库车坳陷DB气田白垩系砂岩胶结作用及其与构造裂缝关系

以普通薄片和铸体薄片观察与鉴定为基础,辅以岩芯精细观察、阴极发光显微镜分析、扫描电镜分析、黏土矿物X衍射分析、包裹体分析、油层物性分析等技术手段,结合区域储层地质研究成果,系统研究塔里木盆地库车坳陷DB气田白垩系巴什基奇克组砂岩储层胶结作用特征及其发育期次,并剖析其与构造裂缝的关系.结果表明,DB气田白垩系砂岩为裂缝-孔隙型特低孔-特低渗储层,构造裂缝发育是储层高产的主要因素;储层胶结作用强烈,尤其以碳酸盐胶结为主,与黏土矿物转化有明显的因果关系,共发育“6 Ma之前”、“6~5 Ma”和“3~2 Ma”三期主要的胶结作用;多期次胶结作用与该区三期构造裂缝的有效性关系密切,只有错过主要胶结作用时期的第三期(N₂末)构造裂缝才是最有效的储集空间.     

超深层砂岩粘土矿物特征及其对储层物性的定量控制作用——以库车前陆冲断带白垩系巴什基奇克组为例

库车前陆冲断带超深层储层是当前天然气勘探开发的重要领域, 具有特低孔、特低渗-低渗, 裂缝-孔隙型, 测试高产储集特征。 为揭示储层中粘土矿物的特征及其对储层演化、储层性质的控制作用, 本文以大量微观实验分析（X 衍射、扫描电镜、激光共聚焦扫描、 铸体薄片、高压压汞）为依据, 研究表明：主要的粘土矿物含量为 5%～12%, 矿物类型以伊利石、伊蒙混层为主, 其次为绿泥石, 成因以成岩早期沉积水体继承性沉淀及成岩中晚期长石质次生溶蚀产物为主;砂岩中早期沉积型粘土矿物主要富集于三角洲前缘水下河道砂体的侧缘、水道砂体的顶底面附近, 其形成粘土薄膜可有效抑制超深层储层早中成岩期硅质、长石质次生加大, 保存基质孔隙, 不同期粘土杂基也可提供大量矿物晶间微孔隙, 微孔隙度可达 1%～4%, 是天然气的主要储集空间之一;粘土矿物是降低储层渗透率的主控因素, 6%～ 9%的粘土矿物含量（尤其是伊利石及伊蒙混层）可降低超深层储层渗透率 10～100 倍, 使渗透率总体为 0.01×10 ^-3 μm ² ～0.1×10 ^-3 μm ² 。 粘土矿物含量及赋存特征：早期长期（130～23 Ma）浅 埋（< 3 000 m）期储集性能保存良好, 晚期（23 Ma 左右）深埋（> 3 000 m）期基质渗透性急剧降低, 总体致密化（< 0.1×10 ^-3 μm ² ）, 这是研究区的关键因素。 粘土矿物的特征及其分布对评价砂岩储集性质, 预测超深层天然气有利储层的分布具有重要地质意义。     

埋藏方式控制储层压实效应的定量表征——以库车坳陷白垩系砂岩储层为例

埋藏方式对于储层压实作用的制约效应非常明显,但其定性描述无法精确反映其所涵盖的诸多因素。由此引入时—深指数(TDI指数),是对储层埋藏历史中时间、温度和埋藏压力三者的综合表征,并以定量形式揭示埋藏方式的差异。以库车坳陷白垩系砂岩储层为例,探讨TDI指数对于储层粒间体积的制约效应,两者呈现明显的相关性,表明TDI指数不仅可以较好地表征储层埋藏方式的差异,也对于储层储集物性有着特殊的预测效果。     

埋藏方式控制储层压实效应的定量表征--以库车坳陷白垩系砂岩储层为例

埋藏方式对于储层压实作用的制约效应非常明显,但其定性描述无法精确反映其所涵盖的诸多因素。由此引入时—深指数（TDI指数）,是对储层埋藏历史中时间、温度和埋藏压力三者的综合表征,并以定量形式揭示埋藏方式的差异。以库车坳陷白垩系砂岩储层为例,探讨TDI指数对于储层粒间体积的制约效应,两者呈现明显的相关性,表明TDI指数不仅可以较好地表征储层埋藏方式的差异,也对于储层储集物性有着特殊的预测效果。     

库车坳陷东部侏罗系砂岩构造裂缝定量预测

塔里木盆地库车坳陷依南-吐孜地区侏罗系低孔低渗砂岩是该区主要的油气储集层,构造裂缝作为油气运移通道和 储集空间,其发育特征和分布规律是制约油气勘探开发的关键。通过对区域构造应力场演化以及裂缝充填特征的分析,认 为依南-吐孜地区侏罗系砂岩裂缝主要形成于新近纪之后。在声发射古应力测量和岩石力学参数测试的基础上,考虑研究 区地质背景、地层形态、断层分布等诸多因素,利用三维有限元法对库车坳陷新近纪以来的构造应力场进行数值模拟,并 在该地区 14 个井段裂缝面密度的约束下,预测出依南—吐孜地区侏罗系砂岩构造裂缝发育程度与分布规律。结果表明,裂 缝分布受到岩性、地层形态与断层的共同影响,下侏罗统阿合组构造裂缝最为发育,平面上依南 2 井西南区域的裂缝面密 度较大,达到 1.5 m-1 以上,而向东裂缝面密度逐渐减小。     

致密砂岩储层构造裂缝特征及地质建模——以塔里木盆地库车坳陷大北12气藏为例

以塔里木盆地库车坳陷大北12气藏为例,基于岩心、薄片、成像测井等资料表征了构造裂缝的类型与产状,分析了构造裂缝的影响因素及形成期次,分别采用随机和确定性建模方法建立了小尺度和大尺度裂缝模型,二者叠加得到总裂缝模型。结果表明：(1)在燕山运动和喜马拉雅运动近NS向的构造挤压背景下形成的大北12背斜型气藏,其目的层白垩系巴什基奇克组致密砂岩的宏观裂缝以近NS向的直立和高角度裂缝为主,剪切裂缝和张性裂缝均有发育;微观构造裂缝也可沟通基质孔隙,提高储层的连通性。(2)在岩性相同的前提下,构造裂缝密度随单层厚度增大而减小,且减小幅度也随之降低;单层平均厚度相近时,构造裂缝密度与距断层距离呈良好的负相关;细砂岩中的裂缝密度最高。(3)大北12气藏发育3期构造裂缝,其中形成于喜马拉雅中期和晚期的第2、3期有效裂缝是天然气高效富集成藏的关键因素。(4)背斜型油气藏核部的构造裂缝密度低,但张开度、渗透率高,通常具有较高的单井产能;翼部的构造裂缝密度高,但张开度和渗透率低,可采用压裂措施提高产能。该成果可为裂缝属性等效模型建立及气藏数值模拟提供数据基础,服务于气藏开发。     

库车前陆盆地第三系沉积相配置及演化研究

以塔里木盆地库车前陆坳陷第三系的重点油气储层段—下第三系库姆格列木群和苏维依组,以及上第三系吉迪克组为主要研究对象,识别出区内主要发育了扇三角洲、三角洲、湖泊和潮坪—泻湖相等沉积相类型。结合对前陆构造运动和沉积古地理的综合分析,指出了库车坳陷第三系的沉积演化特点:北部山前带以发育扇三角洲相为典型特征,南部出现正常三角洲相,中部以湖泊相占优势,且沉积和沉降中心从库姆格列木群沉积时期至吉迪克组沉积时期有由西向东迁移的特点。      

库车前陆盆地构造特征及缩短量研究：以BC95—230剖面为例

库车坳陷是一种新型的前陆盆地,其构造样式以类型Ⅱ三角带为特征,复杂构造区的层面在二维平面内可看作为一条曲线,从而可运用分形几何学方法由分数维来定量描述。运用平衡剖面技术和分形方法,以ＢＣ９５－２３０剖面为例,进行了缩短量和剖面就变计算,分析结果表明,Ｎ１底界面的分维值为１．０４９１,缩短量达３５．２６７ｋｍ,表现现５０．０５％的应变。由于受层间滑动等多种地质因素的影响,平衡剖面技术计算结果存在较大     

库车坳陷构造裂缝发育特征及分布规律

通过对野外露头和井下岩心构造裂缝的观察和描述,及其性质、产状、密度、强度、开度、充填程度和充填物等测 量要素的观测和统计,对库车前陆冲断带山前构造裂缝发育特征及分布规律进行了综合分析。该区主要发育三组近南北走 向的剪裂缝和张剪裂缝,裂缝倾角总体以大于45°的高角度缝和垂直缝为主,野外和岩心裂缝开度分别以0~5 mm和0~1mm 为主,裂缝多未充填或半充填,充填物以钙质充填为主。裂缝各参数的分布呈现出东西分段,南北分带的特点,以克拉苏 -依奇克里克构造带的裂缝密度和强度最高。具体到层位上,库车东部以下侏罗统阿合组裂缝最为发育,库车西部则以下 白垩统巴什基齐克组砂岩的裂缝密度最高。总体上,库车坳陷构造裂缝十分发育,有益于致密储层孔渗条件的改善,有利 于裂缝型油气藏的形成。     

库车坳陷K区块冲断带深层白垩系致密砂岩裂缝发育规律、控制因素与属性建模研究

针对致密砂岩气藏裂缝预测的复杂问题,本文以库车坳陷K区块为例,提出基于裂缝精细描述的属性建模方法,为该区裂缝预测提供新思路。首先基于岩心和成像测井裂缝解释模型,采用网格法获取裂缝参数,包括裂缝延伸长度(2~1850mm)、裂缝密度(平均值0.53条/米)、裂缝宽度(集中分布在0.1~0.4mm)、倾角(56°~82°)及面缝率(0.016%~0.083%)。该区影响裂缝发育的主要因素有构造、层厚以及埋深。不同构造部位裂缝发育规律不同:背斜核部发育张裂缝,其宽度和长度呈高值;翼部主要发育X剪裂缝,宽度、长度和密度都处于相对低值;近断裂附近发育高角度裂缝,密度呈高值。层厚与裂缝密度及面缝率成反比。K区目的层是深-超深埋深,随着埋深的增加,矿物脆性减弱韧性增强,超过临界点(7100m)裂缝的发育逐渐减弱。应用Petrel软件,利用裂缝精细描述数据库、构造数据和层面数据等,实现裂缝密度和面缝率模型的建立。最后,探索性的研究裂缝参数和渗透率的相关性,通过裂缝密度参数拟合渗透率模型,实现K区块的渗透率定量预测。     

前陆盆地的构造演化及其沉积、地层响应——以库车坳陷下白垩统为例

逆冲推覆构造近年来的研究表明,由于逆冲带内超压的反复积聚和释放,冲断活动表现为间歇式前展逆冲方式,且具有早期长周期低前展速率、晚期短周期高前展速率的特点,由此导致作用于前陆盆地的构造负载早期以垂向加载为主、晚期则以递进加载为主。库车坳陷下白垩统记录了一幕完整的前陆盆地构造演化过程,卡普沙良群和巴什基奇克组分别对应于逆冲期和构造宁静期,两者之间发生了地层几何形态的重大转变以及内部削截反射终止点的迁移。与早、晚期冲断活动特征对应,在前隆向前渊的斜坡带,卡普沙良群的下部和上部分别发育大套向逆冲带的前积反射和向克拉通方向的退积超覆反射。在紧邻造山带的前渊带,亚格列木组砾质粗碎屑沉积体标志着逆冲推覆的重新开始;巴西盖组三角洲体系的发育说明快速前展逆冲导致宽缓的楔顶带的形成;巴什基奇克组底部粗碎屑发育及其与巴西盖组之间沉积突变,反映为宁静期岩石圈强烈回弹的结果。最终,前陆盆地构造演化的逆冲期可细分为初始逆冲、?冲、前展逆冲、逆冲减弱—停滞等4个阶段。     

不同动力学机制共同制约下的储层压实效应特征——以塔里木盆地库车坳陷白垩系储层研究为例

在垂向压实和侧向压实的双重动力学机制叠加下, 库车坳陷白垩系碎屑岩储层展现出的压实效应, 无法用传统单一的垂向压实理论来解释.通过详实的成岩特征显微统计分析, 梳理出了垂向(埋深)压实和侧向(构造)压实分别对于研究层段的压实效应.研究层段的压实效应主要由垂向压实造成, 侧向压实造成的压实效应相对较弱; 侧向压实减孔量占总压实减孔量的比例并不与构造应力本身的大小呈明显的正比关系, 侧向构造应力施压的时间与储层垂向埋藏压实程度之间的时间配置关系、构造挤压应力的大小等因素严重制约着构造应力对于储层的侧向压实效应.     

塔里木盆地北缘库车盆地白垩系风成砂岩研究--以库车河剖面为例

库车盆地的早白垩世地层为一套干旱气候条件下的红层沉积,包括洪积扇砾岩、间歇性河流砂砾岩、风成细砂岩和粉砂岩、沙漠湖相紫红色泥岩等类型的沉积,组成一个较为典型的沙漠沉积体系。在库车河剖面,下白垩统红层中发育一些厚层至块状的“高能细砂岩和高能粉砂岩”,多为岩屑长石石英砂岩和长石岩屑石英砂岩。它们以良好的分选性和较高的结构成熟度、较细的粒度、较低的成分成熟度和大型交错层理的发育为特征,显示出较为明显的风成沉积特点。     

塔里木盆地库车坳陷西秋古隆起的形成及其演化

重力异常资料显示, 库车坳陷南缘西秋构造带深层发育有基底隆起。本文通过地震资料解释确认了西秋构造带深层古隆起的结构, 分析了古隆起的形成和演化过程。西秋构造带南侧边缘存在一条区域性基底断裂, 断裂北侧新生界下伏中生界、古生界明显减薄或地层缺失, 总体上表现为断背斜形态的古隆起构造。结合区域构造演化分析认为, 泥盆纪—石炭纪(D—C)塔里木克拉通边缘隆升、二叠纪—三叠纪(P—T)受南天山负荷影响产生的克拉通边缘压陷的构造演化过程中, 西秋构造带处于"跷跷板"式地壳升降运动的"支点"部位, 发育古隆起和基底卷入高角度断层, 晚期南天山隆升向南斜向推挤的挤压剪切应力场使古隆起边界断层复活, 基底断裂活动并在新生界之下形成冲断隆起。     

塔里木盆地库车坳陷白垩纪层序地层格架及古地理演化

白垩纪的库车坳陷是一个干旱气候条件下的内陆坳陷,其中只发育下白垩统,为一套干旱红层地层,进一步划分为亚格列木组、舒善河组、巴西盖组和巴什基奇克组。该套干旱红层,包括洪积扇砾岩、间歇性河流砂砾岩、风成砂岩和沙漠湖紫红色泥岩等沉积。这些沉积在地层记录中常以一种特别的旋回性形式产出,在不整合面及其相关面之上首先沉积的是洪积扇砾岩和间歇性河流砂砾岩所构成的冲积沉积物,向上逐渐演变为沙漠湖红色泥岩,在成湖初期或湖退期发育了滨湖相风成砂岩,它们构成了一个较为典型的沙漠沉积体系。从冲积沉积到湖泊沉积构成总体向上变细的沉积相序组合。按照地层记录的旋回性进行三级沉积层序划分,将库车坳陷下白垩统划分为5个三级沉积层序即SQ1至SQ5。下白垩统的顶和底界面均为间断时间很长的区域不整合面,由它们所限定的下白垩统本身则构成一个二级构造层序,在二级构造层序内三级沉积层序常常形成有规律的叠加形式,下部的SQ1和上部的SQ5发育较多的冲积粗碎屑物,中部SQ2至SQ4则以湖泊相沉积为主。与海相地层不同,库车坳陷白垩系中由三级层序和二级层序所代表的地层记录中的中周期和长周期旋回的主要控制因素是幕式构造沉降,沉降初期由于地形高差大而以发育冲积粗碎屑物为主,均衡沉降期则与成湖期相对应从而发育较多的细粒沙漠湖沉积。以沉积物的时间演化序列和沉积相的空间展布形式所代表的规律性入手,建立库车坳陷下白垩统的层序地层格架,在层序地层框架内,系列层序地层格架栅状图和相应的古地理图较为清晰地反映出早白垩世库车坳陷的古地理面貌,以及相应的沉积岩相古地理演变过程。     

库车坳陷东部晚白垩世古隆起及构造应力场恢复

库车坳陷东部具有丰富的油气资源,其构造变形机制与南天山造山带密切相关。综合采用露头共轭节理及白垩系残余厚度分布,分析了库车坳陷东部晚白垩世古隆起特征及构造应力场属性。吐格尔明、克孜勒努尔沟、库车河、卡普沙良河、吉迪克以及库车河西6条剖面的共轭节理分析表明,库车坳陷东部新生代构造挤压应力为NNW-SSE向,而中生代的构造挤压应力为NE-SW向。原型盆地恢复显示,库车坳陷白垩纪的沉积中心大致位于大北1井―吐北2井―克拉2井一线,且发育秋里塔格―新和―牙哈―提尔根古隆起带,白垩系原始沉积厚度总体上北厚南薄。在晚白垩世区域抬升剥蚀的构造背景下,坳陷东部受压隆升遭受剥蚀,白垩系残余厚度减薄,呈西厚东薄的趋势。位于坳陷东部的吐格尔明背斜在石炭纪―三叠纪为一个长期存在的继承性沉积古隆起,晚白垩世进一步隆升形成构造古隆起,背斜周缘的白垩系残余厚度进一步减薄。吐格尔明背斜和背斜周缘白垩系残余厚度等值线以及库北1井和库车河剖面周缘白垩系残余厚度等值线的长轴方向均为NW-SE向,进一步证实了库车坳陷东部晚白垩世的构造应力为NE-SW向。库车坳陷东部晚白垩世古隆起与构造应力场属性主要与特提斯造山带中地体增生和...     

油气盆地储层构造裂缝定量预测研究方法及其应用

构造裂缝预测研究的基本方法有岩石破裂法、主曲率法、能量法、统计学方法.针对不同类型致密油气(田)藏,可采用不同方法或多方法综合处理.以川西新场气田为例,采用统计法和岩石破裂法相结合,预测了新场晚侏罗统蓬莱镇组中、上砂层组(J3p1、J3p2)、中侏罗统沙溪庙组(J 2 s)"A"和"C"砂岩层和千佛岩组(J 2q)砂砾岩层中裂缝发育状况.结果表明,研究区大部分高产气井和产气井与预测的喜马拉稚期构造运动形成的裂缝发育区一次发育区有很好的对应关系,具有两层以上裂缝发育区的叠合区,是天然气聚集最有利区块.