DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2016.04.018

断层封闭性评价及断圈含油气预测

闻竹¹，付晓飞^{2, 3}，吕延防^{2, 3}

 (1. 中国地质大学(北京) 海洋学院，北京，100083；

2. 东北石油大学 CNPC断裂控藏实验室，黑龙江 大庆，163318；

3. 非常规油气成藏与开发省部共建国家重点实验室培育基地，黑龙江 大庆，163318)

摘要：在全面剖析断层封闭机制的基础上，提出针对不同封闭机制的断层封闭性定量评价方法，明确控制断层圈闭油水关系的控制因素。研究结果表明：断层封闭机制主要是物性封闭和水力封闭，其中物性封闭包括3型5类：即岩性对接封闭、断层岩封闭(碎裂岩封闭、层状硅酸盐-框架断层岩封闭和泥岩涂抹封闭)和胶结封闭。针对不同封闭机制提出3种定量评价方法：基于岩性对接封闭提出的利用Allan图解定量评价断层封闭性方法；基于断层岩封闭提出的利用SGR定量评价断层封闭性方法；基于断层稳定性提出的利用临界流体压力定量评价断层封闭性方法。决定断层圈闭油水分布的关键是断层侧向封闭能力，但成藏期后断层活动也会导致大量油气散失和调整。对于致密储层而言，通常是岩性对接和断层稳定性决定断层圈闭油水分布；而对非致密砂泥互层储层而言，通常是断层岩封闭和断层稳定性决定断层圈闭油水分布。

关键词：断层；封闭性；岩性对接；断层岩；稳定性；含油气性

中图分类号：TE122.3             文献标志码：A         文章编号：1672-7207(2016)04-1209-10

Evaluation of fault seal and hydrocarbon potential prediction of fault traps

WEN Zhu¹, FU Xiaofei^{2, 3}, L Yanfang^{2, 3}

 (1. School of Ocean Sciences, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China;

2. Laboratory of CNPC Fault Controlling Reservoir, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China;

3. Unconventional Oil/Gas Accumulation and Development,Province and Ministry Build State Key Laboratory Breeding Base, Daqing 163318, China)

Abstract: Based on the overall analysis of the fault seal mechanism, the quantitative evaluation methods of fault seal for different fault seal mechanisms were proposed, and the controlling factors of oil-water relationship of fault traps were determined. The results show that the main fault seal mechanisms are property sealing and hydraulic sealing. The property sealing includes three types and five classes: the lithology juxtaposition sealing, fault rocks sealing (cataclasite sealing, phyllosilicates-framework fault rocks sealing and clay smear sealing) and cementation sealing. According to the different seal mechanisms, three quantitative evaluation methods are presented. First, the sealing of faults with the type of lithology juxtaposition sealing can be evaluated quantitatively by use of Allan graph; second, the sealing of faults with the type of the fault rocks sealing can be evaluated quantitatively by use of SGR value; third, based on the fault stability, the sealing of fault is evaluated quantitatively by use of the pressure of the critical fluid. The key to control the oil-water distribution of fault traps is the fault lateral seal ability. However, the fault activities will also lead to a lot of hydrocarbon dissipation and adjustment after accumulation period. For the tight reservoirs, the oil-water distribution of fault traps usually is controlled by the lithology juxtaposition and fault stability, and for the non-tight sandstone and mudstone reservoirs, the fault trap oil-water distribution is usually controlled by the fault rocks sealing and fault stability.

Key words: fault; seal; lithology juxtaposition; fault rock; stability; hydrocarbon potential

早在1955年AAPG年会《石油产出》绪论中提出18个问题^[1]，其中“断层一般作为运移的通道还是运移的遮挡物”的问题引起了广泛的关注。自此勘探地质学家开始意识到断层封闭的重要性^[2]，断层岩性并置的概念模型因此建立，断层封闭性研究也得到了毛细管压力理论的支持^[3]，确定多种控制断层封闭因素，其中泥岩涂抹作用是主要因素^[4]，并开始对断层岩组构与岩石物性方面进行研究^[5]。SMITH等^[7-8]对“sealing fault”和“fault seal”这些术语进行推广和运用，断层封闭性研究的完善理论格架得以建立。测井技术与3D高分辨率地震的结合大大提高了对断层的识别，以野外露头和岩心分析为依据，对断裂带结构有了更直观的了解^[6]，确定了断裂带二分结构特征：断层核与破碎带，并识别出断层岩的多种类型^[7-8]，分析不同类型断层岩形成的地质条件，建立了断层岩相的概念^[9]，了解其封闭作用。针对碎屑岩断层形成的断层岩封闭，BRETAN等^[10-12]建立了断层带断层泥比率与封闭最大烃柱高度的关系，实现了碎屑岩断层侧向封闭性的定量评价。自此开始确立了从定性到定量的转化、多种因素作用下的断层封闭性评价方法^[13]。然而，断层带内部结构和封闭性评价方法的结合具有不确定性，因此，依据断层带内部结构，总结断层封闭性定量评价方法具有重要意义。本文作者在系统研究断裂带内部结构的基础上，分析断层侧向封闭的机理及影响因素，总结断层封闭性定量评价方法，基于前人涉及到的多种方面，最终确定更合理的断层封闭性定量评价方法。

1  断层封闭机制

1.1  断裂带内部结构及物性封闭机制

1.1.1  断裂带内部结构及断层封闭机制

断层为多次地震滑动，形成复杂并经历多期演化的复杂地质体。断裂滑动不依照相同断层面，源于断层岩的应变硬化特征。不同断层面与被带到断裂带内形变的两侧围岩构成了断层核。断层核由滑动面、断层岩和构造透镜体组成。断层的位移多数被断层面消耗。围岩块体被卷到断裂带内的称为构造透镜体。断层岩的划分要综合分析各方面，其中母岩的性质与断裂变形时期的断裂变形机制共同决定了断层岩的分类。断层岩主要分为：碎裂岩系列，如断层角砾岩-碎裂岩-断层泥；层状硅酸盐-框架断层岩；泥岩涂抹和胶结成因的断层岩，主要是压溶型断层岩和填充型断层岩，后者常见类型有沥青塞、二氧化硅胶结和方解石胶结等。在断裂滑动不断累积的情况下，许多裂缝或变形带在两侧围岩中产生，使围岩被改造切割，而发生变形的这个区域称为破碎带^[14]。由此可见断裂带是有断层核与破碎带这样二元结构的特征(图1)^[14-15]。CAINE等^[15]的研究表明，断层核起到了主要的封闭作用，而破碎带则起到了主要的输导作用。断层岩的排替压力比两侧围岩的压力高(图2)，所以断层核中的断层岩具有侧向封闭的作用^[8]。

1.1.2  断层的封闭类型及判识

断层的封闭类型取决于断层两盘岩性对接情况及断层核中断层岩的类型^[10]，岩性对接是最重要的封闭类型，无论断裂带断层核成分种类，只要油气运移盘与对盘致密岩性相对接，就认为断层侧向是封闭的。断层两盘的岩性、成岩程度和断裂变形时间共同控制断层岩分类，总体划分4种情况。

1) 在未固结或半固结阶段浅表条件下会发生断裂变形作用；纯净砂岩中主要会发生颗粒重排以及定向排列，形成解聚带。该情况的封闭性较差，渗透率为1.0×10^-3~10 μm²。剪切型涂抹作用发生在泥岩中^[16]，封闭性较好。砂岩与泥岩的混合在砂泥薄互层中时有出现。产生的断裂填充物较匀称^[11]。随着断层活动的停止，断裂填充物与两侧围岩在上覆沉积物不断增加的情况下，一同经过成岩作用，最终会导致封闭能力不断增加。而对于封闭性较差的解聚带来说，有效的封闭作用只发生在地温超过90 ℃^[17]、石英出现压溶胶结作用的情况下。

图1  砂-泥岩地层断裂带内部结构模式图

Fig. 1  Mode of internal structures in fault zone of sandstone and mudstone formation

图2  不同类型断层岩物性特征

Fig. 2  Physical properties of different types of fault rocks

2) 在中等成岩阶段(有效应力＜5 MPa)有断裂变形作用发生，脆性的纯净砂岩由于碎裂作用而形成碎裂岩，渗透率一般为1.0×10^-3~ 10 μm²，该情况的封闭能力相对较差。塑性泥岩会发生剪切型泥岩涂抹。对于膏岩和盐岩则与塑性泥岩不同，由于表现为流动变形，很少会发生剪切型泥岩涂抹。

3) 在晚成岩阶段(有效应力＞10 MPa)，在地温大于90 ℃情况下，纯净砂岩中的石英在剧烈碎裂作用下发生压溶胶结，其渗透率为1.0×10^-7~1.0×10^-5 μm²。同样，泥岩能形成剪切型泥岩涂抹。在中-高成岩阶段，硅酸盐体积分数为14%~40%的不纯净砂岩会发生断裂变形，生成层状硅酸盐-框架断层岩^[18]，这种断层岩在陆相砂泥岩地层中最为常见。通过混合作用和层状硅酸盐涂抹作用，其渗透率为1.0×10^-7~ 1.0×10^-2 μm²，该情况的封闭性较强。

4) 在抬升阶段，早期断层再活动的封闭条件在断裂变形中遭到破坏，包括泥岩和膏盐在内，成岩程度比较高的岩层抬升到地表以后，同样可生成填充断层泥的混合型断裂带^[11]。因此,从断层两盘岩性对接关系、断裂变形机制及形成的断层岩类型看封闭类型，主要有5类(图3)：对接封闭、碎裂岩封闭、层状硅酸盐-框架断层岩封闭、泥岩涂抹封闭和胶结封闭。断裂带中泥质体积分数(φ_RSG)和成岩程度决定断层岩类型，FISHER等^[19]研究表明(图4)，当断裂带φ_RSG小于15%时，断层岩为碎裂岩，由于断层泥体积分数较低，碎裂岩在多数情况下封闭能力较差，但在埋藏深、地温超过90 ℃时，石英压溶胶结作用会增强碎裂岩的封闭能力；当断裂带φ_RSG为15%~50%时，断层岩就是层状硅酸盐-框架断层岩；当断裂带φ_RSG超过50%时，断层岩就是泥岩涂抹。

1.2  断层稳定性及水力封闭机制

活动断层对油气聚集非常不利，通常在活动期断层是垂向导通的，作为流体运移的集中通道^[20-22]，因此，断层现今稳定状态对于断层相关圈闭的有效性较重要。现今的断层稳定性的评价在于明确断层岩强度与地应力状态和流体压力之间的定量关系(图5)。定义库仑破裂系数为

            (1)

式中：K_PP为库伦破裂系数，量纲为1；τ_net为断面剪应力，MPa；(S_n-P_p)为有效正应力，MPa；S_n为断面正压力，MPa；P_p为孔隙压力，MPa；μ为滑动摩擦因数。

当K_PP=0，即τ_net-μ(S_n-P_p)=0，断层处于滑动临界状态，此时的有效应力称为临界有效应力，P_p称为临界孔隙压力；K_PP＜0时，断层稳定，断层是封堵的，有效应力越大，其封堵的可能性越大；反之断层是开启的。选择用K_PP的正负值表示断层现今稳定状态，结果更直观。

2  断层封闭性定量评价

建立断层封闭性定量评价标准是为了确定断层面属性和封闭烃柱高度之间的关系，从而达到预测的目的。目前，提出了3个系列定量评价方法：1) 基于岩性对接提出的定量评价方法^[10]；2) 基于断裂带SGR预测，去定量评价断层封闭性^{[13, 23-24]}；3) 基于断层稳定性，根据应力状态去定量评价断层封闭性^[25]。这3种方法实际是从毛细管封闭和水力封闭2个角度去定量评价断层的封闭性。

2.1  基于岩性对接定量评价断层封闭性方法

无论断裂带内部结构与断层核中断层岩性质如何，当渗透性地层的断层一盘与为非渗透性地层的断层另一盘对接时，断层侧向就是封闭的^[3,26]。这种岩性对接模式在正断层、逆断层和走滑断层都是成立的，以及各种沉积环境地层也同样适用。若断层发育断层岩，则这种岩性对接模式对断层封闭就不起作用了，而是取决于断层岩。因此，对接封闭主要划分为2种类型 ^[10]：1) 没有彻底切断主力砂岩储层的规模较小的断层，此时体现为岩性对接封闭；2) 像火山岩、碳酸盐岩或是致密砂岩这样的脆性地层，可能形成不具备封闭能力的断层角砾岩，则此时断层表现为岩性对接封闭。编制圈闭范围断层的Allan图解(图6)，即可定量判断岩性对接封闭的最大烃柱高度和有效的圈闭面积。

图3  断层封闭类型及机制模式图

Fig. 3  Mode of fault seal types and mechanism

图4  断层岩类型与母岩泥质体积分数和成岩程度关系

Fig. 4  Relationship of shale volume fraction of well rock and diagenetic grade against fault rocks type

图5  断层稳定应力机制及封闭的烃柱高度

Fig. 5  Fault stability stress mechanism and hydrocarbon column height

2.2  基于断裂带φ_RSG定量评价断层封闭性方法

YIELDING等^{[23, 13]}断层与埋深的关系确立了断裂带φ_RSG与断层支撑的压力之间的定量关系为

                (2)

式中：P_AFD为地下同一深度断层面两侧上下盘的压力差，即断层面支撑的压力，Pa；φ_RSG为断裂带中泥质体积分数，%；c为常数，埋深不同该参数赋值不同，当埋深小于3.0 km时，c为0.5，当埋深为3.0~3.5 km时，c为0.25，当埋深超过3.5 km时，c为0；d为受实际地质条件影响的变量，不同盆地或同一盆地的不同区域不尽相同。获取d或标定该公式有2个途径：1) 在滚动勘探开发区块，利用断层两盘压力差资料进行标定，建立φ_RSG与其所能支撑的对大烃柱高度之间的函数关系，确定d，如北海盆地d为27^[23]；2) 在早期评价区块，没有更多的断层两盘压力差资料，只能根据油藏已知油水界面去间接标定公式。假定研究区d为一定值，根据控制油藏断层实际φ_RSG分布计算所能封闭的最大烃柱高度和油水界面，若所得结果就是实际油水界面，则设定的d为正确，因此，确立研究区φ_RSG与断层面支撑的烃柱高度关系。此定量关系，可计算任何断层圈闭所能封闭的最大烃柱高度。

断层面两侧上下盘的压力差(P_AFD)与其支撑的烃柱高度间的关系为

          (3)

式中：ρ_w为地层水密度，g/cm³；ρ_h为烃类密度，g/cm³；g为重力加速度，m/s²；H为烃柱高度，m。

油气开始渗漏时圈闭油气的浮压等于断层面支撑的压力，即式(2)和式(3)相等，断层封闭的最大烃柱高度H_Seal为

           (4)

式中：H_Seal为断层封闭的烃柱高度，m。

这种定量预测主要考虑了断移地层岩性和断距共同决定的断裂带φ_RSG及断层岩类型，也考虑了流体性质对封闭性的影响。

2.3  基于断层稳定性提出的断层封闭性定量评价方法

基于断层稳定性，断层封闭的烃柱高度取决于临界孔隙流体压力与实际孔隙流体压力的差异，即

          (5)

式中：H_Stability为断层稳定性支撑的油气柱高度，m； ΔP为临界孔隙压力与静水压力之差，MPa；g_water为水相压力梯度；g_HC为烃类压力梯度。

3  断层封闭性对圈闭含油气性影响

3.1  岩性对接封闭和断层滑动控制圈闭的含油气性

断层侧向封闭能力决定了断层圈闭聚集油气能力，即断层侧向封闭能力决定断圈封闭的烃柱高度和油水界面^[10]。但油气聚集后断层一旦活动，将导致大量油气渗漏。因此，断层侧向封闭性和稳定性共同决定圈闭的含油气性。典型实例为库车凹陷大北1圈闭，该圈闭为F1和F2盐下逆冲断裂共同控制的一个断背斜圈闭(图6，据塔里木油田，2012)，构造高点为-3 700 m，溢出点为-4 375 m，圈闭幅度为675 m，闭合面积为55.6 km²。储层为白垩系下统巴什基奇克组致密砂岩，孔隙度为0.90%~8.40%，一般为4.02%，渗透率为1.0×10^-5~2.97×10^-4 μm²，一般为6.1×10^-5 μm²。盖层为古近系库姆格列木组膏盐岩^[27]。断裂在致密砂岩中变形形成典型的断层角砾岩，因此，断层侧向封闭为岩性对接，根据主控断裂F2岩性对接关系(图7)，确定大北1圈闭气水界面为-4 196 m，而实际气水界面为-3 850 m，预测的气柱高度为496 m，比实际气柱高度多326 m。通过对F2断层压力特征分析发现，相同深度两侧压力存在差异，因此，稳定的断层其侧向是封闭的。而利用地应力及储层流体压力资料对F2断层稳定性评价得出，断层实际控圈范围内(-4 196~ -3 800 m)的断面滑动趋势极强(图8)，即现今应力状态下断层是不稳定的，对上覆泥岩盖层垂向封闭能力具有较强的破坏作用，不利于天然气的保存。

在已知的应力场中，断层面的滑动趋势取决于摩擦性质和作用于断层面的剪切应力与正应力之比，摩擦性质主要受岩石类型的控制，即

               (6)

式中：T_s为滑动趋势；τ为作用于断层面上的剪切应力，MPa；σ₀为作用于断层面上的有效正应力，MPa；P_f为孔隙流体压力，MPa。

3.2  断层岩封闭和断裂再活动控制圈闭含油气性

海拉尔—塔木察格盆地TN凹陷发育大量断圈(图9)，油气主要聚集在白垩系下统铜钵庙组(原生油藏)和南二段储层(次生油藏)中，南一段为区域性盖层。图中B圈闭为典型的断圈，为此次研究对象(图10(a))，其最大闭合等高线为-1 300 m，幅度为300 m，油水界面为-1 840 m(图10(b))，分析断层两盘岩性对接关系得出断层面φ_RSG(图10(c))。根据断层面φ_RSG确定断层岩类型为层状硅酸盐-框架断层岩。计算得圈闭中各点所支撑的烃柱高度(图10(d))，图10(e)~(g)所示为其与深度关系的散点图。断层面在对应深度下所支撑的最小烃柱高度就是外包络线上的点的值，根据木桶定律，包络线上的最小值才是断层所能封闭的最大烃柱高度。F4，F5及F6这3条断层共同约束A圈闭，计算出各断层所能支撑的烃柱高度和对应的油水界面，带入假设为16的d求出断圈整体封闭烃柱高度为214.5 m，与实际烃柱高度一致(表1)，由此可建立该盆地目的层断层封闭烃柱高度与断层面φ_RSG的相互关系，即

            (7)

图6  库车凹陷大北构造圈闭分布图

Fig. 6  Distribution of Dabei structural trap in Kuqa depression

图7  大北1圈闭F2断裂岩性对接Allan图

Fig. 7  Allan diagram of lithology juxtaposition of fault F2 in Dabei 1 trap

图8  大北1圈闭F2断裂滑动趋势预测

Fig. 8  Slide tendency prediction of fault F2 in Dabei 1 trap

图9  海拉尔—塔木察格盆地TN凹陷断圈分布及含油气性

Fig. 9  Fault traps distribution and petroliferous property of TN depression in Hailaer—Tamtsag basin

图10  TN盆地A圈闭特征及断层侧向封闭能力评价

Fig. 10  A trap character and evaluation of fault lateral sealing ability in TN basin

利用该方法计算了各断圈油水界面(图9)，基本与实际钻探结果相吻合。只有F1，F9和F19断层控制的断圈在铜钵庙组未钻遇工业油流，却在南二段钻遇工业油流。断裂演化史研究表明^[28]，是成藏期后断裂再活动，导致泥岩涂抹失去连续性(图9)，油气垂向调整的结果。

表1  假定不同d断层封闭决定的油水界面与A圈闭实际油水界面(-1 184 m)对比

Table 1  Correlation between forecasting and actual OWC (-1 184 m) from fault sealing according to different d in A trap

4  结论

1) 断层封闭机制主要是物性封闭和水力封闭，物性封闭包括3型5类：即岩性对接封闭、断层岩封闭(碎裂岩封闭、层状硅酸盐-框架断层岩封闭和泥岩涂抹封闭)和胶结封闭，水力封闭是指在遮挡物物性封闭能力极强的条件下，流体使遮挡物发生水力破裂前的封闭特性，水力封闭能力受控于水平最小主应力与岩石抗张强度。决定断层圈闭油水分布的关键是断层侧向封闭能力，但成藏期后断层活动也会导致大量油气散失和调整。

2) 针对不同封闭机制提出了3种定量评价方法：基于岩性对接封闭提出的利用Allan图解定量评价断层封闭性方法；基于断层岩封闭提出的利用SGR定量评价断层封闭性方法；基于断层稳定性提出的利用临界流体压力定量评价断层封闭性方法。

3) 对于致密储层而言，通常是岩性对接和断层稳定性决定断圈油水分布；而对非致密砂泥互层储层而言，通常是断层岩封闭和断层稳定性决定断层圈闭油水分布。

4) 库车凹陷大北1圈闭储层致密，断层侧向封闭主要依靠岩性对接，预测的烃柱高度比实际烃柱高度大，断层稳定性分析认为，大北圈闭主控断层F2易于滑动，可能会导致大量天然气散失。海拉尔—塔木察格盆地TN凹陷断裂主要为断层岩封闭，大部分圈闭预测的油水界面与实际钻探结果吻合，但3条断裂在成藏期后活动，导致泥岩涂抹失去连续性，油气被调整到区域性盖层之上的南二段地层中。

参考文献：

[1] YAN J, LUO X, WANG W, et al. An experimental study of secondary oil migration in a three-dimensional tilted porous medium[J]. AAPG Bulletin, 2012, 96(5): 773-788.

[2] FACHRI M, TVERANGER J, CARDOZO N, et al. The impact of fault envelope structure on fluid flow: a screening study using fault facies[J]. AAPG Bulletin, 2011, 95(4): 619-648.

[3] TORABI A, FOSSEN H, BRAATHEN A. Insight into petrophysical properties of deformed sandstone reservoirs[J]. AAPG Bulletin, 2013, 97(4):619-637.

[4] FAERSETH R B. Shale smear along large faults: continuity of smear and the fault seal capacity[J]. Journal of the Geological Society, 2006, 163(5): 741-751.

[5] BRANDENBURG J P, ALPAK F O, SOLUM J G, et al. A kinematic trishear model to predict deformation bands in a fault-propagation fold, East Kaibab Monocline, Utah[J]. AAPG Bulletin, 2012, 96(1): 109-132.

[6] SHIPTON Z K, EVANS J P, ROBESON K R, et al. Structural heterogeneity and permeability in faulted eolian sandstone: implications for subsurface modeling of faults[J]. AAPG Bulletin, 2002, 86(5): 863-883.

[7] 付晓飞, 许鹏, 魏长柱, 等. 张性断裂带内部结构特征及油气运移和保存研究[J]. 地学前缘, 2012, 19(6): 200-212.

FU Xiaofei, XU Peng, WEI Changzhu, et al. Internal structure of normal fault zone and hydrocarbon migration and conservation[J]. Earth Science Frontiers, 2012, 19(6): 200-212.

[8] 付晓飞, 沙威, 于丹, 等. 松辽盆地徐家围子断陷火山岩内断层侧向封闭性及与天然气成藏[J]. 地质论评, 2010, 56(1): 60-70.

FU Xiaofei, SHA Wei, YU Dan, et al. Lateral sealing of faults and gas reservoir formation in volcanic rocks in Xujiaweizi fault depression[J]. Geological Review, 2010, 56(1): 60-70.

[9] TVERANGER J, BRAATHEN A, SKAR T, et al. Centre for integrated petroleum research: research activities with emphasis on fluid flow in fault zones[J]. Norwegian Journal of Geology, 2005, 85(1/2): 63-71.

[10] BRETAN P, YIELDING G, JONES H. Using calibrated shale gouge ratio to estimate hydrocarbon column heights[J]. AAPG Bulletin, 2003, 87(3): 397-413.

[11] 孟令东，付晓飞，王雅春，等. 徐家围子断陷火山岩断层带内部结构与封闭性[J]. 石油勘探与开发, 2014, 41(2): 150-157.

MENG Lingdong, FU Xiaofei, WANG Yachun, et al. Internal structure and sealing properties of the volcanic fault zones in Xujiaweizi Fault Depression, Songliao Basin, China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2014, 41(2): 150-157.

[12] DOUGHTY P T. Clay smear seals and fault sealing potential of an exhumed growth fault, Rio Grande rift, New Mexico[J]. AAPG Bulletin, 2003, 87(3): 427-444.

[13] FAULKNER D R, JACKSON C A L, LUNN R J, et al. A review of recent developments concerning the structure, mechanics and fluid flow properties of fault zones[J]. Journal of Structural Geology, 2010, 32(11): 1557-1575.

[14] KIM Y S, PEACOCK D C P, SANDERSON D J. Fault damage zones[J]. Journal of Structural Geology, 2004, 26(3):503-517.

[15] RAATHEN A, TERANGER J, FOSSEN H, et al. Fault facies and its application to sandstone reservoirs[J]. AAPG Bulletin, 2009, 93(7): 891-917.

[16] LINDSAY N G, MURPHY F C, WALSH J J, et al. Outcrop studies of shale smears on fault surfaces[J]. The Geological Modelling of Hydrocarbon Reservoirs and Outcrop Analogues, 1993, 15(1): 113-123.

[17] FISHER Q J, CASEY M, HARRIS S D, et al. Fluid-flow properties of faults in sandstone: the importance of temperature history[J]. Geology, 2003, 31(11): 965-968.

[18] JONES R M, HILLIS R R. An integrated, quantitative approach to assessing fault-seal risk[J]. AAPG Bulletin, 2003, 87(3): 507-524.

[19] FISHER Q J, KNIPE R J. The permeability of faults within siliciclastic petroleum reservoirs of the North Sea and Norwegian Continental Shelf[J]. Marine and Petroleum Geology, 2001, 18(10): 1063-1081.

[20] Y, DIRAISON M, ORELLANA N. Fault zone geometry of a mature active normal fault: a potential high permeability channel (Pirgaki fault, Corinth rift, Greece)[J]. Tectonophysics, 2006, 426(1): 61-76.

[21] GUDMUNDSSON A, BERG S S, LYSLO K B, et al. Fracture networks and fluid transport in active fault zones[J]. Journal of Structural Geology, 2001, 23(2): 343-353.

[22] MCKIE T, JOLLEYS J, KRISTENSEN M B. Stratigraphic and structural compartmentalization of dryland fluvial reservoirs: Triassic Heron Cluster, Central North Sea[J]. Geological Society London Special Publications, 2010, 347(1): 165-198.

[23] YIELDING G, REEMAN B F, NEEDHAM D T. Quantitative fault seal prediction[J]. AAPG Bulletin, 1997, 81(6): 897-917.

[24] 吕延防, 黄劲松, 付广, 等. 砂泥岩薄互层段中断层封闭性的定量研究[J]. 石油学报, 2009, 30(6): 824-829.

L Yanfang, HUANG Jinsong, FU Guang, et al. Quantitative study on fault sealing ability in sandstone and mudstone thin interbed[J]. Acta Petrolei Sinica, 2009, 30(6): 824-829.

[25] ROBERTSON J, GOULTY N R, SWARBRICK R E. Overpressure distributions in Palaeogene reservoirs of the UK Central North Sea and implications for lateral and vertical fluid flow[J]. Petroleum Geoscience, 2013, 19(3): 223-236.

[26] MILKOV A V. Risk tables for less biased and more consistent estimation of probability of geological success (PoS) for segments with conventional oil and gas prospective resources[J]. Earth-Science Reviews, 2015, 150: 453-476.

[27] 付晓飞, 宋岩, 吕延防, 等. 塔里木盆地库车凹陷膏岩质盖层特征及与天然气保存[J]. 石油实验地质, 2006, 28(1): 25-29.

FU Xiaofei, SONG Yan, L Yanfang, et al. Rock mechanic characteristics of gypsum cover and conservation function to gas in the Kuche depression, the Tarim basin[J]. Petroleum Geology and Experiment, 2006, 28(1): 25-29.

[28] 付晓飞, 陈哲, 闫百泉, 等. 海拉尔-塔木察格盆地中部断陷带油气富集主控因素分析: 断层和盖层双控模式[J]. 中国科学：地球科学, 2013, 43(8): 1338-1351.

FU Xiaofei, CHEN Zhe, YAN Baiquan, et al. Analysis of main controlling factors for hydrocarbon accumulation in central rift zones of the Hailar-Tamtsag Basin using a fault-caprock dual control mode[J]. Science China: Earth Sciences, 2013, 43(8): 1338-1351.

(编辑  刘锦伟)

收稿日期：2015-04-13；修回日期：2015-06-20

基金项目(Foundation item)：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB723102)；国家重大科技专项(2011ZX05003-001)；国家自然科学基金资助项目(41272151)；黑龙江省普通高等学校新世纪优秀人才培养计划项目(1221-NCET-015)；中国石油科技创新基金资助项目(2012D-5006-0107)；教育部科学技术研究重点项目(212041)(Project (2012CB723102) supported by the National Basic Research Development Program(973 Program) of China; Project(2011ZX05003-001) supported by the National Science and Technology Major Program of China; Project (41272151) supported by the National Science Foundation of China; Project (1221-NCET-015) supported by the Training Plan for the New Century Excellent Talents in University of Heilongjiang; Project (2012D-5006-0107) supported by the National Science Foundation of the Innovation Fund of China National Petroleum Corporation; Project (212041) supported by the Key Project of Chinese Ministry of Education)

通信作者：付晓飞，教授，从事断裂变形、封闭性及流体运移研究；E-mail：Fuxiaofei2008@sohu.com