propiedades de sellado y efecto de control sobre el petróleo y el gas son obviamente diferentes.
En términos generales, a lo largo de la historia geológica del desarrollo de fallas, el período de inactividad relativo suele ser más largo y el período activo es más corto. Pero no importa lo corto que sea, incluso si termina en un instante, se producirán fallas y fracturas, que inevitablemente se convertirán en canales verticales para la migración de petróleo y gas. Por lo tanto, la mayoría de los expertos creen que las fallas se abren principalmente durante los períodos activos, principalmente en forma de aberturas verticales. Sin embargo, vale la pena mencionar que las fallas en la etapa activa no están abiertas en todas partes. Las propiedades de sellado de fallas con diferentes propiedades y formas geométricas en secciones de pendiente suave y secciones de pendiente pronunciada son teóricamente diferentes. Las fallas que se abrieron verticalmente durante períodos estáticos siempre han permanecido abiertas durante el curso de la historia geológica. La falla actualmente sellada debe haber sido abierta en algún momento de la historia geológica. Dado que la actividad de la falla suele ir acompañada de eventos tectónicos regionales, el tiempo de apertura de la falla es principalmente el período de formación de la falla (período de actividad) y el período posterior del movimiento tectónico regional.
Se puede observar que la apertura vertical de la falla formada por cualquier estado de tensión durante el período activo de la falla se debilitará cuando la falla deje de moverse y esté relativamente estacionaria en secciones de pozos con una alta relación de suelo. y un bajo grado de diagénesis de lutita, puede volverse cerrado.
1.4.3.2.2 Historia de la evolución del sellado de fallas
La idea básica es utilizar ciertos períodos de la historia geológica como interfaz temporal para analizar y determinar los principales factores que afectan el sellado de fallas en diferentes Períodos geológicos. Según las diferentes condiciones paleogeológicas, se utilizan diferentes métodos de evaluación para evaluar de manera integral el sellado y la apertura de fallas en diferentes períodos. Los métodos y pasos de restauración incluyen principalmente los siguientes aspectos:
1) Restaurar la historia sedimentaria y de entierro de los estratos y determinar las profundidades de entierro antiguas de las secciones objetivo en diferentes períodos.
2) Determinar la intensidad de la deformación en función del grado de diagénesis de rocas fangosas a diferentes profundidades de enterramiento en el área de estudio.
3) Recuperar la historia evolutiva de la falla y determinar el descenso antiguo de la falla en diferentes periodos.
4) Dibujar un diagrama de sección de la sección antigua (diagrama de Allen).
5) Con base en la profundidad de enterramiento antigua y la inclinación del plano de la falla, calcule la presión de la sección antigua, analice las antiguas propiedades de sellado vertical de las fallas y recopile mapas históricos de restauración de la evolución del sellado vertical de la falla. secciones objetivo en diferentes períodos históricos geológicos.
6) Calcular la relación arena-suelo de cada tramo de estudio en diferentes períodos geológicos y determinar la oposición entre los dos conjuntos de capas de arena y lodo en la falla.
7) Basado en las combinaciones de facies sedimentarias y litología de las dos capas de roca opuestas en la falla en diferentes períodos geológicos, se utiliza el método de simulación probabilística del acoplamiento de dos arenas y lutitas en la falla para evaluar el sellado lateral de la falla en el período histórico geológico.
8) Determinar las principales direcciones de tensiones en cada período geológico, y analizar la relación entre la distribución de fallas antiguas y las principales direcciones de tensiones.
9) Determinar la naturaleza contemporánea o no contemporánea de las fallas en el intervalo de estudio, calcular el índice de crecimiento de la falla y determinar el período activo y la intensidad de actividad de la falla.