断层封闭性的差异及演化历史
吕艳芳等(1996)认为断层在空间、时间和封闭能力上都有不同程度的封闭性。只有正确认识断层封闭性的差异，才能对所研究断层的封闭性特征做出正确的评价。
1.4.3.1.1之间断层封闭能力的差异
当目标盘的储层与对面盘的渗透层对接时，断层在横向上是绝对封闭的。当裂缝面存在明显的张开裂缝时，油气沿裂缝渗流比在油藏中容易得多，断层在垂直方向上是绝对张开的。除了以上两种极端状态，大多数情况下，两者之间还有一种状态。例如，与目标盘相邻的储层不是不渗透层，而是另一个时代的储层，其渗透率比目标盘储层相对较差；断裂带的裂缝不是张开的，而是处于微裂缝状态，油气在一定压力下可以沿微裂缝运移。在这种情况下，既不能说断层是开的，也不能说断层是闭的。因此，所谓断层封闭性的实际含义是指断层封闭的程度。它包括断层的完全闭合和打开以及它们之间的过渡状态。这条断层的封闭程度可以用能封闭的油气高度来表示。
多信息断层封闭性综合评价系统的研究与应用
式中:H——断层能封闭的临界油(气)柱高度，m；
g——重力常数；
ρw和ρn——水和油(气)的密度，分别为g/cm3；
PB和PR——分别为储层和屏蔽体的驱替压力，Pa。
从上式可以看出，当烃水密度差一定时，断层的封闭程度取决于储层与屏蔽体之间的排替压差。这里的屏蔽系统指的是对面盘岩中的断层充填、断层充填或储层上方的盖层。当PR > Pb时，断层完全张开，充当油气运移的通道。当PR < PB时，断层能屏蔽油气。Pb和PR的差值越大，断层的屏蔽能力越强，可以封闭的烃柱高度越大。当圈闭内聚集的烃柱高度达到断层所能封闭的最大高度时，由于烃柱产生的浮力大于遮挡体的排替压力，油气突破遮挡体运移，直至烃柱高度下降到遮挡体所能封闭的高度。
1.4.3.1.2空间断层封闭性差异
(1)同一断层在空间不同位置的封闭性是不同的。
1)由于断层两侧地层的不协调弯曲或走向断层距离的变化，断层两侧的岩性会沿走向发生变化，从而导致断层侧向封闭性的差异(图1.53)。
2)断层充填是一种常见的地质现象。同一断层的不同部位，由于断层位移地层的岩性不同，断层充填物的性质不同，分布不均匀。断层泥在以泥为主的断层充填部分能起到良好的侧向封闭作用；在砂质断层充填位置，断层充填不仅在横向上不能封闭，而且为油气沿断层纵向运移创造了通道条件。
3)断层面本身不是理想平面，而是凹凸不平的表面。在同一深度，剖面倾角越慢，剖面上的正压力越大，断层封闭性越好；对于相同倾角的断层，深埋断层封闭性好，浅埋断层封闭性差。
4)同一条断层可能沿其走向切过不同的沉积相区，在剖面上切过不同的沉积相层位。由于不同沉积相的砂地比不同，砂地比低的部位断层封闭性好，砂地比高的部位断层封闭性差。
图1.53弯曲地层剖面图(根据吕艳芳等，1996)
(2)同一断层在空间不同位置的封闭类型不同。
油气能否保存取决于三个因素:一是储层上方盖层中的断层裂缝是否闭合，如果有断层充填，盖层中的断层充填是否具有阻止烃类通过盖层运移的能力；二是对面盘地层是否比目的盘储层有更高的排替压力；第三，如果两对相对的地层为渗透层，目的层油气能否通过剖面横向运移，主要取决于是否有断层充填。如果断层充填体的渗透率优于相对的两套地层，则断层充填体不起到屏蔽作用，油气可以通过断层运移，否则，油气会被断层充填体阻隔。如果相对的地层和断层充填物具有封堵能力，可以共同侧向封堵油气。
基于以上三个方面，断层封闭机制可相应分为三种类型。第一种是竖封，也可以叫顶封。第二种是对接密封；第三种是裂缝充填封闭。
由于断层空间中不同位置的两个相对板块岩性不同，断层充填物分布不均匀，剖面裂缝的紧密程度不同，所以各处断层的封闭类型也不同。
断层封堵时间差1.4.3.1.3
断层的封闭性是相对于一定时期而言的。同一断层可以表现为某一时期开启，另一时期封闭。断层的封闭性和开启性随着断层发育的演化而变化。
对于对接封闭断层来说，断层的每一次运动都会改变岩性两板块的相对状态，相对状态的每一次变化必然导致断层侧向封闭性的变化。
对于断层充填的封闭断层，当断层埋藏较浅时，断层充填物的塑性使其具有一定的封闭能力。当断层埋藏较深时，由于成岩作用的增加、断层填充物脆性和塑性的增加以及断层的轻微活动，裂缝填充物会发生破裂而产生裂缝，从而导致封闭能力的丧失。
对于顶部封闭的断层，断层在活动过程中必然会产生裂缝。此时，断层起着油气的通道作用。在断层相对静止期，随着断层被掩埋，断面压力增大，在一定条件下，断面裂隙会逐渐愈合形成封闭，或者地层水进入断层后碳酸钙沉淀，形成钙质充填使断层形成封闭。研究表明，封闭断层在地质历史上曾被开启过，开启时间主要发生在断层活动阶段。
1.4.3.2断层封闭演化史
在地质历史中，断层的开合演化直接控制着油气流体的运移和聚集。以往对断层封闭性的研究很多，但对断层封闭性演化史的研究相对较少。事实上，只有正确认识断层封闭演化史，结合生排烃史、构造发育史和流体势史的恢复，才能重塑油气运聚的全过程，揭示油气分布规律，更好地指导油气勘探开发。
1.4.3.2.1断层的周期性活动及封闭演化史
由于构造运动的幕式旋回，断层是周期性活动的，这就决定了断层的形成和发育时期由多个活动期和静止期组成。在断层发育的静止期和活跃期，其封闭性和对油气的控制作用明显不同。
一般来说，在断层发育的整个地质历史中，相对静止期往往较长，活动期较短。但无论多短，即使瞬间终结，也会产生断层和裂缝，必然成为油气运移的垂直通道。因此，大多数专家认为断层主要是在活动期张开的，主要是垂直张开的形式。但值得一提的是，活动期的断层并不是到处都是敞开的，缓坡段和陡坡段不同性质和几何形态的断层，其封闭性理论上还是有差异的。在静态时期垂直打开的断层在地质历史发展过程中总是打开的。目前封闭断层在地质历史上肯定是打开过的。由于断层活动往往伴随着区域构造事件，断层开启时间主要是断层形成期(活动期)和其后经历的区域构造运动期。
可以看出，断层活动期任何应力状态形成的断层垂向开口，在断层停止运动、相对静止时会减弱，在泥土比高、泥岩成岩程度不太高的井段可能转为闭合。
1.4.3.2.2断层封闭演化史
基本思路是以地质历史的某些时期为时间界面，分析确定不同地质时期影响断层封闭性的主要因素，根据不同的古地质条件，采用不同的评价方法，综合评价不同时期断层的封闭性和开启性。恢复方法和步骤主要包括以下几个方面:
1)恢复地层的沉积埋藏史，确定不同时期目的层段的古埋藏深度。
2)根据研究区不同埋深泥质岩的成岩程度，确定变形强度。
3)恢复断层的演化历史，确定不同时期断层的古落差。
4)绘制古断面的断面图(艾伦图)。
5)根据断层面古埋深和倾角，计算古剖面压力，分析断层古垂向封闭性，编制不同地质历史时期目标层段断层垂向封闭性演化历史恢复图。
6)计算不同地质时期各研究层段的砂地比，判断断层上两套砂泥层的对立情况。
7)根据断层两相对岩层在不同地质时期的沉积相和岩性组合，采用断层两砂泥岩对接的概率模拟方法，评价断层在地质历史时期的侧向封闭性。
8)确定各地质时期的主应力方向，分析古断裂的分布与主应力方向的关系。
9)确定研究区间内断层的同生或非同生性质，计算断层生长指数，确定断层的活动期和活动强度。