准噶尔盆地南缘下组合储层异常高压成因机制及演化特征

准噶尔盆地南缘喜马拉雅晚期构造挤压强烈，导致其下组合储层超压的形成和演化过程复杂。综合地层压力和实际地质资料，探讨了准噶尔盆地南缘下组合超压的测井响应特征和砂岩、泥岩的综合压实特征；结合改进的超压识别图版和声发射测定的古应力等，确认了研究区下组合储层超压的主要形成机制；结合构造应力和垂向载荷双重压实作用的数值模拟，定量分析了各超压形成机制的演化特征和对现今超压形成的贡献。结果表明，构造挤压作用是研究区下组合储层超压形成的最主要成因，其次为垂向上的不均衡压实作用及沿断裂的垂向和沿砂体的侧向超压传递作用。古近纪以来到塔西河期，垂向上的不均衡压实作用在研究区部分地区开始形成，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部深层下组合齐古组强超压形成的贡献分别为1.4%和33.3%；塔西河末期以来，持续的强烈构造挤压作用引起了研究区下组合储层压力快速增加，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部下组合齐古组强超压形成的贡献分别为65.8%和50.8%；独山子末期以来特别是第四纪，背斜的形成和断裂的开启引起下组合深层储层形成了快速的超压传递增压，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部下组合齐古组强超压形成的贡献分别为32.8%和15.9%。     

库车坳陷迪那2气田地质特征

迪那2气田位于塔里木盆地库车坳陷秋里塔格构造带东部,是上第三系吉迪克组膏盐岩塑变层之下呈串珠状分布的一系列褶皱中的一个局部构造,含气层系主要为下第三系砂岩。该构造天然气中甲烷含量86.7%～88.9%,属于湿气;有机地球化学研究证实该构造气源主要为侏罗系煤系地层。迪那2号构造成藏期晚(构造雏形形成于晚第三纪库车期,定型于第四纪)和良好封盖条件(上第三系吉迪克组巨厚的膏盐岩和泥岩是区域盖层)是迪那2大气田得以保存的根本原因。迪那2气田的异常高压是由于从更新世开始来自北部的强烈构造挤压作用而形成的。迪那2气田探明和控制天然气地质储量大于1000×108m3,凝析油地质储量超过800×104t。     

通南巴构造带异常高压气藏成因

通南巴构造带河坝场构造嘉二段、飞三段储层的压力系数多在2.0以上,为异常高压储层,异常高压主要分布在雷口坡组和嘉陵江组巨厚的膏盐岩盖层之下,封闭性能良好;断层对异常高压的分布有控制作用。由超压流体的垂向疏导作用引起的他源型超压是储层超压生成的主要机制;构造挤压产生的超压对异常压力的形成有重要贡献。生烃过程中产生的相变膨胀压力,对气层超压的形成有一定的影响,构造抬升倾向形成异常低压而不是异常高压。     

迪那2气田气藏类型研究

迪那2气田位于库车坳陷秋里塔格构造带东部,是在塔里木盆地发现的第二个地质储量上亿方的大气田,主要含气层系为下第三系。由于测试作业风险很大,获取的温度、压力资料有限,故确定气藏类型难度大。利用测试结果、测井泥岩声波趋势线、储层横向预测结果及烃类检测结果,并结合沉积储层特征等综合研究手段,研究了迪那2气田气藏的类型,认为迪那2气田是由3个气藏组成的常温超高压、低含凝析油的层状边水凝析气藏。     

里木又发现迪那1大气田

本刊讯塔里木油田部署在迪那1号构造上的迪那11井试获高产油气流,证实了迪那1气藏为常温高压高产大型气藏.迪那1气田的发现,是塔里木油田在库车坳陷继发现迪那2气田、却勒1油田之后的又一重大突破. 塔里木油田分公司对迪那11井下第三系5518～5549m井段进行试油,经用φ12.8mm油嘴求产,折合日产气116.4m3,日产油70.4m3,地层压力在110MPa以上,试油结论为高产凝析气层. 迪那11井是一口预探井,位于塔里木盆地库车坳陷秋立塔格构造带的迪那1号构造高点上,其钻探目的层为上第三系吉迪克组、下第三系和白垩系,完钻井深6051m,在钻进过程中发现多层油气显示. 经地质综合研究初步确认,迪那1气藏的圈闭面积达40.5km2,圈闭幅度425m,预测天然气地质储量为500亿m3.     

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文章对准南西部地区异常高压的表现，从钻井显示、测井响应(包括特殊测井)及试油结果作了详细描述。对异常压力的产生进行了全面分析。认为造成异常高压的原因有多种，主要原因是区内多套泥质岩造成的欠压实及构造挤压产生的压力过剩。准南西部地区超压封存箱南缘封隔板为霍玛吐前锋断层，箱体的北缘封隔板由储层中的相变致密带所构成；东起呼图壁构造，西至四棵树凹陷。在封存箱内没有烃源生成情况下，超压封存箱不利于油气的运移，必须有油源断裂才有利于次生油气藏的形成。呼图壁气田及西部的卡因迪克油藏均位于常压地层内。     

库车前陆盆地深层高效致密砂岩气藏形成条件与机理

由于深层油气勘探成本高,因此钻前预测深层致密砂岩气藏的含气性显得尤为重要。库车前陆盆地深层致密砂岩气田具有高丰度、高含气饱和度、高压、高产、稳产的特征,为高效致密砂岩气藏。在对致密砂岩气藏含气性影响因素及机理的理论分析基础上,以库车前陆盆地深层大北、克深、迪北等高效致密砂岩气田为例,通过与四川盆地、鄂尔多斯盆地典型致密砂岩气藏的对比分析,探讨了库车深层高效致密砂岩气藏的形成条件与机理。结果表明,库车前陆盆地深层高效致密砂岩气藏的形成条件可归结为超压充注、裂缝发育、"早油晚气"成藏过程和优质保存条件4个方面。其中超压充注和裂缝发育是库车前陆深层高效致密砂岩气藏形成的最主要因素;优质烃源岩条件及其造成的高源储压差和超压充注是致密砂岩形成高含气饱和度的前提条件;裂缝发育控制了致密砂岩气藏的成藏、富集与高产;早期油充注对储层润湿性的改变有利于晚期天然气的充注,而优质膏盐岩盖层保存条件则是气藏保持超压和高含气饱和度的关键。这4个方面有利因素的匹配使库车前陆盆地能够形成有别于其他盆地的高丰度、高含气饱和度和高产的致密砂岩气藏。在致密砂岩储层基质物性相差不大的情况下,源储过剩压差、裂缝发育情况、保存条件和现今地层超压情况是深层致密砂岩气勘探评价中需要考虑的最主要因素。     

库车坳陷东段走滑断裂发育特征及石油地质意义

综合应用三维和二维地震资料、钻井资料、地质露头资料、卫星照片及重磁电等信息,对塔里木盆地库车坳陷东段走滑断裂发育特征进行了研究。通过对库车坳陷东段花状构造、雁列褶皱、海豚效应等走滑断裂标志性构造样式的识别,综合其他资料系统解释了库车坳陷东段三大走滑断裂的发育位置及特征;库车东部在走滑断裂和东西向挤压断裂互相改造作用下,逐渐形成了东西分块、南北分带的网格状构造格局和断裂展布特征;在油气成藏过程中,库车坳陷东段走滑断裂的发育为迪那气田群、迪北气藏等油气藏的形成提供了有利的排烃、运移和储层改造条件。     

迪那2气田压力监测、试井解释及产能评价技术

针对迪那2气田带裂缝异常高压凝析气藏特点,开展了考虑流态、相态、温度、动能损耗和动态摩阻等因素的压力动态评价方法研究。在此基础上,进行了考虑应力敏感的试井解释和产能评价方法研究,编制了相关计算软件,初步形成了迪那2异常高压凝析气田压力评价、试井解释及产能评价技术。通过实例证明,该系列技术能通过井口压力动态监测数据求得储层物性参数等资料,为该类气藏合理、高效开发提供技术支持。     

库车坳陷古流体动力与天然气成藏特征分析

根据库车坳陷超压的成因分析结果,将其分为沉积型超压和构造挤压型超压。利用实测压力、包裹体形成压力和最大埋深时期的古压力等直接证据作为约束条件,根据所建立的流体压力演化数学模型,恢复出不同地质时期的沉积型超压;基于构造压实作用机理,评价了喜马拉雅期构造型超压的形成幅度。将二者加以叠合,获得了目的层的压力演化历史,并恢复出气势的演化历史,分析了流体动力对天然气运移、成藏的影响。研究认为,目的层在库车组沉积前处于沉积型超压阶段,而库车期以来则属沉积型超压的萎缩和构造挤压型超压的发育阶段;侏罗系烃源岩与下白垩统储层之间过剩压力的大小对比关系,形成了天然气的持续充注、早期充注晚期停滞、早期充注早期停滞等3种运移类型;不同时期的气势梯度分布表明,库车组沉积以后的侧向运移、成藏作用最为活跃;第四纪以来的构造运动促成天然气的运移、聚集强度增大,是造成天然气晚期成藏的主要原因。     

库车前陆盆地迪那2气田成藏机理及成藏年代

库车前陆盆地具有典型的双超压体系。深部超压体系的形成过程与源岩快速大量的生气作用密切有关,同时也决定了中生界源岩生成的天然气主要以水溶气形式存在。上部超压体系具有常压成藏的特点,当深部超压体系中的天然气沿断裂以混相涌流方式进入上部常压环境后,发生脱气析出并聚集成藏,其后,经构造运动进一步的挤压作用形成上部超压体系。迪那2气田是上部超压体系中的天然气成藏。在圈闭发育史及源岩生烃史分析的基础上,结合储层流体包裹体及自生矿物伊利石的K/Ar测年数据,认为迪那2气田发生过3期油气的充注,古近纪末期为液态烃注入,但遭受破坏;库车早中期为气液两相注入;库车晚期及西域早期为天然气注入,第三期是成藏的关键时期。     

柴达木盆地大风山凸起地层压力预测及成因分析

地层超压预测对油气成藏的研究具有重要意义。通过测井曲线组合、声波速度-垂向有效应力交会图、声波速度-密度交会图和超压综合分析等方法,对柴达木盆地大风山凸起各层位的超压成因进行了分析,并对压力预测方法进行了改进。研究结果表明：(1)柴达木盆地大风山凸起下油砂山组地层超压成因为不均衡压实和构造挤压作用;上干柴沟组和下干柴沟组上段超压成因为不均衡压实、构造挤压和超压传递。(2)用单一方法如平衡深度法或伊顿法均无法有效预测研究区的地层压力,基于不同超压成因机制的差异,对下油砂山组地层压力采用平衡深度法计算,对上干柴沟组和下干柴沟组上段则使用伊顿法计算,结果更准确。研究区压力计算结果与实测地层压力的误差小于7.00%,平均误差为4.30%。(3)超压的预测可为油藏描述、储量估算、安全钻井作业提供数据支持。超压是油气运移的动力,可以指示油气运移的方向,估算油气运移距离,对油气成藏的研究具有重要指导意义。     

松辽盆地扶新隆起带南部青山口组超压特征及油气地质意义

扶新隆起带南部青山口组普遍发育超压,超压与源下油气成藏关系密切。根据录井、钻测井及室内分析测试等资料,结合沉积埋藏史及生烃史,对该区青山口组超压成因、分布及控制因素进行了研究。结果表明：青山口组超压主要分布在青一段、青二段,“层控”效应明显,超压层测井响应具高声波时差、低密度、低电阻率的特征;下斜坡区超压为欠压实作用与干酪根生烃作用综合作用的结果,属二元成因型超压,而上斜坡区超压则以欠压实作用为主导,属单一成因型超压;单井压力剖面呈钟形,自上而下,压力系数与剩余压力均呈递增性变化;纵向上,青二段压力系数为1.2～1.65,剩余压力为2.5～9MPa,表现为低-中超压,青一段压力系数为1.5～1.85,剩余压力为4.5～11MPa,表现为中-高超压,超压极值分布在青一段;平面上,自长岭凹陷至扶新隆起带方向,随着埋深变浅,超压强度减弱,下斜坡区超压明显高于上斜坡区,剩余压力高值中心主要集中在R48井、R39井及R26-1井等井区;青山口组超压分布呈现较强的非均质性,这种非均质性主要受沉积埋藏速率、暗色泥岩厚度及品质、超压层埋深和断层启闭性等因素控制。超压特征研究可为扶新隆起带南部扶余油层油气成藏认识、盖层封闭性能评价等提供依据。     

异常压力与油气藏的同生关系——以库车坳陷为例

以库车坳陷克拉2气田为例，研究挤压背景异常压力与油气成藏的关系。大规模抬升早期阶段是天然气注入的主要时期，同时也是气藏压力急剧增加的时期。克拉2气藏的成藏模式总体为深大断裂沟通储集层和烃源岩层，在深部超压的驱动下油气运移至储集层成藏。储集层在成藏早期不是强超压，并且不完全封闭，可以存在流体排出过程。随着天然气替换构造圈闭中的地层水和成岩作用逐渐进行，储集层封闭性加强，气藏压力不断升高，最后形成超压气藏，气藏强超压形成于距今2Ma以来。异常高压与气藏的形成均是构造作用和保存条件演化的结果，二者本身不具备因果关系。气源断层与盖层完整的匹配是控制天然气成藏的关键因素。图4参16     

准南地区异常地层压力发育特征及形成机理

根据实测渗透层压力数据、计算的泥岩压力纵向分布、预测的不同层位异常压力分布，分析了准噶尔盆地南部砂、泥岩地层异常高压的分布特征。在综合压实曲线的对比基础上，分析了异常地层压力的成因。凹陷内渗透层异常高压非常发育，泥岩的地层压力分布既可与砂岩的实测压力相似，也可出现小于砂岩实测压力的现象，说明砂岩中的异常压力并非全由泥岩的欠压实作用引起。通过综合压实曲线的对比，可以确认不同井处的超压是否主要由压实作用引起。研究区异常压力的成因主要有压实与排水不平衡、构造挤压、高流体势承压、断层对水动力的垂向贯通，在不同地区，这4个因素所起的作用大小有所差别。概括而言，西部地区超压的成因以压实作用为主，东部则与构造挤压、断层活动导致的水动力贯通等有关。     

西湖凹陷西斜坡W构造异常高压特征及对油气成藏的影响

根据钻井、测井及分析化验资料对西湖凹陷西斜坡W构造的超压特征进行了分析,明确了超压封存箱的分布以及超压的成因,并通过超压封存箱内烃源岩热演化、储层成岩特征以及油气运聚特征的研究,总结了超压对油气成藏的影响。研究表明W构造超压封存箱主要分布在平下段,厚度为200～550 m,泥岩超压在全区广泛分布,储层超压仅分布在中块和南块,压力系数最高1.5。通过测井曲线综合分析、声波速度-密度交会图两种方法,结合地质背景确定W构造泥岩异常高压的成因主要为欠压实,也有生烃增压的贡献。储层超压主要是传递增压,有来自三潭深凹的远源超压传递。超压对油气成藏的影响主要表现为:超压抑制烃源岩干酪根热降解,拓宽生油窗;超压抑制储层压实,促进胶结作用及溶蚀作用;超压提供运移动力,超压封存箱内可以形成大型岩性油气藏。     

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。     

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。