大庆石油学院学报第３３卷
Ｖ０１．３３第２期Ｎｏ．２２００９年４月Ａｐｒ．２００９ＪｏＵＲＮＡＬ０ＦＤＡＱｌＮＧＰＥＴＲＯＬＥＵＭｌＮＳＴＩＴＵＴＥ
利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
刘玉梅１，杨桂茹２．ｕ，武国华４
（１．中国地质大学（北京）能源学院，北京１０００８３；
开发研究院。河北任丘０６２５５２，２．中国石油勘探开发研究院，北京１０００８３Ｉ３．华北油田勘探４．胜利石油管理局孤东采油厂．山东东营２５７２３７）
擅耍：断层的力学性质是决定断层封闭性的内在因素．不同力学性质的断层又与岩石密度、孔隙结构、断层落差、
断层形成时代、断层埋藏深度和断层倾角等因素有关。而这些因素在声波澜井信息具有不同的特征．研究不同声波时差
测井信息（变化幅度和异常范围）可以简单直观地定性判断断层的封闭性．以红柳地区断层为例．通过分析断层上下盘及
断点处声波时差异常值大小．判断断层的力学性质及断裂充填物的致密程度，从而确定断层的封闭性，并总结出３种声
波时差判断断层封闭性的判别模式．
关■词：声波时差Ｉ定性判断－断层力学性质，断层封闭性
中围分类号：Ｐ６１８．１３０．２文献标识码：Ａ文章编号：ｌ０００一１８９ｌ（２００９）０２一Ｏ００６一０４
Ｏ引言
断层能否形成垂向封闭，要受到许多地质因素的制约．这些地质因素仅仅通过钻井取心获得是非常困难的，因此研究断层的封闭性，就必须借助于地球物理等间接资料．不同力学性质的断层封闭性存在差异，压（扭）性断层具有封闭性，张（扭）性断层具有开启性．不同力学性质的断层又与断层处岩石物性、断层落差形成时代、埋藏深度和倾角等因素有关［１］，这些因素在声波测井信息具有不同的特征反映．因此，研究声波时差的变化幅度和异常井段可以定性判断断层的力学性质及断裂充填物的致密程度，从而分析判断断层的封闭性．
前人对声波时差在预测地层压力、孔隙流体压力、超压带、判断盖层封闭能力及判断断层位置等方面进行了研究［２叫］，而对判断断层封闭性的研究较少．付广［７］等利用声波时差在断点反映的岩性致密程度来推测断层的封闭性。张立勤Ⅲ等阐述了声波时差能反映断层的力学性质原理，并对声波时差随深度的变化进行了研究．笔者将断层的力学性质和断点岩性的致密程度相结合，综合判断断层的封闭性．以红柳地区三级以上断层为例，通过分析声波时差在断层上下盘及断点表现出的异常值幅度，判断断层的力学性质和断点泥岩致密程度，二者结合定性判断断层的封闭性，并总结出３种封闭模式．
１
１．１判断断层封闭性原理断裂带充填物性质和受压实情况
声波在岩石中的传播速度与岩石密度成正比．如果断裂带处声波时差值低于正常压实地层的声波时差，表明断裂带岩性较正常压实地层致密，孔隙性差，则具有垂向封闭性；如果断裂带处声波时差值高于正常压实地层的声波时差，且断裂带位于非欠压实泥岩中，表明断裂带岩性疏松，孔渗性好，则断层处于开启状态见图ｌ［１ｔ７］．
如果断裂带位于欠压实泥岩带内，泥岩欠压实存在异常高孔隙流体压力，断裂带处声波时差值也高于正常压实地层的声波时差，但断层垂向是封闭的，因为欠压实泥岩塑性强，容易发生流动，在超压的作用
收藕日期：２００８一ｌｌ一２７ｌ审稿人：付广；■辑：陆雅玲
基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金项目（２００５０４９１００１）；教育部重点实验室开放基金项目（ＥＥＩ，２００８—６）
作者简介：刘玉梅（１９７３一）．女，博士生，主要从事油气成藏机理及储层沉积方面的研究．・６‘
万方数据
第２期刘玉梅等：利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
下，可以堵塞断层紧闭后遗留下来的孔隙和裂缝，使其断裂带愈合起声波时差
来［川．
１．２断层上下盘的声波时差异常特征
通常情况下，压性断层多发生重结晶或形成新的变质结晶矿物，外
来物质较少，破碎物质多具有定向排列，致密、坚硬、缝洞不发育，含水
性和透水性都较差，断层会处于封闭状态．张性断层岩常为疏松的角｛毯
聪
砾岩，张裂隙发育，渗透性好，断层常处于开启状态ｎ．ｓ］．
有些井声波时差在断层上下盘表现为异常特征，代表了上下盘地
层孔隙情况，一般断层上下盘声波时差异常小，岩性致密．受压力大，为
压性断层；反之，为张（扭）性断层．因此，在断裂带声波时差表现正常
值时，可以通过断层上下盘的声波时差异常判断断层的力学性质，从而
定性判断断层的封闭性．圈ｌ声波时差判断断层性质示意１．３声波时差变化幅度和异常范围
根据张立勤［１３等对东营凹陷断层声波时差特征分析表明，断点在１５００ｍ以上区段，断层点的声波时差明显要比围岩大，显示了断层岩比围岩松散，断层处于张性状态；在１５００～２１００ｍ区段，断层点的声波时差比围岩声波时差小，并且区段内偏离的幅度随深度增加而增大；在２１００ｍ以下的区段，断层点的声波时差与围岩声波时差的变化趋势相似，二者的差值也很小，随深度变化的幅度也很小［２］．断层的倾角大小也会影响声波时差异常井段和变化幅度．当断层两盘以“面”接触，断层面的压力是造成断层垂向封闭性的主要原因，根据模拟实验，断面倾角缓处往往是硬度相对较低的泥岩地层［９］．因此，断层依靠断面压力紧闭及泥岩塑性变形流动堵塞遗留渗漏空间，实现封闭【Ｌ叫．表现在声波时差上。断层倾角较缓的地方声波时差异常井段短．
２红柳地区的断层封闭性
根据声波时差测井信息定性判断断层封闭性，对红柳地区１５条三级以上断层进行考察．选择有声波测井曲线的典型井，结合其他测井曲线综合对比，确定断层的位置、落差及断层层位，观察断层上下盘和中间断点处的声波时差特征及异常值大小，大于正常值简称为大，小于正常值简称为小，正常值简称为中，分析断层的力学性质及充填物的致密程度．从而判断断层的封闭性，见表１．
表ｌ典型井钻遇断层对比及声波时差判断断层封闭性
首先通过地层压实成岩资料分析，研究的断层层段不存在欠压实现象．垦东６３井在断点２６８５ｍ钻遇垦东６３断层，落差为７６ｍ，断缺Ｓ２，其断点处及上下盘声波时差为明显的异常大值（见图２），声波时差绝对值大于５００弘ｓ／ｍ，力学特征表现为张性，分析断层为开启．垦东５２井在断点２０３０ｍ钻遇垦东５２南断层，断距为２２ｍ。其上下盘声波时差是异常小值（见图３），声波时差绝对值小于３００肚ｓ／ｍ，断点处的值为正常值，总体表现为压性特征，分析断层具封闭性．垦东５１井在断点２２５６ｍ钻遇垦东５１南断层，断距为６４ｍ，其上下盘及断面的异常值不明显（见图４），声波时差的绝对值小于３００“ｓ／ｍ，表现为微压特征，具封闭性．垦东５３１井在断点ｌ９１１ｍ钻遇垦东５３１西断层。断距为３０ｍ，其上下盘声波时差为异常大・７
万 方数据
大庆石油学院学报第３３卷２００９年
值，声波时差绝对值超过４００“ｓ／ｍ，表现为地层具有力学张性特征，断点处为异常小值，声波时差绝对值小于３００ｐｓ／ｍ（见图５），表明充填物致密，分析断层具有封闭性．垦东５５井在断点２３６７ｍ钻遇垦东７南断层，断距为１４ｍ，其断点处为异常小值，声波时差的绝对值小于２００肛ｓ／ｍ（见图６），表现为压性特征，具封闭性．垦东６—５４井在断点２７５４ｍ钻遇垦东６断层，落差为１６４ｍ，断缺Ｅｓ３Ｓ３～Ｅｓ３２２，其断点处及上下盘声波时差为明显的异常大值（图７），声波时差的绝对值大于５００弘ｓ／ｍ，力学特征表现为张性特征，分析断层开启．垦东５—８井在断点２２６２ｍ钻遇垦东５８断层，断距为４１ｍ。其上下盘及断点处的异常值不明显，声波时差的绝对值小于３００肛ｓ／ｍ，力学特征不明显。无法通过声波时差直接判断．垦东９２井在断点００４ｍ钻遇垦东断层Ⅱ，断距为２８ｍ，其断点处及上下盘地层声波时差异常值不明显，声波时差绝对值约为３３０肛ｓ／ｍ，力学特征不明显，无法通过声波时差直接判断（见图９）．其中垦东５１和垦东５８井异常值
声波时芹／（帕・ｍ－１）声波时差／（肛ｓ・ｍ．１）声波时芹／（１‘ｓ・ｍ１）声波时蓐／（“ｓ・ｍ‘）
Ｏ２００４００６０００２００４００６０００２００４００６０００２００４００６００
２０１０２２３０ｌ咖
２６７０２０∞２２４０ｌ９００
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送２６９０醛２呻殛２２６０嚣Ｉ９２０
２７００２Ｏ勋２２７０ｌ９３０
２７１０２０６０２２∞ｌ９４０
图２垦东６３井垦东６３断图３垦东５２井垦东５２南图４垦东５１井垦东５１南图５垦东５３１井垦东５３１西
层声波时差特征断层声波时差特征断层声波时差特征断层声波时差特征
声波时麓／（“ｓ・ｍ１）声波时茏／（斗ｓ・ｍ１）声波时芹／（“ｓ・ｍ１）声波时差／（弘ｓ・ｍ１）
Ｏ２００４００６００Ｏ２（）０４００６００Ｏ２００４００６００Ｏ２００４００６００
２３４０２２４０ｌ９８０
２３５０２７４０２２５０ｌ９９０
暑２３６０Ｅ２７５０２０００
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２３８０２７７０２２８０２０２０
２３９０２７８０２２９０２０３０
图６垦东５５井垦东７南图７垦东６—５４井垦东６图８垦东５—８井垦东５８图９垦东９２井垦东断层Ⅱ
断层声波时差特征断层声波时差特征断层声波时差特征声波时差特征
封闭性判别模式
结合声波时差特征，总结出断点处声波时差的３种模式，见表２．
（１）在断层上下盘地层及断点处均表现为正常地层声波时差值．这是受地层压力和地层岩性影响，改（２）断点处与上下地层具有一致的异常值，往往具有渐变的特征．包括异常高值和异常低值．这种形式（３）断点处与上下地层具有不同的异常值，其中，上下盘地层的声波时差特征反映该地层的力学性质，・Ｒ‘
万 方数据２不明显。可能受深度的影响．３造断裂处的结构造成的．此种形式时，断层封闭性要采用其他方法．是典型反映力学性质与断层封闭性的相关性，即异常高值代表力的张性特征，其断层开启，异常低值代表力的压性特征，其断层封闭．
第２期刘玉梅等：利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
裹２声波时差判断断层封闭性模式
断点处的异常值井段很短反映断层处的致密程度，主要受泥岩涂抹层和断裂充填物的影响．当上下盘地层声波时差为异常高值，断点处为异常低值时，认为断层具有封闭性，断点处为正常值时要考虑其他方面；当上下盘地层声波时差为正常值时，断点处为异常低值，认为断层具有封闭性，断点处为异常高值时，认为断层开启；当上下盘声波时差为异常低值，断点处为异常高值时，要考虑其他方面，断点处为正常值时，认为断层封闭．
４结束语
利用声波时差资料研究断层的封闭性，根据断层上下盘及断点声波时差异常值大小．判断断层的力学性质及断裂充填物的致密程度，从而定性判断断层的封闭性．该方法简单、直观、方便，通过验证，是一种有效判断断层封闭性的方法，但必须明确断层存在位置；因为声波时差要受到许多因素影响．
参考文献：
［１］张立勤．吴李泉．断层性质随深度变化的定量判断方法［Ｊ］．河南石油，２００５．１９（５）：１３一１８．
［２］刘伟．窦齐丰．王韶华．断层封闭性综合分析方法一以永安油田沙二下油藏为饲［Ｊ］．新疆石油地质，２００３，２４（４）：２８９—２９１．
［３］蔡忠．利用标准层声波时差异常法确定断层位置［Ｊ］．石油大学学报：自然科学版，１９９９，２３（１）：２０一２２．
［４］器建华。彭建亮．雷正军．利用声波时差测井法评价克拉２气田盖层封闭性［Ｊ］．天然气地球科学，２００５．１６（６），７５８—７６０．
［５］付广．苏玉平．声波时差在研究非均质盖层综合封闭能力中的应用［Ｊ］．石油物探．２００５．４４（３），２９６—２９９．
［６］付广．泥岩盖层的超压封闭演化特征及封气有效性［Ｊ］．大庆石油学院学报，２００７，３ｌ（５）ｔ７—９．
［７］付广．任述民，赵荣．利用声波时差资科研究断层垂向封闭性的方法［Ｊ］．石油地球物理勘探．１９９７，３２（５）；７２４—７３０．
［８］吕延防。付广．断层封闭性研究［Ｍ］．北京：石油ｔ业出版社．２００２：９５—９７．
［９］郝石生，陈章明．高耀斌．等．天然气藏的形成和保存［Ｍ］．北京：石油工业出版社．１９９５：１４２—１７０．
［１０］付广．王朋岩，孙洪斌．断层垂向封闭模式及研究方法口］．新疆石油地质，１９９８．１９（１）．７—１０．・ｇ‘
万 方数据
利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
作者：
作者单位：刘玉梅， 杨桂茹， 武国华， LIU Yu-mei， YANG Gui-ru， WU Guo-hua刘玉梅,LIU Yu-mei(中国地质大学,北京,能源学院,北京,100083)， 杨桂茹,YANG Gui-
ru(中国石油勘探开发研究院,北京,100083;华北油田勘探开发研究院,河北,任丘,062552)
， 武国华,WU Guo-hua(胜利石油管理局,孤东采油厂,山东,东营,257237)
大庆石油学院学报
JOURNAL OF DAQING PETROLEUM INSTITUTE
2009,33(2)
1次刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
参考文献(10条)
1.蔡忠 利用标准层声波时差异常法确定断层位置[期刊论文]-中国石油大学学报(自然科学版) 1999(01)
2.刘伟;窦齐丰;王韶华 断层封闭性综合分析方法-以永安油田沙二下油藏为例[期刊论文]-新疆石油地质 2003(04)
3.付广;王朋岩;孙洪斌 断层垂向封闭模式及研究方法 1998(01)
4.张立勤;吴李泉 断层性质随深度变化的定量判断方法[期刊论文]-河南石油 2005(05)
5.郝石生;陈章明;高耀斌 天然气藏的形成和保存 1995
6.吕延防;付广 断层封闭性研究 2002
7.付广;任述民;赵荣 利用声波时差资料研究断层垂向封闭性的方法 1997(05)
8.付广 泥岩盖层的超压封闭演化特征及封气有效性[期刊论文]-大庆石油学院学报 2007(05)
9.付广;苏玉平 声波时差在研究非均质盖层综合封闭能力中的应用[期刊论文]-石油物探 2005(03)
10.瞿建华;彭建亮;雷正军 利用声波时差测井法评价克拉2气田盖层封闭性[期刊论文]-天然气地球科学 2005(06)
本文读者也读过(10条)
1. 周林帅.张卫海.黄峰.陈强.郭丽丽.Zhou Linshuai.Zhang Weihai.Huaug Feng.Chen Qiang.Guo Lili 断裂带充填物中泥质质量分数的确定及断层封闭性评价[期刊论文]-断块油气田2010,17(2)
2. 王东晔.查明.杨勇.Wang Dongye.Zha Ming.Yang Yong 运用模糊综合评判方法定量研究断层封闭性[期刊论文]-断块油气田2006,13(4)
3. 杨勇.邱贻博.查明 用模糊综合评判方法研究断层封闭性--以高邮凹陷陈堡地区为例[期刊论文]-新疆石油地质2005,26(1)
4. 刘志宏.迟元林.王孔伟.王文革.林东成 塔里木盆地西部断层的活动性与封闭性[期刊论文]-吉林大学学报(地球科学版)2004,34(1)
5. 潘仁芳.金吉能.PAN Ren-fang.JIN Ji-neng 断层和裂缝尺度识别的地球物理方法探讨[期刊论文]-长江大学学报（自然版）2011,08(3)
6. 朱轶.蔡正旗.李延钧.姜中卫.华徐发.Zhu Yi.Cai Zhengqi.Li Yanjun.Jiang Zhongwei.Hua Xufa 利用地球化学方法判断断层封闭性——以四川黄泥堂构造为例[期刊论文]-中国石油勘探2007,12(1)
7. 刘玉梅.于兴河.李胜利.LIU Yu-mei.YU Xing-he.LI Sheng-li 模糊法综合评价垦东断裂带断层封闭性[期刊论文]-重庆科技学院学报(自然科学版)2009,11(2)
8. 刘栋梁.Liu dongliang 如何提高测井曲线解释断层的可靠性[期刊论文]-中国煤炭地质2009,21(2)
9. 闵伟.Min Wei 应用模糊综合评价方法评价断层封闭性--以胜坨油田坨28断块为例[期刊论文]-油气地质与采收率2005,12(3)
10. 赵军.李进福.张莉 倾角测井资料在前陆盆地高陡构造解释中的应用[期刊论文]-测井技术2002,26(4)
引证文献(1条)
利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
作者：
作者单位：刘玉梅， 杨桂茹， 武国华， LIU Yu-mei， YANG Gui-ru， WU Guo-hua刘玉梅,LIU Yu-mei(中国地质大学,北京,能源学院,北京,100083)， 杨桂茹,YANG Gui-
ru(中国石油勘探开发研究院,北京,100083;华北油田勘探开发研究院,河北,任丘,062552)
， 武国华,WU Guo-hua(胜利石油管理局,孤东采油厂,山东,东营,257237)
大庆石油学院学报
JOURNAL OF DAQING PETROLEUM INSTITUTE
2009,33(2)
1次刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
参考文献(10条)
1.蔡忠 利用标准层声波时差异常法确定断层位置[期刊论文]-中国石油大学学报(自然科学版) 1999(01)
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6.吕延防;付广 断层封闭性研究 2002
7.付广;任述民;赵荣 利用声波时差资料研究断层垂向封闭性的方法 1997(05)
8.付广 泥岩盖层的超压封闭演化特征及封气有效性[期刊论文]-大庆石油学院学报 2007(05)
9.付广;苏玉平 声波时差在研究非均质盖层综合封闭能力中的应用[期刊论文]-石油物探 2005(03)
10.瞿建华;彭建亮;雷正军 利用声波时差测井法评价克拉2气田盖层封闭性[期刊论文]-天然气地球科学 2005(06)
本文读者也读过(10条)
1. 周林帅.张卫海.黄峰.陈强.郭丽丽.Zhou Linshuai.Zhang Weihai.Huaug Feng.Chen Qiang.Guo Lili 断裂带充填物中泥质质量分数的确定及断层封闭性评价[期刊论文]-断块油气田2010,17(2)
2. 王东晔.查明.杨勇.Wang Dongye.Zha Ming.Yang Yong 运用模糊综合评判方法定量研究断层封闭性[期刊论文]-断块油气田2006,13(4)
3. 杨勇.邱贻博.查明 用模糊综合评判方法研究断层封闭性--以高邮凹陷陈堡地区为例[期刊论文]-新疆石油地质2005,26(1)
4. 刘志宏.迟元林.王孔伟.王文革.林东成 塔里木盆地西部断层的活动性与封闭性[期刊论文]-吉林大学学报(地球科学版)2004,34(1)
5. 潘仁芳.金吉能.PAN Ren-fang.JIN Ji-neng 断层和裂缝尺度识别的地球物理方法探讨[期刊论文]-长江大学学报（自然版）2011,08(3)
6. 朱轶.蔡正旗.李延钧.姜中卫.华徐发.Zhu Yi.Cai Zhengqi.Li Yanjun.Jiang Zhongwei.Hua Xufa 利用地球化学方法判断断层封闭性——以四川黄泥堂构造为例[期刊论文]-中国石油勘探2007,12(1)
7. 刘玉梅.于兴河.李胜利.LIU Yu-mei.YU Xing-he.LI Sheng-li 模糊法综合评价垦东断裂带断层封闭性[期刊论文]-重庆科技学院学报(自然科学版)2009,11(2)
8. 刘栋梁.Liu dongliang 如何提高测井曲线解释断层的可靠性[期刊论文]-中国煤炭地质2009,21(2)
9. 闵伟.Min Wei 应用模糊综合评价方法评价断层封闭性--以胜坨油田坨28断块为例[期刊论文]-油气地质与采收率2005,12(3)
10. 赵军.李进福.张莉 倾角测井资料在前陆盆地高陡构造解释中的应用[期刊论文]-测井技术2002,26(4)
引证文献(1条)
1.孟祥宏.王多云.李树同.赵敏.李晶.张其超 断层封闭性研究[期刊论文]-复杂油气藏 2011(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dqsyxyxb200902002.aspx
大庆石油学院学报第３３卷
Ｖ０１．３３第２期Ｎｏ．２２００９年４月Ａｐｒ．２００９ＪｏＵＲＮＡＬ０ＦＤＡＱｌＮＧＰＥＴＲＯＬＥＵＭｌＮＳＴＩＴＵＴＥ
利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
刘玉梅１，杨桂茹２．ｕ，武国华４
（１．中国地质大学（北京）能源学院，北京１０００８３；
开发研究院。河北任丘０６２５５２，２．中国石油勘探开发研究院，北京１０００８３Ｉ３．华北油田勘探４．胜利石油管理局孤东采油厂．山东东营２５７２３７）
擅耍：断层的力学性质是决定断层封闭性的内在因素．不同力学性质的断层又与岩石密度、孔隙结构、断层落差、
断层形成时代、断层埋藏深度和断层倾角等因素有关。而这些因素在声波澜井信息具有不同的特征．研究不同声波时差
测井信息（变化幅度和异常范围）可以简单直观地定性判断断层的封闭性．以红柳地区断层为例．通过分析断层上下盘及
断点处声波时差异常值大小．判断断层的力学性质及断裂充填物的致密程度，从而确定断层的封闭性，并总结出３种声
波时差判断断层封闭性的判别模式．
关■词：声波时差Ｉ定性判断－断层力学性质，断层封闭性
中围分类号：Ｐ６１８．１３０．２文献标识码：Ａ文章编号：ｌ０００一１８９ｌ（２００９）０２一Ｏ００６一０４
Ｏ引言
断层能否形成垂向封闭，要受到许多地质因素的制约．这些地质因素仅仅通过钻井取心获得是非常困难的，因此研究断层的封闭性，就必须借助于地球物理等间接资料．不同力学性质的断层封闭性存在差异，压（扭）性断层具有封闭性，张（扭）性断层具有开启性．不同力学性质的断层又与断层处岩石物性、断层落差形成时代、埋藏深度和倾角等因素有关［１］，这些因素在声波测井信息具有不同的特征反映．因此，研究声波时差的变化幅度和异常井段可以定性判断断层的力学性质及断裂充填物的致密程度，从而分析判断断层的封闭性．
前人对声波时差在预测地层压力、孔隙流体压力、超压带、判断盖层封闭能力及判断断层位置等方面进行了研究［２叫］，而对判断断层封闭性的研究较少．付广［７］等利用声波时差在断点反映的岩性致密程度来推测断层的封闭性。张立勤Ⅲ等阐述了声波时差能反映断层的力学性质原理，并对声波时差随深度的变化进行了研究．笔者将断层的力学性质和断点岩性的致密程度相结合，综合判断断层的封闭性．以红柳地区三级以上断层为例，通过分析声波时差在断层上下盘及断点表现出的异常值幅度，判断断层的力学性质和断点泥岩致密程度，二者结合定性判断断层的封闭性，并总结出３种封闭模式．
１
１．１判断断层封闭性原理断裂带充填物性质和受压实情况
声波在岩石中的传播速度与岩石密度成正比．如果断裂带处声波时差值低于正常压实地层的声波时差，表明断裂带岩性较正常压实地层致密，孔隙性差，则具有垂向封闭性；如果断裂带处声波时差值高于正常压实地层的声波时差，且断裂带位于非欠压实泥岩中，表明断裂带岩性疏松，孔渗性好，则断层处于开启状态见图ｌ［１ｔ７］．
如果断裂带位于欠压实泥岩带内，泥岩欠压实存在异常高孔隙流体压力，断裂带处声波时差值也高于正常压实地层的声波时差，但断层垂向是封闭的，因为欠压实泥岩塑性强，容易发生流动，在超压的作用
收藕日期：２００８一ｌｌ一２７ｌ审稿人：付广；■辑：陆雅玲
基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金项目（２００５０４９１００１）；教育部重点实验室开放基金项目（ＥＥＩ，２００８—６）
作者简介：刘玉梅（１９７３一）．女，博士生，主要从事油气成藏机理及储层沉积方面的研究．・６‘
万方数据
第２期刘玉梅等：利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
下，可以堵塞断层紧闭后遗留下来的孔隙和裂缝，使其断裂带愈合起声波时差
来［川．
１．２断层上下盘的声波时差异常特征
通常情况下，压性断层多发生重结晶或形成新的变质结晶矿物，外
来物质较少，破碎物质多具有定向排列，致密、坚硬、缝洞不发育，含水
性和透水性都较差，断层会处于封闭状态．张性断层岩常为疏松的角｛毯
聪
砾岩，张裂隙发育，渗透性好，断层常处于开启状态ｎ．ｓ］．
有些井声波时差在断层上下盘表现为异常特征，代表了上下盘地
层孔隙情况，一般断层上下盘声波时差异常小，岩性致密．受压力大，为
压性断层；反之，为张（扭）性断层．因此，在断裂带声波时差表现正常
值时，可以通过断层上下盘的声波时差异常判断断层的力学性质，从而
定性判断断层的封闭性．圈ｌ声波时差判断断层性质示意１．３声波时差变化幅度和异常范围
根据张立勤［１３等对东营凹陷断层声波时差特征分析表明，断点在１５００ｍ以上区段，断层点的声波时差明显要比围岩大，显示了断层岩比围岩松散，断层处于张性状态；在１５００～２１００ｍ区段，断层点的声波时差比围岩声波时差小，并且区段内偏离的幅度随深度增加而增大；在２１００ｍ以下的区段，断层点的声波时差与围岩声波时差的变化趋势相似，二者的差值也很小，随深度变化的幅度也很小［２］．断层的倾角大小也会影响声波时差异常井段和变化幅度．当断层两盘以“面”接触，断层面的压力是造成断层垂向封闭性的主要原因，根据模拟实验，断面倾角缓处往往是硬度相对较低的泥岩地层［９］．因此，断层依靠断面压力紧闭及泥岩塑性变形流动堵塞遗留渗漏空间，实现封闭【Ｌ叫．表现在声波时差上。断层倾角较缓的地方声波时差异常井段短．
２红柳地区的断层封闭性
根据声波时差测井信息定性判断断层封闭性，对红柳地区１５条三级以上断层进行考察．选择有声波测井曲线的典型井，结合其他测井曲线综合对比，确定断层的位置、落差及断层层位，观察断层上下盘和中间断点处的声波时差特征及异常值大小，大于正常值简称为大，小于正常值简称为小，正常值简称为中，分析断层的力学性质及充填物的致密程度．从而判断断层的封闭性，见表１．
表ｌ典型井钻遇断层对比及声波时差判断断层封闭性
首先通过地层压实成岩资料分析，研究的断层层段不存在欠压实现象．垦东６３井在断点２６８５ｍ钻遇垦东６３断层，落差为７６ｍ，断缺Ｓ２，其断点处及上下盘声波时差为明显的异常大值（见图２），声波时差绝对值大于５００弘ｓ／ｍ，力学特征表现为张性，分析断层为开启．垦东５２井在断点２０３０ｍ钻遇垦东５２南断层，断距为２２ｍ。其上下盘声波时差是异常小值（见图３），声波时差绝对值小于３００肚ｓ／ｍ，断点处的值为正常值，总体表现为压性特征，分析断层具封闭性．垦东５１井在断点２２５６ｍ钻遇垦东５１南断层，断距为６４ｍ，其上下盘及断面的异常值不明显（见图４），声波时差的绝对值小于３００“ｓ／ｍ，表现为微压特征，具封闭性．垦东５３１井在断点ｌ９１１ｍ钻遇垦东５３１西断层。断距为３０ｍ，其上下盘声波时差为异常大・７
万 方数据
大庆石油学院学报第３３卷２００９年
值，声波时差绝对值超过４００“ｓ／ｍ，表现为地层具有力学张性特征，断点处为异常小值，声波时差绝对值小于３００ｐｓ／ｍ（见图５），表明充填物致密，分析断层具有封闭性．垦东５５井在断点２３６７ｍ钻遇垦东７南断层，断距为１４ｍ，其断点处为异常小值，声波时差的绝对值小于２００肛ｓ／ｍ（见图６），表现为压性特征，具封闭性．垦东６—５４井在断点２７５４ｍ钻遇垦东６断层，落差为１６４ｍ，断缺Ｅｓ３Ｓ３～Ｅｓ３２２，其断点处及上下盘声波时差为明显的异常大值（图７），声波时差的绝对值大于５００弘ｓ／ｍ，力学特征表现为张性特征，分析断层开启．垦东５—８井在断点２２６２ｍ钻遇垦东５８断层，断距为４１ｍ。其上下盘及断点处的异常值不明显，声波时差的绝对值小于３００肛ｓ／ｍ，力学特征不明显。无法通过声波时差直接判断．垦东９２井在断点００４ｍ钻遇垦东断层Ⅱ，断距为２８ｍ，其断点处及上下盘地层声波时差异常值不明显，声波时差绝对值约为３３０肛ｓ／ｍ，力学特征不明显，无法通过声波时差直接判断（见图９）．其中垦东５１和垦东５８井异常值
声波时芹／（帕・ｍ－１）声波时差／（肛ｓ・ｍ．１）声波时芹／（１‘ｓ・ｍ１）声波时蓐／（“ｓ・ｍ‘）
Ｏ２００４００６０００２００４００６０００２００４００６０００２００４００６００
２０１０２２３０ｌ咖
２６７０２０∞２２４０ｌ９００
旨２６８０Ｅ２０３ＤＥ２２５０昌ｌ９１０
＼
型型型型
送２６９０醛２呻殛２２６０嚣Ｉ９２０
２７００２Ｏ勋２２７０ｌ９３０
２７１０２０６０２２∞ｌ９４０
图２垦东６３井垦东６３断图３垦东５２井垦东５２南图４垦东５１井垦东５１南图５垦东５３１井垦东５３１西
层声波时差特征断层声波时差特征断层声波时差特征断层声波时差特征
声波时麓／（“ｓ・ｍ１）声波时茏／（斗ｓ・ｍ１）声波时芹／（“ｓ・ｍ１）声波时差／（弘ｓ・ｍ１）
Ｏ２００４００６００Ｏ２（）０４００６００Ｏ２００４００６００Ｏ２００４００６００
２３４０２２４０ｌ９８０
２３５０２７４０２２５０ｌ９９０
暑２３６０Ｅ２７５０２０００
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型魁型型
送２３７０磺２７６０聪２２７０嚣２ＯｌＯ
２３８０２７７０２２８０２０２０
２３９０２７８０２２９０２０３０
图６垦东５５井垦东７南图７垦东６—５４井垦东６图８垦东５—８井垦东５８图９垦东９２井垦东断层Ⅱ
断层声波时差特征断层声波时差特征断层声波时差特征声波时差特征
封闭性判别模式
结合声波时差特征，总结出断点处声波时差的３种模式，见表２．
（１）在断层上下盘地层及断点处均表现为正常地层声波时差值．这是受地层压力和地层岩性影响，改（２）断点处与上下地层具有一致的异常值，往往具有渐变的特征．包括异常高值和异常低值．这种形式（３）断点处与上下地层具有不同的异常值，其中，上下盘地层的声波时差特征反映该地层的力学性质，・Ｒ‘
万 方数据２不明显。可能受深度的影响．３造断裂处的结构造成的．此种形式时，断层封闭性要采用其他方法．是典型反映力学性质与断层封闭性的相关性，即异常高值代表力的张性特征，其断层开启，异常低值代表力的压性特征，其断层封闭．
第２期刘玉梅等：利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
裹２声波时差判断断层封闭性模式
断点处的异常值井段很短反映断层处的致密程度，主要受泥岩涂抹层和断裂充填物的影响．当上下盘地层声波时差为异常高值，断点处为异常低值时，认为断层具有封闭性，断点处为正常值时要考虑其他方面；当上下盘地层声波时差为正常值时，断点处为异常低值，认为断层具有封闭性，断点处为异常高值时，认为断层开启；当上下盘声波时差为异常低值，断点处为异常高值时，要考虑其他方面，断点处为正常值时，认为断层封闭．
４结束语
利用声波时差资料研究断层的封闭性，根据断层上下盘及断点声波时差异常值大小．判断断层的力学性质及断裂充填物的致密程度，从而定性判断断层的封闭性．该方法简单、直观、方便，通过验证，是一种有效判断断层封闭性的方法，但必须明确断层存在位置；因为声波时差要受到许多因素影响．
参考文献：
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［２］刘伟．窦齐丰．王韶华．断层封闭性综合分析方法一以永安油田沙二下油藏为饲［Ｊ］．新疆石油地质，２００３，２４（４）：２８９—２９１．
［３］蔡忠．利用标准层声波时差异常法确定断层位置［Ｊ］．石油大学学报：自然科学版，１９９９，２３（１）：２０一２２．
［４］器建华。彭建亮．雷正军．利用声波时差测井法评价克拉２气田盖层封闭性［Ｊ］．天然气地球科学，２００５．１６（６），７５８—７６０．
［５］付广．苏玉平．声波时差在研究非均质盖层综合封闭能力中的应用［Ｊ］．石油物探．２００５．４４（３），２９６—２９９．
［６］付广．泥岩盖层的超压封闭演化特征及封气有效性［Ｊ］．大庆石油学院学报，２００７，３ｌ（５）ｔ７—９．
［７］付广．任述民，赵荣．利用声波时差资科研究断层垂向封闭性的方法［Ｊ］．石油地球物理勘探．１９９７，３２（５）；７２４—７３０．
［８］吕延防。付广．断层封闭性研究［Ｍ］．北京：石油ｔ业出版社．２００２：９５—９７．
［９］郝石生，陈章明．高耀斌．等．天然气藏的形成和保存［Ｍ］．北京：石油工业出版社．１９９５：１４２—１７０．
［１０］付广．王朋岩，孙洪斌．断层垂向封闭模式及研究方法口］．新疆石油地质，１９９８．１９（１）．７—１０．・ｇ‘
万 方数据
利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
作者：
作者单位：刘玉梅， 杨桂茹， 武国华， LIU Yu-mei， YANG Gui-ru， WU Guo-hua刘玉梅,LIU Yu-mei(中国地质大学,北京,能源学院,北京,100083)， 杨桂茹,YANG Gui-
ru(中国石油勘探开发研究院,北京,100083;华北油田勘探开发研究院,河北,任丘,062552)
， 武国华,WU Guo-hua(胜利石油管理局,孤东采油厂,山东,东营,257237)
大庆石油学院学报
JOURNAL OF DAQING PETROLEUM INSTITUTE
2009,33(2)
1次刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
参考文献(10条)
1.蔡忠 利用标准层声波时差异常法确定断层位置[期刊论文]-中国石油大学学报(自然科学版) 1999(01)
2.刘伟;窦齐丰;王韶华 断层封闭性综合分析方法-以永安油田沙二下油藏为例[期刊论文]-新疆石油地质 2003(04)
3.付广;王朋岩;孙洪斌 断层垂向封闭模式及研究方法 1998(01)
4.张立勤;吴李泉 断层性质随深度变化的定量判断方法[期刊论文]-河南石油 2005(05)
5.郝石生;陈章明;高耀斌 天然气藏的形成和保存 1995
6.吕延防;付广 断层封闭性研究 2002
7.付广;任述民;赵荣 利用声波时差资料研究断层垂向封闭性的方法 1997(05)
8.付广 泥岩盖层的超压封闭演化特征及封气有效性[期刊论文]-大庆石油学院学报 2007(05)
9.付广;苏玉平 声波时差在研究非均质盖层综合封闭能力中的应用[期刊论文]-石油物探 2005(03)
10.瞿建华;彭建亮;雷正军 利用声波时差测井法评价克拉2气田盖层封闭性[期刊论文]-天然气地球科学 2005(06)
本文读者也读过(10条)
1. 周林帅.张卫海.黄峰.陈强.郭丽丽.Zhou Linshuai.Zhang Weihai.Huaug Feng.Chen Qiang.Guo Lili 断裂带充填物中泥质质量分数的确定及断层封闭性评价[期刊论文]-断块油气田2010,17(2)
2. 王东晔.查明.杨勇.Wang Dongye.Zha Ming.Yang Yong 运用模糊综合评判方法定量研究断层封闭性[期刊论文]-断块油气田2006,13(4)
3. 杨勇.邱贻博.查明 用模糊综合评判方法研究断层封闭性--以高邮凹陷陈堡地区为例[期刊论文]-新疆石油地质2005,26(1)
4. 刘志宏.迟元林.王孔伟.王文革.林东成 塔里木盆地西部断层的活动性与封闭性[期刊论文]-吉林大学学报(地球科学版)2004,34(1)
5. 潘仁芳.金吉能.PAN Ren-fang.JIN Ji-neng 断层和裂缝尺度识别的地球物理方法探讨[期刊论文]-长江大学学报（自然版）2011,08(3)
6. 朱轶.蔡正旗.李延钧.姜中卫.华徐发.Zhu Yi.Cai Zhengqi.Li Yanjun.Jiang Zhongwei.Hua Xufa 利用地球化学方法判断断层封闭性——以四川黄泥堂构造为例[期刊论文]-中国石油勘探2007,12(1)
7. 刘玉梅.于兴河.李胜利.LIU Yu-mei.YU Xing-he.LI Sheng-li 模糊法综合评价垦东断裂带断层封闭性[期刊论文]-重庆科技学院学报(自然科学版)2009,11(2)
8. 刘栋梁.Liu dongliang 如何提高测井曲线解释断层的可靠性[期刊论文]-中国煤炭地质2009,21(2)
9. 闵伟.Min Wei 应用模糊综合评价方法评价断层封闭性--以胜坨油田坨28断块为例[期刊论文]-油气地质与采收率2005,12(3)
10. 赵军.李进福.张莉 倾角测井资料在前陆盆地高陡构造解释中的应用[期刊论文]-测井技术2002,26(4)
引证文献(1条)
利用声波时差测井信息定性判断断层封闭性
作者：
作者单位：刘玉梅， 杨桂茹， 武国华， LIU Yu-mei， YANG Gui-ru， WU Guo-hua刘玉梅,LIU Yu-mei(中国地质大学,北京,能源学院,北京,100083)， 杨桂茹,YANG Gui-
ru(中国石油勘探开发研究院,北京,100083;华北油田勘探开发研究院,河北,任丘,062552)
， 武国华,WU Guo-hua(胜利石油管理局,孤东采油厂,山东,东营,257237)
大庆石油学院学报
JOURNAL OF DAQING PETROLEUM INSTITUTE
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1次刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
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9. 闵伟.Min Wei 应用模糊综合评价方法评价断层封闭性--以胜坨油田坨28断块为例[期刊论文]-油气地质与采收率2005,12(3)
10. 赵军.李进福.张莉 倾角测井资料在前陆盆地高陡构造解释中的应用[期刊论文]-测井技术2002,26(4)
引证文献(1条)
1.孟祥宏.王多云.李树同.赵敏.李晶.张其超 断层封闭性研究[期刊论文]-复杂油气藏 2011(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dqsyxyxb200902002.aspx