塔里木盆地克拉苏构造带西部构造变形规律与油气勘探方向

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带西段变形较复杂,深层地震资料成像不理想,圈闭发现与落实难度大,油气勘探开发程度低。为了加快该区的油气勘探进程,基于前人的研究成果,利用最新的钻井信息、高品质三维地震资料,在分析克拉苏构造带不同区段构造变形特征的基础上,研究了构造带构造差异变形的规律、构造变形特点及构造样式,剖析了克深断裂带突发构造集中发育的成因,并指出了该区下一步的油气勘探方向。研究结果表明:①塑性膏盐岩、区域挤压应力、基底先存构造等3因素分段主控构造差异变形规律;②大北段主要受双盐湖的影响,发育楔形冲断叠瓦构造;③博孜—大北区段受斜向挤压、双盐湖及古隆起等3个因素的影响,发育完整突发构造样式、雁列式大规模推覆构造样式及楔形冲断叠瓦构造样式;④博孜区段主要受古隆起阻挡,发育破碎型突发构造样式;⑤阿瓦特—博孜区段构造转换带主要受应力斜向挤压及单盐湖的影响,发育楔形冲断叠瓦构造样式。结论认为,克深断裂构造带、拜城断裂构造带内普遍发育的突发构造群、雁列式圈闭群具有巨大的油气勘探开发潜力,是该区重要的勘探对象。     

博孜9井的发现与塔里木盆地超深层天然气勘探潜力

塔里木盆地克拉苏构造带西部的博孜—大北区段为超深、高温、超高压、构造变形强的复杂构造区,油气勘探程度低,近期部署在该区段的一口油气预探井——博孜9井取得了突破,压裂测试获得了高产工业油气流。为了加快该区的油气勘探进程,分析了克拉苏构造带断裂分级组合、古构造对构造变形的控制作用,研究了下白垩统巴什基奇克组和巴西改组储层的物源、应力场及油气成藏特征,并评价了其天然气勘探潜力。研究结果表明:①该构造带发育博孜—克拉、克拉苏、克深、拜城等4条一级断裂,形成并控制了4个断裂构造带;②该构造带西部发育博孜、大北2个早白垩世开始发育的古构造,形成了5种构造模式;③该构造带发育巴什基奇克组和巴西改组两套砂岩储层,巴什基奇克组储层属于7 500 m超深层优质储层,受粗岩性、弱压实、低应力等3个因素的控制,巴西改组有利储层主要位于第二段,属于辫状河三角洲前缘亚相沉积的裂缝—孔隙型储层;④该构造带西部的原油来源于中侏罗统恰克马克组烃源岩,经历了"早期聚油、晚期聚气"两期成藏,东部干气主要来自上三叠统黄山街组烃源岩,为一期成藏,并形成东部干气、西部凝析气的成藏特征。结论认为,博孜—大北区段发育超过万亿立方米天然气资源的有利圈闭,目前已发现博孜9等一大批千亿立方米级气藏并持续取得油气勘探突破,博孜—大北万亿立方米大气区即将落实。     

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。     

克拉苏构造带克深区段盐下构造样式

对库车坳陷克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组的勘探开发发现,裂缝发育具有上下分带的特征,很可能受背斜中和面的控制,现有的断层相关构造的划分模型难以解释裂缝的垂向分带性,需要重新建立构造样式的划分方案。以克拉苏构造带克深区段为研究区,利用三维地震资料解释,以断背斜翼间角为主要要素、结合断层的组合形态,重新建立克拉苏构造带克深区段的盐下构造样式。研究结果表明,克深区段的构造样式依据翼间角的大小分为平缓褶皱和开阔褶皱两大类;结合断层组合形态,平缓褶皱细分出同冲、背冲和反冲平缓褶皱,开阔褶皱细分出同冲和背冲开阔褶皱。克深断裂以北的构造是开阔褶皱和平缓褶皱组合的叠瓦状断背斜,克深断裂以南的构造均为平缓褶皱断背斜的叠瓦构造。裂缝的分布与翼间角密切相关,开阔褶皱的张裂缝带厚度和分布范围比平缓褶皱大得多,断层对其周缘的裂缝分布存在一定影响。构造样式的重新划分为进一步研究不同构造样式断背斜的裂缝发育特征和成因机制等提供了基础。     

库车坳陷克拉苏构造带构造特征及天然气勘探

库车坳陷克拉苏构造带成藏地质条件优越,构造的发育与演化主要受区域逆冲断裂的控制,具有明显的南北分带、东西分段、纵向分层的构造特点。依据区域断裂、构造样式的不同,从北向南可划分为4个带,从西向东可划分为5个段。断裂控制构造的发育和差异性,而断裂特征受古构造背景、滑脱层及挤压应力强度的影响,造成成藏和保存条件的不同。克拉苏构造带优质储层发育、盐层相对较厚、远离断裂多期活动区,是理想的前景区,而大北、克深地区是天然气勘探的现实领域。     

塔里木盆地库车坳陷深层沉积微相古地貌及其对天然气富集的控制

塔里木盆地库车坳陷白垩系的油气勘探已进入5 000m以下的深层、超深层领域。为明确其沉积微相岩相、古地貌背景与天然气的富集关系,通过露头沉积微相观测及砂体建模、钻井成像测井岩相刻画、逆冲推覆构造原型恢复、沉积单因素叠合分析等综合研究,结果表明:白垩系巴什基奇克组沉积期总体以炎热干旱气候为主,沉积水体呈低—中咸化状态。克拉苏构造带深层区主要受控于卡普沙良河、克拉苏河和库车河3个物源区,大北—博孜地区总体为远源沉积,发育辫状(或扇)三角洲前缘水下分流河道粉—细砂岩岩相,砂岩颗粒次圆状、分选好;克深地区相对为近源沉积,发育辫状(或扇)三角洲前缘水下分流河道中—细砂岩岩相,砂岩颗粒次棱角状—次圆状、分选中—好。燕山期末,大北—博孜地区处于剥蚀残余古隆起背景,气候干旱少雨,克深地区为剥蚀残余古隆起斜坡背景,气候潮湿多雨。深层区油气富集程度受燕山末期岩相古地理控制明显,古斜坡区中—细砂岩岩相区储层性质好,天然气最富集,古隆起粉—细砂岩岩相区储层性质较好,凝析油及天然气较富集,古隆起粉砂岩岩相区储层性质较差,天然气相对贫集。该认识将会为深层油气勘探开发起到重要参考作用,为深层"万亿立方米"天然气储量的探明奠定理论基础。     

克拉苏构造带超深储层构造主裂缝识别

针对库车凹陷克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组储层垂向上裂缝之间发育特征和规模存在明显差异的问题,通过运用岩心、FMI成像资料的综合解析,在总结不同应力段的裂缝发育特征的基础上,明确了裂缝规模存在主次之分,提出了构造主裂缝的研究思路。研究结果表明：构造同时期形成的构造主裂缝是真正的渗流通道,通过构造倾角校正的方法将倾斜地层还原到水平状态,在剔除众多伴生缝、早期缝的基础上,抽提出规模大于平均裂缝规模、有效性高、倾向与构造倾向相反的构造主裂缝发育位置,为射孔位置优选及储层改造方案优化提供理论依据。     

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。     

超深层致密砂岩储层构造裂缝分布特征及其成因 ——以塔里木盆地库车前陆冲断带克深气田为例

综合采用岩心、薄片及成像测井等资料,对塔里木盆地克深气田巴什基奇克组超深层致密砂岩储层构造裂缝的基本特征与形成序列进行了分析,在此基础上讨论了裂缝产状、力学性质、密度、开度、充填性和充填物的差异性分布及其成因,最后探讨了不同气藏应采取的储层改造措施和有利勘探目标.结果表明:克深气田主要发育3期构造裂缝,各个气藏之间构造...     

塔里木盆地库车坳陷克拉苏和东秋断层上盘勘探突破方向

塔里木盆地库车坳陷前陆冲断带成藏条件优越,特别是克拉苏构造带和东秋构造带,发现了克深大气藏群、克拉2大气藏和中秋1气藏,形成了超万亿立方米大气区。但目前发现的气藏平面上主要分布在克拉苏断层和东秋断层下盘,断层上盘仅仅发现了克拉2大气藏,纵向上主要赋存于白垩系巴什基奇克组。基于上述油气分布现状分析,认为克拉苏断层下盘之所以形成连片分布的大气藏群,主要是一系列近东西走向的逆冲断层形成了成排、成带的大型背斜和断背斜构造圈闭,控圈断层下通烃源岩,上达膏岩盐盖层而未断穿,既是油气运聚通道而又没有破坏圈闭的封闭性,这种成藏要素的绝佳匹配造就了克拉苏断层下盘连片大气藏群的形成;而由于克拉苏断层和东秋断层断穿膏盐岩甚至断达地表,造成断层上盘圈闭封闭性变差,致使具有相同储盖组合的白垩系巴什基奇克组圈闭未能成藏,但在断层上盘由于顶冲构造形成了独特的克拉2“盐包圈”圈闭,发育了独一无二的克拉2大气藏。其次,通过分析克拉苏逆冲断层和东秋逆冲断层对成藏的控制,认为断层对纵向上不同层系及不同类型储盖组合的成藏影响是不同的。从油气复式聚集理论出发,考虑克拉苏构造带和东秋构造带丰富的剩余油气资源,以及断层上盘、下盘勘探不均衡的现状,通过解剖吐格尔明逆冲断层上盘侏罗系成藏模式,以及克拉苏断层上盘和东秋断层上盘古近系成藏模式,提出克拉苏断层和东秋断层上盘尚有巨大的勘探潜力,侏罗系和古近系是断层上盘下步重大的突破方向。     

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。     

库车坳陷克拉苏构造带白垩系储层孔喉组合类型定量表征与展布

原位定量分析与统计储层孔隙的毫米-微米-纳米级孔径、喉径等参数,是现阶段深层储层储集空间评价及预测的重要方法与内容。结合铸体薄片分析技术,对14口井40余块储层样品开展了QEMSCAN扫描电镜矿物原位定量评价分析、聚焦电子-离子双束扫描电镜（FIB-SEM）分析以及SEM图像大面积扫描与合成分析,发现库车坳陷克拉苏构造带博孜、大北和克深等井区白垩系巴什基奇克组储层的粒间孔隙内有大量的岩盐与盐泥胶结物,岩盐多呈晶粒状集合体分布于颗粒之间。储集层发育碱性成岩环境下的岩盐-白云石-硬石膏胶结物组合和方解石-岩盐胶结物组合。储层微观孔喉组合在平面上具有"分段分带"的特征,并划分出5种类型。统计表明,孔隙直径十分关键,可能对气层、差气层或干层的性质有较重要影响,而隙和喉道的影响相对孔径要弱。这种分析技术的应用可初步实现储层微观孔喉特征的原位定量测定,为深层储集空间精细表征与天然气增产提供一定地质基础。     

塔里木盆地秋里塔格构造带深部碎屑岩储层特征及控制因素

塔里木盆地秋里塔格构造带近期取得了天然气勘探的重大突破,但是目前对于埋藏深度较大的下白垩统巴什基奇克组碎屑岩储层的形成机制及控制因素尚不十分清楚。为了给该区下一步的勘探目标优选与油气开发提供技术支撑,基于已获得的钻井、岩心录井、薄片分析等资料,结合测井和生产测试资料,探讨了秋里塔格构造带巴什基奇克组储层的特征及控制因素。研究结果表明:①巴什基奇克组储层岩性以岩屑砂岩为主,次为长石岩屑砂岩,石英、长石含量低,岩屑含量高,成分成熟度低,结构成熟度中等;②储集空间以残余原生粒间孔和粒间溶孔为主,次为裂缝,具有"排驱压力高、孔喉半径小、进汞量小、细孔喉"的孔隙结构特点,属于低孔隙度、低渗透率孔隙型储层;③储层发育受沉积作用、成岩作用、构造作用、巨厚膏盐层分布和埋藏深度的综合影响,其中岩相、溶蚀作用和构造挤压是主要的控制因素,溶蚀作用与构造挤压造缝是储层储集性能得以改善的关键;④储层孔隙的演化模式可划分为早期浅埋粒间孔发育、早成岩期强胶结孔隙缩减、早表生期溶蚀增孔、中成岩期孔隙持续保持、晚期裂缝沟通孔隙改善储层性能等5个演化阶段。     

不同构造背景天然气储层成岩作用及孔隙演化特点

克拉通盆地气藏储层经历地史时间长,构造运动旋回多,导致成岩环境多变,成岩作用复杂且长期叠加,孔隙演化也经历几个来回,储层现今孔隙度小。根据所处构造部位、圈闭类型和储层性质,气藏又细分为古隆起构造气藏、背斜气藏和岩性气藏3种类型。这些气藏储层的成岩序列及孔隙演化有所不同。前陆盆地冲断带和斜坡带气藏储层经历地史时间较短,构造运动旋回较少,埋藏速率较大,成岩序列及孔隙演化较为简单,储层现今孔隙度较小。裂谷盆地气藏储层地史时间短暂,构造运动旋回少,埋藏速率大,成岩序列和孔隙演化史简单,储层现今孔隙度较大。     

库车坳陷克拉苏构造带油气动态成藏过程及其勘探启示

综合运用多种成熟度参数以及岩石显微观察、储层沥青测试、颗粒荧光分析等技术,剖析了克拉苏构造带油气热演化程度和油气动态成藏过程.研究认为,克拉苏构造带的原油由成熟和高成熟油组成,油气充注过程为"早期成熟油、晚期高成熟油和高—过成熟气",早期形成的盐下古油藏受新近纪晚期断裂的破坏和高—过成熟油气的驱替,部分原油向上进入盐上浅层背斜圈闭汇聚成藏.随着膏盐岩盖层塑性增强,穿盐断裂消失,盐下圈闭再次聚集高—过成熟的油和气.克拉苏构造带博孜段具有巨大的勘探潜力,同时应重视浅层背斜油藏的勘探.因此厘定油气的成熟度和油气动态成藏过程对查明盆地油气构成和勘探方向具有重要意义.      

塔里木盆地克深气田成藏条件及勘探开发关键技术

克深气田位于塔里木盆地库车坳陷中部,是继克拉2气田之后发现的又一大型气田。自2008年获得重大突破以来,克深气田相继发现了克深2、克深5和克深8等一批大—中型气藏,这些气藏具有超深、高压—超高压、特低孔和中—低渗等特征,其天然气地质储量达万亿立方米,建成产能近100×10⁸m³,是塔里木盆地的天然气主力产区。克深气田位于库车坳陷克拉苏构造带的叠瓦逆冲构造中,其结构包括由盐上顶蓬构造、塑形流变的盐岩以及盐下断背斜构造群构成的大型楔形冲断体。克深气田的白垩系巴什基奇克组三角洲砂岩广泛分布,与上覆古近系巨厚膏盐层形成优越的储-盖组合;深层三叠系—侏罗系的油气沿喜马拉雅晚期成排成带的断裂体系垂向运移,沿盐下储集层内的裂缝体系横向输导,从而形成背斜、断背斜型高压油气藏群。复杂山地三维地震采集处理、挤压型盐相关构造建模和裂缝型低孔砂岩储层评价等技术为克深气田勘探目标的落实奠定了基础;高温高压超深层低孔砂岩气藏测井采集与评价、裂缝型低孔砂岩气藏高效开发等技术为克深气田的高效勘探开发和快速上产提供了技术保障。     

库车坳陷巴什基奇克组致密砂岩气储层成岩相分析

通过岩心观察并综合利用普通薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜和压汞等资料,对克深气田巴什基奇克组致密砂岩储层的岩石学、物性及孔隙结构特征、成岩作用、成岩矿物、所处成岩阶段和成岩演化序列等特征进行了研究。结果表明：储层经历压实、胶结、溶蚀和破裂等成岩作用,现今正处于中成岩A期。根据成岩作用类型和强度、成岩矿物及其对储层物性的影响将储层划分为压实致密、碳酸盐胶结、伊/蒙混层充填、不稳定组分溶蚀和成岩微裂缝5种成岩相。选取声波时差、电阻率、自然伽马、密度和中子等测井曲线,通过岩心薄片资料刻度测井归纳了不同成岩相的测井响应特征,由此建立了各成岩相的测井识别准则。并对克深区块各井的测井资料进行了处理,得到了各单井成岩相剖面展布特征,结合试气资料表明,成岩微裂缝相常与构造裂缝伴生因而含气性最好,而在无裂缝的叠加作用时,不稳定组分溶蚀相含气性最好,压实致密、碳酸盐胶结和伊/蒙混层充填相则对应干层。通过成岩相的深入分析是进行致密砂岩气储层综合评价和有利发育区带预测的重要方法。