高孔砂岩断层内部微观结构及渗透性变化规律物理模拟

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.

关键词：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

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分类号：P618(矿床学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;黑龙江省自然科学研究团队项目;中海石油中国有限公司天津分公司油气攻关项目

在线出版日期：2022-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1805-1818