塔里木盆地依南构造侏罗系低孔渗气层伤害机理分析

依南构造位于库车坳陷中部克—依构造带东段,北临北部单斜带,南接阳霞凹陷,是塔里木盆地最大的产气构造之一。储层包括下侏罗统阳霞组中部和阿合组以及中侏罗统的克孜勒努尔组中上部。目前,在阳霞组及阿合组已获得工业性天然气产能。     

库车坳陷北部构造带侏罗系阿合组构造成岩作用与储层预测

构造成岩作用是控制库车坳陷北部构造带侏罗系阿合组储层特征的重要因素,主要包括古构造应力的压实减孔作用和构造造缝两个方面。在储层特征及构造应力特征分析的基础上,通过定量分析古构造应力对北部构造带阿合组储层的压实减孔作用及构造裂缝的控制作用,对研究区阿合组的古构造应力和储层物性进行了有限元数值模拟,预测了储层有利区。研究表明,古构造应力是控制北部构造带阿合组储层物性和构造裂缝特征的重要因素。最大古构造应力与储层孔隙度呈负相关,与构造应力的压实减孔量呈幂函数正相关;最大古构造应力的方位控制了构造裂缝的优势走向,其大小控制了构造裂缝的发育程度;最大古构造应力与裂缝面密度和裂缝面孔率呈指数正相关。根据最大古构造应力与储层物性之间的交会关系,北部构造带阿合组储层可划分为孔隙型、裂缝-孔隙型和裂缝型3种类型,其中,裂缝-孔隙型又包含a型、b型、c型和d型4亚类。北部构造带巴什构造段中部黑英山—库车河一线发育裂缝-孔隙a型相对优质储层和裂缝-孔隙b型中等储层,目前尚处于勘探空白区,是北部构造带油气勘探的潜在领域,但存在一定勘探风险。     

塔里木盆地库车坳陷侏罗系阿合组与白垩系巴什基奇克组储层特征对比与勘探开发启示

塔里木盆地库车坳陷北部构造带和克拉苏构造带处于同一区域构造背景,发育相似的石油地质条件,含气目的层系分别为侏罗系阿合组和白垩系巴什基奇克组,储层特征是造成勘探开发效果差异的重要因素.系统开展阿合组与巴什基奇克组储层特征对比,对2个构造带的勘探开发均具有重要启示意义.利用岩心、薄片和成像测井等资料,从储层沉积背景、储层基...     

库车坳陷下侏罗统碱性成岩环境对储集物性的影响

煤系地层的成岩演化一般都会导致酸性成岩环境,但是对库车坳陷东部吐格尔明背斜构造带内下侏罗统阿合组粗碎屑岩中普遍存在的石英和方沸石溶蚀现象的研究表明,阿合组粗碎屑岩在成岩演化的早期阶段经历过由酸性向较强的碱性成岩环境过渡的过程,碱性环境下的钙质胶结物占据了碎屑颗粒之间的原生孔隙并提高了岩石的抗压实能力。后期的风化淋滤使钙质胶结物被溶解,从而使原生孔隙释放出来,导致该地区阿合组储集岩的物性普遍较好。因此,成岩阶段的碱性环境对阿合组碎屑岩储集层物性的后期改善具有重要作用。     

塔里木盆地库车坳陷北部构造带中东段中下侏罗统砂体特征及油气勘探意义

塔里木盆地库车坳陷北部构造带侏罗系是“十三五”油气勘探的重点接替领域,根据全国第四次资源评价,该带具有5.65×10⁸t油气当量的资源量,但资源探明程度只有3.7%。为明确中下侏罗统的勘探方向、有利区带和圈闭类型,开展了基于露头、钻井及测井资料的沉积微相及砂体构型研究。明确了中下侏罗统发育宽缓湖盆湖侵背景下的辫状河三角洲平原—前缘—滨浅湖沉积体系,其中阿合组沉积辫状河三角洲上平原大型辫状河道巨厚砂体,阳霞组、克孜勒努尔组沉积辫状河三角洲下平原—前缘中小型河道中薄层砂体。建立了3种有利成藏的砂体建筑模型,提出了阿合组辫状河三角洲平原上河道垂向加积砂体是构造油气藏勘探领域;阳霞组辫状河三角洲平原下河道横向叠瓦状砂体和克孜勒努尔组前缘水道侧积透镜状砂体是构造—岩性、岩性油气藏勘探领域。吐格尔明背斜东、北及西翼部克孜勒努尔组和阳霞组构造—岩性油气藏最有利,优选了构造翼部有利面积700km²。迪北斜坡带平台区构造油气藏最有利,阿合组储层孔隙度平均为5.6%,渗透率平均为0.75×10^-3μm²,有利面积可达750km²。为北部构造带中东段中下侏罗统优选有利方向和油气圈闭勘探类型提供了可靠证据。     

塔里木盆地库车坳陷北部构造带侏罗系阿合组储层特征及控制因素

塔里木盆地库车坳陷北部构造带具有巨大的油气勘探潜力,但储层物性平面差异性显著,控制因素不明确,制约了优质储层的预测。综合露头、岩心、薄片及成像测井资料,对库车坳陷北部构造带下侏罗统阿合组的储层特征进行了描述,分析了储层裂缝特征及形成期次,探讨了沉积、成岩和构造应力对储层的控制作用,明确了储层特征平面差异性的主控因素。结果表明:阿合组以灰白色中砂岩、粗砂岩和薄层砾岩为主,砂岩主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩;储集空间在露头区以粒内溶孔、裂缝和原生粒间孔为主,在井下以微孔隙和粒内溶孔为主;储层物性在平面上具有显著差异性。阿合组主要发育直立和高角度的剪切裂缝,充填程度较低;微观裂缝在露头区以粒缘缝为主,在井下以粒内缝为主;发育3期裂缝,形成于喜马拉雅晚期的裂缝有效性最好。沉积作用主控阿合组储层基质物性,压实作用是主要的减孔作用,溶蚀作用是主要的增孔作用,但都并非储层特征平面差异性的主导因素;古构造挤压应力具有减孔降渗和造缝增渗的双重效应,控制了阿合组储层特征的平面差异性。     

库车坳陷北部迪北段致密油气来源与勘探方向

致密油气为库车坳陷北部构造带迪北段重要勘探领域,但整体勘探程度较低。为了研究迪北段致密油气来源,落实勘探潜力,在不同层系烃源岩地球化学特征分析基础上,通过油气源对比指出下侏罗统阿合组致密储层内油气均以上三叠统烃源岩贡献为主。利用阿合组烃类流体包裹体均一温度测试结果和单井热史、埋藏史的分析,确定阿合组油气具有3期充注特征;结合迪北段油气成藏过程动态演化分析,认为迪北段油气具有早油晚气的特点,进而建立早期和晚期油气成藏模式,明确烃源岩有效排气强度和致密储层裂缝发育程度共同控制致密气藏的分布,并预测阿合组致密气藏勘探有利区位于迪北边缘。     

库车坳陷北部阿合组致密砂岩储层特征及主控因素

为揭示库车坳陷下侏罗统致密砂岩储层微孔隙的成因和分布规律,通过薄片分析、扫描电镜、X射线衍射、微米CT扫描、激光共聚焦显微观察等观测手段研究北部构造带内阿合组储层特征。结果表明：微孔隙赋存于塑性矿物,其在平面和垂向上的发育明显受层段压实效应制约,构造应力、埋藏深度均是影响平面压实效应的主要因素,泥质含量是影响垂向压实效应的主要因素。阿合组致密砂岩的微孔隙由黏土矿物晶间微孔隙和杂基微弱溶蚀形成的微孔隙组成。受泥质含量、埋藏深度和构造应力的控制,微孔隙主要发育在泥质含量较低的阿合组二段,分布在埋深浅、构造应力较小的依南4井区。这对形成深部致密气藏具有重要意义。     

构造挤压对碎屑岩储层破坏程度的定量表征——以库车坳陷依奇克里克构造带侏罗系阿合组为例

库车坳陷依奇克里克构造带侏罗系阿合组沿东西方向埋深相差小于1 km,但储层物性、孔隙结构差异大。储层平均孔隙度相差3倍,渗透率至少相差一个数量级。自西向东,微孔隙有逐渐减少的趋势,粒间孔逐渐增加。研究区内构造应力对储层有重要的影响。通过自西向东选取迪北102井、依南5井、吐孜4井和吐东2井阿合组粗粒长石岩屑砂岩样品开展分析,探讨了一种既考虑岩石表观体积变化、又考虑杂基体积变化的模型来定量分析压实作用对储层的破坏程度。结合埋藏史分析和平衡剖面恢复,用深时指数和伸缩率参数开展回归分析,区分出横向挤压和垂向压实对储层的破坏程度,比较了构造挤压作用对储层孔隙空间的贡献率。研究结果表明：依奇克里克构造带自西向东阿合组储层的压实减孔率逐渐减小;构造挤压减孔在压实减孔中占比呈两侧高、中部低;构造裂缝对储层的改善程度远远小于构造挤压对储层的破坏程度。     

构造挤压对碎屑岩储层破坏程度的定量表征——以库车坳陷依奇克里克构造带侏罗系阿合组为例

库车坳陷依奇克里克构造带侏罗系阿合组沿东西方向埋深相差小于1 km，但储层物性、孔隙结构差异大。储层平均孔隙度相差3倍，渗透率至少相差一个数量级。自西向东，微孔隙有逐渐减少的趋势，粒间孔逐渐增加。研究区内构造应力对储层有重要的影响。通过自西向东选取迪北102井、依南5井、吐孜4井和吐东2井阿合组粗粒长石岩屑砂岩样品开展分析，探讨了一种既考虑岩石表观体积变化、又考虑杂基体积变化的模型来定量分析压实作用对储层的破坏程度。结合埋藏史分析和平衡剖面恢复，用深时指数和伸缩率参数开展回归分析，区分出横向挤压和垂向压实对储层的破坏程度，比较了构造挤压作用对储层孔隙空间的贡献率。研究结果表明：依奇克里克构造带自西向东阿合组储层的压实减孔率逐渐减小；构造挤压减孔在压实减孔中占比呈两侧高、中部低；构造裂缝对储层的改善程度远远小于构造挤压对储层的破坏程度。     

库车前陆盆地下侏罗统成岩作用

下侏罗统阳霞组和阿合组为库车前陆区的主要储层之一，为了证明成岩作用是控制储层发育的主要因素，文章通过野外露头及普通薄片、铸体薄片、扫描电镜和阴极发光等微观特征的研究，分析认为对储层影响较大的成岩作用是压实作用、溶蚀作用、胶结作用和破裂作用，其中压实作用是原生粒间孔隙的主要破坏者，溶蚀作用是储集空间的主要生产者。该储层主要发育4类成岩相：破裂--溶蚀相、溶蚀相、压实--溶蚀相和压实相，其中破裂--溶蚀相区的储层最有利，主要分布于吐格尔明及明南地区；而压实相区为非储层区，主要分布于依奇克里克构造带的西侧和吐孜洛克构造带南部。     

库车坳陷东部迪北地区侏罗系阿合组致密砂岩气勘探重大突破及地质意义

库车坳陷东部迪北地区下侏罗统阿合组致密气资源潜力巨大,是塔里木盆地天然气增储上产的重要接替领域。受制于地质条件复杂,该地区的油气富集规律认识不清、储层甜点预测难度大,制约了致密气的有效勘探与开发。基于构造演化、烃源岩、沉积储层、生-储-盖组合及勘探实践的系统分析,探讨了阿合组天然气成藏新模式。迪北地区发育多条4级高角度逆冲断裂,其中Ⅲ、Ⅳ级断裂的伴生裂缝发育,构造整体表现为自南向北阶梯式抬升,局部发育断背斜和断鼻构造,主要形成于中新世-第四纪逆冲推覆期;阿合组储层以辫状河三角洲平原亚相辫状河道巨厚层状(含砾)粗砂岩为主,多尺度、多成因的微裂缝可有效沟通微孔隙和长石粒内溶孔等储集空间,有利于规模储层甜点的发育。阿合组致密气藏的生-储-盖组合表现为"三明治"式,其中,三叠系暗色泥岩和煤层是致密气藏的主力烃源岩。阿合组致密气成藏演化具有"先致密后成藏"的特征,早期注入油、减孔致密,喜马拉雅晚期(18~1 Ma)断裂和构造缝发育,利于天然气沿断裂-裂缝带充注成藏。迪北5井采用常规钻井工程和常规压裂工艺实现了阿合组超深层致密油气效益勘探突破,证实了迪北地区整体含气,以烃源岩发育区、优势储层分布区、Ⅲ-Ⅳ级断裂-裂缝带的油气最为富集。重新刻画了效益勘探有利区的面积为1 030 km²、天然气资源量为7 210×10⁸m³、石油资源量为3 090×10⁴t。     

塔里木盆地库车坳陷侏罗系阿合组致密气藏特征与勘探潜力

塔里木盆地库车坳陷天然气勘探以克拉苏地区的白垩系常规天然气为主,而针对非常规油气研究相对较少,虽然发现多个油气藏,受油气富集规律认识不清等因素影响,尚未开展规模开发。文章以库车坳陷北部构造带迪北气藏为解剖对象,分析了构造断裂特征、气藏流体特征、储层条件等,阐述迪北侏罗系阿合组致密气藏基本特征与油气富集控制因素。迪北气藏发育"三明治"式生储盖组合,顶底板为有效烃源岩夹持厚砂岩储层结构,有效储层与断裂—裂缝合理配置形成地质甜点,控制油气富集与单井产量。在迪北气藏解剖基础上,结合区域烃源岩、规模储层、构造特征等,提出库车坳陷侏罗系阿合组致密气具备形成万亿立方米储量规模的地质条件,是未来致密气勘探现实领域。     

依南构造下侏罗统储层影响因素分析

依南构造下侏罗统阿合组和阳霞组为前陆盆地辫状河 -辫状河三角洲沉积 ,储层原始物性受沉积相带的控制并受沉积物分选性影响 ;储层现今孔隙度受地层流体压力的控制 ,孔隙度和地层流体压力系数呈倒数负相关关系。由于依南构造带下侏罗统异常高压形成于晚成岩作用的生烃作用和构造隆升 ,因此对地层压实的影响不大。晚成岩作用阶段 ,长石伊利石化伴随石英的沉淀 ,固体体积增加 ,同时长石伊利石化使粗粒细化 ,增加了地层的可压缩性 ,进一步降低了储层的物性。     

库车坳陷迪北致密砂岩气藏特征

迪北气藏位于库车坳陷东部迪北斜坡带中段,产层主要为侏罗系阿合组,次为阳霞组。该气藏储集层连片,源储紧贴呈“三明治”式叠置,有利于油气大面积高效率聚集;持续生排烃、持续强充注,有利于油气高丰度聚集;晚期调整、构造翘倾,导致气藏类型多样化,总体具有致密砂岩气藏特征。从烃源岩、储盖组合和构造等条件分析,库车坳陷东部侏罗系具有形成大面积致密砂岩气藏的地质条件,勘探潜力巨大。     

依南构造下侏罗统储层影响因素分析

依南构造下侏罗统阿合组和阳霞组为前陆盆地辫状河-辫状河三角洲沉积，储层原始物性受沉积相带的控制并受沉积物分选性影响；储层现今孔隙度受地层流体压力的控制，孔隙度和地层流体压力系数呈倒数负相关关系。由于依南构造带下侏罗统异常高压形成于晚成岩作用的生烃作用和构造隆升，因此对地层压实的影响不大。晚成岩作用阶段，长石伊利石化伴随石英的沉淀，固体体积增加，同时长石伊利石化使粗粒细化，增加了地层的可压缩性，进一步降低了储层的物性。     

克依构造带气藏储层特征及伤害因素分析

克依构造带是塔里木盆地最大的储气构造。由于对储层特征及储层潜在伤害的因素认识不足,导致工艺措施不当对储层造成伤害,从而影响气井产能。通过岩心分析测试和室内试验评价,对克依构造带储层特征作了分析研究,并对储层潜在伤害因素进行了简要分析,提出了相应的储层保护措施。研究表明,克依构造带气藏储层属于碎屑岩、中—小孔—微孔、中—低渗、中—细短喉道,具有强层内和平面非均质性的气藏。对于不同区块、不同层位的储层应采取不同的储层保护措施。对于克拉苏区块巴什基奇克组应防止固相颗粒侵入、液相侵入和各种敏感性伤害;对于大北、吐北和吐孜区块的浅层气藏应注意各种敏感性伤害、水锁和固相颗粒及液相的侵入;对于依奇克里克构造带阳霞组和阿合组主要应防止储层的水锁伤害和自吸水,同时注意各种敏感性伤害,储层段如果发育各种成因的裂缝,在高比重泥浆条件下要防止压裂式井漏。     

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根据岩心、测井和露头区资料，对塔里木盆地库车坳陷储层裂缝的分布特征进行了综合分析，并利用数值模拟方法，对白垩系储层裂缝的发育规律进行了预测。该区主要发育有北西向、北东向和近南北向中高角度构造裂缝。纵向上，以三叠系、下侏罗统阿合组、下白垩统巴什基其克组和古近系库姆格列木群裂缝发育，裂缝的发育程度受岩性和层厚控制。在平面上，下白垩统裂缝发育区主要分布在克拉苏—依奇克里克构造带，古近系裂缝发育区主要分布在克拉苏—大北一带，在依南构造带，三叠系、中下侏罗统和新近系吉迪克组裂缝也比较发育。     

库车阿合组致密碎屑岩储层速敏效应形成机理及其差异因素分析

基于目前石油天然气行业标准SY/T 5358—2010对致密砂岩储层流速敏感性的评价中的损害率和临界流速这两项指标,无法深入表征不同类型储层间的流速敏感性平面差异性问题,结合铸体薄片、X衍射测试分析、扫描电镜和CT扫描等测试,分别从岩性、物性和孔喉等方面,对塔里木盆地库车北部构造带侏罗系阿合组致密碎屑岩速敏的致敏机理进行对比分析,从孔喉特征、微粒运移和岩矿含量等角度,深入剖析不同流速敏感性成因;对速敏较强的中部YN井区采用加入颗粒保护剂的措施,降速敏损害效果显著。     

塔里木盆地库车坳陷北部构造带地质特征与勘探潜力

库车坳陷北部构造带是塔里木盆地油气增储上产的重要领域。利用最新的露头、钻井等资料,结合前人的研究成果,通过系统梳理和总结库车坳陷北部构造带的基础地质特征和石油地质条件,分析油气成藏模式和勘探潜力,并与邻区克拉苏构造带进行类比,明确了目前勘探需要解决的关键问题。结果表明,库车坳陷北部构造带的主要含油气层系为下侏罗统阿合组辫状河三角洲平原沉积、下侏罗统阳霞组—中侏罗统克孜勒努尔组辫状河三角洲下平原、三角洲前缘和滨、浅湖沉积;巴什构造段和迪北—吐孜构造段分别发育复杂和简单的基底卷入冲断构造,吐格尔明构造段发育古隆起背景下的基底卷入背斜;新近系库车组沉积期—第四纪为构造定型期;烃源岩主要为三叠系—侏罗系湖相泥岩和煤系地层,中—下侏罗统储层为裂缝性致密砂岩储层;发育3套主要的生-储-盖组合,"源、储、盖"紧邻的组合模式是形成致密砂岩气藏的有利条件;发育3类油气藏,构造-岩性油气藏主要分布在吐格尔明背斜及周缘地区,裂缝性连续型致密砂岩凝析气藏主要分布在迪北—吐孜地区,构造型致密砂岩油气藏主要分布在巴什构造段,均具有"先致密后成藏"的特点。库车坳陷北部构造带整体具备形成规模连片油气藏的潜力,新发现油气圈闭22个,总面积为240 km²,预测石油资源量为3 200×10⁴t、天然气资源量为3 500×10⁸m³,随着全区三维地震部署的实施,有望发现更多圈闭。库车坳陷北部构造带与克拉苏构造带一样,具备形成大—中型油气田的地质基础。对于库车坳陷北部构造带的油气勘探,需要在油气保存条件、构造精细建模、储层成因机制、钻完井与储层改造工艺优化方面开展进一步的系统研究;勘探层位应以中—下侏罗统为主,兼顾浅层、深层多目的层系,拓宽油气勘探领域。