[发明专利]用于确定构造稳定期断层活动性的方法

说明书

一种能够准确确定构造稳定期断层多期活动期次的方法，包括：基于现今地层的垂向主应力‑深度关系和在不同时期的地层埋深，获取在不同时期的垂向主应力；基于现今地层的压力‑应力耦合关系和在不同时期的地层压力和垂向主应力，确定在不同时期的最小主应力；基于在不同时期的最大主应力、最小主应力和地层压力，获取在不同时期的最大和最小有效主应力；基于最大和最小有效主应力，确定在不同时期的应力莫尔圆；基于现今地层的内摩擦角‑埋深关系和在不同时期的地层埋深，获取在不同时期的临界破裂包络线；将在不同时期的应力莫尔圆与各自相应的临界破裂包络线进行比较；和根据应力莫尔圆与临界破裂包络线的位置关系判定在不同时期的启闭性。

技术领域

本发明属于油气勘探技术领域，具体涉及一种用于确定构造稳定期断层活动性的方法。

背景技术

断层活动对地下流体流动、成藏成矿作用、地震诱发机制等过程至关重要，是地球科学与工程应用研究的热点与难点。特别的，断层在油气运移成藏与保存中具有重要作用，既可以作为油气运移的通道，也可以有效封堵油气形成油气藏。断层演化过程包括活动期与静止期，活动期断层往往表现为开启性，有利于油气沿着高渗断层带发生运移或者对已经聚集的油气藏起破坏作用。静止期断层在油气成藏中起的作用与断层性质、构造应力以及断裂带内部结构等密切相关。研究人员对于静止期断层封闭机理及表征开展了大量研究，提出了定量评价断层封闭性的方法，包括断面正应力法、断-储排替压差法和断层启闭系数法等。但这些方法仅能静态描述断层现今的封闭性，并不能全面反映启闭性的演化过程，同时与油气运移关系更为密切的油源断层开启性的研究甚少。确定油源断层活动期次与油气成藏期之间的关系十分重要，有助于认识油气运移聚集机理和分布规律。

地质历史时期断层往往经历了多期活动，因此科学准确地厘定断层活动时期并非轻而易举。目前确定断层活动时期的方法(平衡剖面法、断层生长指数法)主要是基于地震剖面解释进行的。根据断层断穿地层的时代能够确定断层活动时期，同一地层下降盘厚度与上升盘厚度之比(断层生长系数)则反映了断层在不同时代的活动强度。该方法不适用于构造稳定期断层活动性分析，尽管构造稳定期断层不再生长，并不意味着断层不能起到流体输导的作用。断层岩热释光测年、电子自旋共振以及断裂带胶结物定年等是近年来发展起来的确定断层活动性的测试手段。对于具备丰富的断层岩或胶结物样品的露头区，能够较为准确获得断层的活动时代。然而由于难以获得钻遇断层带的井下岩心样品，限制了该方法在油气成藏研究中的推广应用。

综上所述，由于现有的断层活动性分析方法不适用于构造稳定期断裂活动期次分析，制约了断层与油气成藏关系的研究。因此，迫切需要提出一种新的断层活动性评价方法。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的提供一种用于确定构造稳定期断层活动性的方法，该方法适用于构造稳定期断层活动性分析，能够准确地确定构造稳定期断层多期活动期次。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于评价构造稳定期断层活动性的方法，所述方法包括以下步骤：基于现今地层的垂向主应力与深度的关系和在不同地质历史时期的地层埋深，获取在不同地质历史时期的垂向主应力作为最大主应力；基于现今地层的压力与应力耦合关系和在不同地质历史时期的地层压力和垂向主应力，确定在不同地质历史时期的最小主应力；基于在不同地质历史时期的最大主应力、最小主应力和地层压力，获取在不同地质历史时期的最大有效主应力和最小有效主应力；基于在不同地质历史时期的最大有效主应力和最小有效主应力，确定断层岩石在不同地质历史时期的应力莫尔圆；基于现今地层的内摩擦角随埋深的变化关系和在不同地质历史时期的地层埋深，获取断层岩石在不同地质历史时期的临界破裂包络线；将断层岩石在不同地质历史时期的应力莫尔圆与各自相应的临界破裂包络线分别进行比较；和根据应力莫尔圆与临界破裂包络线的位置关系判定断层岩石在不同地质历史时期的启闭性。