库车坳陷克拉苏构造带白垩系储集层多期溶蚀物理模拟

含油气盆地深层—超深层储集层孔隙成因及保存机理争议较大,以塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带超深层白垩系巴什基奇克组为例对此进行探讨。利用高温高压溶蚀模拟研究区储集层所经历的三种成岩环境下地层流体的溶蚀特征,结果表明,早成岩表生期饱和CO_2大气淡水溶蚀作用显著,易于溶蚀长石质及碳酸盐类矿物,石英矿物相对难溶;早成岩浅—中埋藏期咸化环境碱性溶蚀作用次之,石英、钾长石及钠长石均发生不同程度的溶蚀;中成岩深埋藏期少量有机酸溶蚀作用较弱,主要表现为沿缝网溶扩、石膏溶解和方解石沉淀。总体以前两期溶蚀作用为主,现今储集层残余粒间孔及粒内溶孔面孔率为2%～4%,占储集层总孔隙度的50%～80%.对于埋深超过5 500 m的储集层,溶蚀作用的实验模拟较合理地解释了溶蚀孔隙成因,有助于全面认识克拉苏构造带超深层优质储集层的成因,为西部盆地前陆冲断带深层—超深层多期构造运动下储集层研究提供依据。     

储层构造动力成岩作用理论技术新进展与超深层油气勘探地质意义

深层—超深层已经成为国内外油气资源发展的最重要领域之一,资源潜力巨大。以构造活动为驱动力的构造动力成岩作用与储层的成因机理有着密切关系,控制着储层的形成、演化和空间分布。通过综述近十余年的主要研究进展,明确了储层构造动力成岩作用的概念和内涵,剖析了当前和未来研究的关键点及其对超深层油气的地质意义。储层构造动力成岩作用是沉积岩层在从松散沉积物到固结形成沉积岩石直至遭受浅变质前的过程中所发生的构造活动与成岩作用的耦合,主要研究沉积物沉积以后构造变形与沉积物的物理、化学变化的相互作用关系,其关键驱动力是构造作用（包括挤压、伸展和走滑）,可以发生在弱成岩—固结成岩和构造抬升-剥露的各个时期。储层构造动力成岩作用研究的关键在于厘清3个关系：构造成岩作用与储层致密化、裂缝化的量化关系;构造成岩作用与流体-岩石相互作用的耦合关系;构造成岩作用与储层断层带、裂缝带的时空关系。储层构造动力成岩作用在多学科交叉、多方法融合和多领域应用的基础上逐步形成了新的地质理论体系和技术方法系列,可为认识超深层碳酸盐岩储层、低孔裂缝型砂岩储层、规模优质砂岩储层、非常规储层的形成机理提供地质理论基础,还可为复杂储层质量评价预测、天然裂缝及其有效性评价提供有效途径和技术方法。     

7000 m以深优质砂岩储层的特征、成因机制及油气勘探意义——以库车坳陷下白垩统巴什基奇克组为例

超深层碎屑岩储层物性一般极差,单井油气产能低,但塔里木盆地库车坳陷新近钻探的博孜9井却在7 600 m以深的下白垩统巴什基奇克组仍然钻遇了优质厚层储层,并获得了高产工业气流。为了揭示该储层的特征和成因、降低超深层油气勘探的风险,基于岩心、测井和实验分析等资料,结合区域温压条件和储层埋藏演化史,探讨了巴什基奇克组储层的特征、形成机制及其油气勘探意义。研究结果表明:①该区巴什基奇克组超深层储层岩石类型为中、细粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,颗粒呈点—线接触,储集空间以原生粒间孔为主,现今仍处于中成岩演化阶段;②与其他超深层裂缝性低孔砂岩储层不同,该套超深层储层为孔隙型储层,孔隙度介于4%～13%,渗透率介于0.1～50.0 mD,孔渗相关性较好;③巴什基奇克组沉积期广泛发育三角洲前缘厚层砂体,中、细砂岩占比超过85%,颗粒抗压能力强,此后储层经历了早—中期长时间浅埋藏,晚期快速深埋,埋藏压实效应较弱,晚期上覆古近系巨厚膏盐岩层受冲断挤压形成顶蓬构造,进一步抑制垂向压实,同时研究区远离造山带和构造转换带,侧向挤压应力弱,原生粒间孔得以大量保存。结论认为:粗岩性、弱压实和低构造应力是该套超深层优质储层发育的关键;7 000 m以深规模有效储层的发育为库车坳陷天然气高丰度富集和万亿立方米储量规模提供了有利的物质条件,油气勘探潜力巨大。     

裂缝发育对超深层致密砂岩储层的改造作用——以塔里木盆地库车坳陷克深气田为例

塔里木盆地库车坳陷是“西气东输”的主力气源地之一,克深气田区白垩系巴什基奇克组是库车山前的主力产气层段,埋深超过6 000 m,储层基质渗透率低,普遍小于0.1×10^-3 μm²。裂缝发育可以显著改善储层渗透率,分析、量化裂缝发育特征,预测裂缝渗透率空间分布规律是该区天然气开发的关键问题。利用钻井取心、FMI成像、碳氧同位素年代学分析与露头区全息激光扫描裂缝建模,结合CT扫描定量分析、扫描电镜、阴极发光、激光共聚焦显微镜、高压压汞以及电子探针显微镜等实验分析方法,从静态定性到动态定量分析了裂缝发育对该区储层储集性的改造作用。克深气田构造裂缝以半充填剪切缝为主,有效开启度为0.2～1.5 mm。主要发育3期构造裂缝,不同期次裂缝受控于构造应力,以不同的排列方式分布在不同构造位置。裂缝孔隙度整体小于0.1%,但可提升储层渗透率1～3个数量级,纵向上不整合面下方150 m以内发育裂缝改造的高渗流储层。早期和中期裂缝成为致密储层成岩胶结的通道,不利于连通孔喉的保存;晚期裂缝发育伴随油气充注期,对储层基质孔喉有溶蚀扩大的改造作用;微裂缝对储层孔喉沟通具有一定的选择性及局限性,仅沟通其开度10~100倍范围内的孔喉。总之,晚期形成的裂缝网络为储层的高渗流区,是气田高产的关键。     

塔里木盆地克深2气田储层构造裂缝多方法综合评价

构造裂缝是改善克深2气田低渗透砂岩储层物性的重要因素,对构造裂缝的分布特征进行分析有利于提高钻井成功率,综合采用岩心描述、数值模拟、主曲率法、二元法以及天然气产能数据,对克深2气田巴什基奇克组的构造裂缝进行了多方法综合评价。结果表明:克深2气田的构造裂缝以直立和高角度的剪切裂缝为主,断层附近多发育密集网状缝,且具有较高的充填程度;深度越大,构造裂缝的分布越趋于分散;背斜高部位的构造裂缝线密度较低,但开度和孔隙度等物性参数较高,构造裂缝的整体发育程度较强,且充填程度较低,通常具有较高的产能,背斜翼部和构造低部位则与之相反;鞍部构造裂缝也较发育,但受较高的充填程度或其他未知因素的影响,天然气产能较低。研究还得出,构造裂缝密度并未考虑裂缝的开度,因此在油气田开发中单纯根据构造裂缝密度值来判断构造裂缝发育有利区并不合适,在粗略评价构造裂缝发育程度时,可采用构造裂缝的孔隙度或渗透率,精细评价时还要考虑裂缝产状、延伸距离、连通性和有效性等因素进行综合分析。构造裂缝发育程度的系统化和定量化综合评价仍然是一个有待攻关的前沿课题。     

超深层致密砂岩储层裂缝定量评价及预测研究——以塔里木盆地克深气田为例

塔里木盆地库车坳陷克深气田区白垩系巴什基奇克组是库车山前的主力产气层段,具有埋深大、基质物性差、构造裂缝整体发育的特征。利用钻井取心、FMI成像、钻完井漏失量、试采压力恢复资料,结合CT扫描定量分析、高压压汞、扫描电镜、裂缝充填物测年等实验分析方法,开展了低地震资料品质下的超深层致密砂岩储层裂缝的定量评价与预测。认为克深气田区总体发育3期构造裂缝,以高角度半充填剪切缝为主,有效开启度为50~300μm,主要走向以近SN向为主,见EW走向裂缝|主要受古应力的大小及方向控制,同时受地层原始岩性组构影响|第三期构造裂缝与储层演化配置关系最好,对储层渗透率的提升起到关键作用。裂缝的高渗流区主要分布在背斜高部位、断裂的转折端及次级断裂附近。构造裂缝有效沟通了单砂体,可整体提高储层渗透率1~3个数量级,构造裂缝派生的微裂缝可有效沟通其周围的基质孔喉,沿裂缝网络更易发育次生溶蚀孔隙。     

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。     

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...     

超深层致密砂岩储层构造裂缝特征与有效性——以塔里木盆地库车坳陷克深8气藏为例

构造裂缝特征分析及有效性评价对库车坳陷克深8气藏致密砂岩储层有利区预测和开发措施的制定具有重要意义。综合利用岩心、成像测井和单井产能等资料,明确了克深8气藏构造裂缝的基本特征与形成序列,分析了构造裂缝发育的影响因素,最后对构造裂缝平面上和纵向上的有效性进行了评价,并提出了开发措施建议。结果表明：克深8气藏的构造裂缝以直立缝和高角度缝为主,部分裂缝被硬石膏、白云石和渗流砂颗粒充填,上新世库车组沉积期形成的第3期构造裂缝是克深8气藏最重要的一期构造裂缝;构造裂缝发育程度受断层、岩性、岩层厚度和沉积微相等因素的影响。背斜高部位的构造裂缝有效性好,是天然气的高产区,现今水平最大主应力方位与构造裂缝优势走向呈大角度相交时,会显著降低构造裂缝的有效性;不整合面对构造裂缝有效性的控制主要集中在距不整合面下方约70 m的范围内。对克深8气藏巴什基奇克组储层的开发措施应以压裂为主,并且优先开发第3砂层组,其次为第4砂层组及以下地层,最后考虑第1、第2砂层组。