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艾尔巴尼德褶皱冲断带碳酸盐岩中裂缝及运移通道的演化

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艾尔巴尼德褶皱冲断带碳酸盐岩中裂缝及运移通道的演化_第1页
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高等石油地质外文翻译——艾尔巴尼德褶皱冲断带碳酸盐岩中裂缝和 断层控制的流体运移通道的演化学生姓名:孙 钰学 号:S09010155专业班级:矿普研09-5班指导教师:蒋有录(教授)2010年06月16日 艾尔巴尼德褶皱冲断带碳酸盐岩中裂缝及运移通道的演化摘要手标本、露头和地质图中的不同尺度的构造元素,系统地记录了艾尔巴尼德褶皱冲断带碳酸盐岩中裂缝和断层的形成过程把这些构造中的方解石胶结物和沥青质作为古流体指示标志,可以表明裂缝和断层在流体运移中的作用两种褶皱前的压溶物和岩脉集合体被识别出来:一种超压集合体,一种较远的区域构造应力集合体超压集合体的平行层受剪切所形成的压溶面用来界定动力层与褶皱有关的动力层剪切作用导致一系列不同方向的褶皱裂缝组合的形成,褶皱裂缝的方向取决于每个动力层的滑动方向褶皱前的及与褶皱有关的裂缝组合形成动力层的破碎带,也是早期断层探测区沿着这些地段进一步的变形通过碎裂岩的旋转和平移作业得到调节,这些碎裂岩形成角砾岩并且促进断层偏移跨越多个动力层走滑断层是在两个明显的共轭模式下形成的沿着裂缝和断层堆集的方解石胶结物和沥青质是局部水流沿断层区流动的证据。

经过对裂缝和断层系统的认识,包括它们的演变、所含流体和沥青质含量,以及地下岩心和测井数据,我们认识到东北-西南走向的走滑断层和相关构造控制褶皱冲断带的流体运移通道引言褶皱冲断带中的含水或储集油气的碳酸盐岩,一般有较低的基质孔隙度和渗透率沿着褶皱冲断带的储层都具有这样的特征,白垩纪至始新世的碳酸盐岩储层的基质孔隙度低于1.5%在这种环境下勘探和生产的目标依靠裂缝和断裂带的高孔隙度和高渗透率储层特征描述成果可以受益于断层形成所涉及的构造组分资料,包括这些组分如何剪切、连接、发育成断层,以及对水流通道的影响基于特殊储层的岩石学和构造背景,断层形成的研究工作会带来对裂缝和断层类型更好的预测碳酸盐岩先前的研究中,描述断层发生和发育的概念模型表明了一个复杂的断裂过程,在这个过程中不同的构造背景下不同的构造组分控制断层形成和演变这些模型在位置、碳酸盐类型、年代和断层发育所涉及的构造因素等方面各不相同研究中,我们发现一个以前未记录的断层发育过程,两种受剪切互成直角的溶解裂缝组合,形成扇形裂缝和这些构造连结,进而形成贯穿断层通过裂缝和断层的流体流动取决于很多因素,包括断层结构,断层组分的力学性能和成岩作用,这些形成了断层渗透结构的特征。

断裂带渗透结构分为断层核部、破损带和原岩,它为评价断裂带性能和评估对流体流动的影响提供了一个框架艾登强调结构非均质性的重要性,比如描述单个盆地流体性能差异的流体模型中的膨胀、收缩、剪切的裂缝:低孔隙度和低渗透性岩石的形变作用形成渗透性裂缝和断层,而高孔隙度和高渗透性岩石的形变作用形成低渗透性断层由于进一步形变作用和间歇性地震循环引起的渗透结构变化,断层对地下流体流动的影响在空间和时间上各不相同了解裂缝类型和断层形成过程,用以评价它们对某一特定油藏中流体流动通道形成的作用是非常重要的研究的目的是对选定区内白垩纪至始新世的碳酸盐岩油藏表征裂缝和断层的构造性质及岩石物理性质,并把油田成果与有限的地下岩心和测井资料进行对比褶皱冲断带为追踪与裂缝和断层有关的流动通道提供了很好的露头,这些通道是由于裂缝和断裂带内沥青质、方解石胶结物形成的研究中,我们使用一种基于油田的方法来系统地记录影响断层形成的构造单元我们以烃类和裂缝的形式绘制构造单元及其含量,解释对流体流动和储存的特定作用我们记录逐渐复杂的断层构造单元,提出一个包括褶皱前的和断层进一步发育阶段的构造单元的概念模型最后,我们得到,受剪切的东北-西南走向的构造导致右旋和左旋走滑断层的形成,并且这些构造为烃类提供主控流动通道。

地质环境阿尔巴尼德内部和阿尔巴尼德外部图1 (A)阿尔巴尼德构造带 (B)阿尔巴尼德的三叠纪至上新世构造演变示意图(C)外阿尔巴尼德地质横剖面 (D)克鲁亚和洛尼亚地区具有代表性的理想的地层剖面阿尔巴尼德分为阿尔巴尼德内部和阿尔巴尼德外部,外部由克若斯塔-库卡利、克鲁亚、伊奥尼亚和撒赞尼组成(如图1A)基底有两条区域构造线,即北部的斯库台-佩奇构造线和中心的发罗拉-爱尔巴桑构造线,走向近垂直于西北-东南向褶皱冲断带沉积环境和构造成因在图1B中有所描述阿尔巴尼德外部是三叠纪被动边缘蒸发沉积的地区,也是侏罗纪至白垩纪克鲁亚和撒赞尼台地形成的地区在白垩纪,从克鲁亚向西逆冲到阿普利亚边缘,之后渐新世晚期-中新世逆冲到伊奥尼亚地区图1C给出了一个具有代表性的外阿尔巴尼德的横剖面这篇文章主要研究了阿尔巴尼德外部的油田位置,尤其是克鲁亚和伊奥尼亚地区虽然西北-东南向褶皱冲断带界定主构造网,皮哈把普若卓蒂克凹陷(图1A)解释称一个拉分盆地,它受沿着迪纳里德斯-阿尔巴尼德-海轮尼德斯薄皮逆冲断层的右旋走滑断裂作用形成以单井钻孔突破为根据,现今最大水平应力的方位角是50度东北-西南方向与由西北走向逆冲褶皱推断的方向符合。

克鲁亚地区:大概构造和地层学克鲁亚地区走向约330度克鲁亚和伊奥尼亚之间的接触带由发罗拉-爱尔巴桑构造线北段的整合接触变化成南段的逆冲接触克鲁亚地区(图1D)的地层组分有晚白垩世至始新世浅海碳酸盐沉积,部分深海沉积,上覆逆冲褶皱由东向西传播而沉积的渐新世碎屑复理石伊奥尼亚地区:大概构造和地层伊奥尼亚地区是西北-东南走向,由一系列背斜和向斜带组成,从东向西依次是大隅、培拉特、梅马利艾、库维利希、舒希察和契卡(图1C)从三叠纪起,伊奥尼亚地区的地层(图1D)主要由深水碳酸盐浊积岩相组成,是典型的特提斯地层这套地层最厚有10千米,上覆一套渐新世复理石伊奥尼亚地区背斜的西翼表面一般没有保存好,导致从三叠纪蒸发岩逆冲基底至厚层碳酸盐岩,一直到渐新世-中新世复理石沉积的全套层序剖面都出露含油气系统阿尔巴尼亚的主要油区在中生代伊奥尼亚盆地的滨岸,这是个裂谷盆地,随后受到西南向断裂挤压而变形(见图1B)这些油藏,以具有极低基质孔隙度的深海泥岩为代表,从三叠纪至侏罗纪盆地碳酸盐源岩层序,到上覆的白垩纪至始新世碳酸盐储层,都受控于晚中新世至上新世这些烃源岩含有丰富的易生油的海相II型干酪根,平均5%的总有机碳含量(有些会高达25%),相对高的硫含量。

至少有两个主要的烃源岩脉冲被认为是从这些源岩中得到的圈闭主要是上盘背斜,具有三种和四种封隔方式能产油的碳酸盐岩储层介于400至3700米(1300至12100英尺)深度,历史上每天单井产量1100吨,净油层厚度达到800米油田研究地点油田调查区从地拉那的首都向南到希腊边界附近,沿着克鲁亚地区,一直到伊奥尼亚区调查各个变形阶段的油田地区:包括轻度变形的缓翼层状碳酸盐岩,近北、东、西向的褶皱区域,背斜核心,逆断层,走滑断层和横向断层界定裂缝和断层发育的变形阶段是根据断裂演变中它们的位置划分的三个详细实地考察的地区是什皮拉古,克瑞梅纳若,乐滩(图2),分别代表不同的变形作用这三个地区是根据地下油气存在(什皮拉古)和露头(克瑞梅纳若和乐滩)选取的什皮拉古地区是由始新世至渐新世的地层组成,出露于一个北北西-南南东向背斜的北端(图2A)图2B中,这个地区的动力层在倾伏褶皱的北端发生褶皱在克瑞梅纳若,组构是白垩纪至始新世地层形成的北北东-南南西走向背斜(图2C,D)两个右旋走滑断层切割背斜核部,并且对背斜的异常走向有影响倾斜层从近于水平的到垂相的尽管这个区域的构造复杂,轻微变形区的基本构造也可以观察到。

在乐滩地区,碳酸盐层段的构造组成有北-南至西北-东南,一系列右旋和左旋斜滑断层图2E中,始新世碳酸盐岩尖灭于乐滩附近一个东北-西南向走滑断层的南部边缘图2 研究区地质 (A)什皮拉古地质图 (B)什皮拉古地区的地质横剖面 (C)克瑞梅纳若地质图 (D)克瑞梅纳若地区的地质横剖面 (E)乐滩地质图 (F)乐滩地区的横剖面 选取前面详细描述的实地考察区,用时间和空间的关系研究裂缝和断层的组成及剪切作用实地调查的最终目的是研究裂缝和断层如何集中流体流动,尤其是烃类的流动实地考察是通过对断裂演变过程中构造单元的识别,从轻微变形到严重变形进行的对构造单元及其相互作用、方向、间距、位移不连续性的记录,为表征裂缝和断层在大型流体运移中的作用提供依据之后主要关注构造演变过程,要结合油田地区的例子,记好它们的位置,以便读者从图2中看区域框架碳酸盐岩中裂缝和断层的形成技术和术语使用不同的方法绘制裂缝和断层图,包括线映射、醋酸酯覆盖映射、扫描线、面积绘制方法在露头区选取样本,运用岩相和扫描电子显微镜研究大规模构造绘制成分辨率为0.7-1米的卫星图像检测油区岩心样本和单井测井数据,对比油区地下结果。

裂缝”这个术语使用很普遍,比如有压溶接缝、节理和岩脉闭合模式的压溶接缝也称为“非裂缝”缺少详细的运动学指标时,小偏移断层可看作裂缝我们解释“动力层”为石灰石板,,这些层的长度要比厚度大的多受岩石学和平行层开放模式裂缝控制的动力层,先前已经介绍过了定义“构造单元”为作用于断层形成的组分构造单元包括压溶线、节理、岩脉、动力层、扇形节理、碎裂岩和角砾岩研究中,涉及岩石在相反方向滑动时,我们使用“剪切”、“剪切作用”、“受剪切的”这些术语扇形压溶面、扇形节理或扇形岩脉涉及到原始构造受剪切形成的构造,从而把扇形构造的形成和原始构造联系起来,没有指出交叉点的精确位置无论何时,我们尽可能的使用术语“节理”或“岩脉”;可是很多情况下,涉及同类型构造时,使用扇形节理和扇形岩脉它们的形成机制相同;可是,有些节理充填着方解石,有些充填着沥青质,有些没有充填物或者因暴露充填物被冲洗,有些充填物肉眼不易识别破损带”是指断裂岩附近的区域描述裂缝和断层发育的格局之后有个时间层序,即构造最早形成和经变形后形成复杂构造的过程构造单元平行层压溶面和垂直层岩脉平行层溶解面,即压溶面1,在研究区发育很好,具有典型的缝合柱结构(图3A)。

这些溶解缝一般平行于沉积构造,伴有浊流沉积的粒度分级溶解缝的大小从毫米级到厘米级,沿缝残留不到1毫米厚的不溶物垂直构造方向,两个压溶面1的间距从1厘米到20厘米,,平均5.8厘米垂直层岩脉,即岩脉1与平行层溶解缝伴生在压溶面1附近观察到岩脉1,它一般从压溶面向外延伸(图3A)岩脉1(其缝隙变小)在压溶面1处频繁出现,且两者正交,这说明压溶面1和岩脉1在地质年代表中是同期形成的岩脉1走向各不相同,但总是垂直于压溶面1 图3 (A)始新世浊流沉积平行层压溶面即压溶面1,垂直层岩脉即岩脉2垂直于压溶面1向外延伸 (B)压溶面1被垂直层溶解面即压溶面2截断,垂直层岩脉即岩脉2垂直于压溶面2延伸垂直层压溶面和垂直层岩脉垂直层溶解面,即压溶面2,在研究区内都可观察到,走向西北-东南,平行于褶皱冲断带图3B给出了一个压溶面2的例子,其中部分岩脉1被压溶面2截断这种情况下,岩脉1可能影响压溶面2的位置。

垂直层岩脉,即岩脉2,在研究区也可观察到,走向一般是东北-西南,垂直于压溶面2.在图3B左上部分,一条岩脉2从溶解面开始缝隙变小,这与所讲的岩脉1相似。

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