高孔砂岩断层内部微观结构及渗透性变化规律物理模拟

作     者：姜明明 付晓飞 石磊 李坚达 王皆明 靳叶军 朱华银 王海学 杜睿山 孟令东 Jiang Mingming;Fu Xiaofei;Shi Lei;Li Jianda;Wang Jieming;Jin Yejun;Zhu Huayin;Wang Haixue;Du Ruishan;Meng Lingdong

作者机构：东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 “陆相页岩油气成藏及高效开发”教育部重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油天然气集团有限公司油气地下储库工程重点实验室河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 东北石油大学“油气藏及地下储库完整性评价”黑龙江省重点实验室黑龙江大庆163318 黑龙江省飞谱思能源科技有限公司黑龙江大庆163318 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2022年第47卷第5期

页      面：1805-1818页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(Nos.41972157,41872153,U20A2093) 黑龙江省自然科学研究团队项目(No.TD2019D001) 中海石油(中国)有限公司天津分公司油气攻关项目(No.CCL2020TJT0NST1950) 

主　　题：高孔隙砂岩 环形剪切 变形机制 碎裂作用 断层带结构 渗透性 油气地质 

摘      要：在油气勘探过程中,对于小位移断层分隔油水封闭能力的控制因素研究尚浅,野外也难以获得不同变形过程的断层带结构及其渗透性变化规律.因此,以高孔隙度纯净砂岩人造岩心为研究对象,采用自主研发的“高压-低速环形剪切装置开展实验,实验后样品取心分别进行覆压孔渗测试、纳米CT扫描、铸体薄片分析等分析测试.以有效正应力和断层位移为实验变量开展了多组环剪实验,其研究结果表明:宏观上断层面上可观察到明显擦痕与粉末状碎裂岩,微观上确定了断层带内碎裂作用导致的颗粒粒度降低与颗粒的定向排列是孔渗降低的主要原因,断层带渗透率小于10 mD,较母岩降低2~3个数量级.随着断层有效正应力或断层滑动位移增加,断层带碎裂程度增大且粒径和孔径减小,断层带厚度增大,孔隙度和渗透率逐渐减小.这一结果可为小位移断层侧向封闭能力与油气勘探领域的研究奠定理论基础.