库车坳陷白垩系巴什基奇克组露头储层特征

巴什基奇克组露头储集岩主要为中粒岩屑砂岩,孔隙类型以次生的杂基内溶蚀微孔为主,强-中等胶结、弱-中等溶蚀成岩相最为发育。巴什基奇克组存在着3种砂体成因类型:一是分布于该组二段的辫状三角洲平原砂质辫状河道砂体;二是分布于该组一段的辫状三角洲平原砾质辫状河道砂体;三是分布于该组三段的扇三角洲储集体。在储层砂体原型模型的基础上,将巴什基奇克组的储层建筑结构划分为6级层次界面和6级层次实体,储层骨架结构属于“积木式”。单砂体多呈板状和宽透镜状。与井下巴什基奇克组储层相比,露头区砂体的粒度要粗一些,碳酸盐胶结物含量要高一些,储集性能也要差一些。造成两者之间存在明显差异的原因是露头储层经历了表生成岩作用的改造。     

库车坳陷超深层低孔致密砂岩储层形成机制与油气勘探意义

塔里木盆地库车坳陷白垩系超深层储层埋深大于6 000 m,地层流体压力系数大于1.6,温度高于130℃,网状缝-垂向缝发育、密度为3~12条/m,基质孔隙度平均为3.8 %,基质渗透率平均为0.128 mD,该套超深层储层目前是天然气增储上产的核心领域。为揭示其形成机制及勘探意义,依据声发射法古应力测试、激光共聚焦显微镜、场发射扫描电镜、电子探针、激光碳氧同位素等实验分析,综合研究表明,超深层储层经历了2类典型成岩叠加效应:强构造挤压效应-强溶蚀-中等埋藏压实-中等胶结效应(克深地区),主要发育裂缝-溶蚀孔型储层;强构造挤压-中等溶蚀-中等埋藏压实-中等胶结效应(大北地区),主要发育裂缝-粒间孔型储层。有效储层成因机制主要为早-中期长期浅埋藏保存孔隙、中晚期膏盐岩顶蓬构造抑制垂向压实、晚期构造侧向挤压形成缝网体系、多期溶蚀作用持续增孔。有效储层主要受岩相、构造挤压和表生溶蚀作用控制,埋深超过8 000 m,厚度一般为80~200 m。储层致密化与油气充注同期,横向叠置连片发育,为区带连片含油气、局部高丰度富集、万亿立方米天然气储量规模提供了有利条件。     

超深层碎屑岩储层裂缝充填流体迁移规律——以库车坳陷克深井区白垩系巴什基奇克组为例

库车坳陷克深井区白垩系储层是埋深超过6 km的超深层碎屑岩储层,其具有典型的孔缝型储层特征。裂缝的发育与分布是储层储集性能改善的重要因素。深层储层内裂缝体系下流体活动活跃,主要表现为多尺度、多组分、多期次的胶结充填效应,但有关流体的活动特征目前尚未有清晰的认识。综合利用岩心观察、薄片鉴定,阴极发光等研究方法,结合碳、氧同位素实验分析与流体包裹体测温实验,针对研究区裂缝充填情况以及对裂缝充填物的期次分析,明确了克深地区不同井区的充填程度以及充填物的特征规律。研究结果表明:裂缝具有两期方解石充填的特点,两期大规模流体迁移活动均发生在新近纪以来的喜马拉雅运动中期。第1期发生在距今12.2～7.4 Ma,对应地层快速下降再缓慢抬升的过程;第2期发生在5.5～3.8 Ma,地层发生快速沉降,流体进入裂缝发生胶结充填效应。     

库车坳陷下侏罗统储集层微观非均质特征

通过对库车坳陷叶格尔明地区和克孜勒努尔地区的下侏罗统阿合组和阳霞组不同沉积微机（辫状河道、水下分流河道、心滩和河口坝）储集层微观非均质性特征的研究，认为不同沉积微相具有明显不同的岩石结构和孔隙结构；辫状河道微相储集性最好，其次为水下分流河道微相，心滩和河口坝微相最差，就相同微相而言，吐格尔明地区要优于克孜勒努尔地区。     

库车坳陷白垩系巴什基奇克组泥砾的成因机制与厚层状砂体展布

库车坳陷白垩系巴什基奇克组大面积厚层状砂体为塔里木油田重要的产气层段,厚层状砂岩的沉积环境研究一直存在争议。在厚层状砂岩中,普遍发育有褐色泥质砾石和少量粉细砂质砾石,明确与厚层砂岩相伴生的砂泥质砾石成因机制与沉积环境,可从全新角度来探讨大面积厚层状砂岩的沉积环境。通过野外露头与多口钻井的岩心观察,分析泥质砾石组成矿物成分及含量,将泥质砾石、粉细砂质砾石按照成分、形态及赋存状态（产状）进行了种类划分。依据砂泥质砾石成分判断其主要来自于厚层砂岩附近褐色粉砂质泥岩,进而采用“将今论古”的方法,发现在现代塔里木河（季节性曲流河）、赣江浅水三角洲上平原-下平原环境中,发育有泥质砾石沉积,并结合前人成果,综合类比分析后认为厚层砂岩中的砂泥质砾石具有同样的成因机制与发育环境。研究表明巴什基奇克组中的泥质砾石、砂质砾石为季节性河流及/或季节性河流浅水三角洲上平原-下平原（受间歇湖水影响区）环境下的产物,即属于处于陆上、间歇有湖水影响的沉积环境下的产物,并非长时期处于“水下”的三角洲前缘-滨浅湖环境下的产物。砂泥质砾石的成因机制为：河道堤岸沙泥质垮塌、原地堆积而成;堤岸沙泥质垮塌后短距离搬运而成。受此启示,认为巴什基奇克组厚层砂岩主要发育于季节性河流以及季节性河流浅水三角洲上平原-下平原的沉积环境。     

库车坳陷DB气田白垩系巴什基奇克组砂岩的多期溶蚀

以岩心观察、普通薄片和铸体薄片观察与鉴定为基础,辅以阴极发光显微镜、扫描电镜和油层物性分析等技术手段,结合区域地质研究成果,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溶蚀作用特征及其发育机制,并剖析其与孔隙演化的关系。结果表明,库车坳陷DB气田白垩系巴什基奇克组砂岩为特低孔-特低渗储层,发育多种溶蚀孔隙。储层经历多期溶蚀作用,依次为大气淡水表生淋滤溶蚀作用、有机酸溶蚀作用、微弱的碱性溶解作用和较弱的酸碱交替溶蚀作用,分别溶蚀早期碳酸盐胶结物、长石、不稳定岩屑和石英质组分等,形成粒间溶孔、溶蚀缝、超粒大孔隙、粒内溶孔等溶蚀孔隙。结合地层埋藏史、有机质发育史和构造演化史等研究成果,综合分析认为,DB气田多期溶蚀和烃类多期注入相匹配是形成现今高产气田的重要原因。     

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。     

特低孔特低渗高产储层成因机制—以库车坳陷大北1气田巴什基奇克组储层为例

塔里木盆地库车坳陷大北地区白垩系巴什基奇克组(K₁b_s)储层以岩屑砂岩为主，夹少量长石岩屑砂岩，其粒度以细—中粒为主，杂基为铁泥质和泥质（2%~10%），胶结物以方解石（3%~15%）为主,粘土矿物以伊利石、绿泥石和伊/蒙混层为主，不含高岭石，伊/蒙混层中的蒙皂石含量一般为15%~20%，主要的孔隙组合为溶蚀孔—残余原生粒间孔，占储集空间总量的50%~90%，其次为微孔隙及构造缝，总体属于低孔低渗—特低孔特低渗储层。综合分析了该储层的岩性特征、古构造背景和沉积环境后认为：阶段性地前陆逆冲推覆构造作用对沉积旋回性、水体盐度变化及物源区距离变化的控制至关重要;构造活跃期扇三角洲前缘环境下的差分选中—粗砂岩,近源快速堆积下的高岩屑含量、干旱咸湖下的高碳酸盐胶结、早成岩期相对深埋—后期持续快速深埋压实作用,是特低孔低渗储层的主要成因;高产能储层的发育是构造平缓期辫状河三角洲前缘环境下的好分选中—细砂岩、早期表生溶蚀及弱碳酸盐胶结作用、晚期构造破裂的复合作用、叠加效应的结果。     

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。     

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。     

库车坳陷依南地区阿合组致密砂岩气储层特征与有利区带预测

库车坳陷依南地区下侏罗统阿合组具有形成致密砂岩气的有利地质条件,并已获勘探证实。通过对岩心、录井、测井资料、普通薄片及铸体薄片的观察鉴定以及扫描电镜、黏土矿物X射线衍射分析,认为研究区致密砂岩储层的成因类型主要为辫状分流河道和水下分流河道;岩石类型以岩屑砂岩为主,岩石成分成熟度低,结构成熟度中等,裂缝发育,孔隙度集中分布在4%~12%,平均为7.53%,渗透率集中在(0.1~100)×10^-3 μm²,平均为12.33×10^-3 μm²,其中小于1×10^-3 μm²的样品占到75%,属于典型的致密砂岩储层。储层形成与沉积背景、成岩作用和构造作用等因素相关。综合有利相带、特征曲线重构反演砂岩厚度、裂缝发育程度,结合构造背景对有利区进行了综合预测,指出有利区主要发育在依南2、依南5和吐孜2井一线南侧,其中依南2井南侧和西南侧潜力最大,是下一步勘探的重点。     

深层致密砂岩气藏天然气富集规律与勘探关键技术 ——-以四川盆地川西坳陷须家河组天然气勘探为例

深层致密砂岩气藏具有埋藏深、物性差、产量低的特点,但勘探潜力大。有利烃源岩发育区控制天然气的平面分布,深层致密砂岩储层中发育的“有效储渗体”是天然气富集、高产的关键。“有效储渗体”的发育受构造、沉积相和成岩相3种因素控制。有效孔隙控制了天然气的分布,裂缝控制了天然气的高产。四川盆地川西坳陷须家河组气藏具有超深、超高压、超致密等特征,储层和高产富集带预测难度大。利用三维三分量地震勘探技术,可有效解决优质储层预测、裂缝检测、含气性识别等关键问题。该技术在川西坳陷深层致密砂岩气藏勘探中应用取得了显著效果,使须家河组二段钻井成功率从15%提高到89%,高产井命中率从9%提高到67%,探明天然气地质储量1211×10 ⁸ m ³ ,实现了川西致密气田的高效勘探。     

塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组烃源岩分布预测及油气勘探的意义

下寒武统玉尔吐斯组是塔里木盆地深层碳酸盐岩沉积中重要的烃源岩之一,因资料稀少,目前其整体分布情况尚不明确,制约了该区深层白云岩储层油气勘探的进程。为此,通过对该盆地区域地质资料的综合分析,认为玉尔吐斯组烃源岩的分布受海平面变化、古构造及沉积环境的控制,是震旦纪一早寒武世时期海平面快速上升的产物,整体上为缓坡一盆地沉积模式,优质烃源岩发育在中、下缓坡相中。同时,根据野外露头剖面和钻井资料揭示出玉尔吐斯组与下伏震旦系是一种"伴生"的沉积关系,钻井地震层位标定进一步明确了两者之间的地震反射伴生组合特征,进而利用覆盖全盆地的大量二维地震资料首次预测出了玉尔吐斯组的分布范围及厚度变化趋势。结果表明:玉尔吐斯组主要分布在该盆地北部坳陷及南部地区(存在南、北2个生烃中心),预测厚度为5~50 m,其中巴东2井北部厚度最大,可达50 m;在巴东2、玉北2、巴探5南部分别有"海槽"伸入巴楚隆起内部,向巴楚隆起尖灭。结论认为:巴东低梁带位于玉尔吐斯组烃源岩分布线与古构造低梁叠合部位,生储盖组合条件优越且具备长期继承性古隆起的构造背景,应是该盆地寒武系白云岩储层下一步油气勘探的有利区。     

陆相湖盆致密砂岩油气储层储集性能表征与成储机制——以松辽盆地南部下白垩统泉头组四段为例

在致密砂岩油气储层相关研究成果的基础上,结合对松辽盆地南部下白垩统泉头组四段致密砂岩油气储层的研究,认为储集空间类型与特征、孔喉大小与分布、孔喉连通性及不同尺度孔喉物性贡献等是致密砂岩油气储层储集性能表征的核心内容。将铸体薄片观察、扫描电镜分析及微米CT扫描等手段相结合实现了储层储集空间与孔喉结构类型、形貌、分布及连通性等的定性表征;恒速压汞与高压压汞的有机结合实现了致密砂岩储层孔喉大小、分布、连通性及不同尺度孔喉物性贡献等特征的定量表征。致密砂岩油气成储机制研究主要涉及储层成岩演化与致密化机理、致密砂岩油气藏成因类型及致密砂岩油气充注与聚集等方面的内容。以成岩演化为约束,恢复地质历史时期储层物性演化过程,结合关键成岩作用对储层物性的贡献量,明确储层致密化时间与决定因素,是砂岩储层致密化机理研究的重点;以此为基础,将油气充注史与致密化史相结合,可以确定致密砂岩油气藏成因类型。对于"先致密,后成藏"型致密砂岩油气藏,孔喉结构及其配置关系控制油气能否进入致密砂岩储层,而储层润湿性的改变则影响油气在其中如何聚集。