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。     

库车坳陷克拉苏-依奇克里克构造带构造挤压型超压识别与计算

强烈的构造挤压对地层超压的形成和演化具有重要影响,对构造挤压型超压的判识与估算有待进一步深入研究。综合岩石力学特征与储集物性参数的相关性,系统分析了相同应力条件下,构造挤压型超压地层和静水压力地层在垂向有效应力、声波速度、密度测井响应等方面的差异,建立了构造挤压型超压的识别模版。依据孔隙弹性理论,改进了传统的等效深度法并提出了构造挤压型超压的计算方法——平均应力法。综合实钻压力、区域地质资料和泥岩综合压实特征,在库车坳陷克拉苏-依奇克里克构造带识别出不同强度的构造挤压型超压。基于三维主应力计算,定量评估了构造挤压引起的增压量。构造挤压是克拉苏-依奇克里克构造带地层超压的重要成因机制,其对地层超压的贡献率与构造强度具明显正相关性,在克拉苏构造带KS6井区,构造挤压对超压的贡献率为43.2%~44.4%,在DB6井区的贡献率为34.1%~39.3%;在依奇克里克构造带YS4井区,构造挤压贡献率为32.8%~34.7%,在TX1井区的贡献率为21.1%~22.0%。研究方法与认识可以为预测构造挤压型盆地的地层压力提供研究思路、为有利储层的寻找提供理论指导。     

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。     

构造挤压对砂岩储层垂向分布差异的控制——以库车前陆冲断带白垩系巴什基奇克组为例

利用测井、岩心、薄片及孔渗数据,对库车前陆冲断带白垩系巴什基奇克组砂岩储层特征进行垂向对比分析发现,由上到下,储层物性显著变差。通过分析构造应力与成岩作用及储层物性之间的关系表明,构造挤压作用下,地层褶皱变形,由上到下,从局部张应力过渡为压扭应力,应力值逐渐增大;上部发育张裂缝,裂缝数量多、开度大,下部发育剪裂缝,裂缝数量少、开度小;受构造应力与裂缝影响,由上到下,储层压实增强,压实减孔量相差2%~3%,溶蚀变弱,溶蚀增孔量相差1%~2%,从而造成储层物性垂向分异。因此,储层垂向差异分布受构造挤压显著控制。认识构造挤压对储层垂向分布的控制,对深入理解成岩控制因素及预测挤压型盆地有利储层发育层段均具有重要意义。     

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。     

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。     

缅甸睡宝盆地A井区古近系碎屑岩储层成岩作用与孔隙演化

首次分析睡宝盆地A井区古近系成岩演化序列并提出其储层处于中成岩A1-A2期,此成岩阶段有利于次生孔隙的保护。研究区古近系储层成岩演化序列具有特殊性:第一期胶结作用为硅质胶结,早于机械压实作用或者同时进行,强烈的机械压实作用使得孔隙度减小15%,此后第二期碳酸盐胶结作用占主导,镜下统计两期胶结作用的减孔量为4%~6%;渐新世受到挤压构造运动和表生成岩作用的双重影响,紧临渐新统不整合面以下的储层由于碳酸盐胶结物溶解而形成次生孔隙。2009年中海油新钻井地处冲起构造,后期的这种构造变形对始新统及其以下的核部地层产生侧向挤压形成构造压实效应,原始孔隙遭到更多的破坏,而对渐新统起到构造托举的作用,可以减缓上覆沉积物的静岩压实效应。成岩演化序列的特殊性和多期构造运动使得古近系储层物性出现差异,总结储集性好的储层并分析其成因机制,对睡宝盆地下一步勘探具有重要指导意义。     

挤压应力对川东渝南龙马溪组页岩孔隙的影响

湘西渝南隔槽式褶皱向川东隔挡式褶皱推进,地层具有递进衰减变形的特征,所受挤压应力逐渐衰减。为探究挤压力强弱对页岩孔隙的影响程度,应用高压压汞法和低温液氮法测定了川东渝南不同地区的龙马溪组页岩样品的孔隙特征。研究结果表明：强烈的挤压应力会加剧孔隙压实及黏土矿物转化,对大孔及微裂隙的破坏明显;挤压应力造成地层隆升,导致页岩地层受热生烃时间产生差异,微孔、介孔发育受影响;滑脱面和储层超压在一定程度上加剧或缓冲挤压应力对页岩储层的破坏。受挤压应力改造后的页岩储层能较好控制油气的扩散及渗流,且微、介孔的发育可为页岩气吸附提供大量空间,影响页岩气的赋存富集。该研究有效结合中上扬子地台构造应力学特征及页岩储层特征,为研究南方海相页岩的赋存富集提供了科学依据。     

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...     

准噶尔盆地南缘西段白垩系清水河组储层成岩作用及孔隙演化

准噶尔盆地南缘西段白垩系清水河组具有十分优越的油气勘探前景,系统研究其成岩作用特征及孔隙演化过程,明确有利储层发育区,可以为后期油气精细勘探评价提供指导。基于普通薄片、铸体薄片、全岩X衍射、粒度、扫描电镜、碳酸盐胶结物碳氧同位素与流体包裹体分析,综合研究准南西段清水河组成岩特征及其孔隙演化过程,并进一步探讨了不同成岩相间的储层孔隙演化过程差异。研究表明：(1)研究区清水河组储层以砂砾岩为主,岩屑含量高,平均占比65.97%,并以凝灰岩岩屑为主。胶结物主要为方解石。储层平均孔隙度为6.2%,平均渗透率为7.45×10^-3 μm²,整体表现为低孔—低渗型的致密储层,但局部仍有优质储层发育;(2)储层埋藏方式以长期浅埋—晚期快速深埋为特征,并可进一步划分出长期浅埋、构造抬升至近地表、正常深埋和快速深埋4个演化阶段。其中在长期浅埋、构造抬升至近地表、正常深埋阶段储层成岩演化处于早成岩A期,而快速深埋阶段储层处于早成岩B期—中成岩A期;(3)清水河组储层可划分出4种典型成岩相,即强压实相、钙质/铁泥质强胶结相、凝灰质充填—弱溶蚀相和弱压实—孔隙发育相,并以成岩相为约束建立准噶尔盆地南缘清水河组碎屑岩储层孔隙演化模式。弱压实—孔隙发育相为优质储层成岩相类型,其次为凝灰质充填—弱溶蚀相。     

塔里木盆地塔中东部潜山区上寒武统白云岩储集层特征与主控因素

下古生界白云岩潜山是塔里木盆地油气勘探的重要领域之一。位于塔中25构造带的G58井在上寒武统下丘里塔格组白云岩测试中获得高产油气流,揭示下古生界白云岩潜山具有广阔勘探前景,但目前对下丘里塔格组白云岩潜山优质储层分布规律仍不清楚,储层预测缺少有效的技术手段。通过采用野外剖面观察、单井资料分析、地震资料预测等方法,分析了塔中东部潜山区下丘里塔格组白云岩储集层的主控因素,并预测了优质储层的分布范围。研究表明：塔中25构造带储集层岩性可细分为砂屑白云岩、细晶白云岩及粉晶白云岩;储集空间为孔洞、孔隙、裂缝;储层物性表现出低孔低渗特点;储层孔隙结构为粗孔中等喉道特点;岩溶作用形成的古地貌残丘幅度控制了白云岩储层的厚度,构造作用形成的裂缝控制了主要储集空间和渗流通道。三维地震解释显示出研究区下丘里塔格组优质白云岩储层平面上呈现出由“两沟”隔挡成3段式特点,东段、中段与西段均表现为古地貌较高且裂缝发育程度高,是白云岩储层有利发育区。     

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。     

东海宁波构造带深层花港组砂岩储层致密性特征及控制因素

西湖凹陷宁波构造带花港组为一套致密砂岩含气储层,研究该储层的致密性及其主控因素对进一步的勘探开发具有重要的意义。基于前人研究成果,以镜下薄片观察资料和测井资料为基础,对花港组储层岩石学特征、物性特征、成岩作用及其主控因素进行了一系列的研究,认为花港组砂岩是典型的低孔低渗-特低孔特低渗储层。岩石类型为长石岩屑质石英砂岩;次生孔隙为主要储集空间。控制储层致密性的主要因素为压实和胶结作用,数学地质模型显示80%以上的孔隙损失与压实作用有关,胶结作用的平均减孔率为7%。