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。     

库车坳陷克拉苏构造带中段三维变换构造特征

克拉苏构造带位于库车坳陷北缘,克拉1与克拉2构造是位于克拉苏构造带库姆格列木组膏盐岩下的背斜圈闭,而其钻探结果却完全不同。通过构造地震解释和三维构造编图,认为两者之间存在构造变换作用,形成了构造调节带。构造调节带导致克拉苏背斜复杂化,在克拉1与克拉2构造之间的侧接位置形成传递带,传递带以断裂和褶皱的形式存在,在传递带与克拉2构造之间形成了背斜调节带,该背斜调节带是克拉2构造主要的油气圈闭。     

库车坳陷克拉苏构造带的反转构造及其形成机制

库车坳陷克拉苏构造带发育复杂的褶皱冲断构造,尤其是盐下层构造变形强烈,具有反转构造的变形特征。克拉苏构造带反转构造在剖面上具有先存正断层重新活动并在断层下盘形成捷径断层的特征,在南部远离反转断层处具有盖层滑脱性质,据此可将克拉苏构造带划分为反转断隆背斜带、楔状叠瓦构造带和逆冲前缘构造带3个次级构造带;平面上构造反转程度西弱东强,西段主要表现为在反转断层下盘形成分支断层,而东段具有在反转断层上盘形成反向断层和褶皱变形的趋势。构造变形分析表明,南天山水平挤压叠加垂直剪切的作用导致克拉苏构造带发育基底卷入的高角度逆断层,并使部分早期正断层重新活动而形成反转构造。对次级构造带构造圈闭有效性的分析表明,反转断隆背斜带形成规模大、产状平缓的构造圈闭,但是上覆盐岩层厚度较薄,天然气容易散失;楔状叠瓦构造带形成规模相对较小、幅度大的构造圈闭,上覆盐岩层厚度大,有利于天然气的保存。     

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。     

库车坳陷克拉苏构造带东西构造差异及油气成藏

克拉苏构造带是库车前陆盆地天然气成藏的最有利区带,背斜构造油气藏是该区主要的勘探类型,但未钻探的圈闭中,背斜圈闭落实程度较低,难以提供有利钻探目标。对克拉苏构造带东西构造变形差异进行分析,结合克拉苏构造带天然气成藏的特征,在已有的断背斜、断鼻成藏模式的基础上,提出揉皱(断)背斜、压力不均衡2种新气藏类型。     

库车坳陷克拉苏构造带深层致密砂岩气成藏机制

为深化对克拉苏构造带深层致密砂岩气成藏机制的认识,开展了油气充注史和孔隙度演化史研究。以库车坳陷大北1气藏为例,运用流体包裹体岩相学和显微测温技术厘定油气充注史,采用定量回剥的方法恢复了储层孔隙演化史,根据两者的耦合关系明确了大北1气藏成藏机制。研究结果表明：大北1气藏存在3期油气充注过程,第1期为新近纪康村期至库车期的成熟原油充注,储层孔隙度在12%～14%之间,形成常规油藏,第2期为新近纪库车期高成熟油气充注,储层孔隙度在8%～10%之间,常规气藏与致密深盆气藏共存,第3期为新近纪库车末期至第四纪西域期的干气充注,储层孔隙度约为5%,形成致密常规与致密深盆复合气藏,西域期至今由于后期构造运动导致储层发育大量裂缝,气藏遭受改造天然气沿裂缝在浮力作用下运移调整至构造高部位聚集。该研究成果进一步拓展了库车凹陷克拉苏构造带致密气勘探开发前景,为研究区有利区预测提供一定的理论基础。     

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。     

库车坳陷克拉苏构造带深层致密砂岩气成藏机制

为深化对克拉苏构造带深层致密砂岩气成藏机制的认识,开展了油气充注史和孔隙度演化史研究。以库车坳陷大北1气藏为例,运用流体包裹体岩相学和显微测温技术厘定油气充注史,采用定量回剥的方法恢复了储层孔隙演化史,根据两者的耦合关系明确了大北1气藏成藏机制。研究结果表明:大北1气藏存在3期油气充注过程,第1期为新近纪康村期至库车期的成熟原油充注,储层孔隙度为12%～14%,形成常规油藏;第2期为新近纪库车期高成熟油气充注,储层孔隙度为8%～10%,常规气藏与致密深盆气藏共存;第3期为新近纪库车末期至第四纪西域期的干气充注,储层孔隙度约为5%,形成致密常规与致密深盆复合气藏,西域期至今由于后期构造运动导致储层发育大量裂缝,气藏遭受改造,天然气沿裂缝在浮力作用下运移调整至构造高部位聚集。该研究成果进一步拓展了库车凹陷克拉苏构造带致密气勘探开发前景,为研究区有利区预测奠定一定的理论基础。     

库车坳陷克拉苏构造带超高压大气田天然气地球化学特征

库车坳陷克拉苏构造大气田天然气地球化学特征的研究对于天然气的成因类型和气源对比具有重要的意义.通过研究克拉苏构造带超高压大气田的天然气组分和碳同位素特征,分析了天然气的成熟度.研究结果表明,研究区天然气以烃类气体占绝对优势,甲烷含量大于95％的占统计样品的78％.δ13 C1值从-33.1‰～-25.1‰,主频率分布在-32‰～-28‰之间,δ13 C2值从-28.1‰～-16.8‰,主频率分布在-20‰～-18‰之间,δ13C3值从-25.1‰～-15.7‰,主频率分布在-20‰～-18‰之间.总的来说,研究区超高压大气田烷烃气组分碳同位素组成普遍较重,组分偏干.研究结果对超高压大气田的形成具有重要的指示意义.     

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.     

库车坳陷克拉苏构造带盐下差异构造变形特征及控制因素

以研究区连片三维地震精细构造解释为基础,应用最新钻探成果,借鉴物理模拟实验的成果与认识,提出了克拉苏构造带盐下构造具有差异构造变形的特点,主要表现在：①自北向南,以克深断裂为界,断裂上盘以基底卷入构造变形为主,断裂下盘以滑脱构造变形为主,其中基底卷入变形带向东北收敛;②东西向构造模式存在明显差异,大北段受基底先存古隆起影响多发育基底卷入式构造,克深1-2段则以滑脱构造为主;③基底结构、膏盐岩层分布、多期叠加构造变形是控制盐下差异构造变形的主要因素。中生代基底结构变化控制盐下基底卷入与盖层滑脱2类构造模式的分布,膏盐层的差异分布及叠加构造变形影响了各构造段缩短量、变形样式的差异。     

库车坳陷含夹层盐构造变形物理模拟

最新的钻井、测井资料显示,库车坳陷古近系库姆格列木组盐层并非纯盐,而是由4套夹层组成。文中依据地层组合特征,设计出含夹层塑性层模型进行物理模拟研究,揭示各夹层的差异变形规律、与围岩的相互作用,以及脆性夹层变形机理。实验结果表明:底部塑性层被盐下断裂刺入,吸收逆冲位移量后刺穿上覆砂层进入顶部硅胶层;石英砂层初期受到上下塑性层剪切作用,发育密集小褶皱,然后在盐下断层下盘的弱应力区折叠增厚,形成复杂褶皱,受盐下断块逆冲位移差异控制;顶部塑性层流动最强烈,滑脱作用显著增加了盐上变形距离,底辟拱升促使上覆层褶皱变形;顶部微玻璃珠层在背斜核部发生弯流作用。由此论证了含夹层塑性层是研究库车地区盐构造的必要前提。     

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。     

库车坳陷典型构造天然气运移过程物理模拟

详细分析了库车坳陷典型构造地质模型,基于天然气沿断裂“泵吸”运移机制及相似性原理,建立了相应的微缩实验模型.物理模拟结果表明:直接连接烃源岩和圈闭的盐下断裂是天然气运移效率相对较高的充注断裂,天然气在圈闭中聚集成藏取决于断裂组合输导模式.由盐下断裂和不连接圈闭的穿盐断裂构成的天然气输导模式及由盐下断裂构成的天然气输导模式应是库车坳陷输导天然气最有效的模式.天然气向圈闭中运移的效率高,有利于形成天然气的大规模聚集,可形成大气田.而由盐下断裂和圈闭顶部突破断裂构成的天然气输导模式及仅由穿盐断裂构成的天然气输导模式向圈闭输导天然气的效率相对较低,不利于天然气的大规模聚集,只能形成一些小型气藏或气显示.     

库车坳陷大北-克拉苏深层构造带有效储层埋深下限预测

白垩系巴什基奇克组是库车坳陷大北-克拉苏深层构造带一套优质储层和主要产层,其埋深大于5000m,岩心资料缺乏,有效储层分布预测难度大。应用模型预测法、测井孔隙度包络线法、有效储层占砂岩厚度百分比法和盆模正演法4种方法,对大北-克拉苏深层构造带有效储层的埋深下限进行了预测。由于方法本身和资料品质的差异性,在不同构造区带不同方法预测的相对可靠程度以及结果有差异。采用储层评价中常用的“权重”评价法,根据各种方法的可靠程度,给予不同的权重系数,对大北-克拉苏深层构造带综合评价表明,其有效储层埋深下限约为8000~8300 m,其中大北区带约为8200 m,克深区带约为8300 m,克深北区带和克深南区带约为8100 m,拜城北区带约为8000 m。有效储层占砂岩厚度百分比是深部储层评价的重要参数,大北-克拉苏深层构造带巴什基奇克组储层埋深与有效储层占砂岩厚度百分比呈三次幂关系,可以利用储集层的埋深范围,反过来求其有效储层厚度。     

库车坳陷克拉苏构造带断圈含气性影响因素及目标优选

为了优选库车坳陷克拉苏构造带的有利钻探目标断圈,基于已钻的16个断圈,从天然气的供给条件、运聚条件、保存条件3个方面系统分析克拉苏构造带断圈含气性影响因素,在该基础上采用聚类分析方法,对11个目标断圈与已钻断圈进行了相关性分析,最终实现了有利钻探目标优选。研究表明,影响断圈含气性的因素包括8个方面,即烃源岩供烃能力、断裂类型分布、断裂走向变化规律、断裂转换带类型、断裂输导效率特征、断盖配置关系、断储产状配置关系和断层侧向封闭性。根据离差平方和聚类分析方法将断圈归为4类,其中第1类中的克深8号和第3类中的克深10号断圈钻探风险相对最小,是下一步钻探的有利目标。     

塔里木盆地库车坳陷冲断构造带储油构造探讨

塔里木盆地北缘库坳陷发育有冲断构造带，逆冲方向自北向南，形成时代为中新世到上新世。根据冲断构造成因和圈闭条件，可刊分出６种储油构造：背斜、双重构造、重迭断坡背斜、冲断三角带、下盘断坡带和膏盐岩刺穿构造。     

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带走滑作用对构造裂缝的影响

走滑作用是含油气盆地中普遍存在的构造作用之一,系统开展走滑作用对构造裂缝发育特征的影响研究,对于构造裂缝的分布预测有着重要意义。以塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带博孜1、克深5和克深13气藏为例,综合岩心、成像测井和钻井漏失量等资料,系统分析了走滑作用存在下的构造裂缝的特征与分布,并讨论了走滑作用及其对构造裂缝影响的可能动力学机制。结果表明：博孜1、克深5及克深13气藏均发育左旋走滑作用,使构造裂缝参数的分布与构造形态的对应性变差,但构造裂缝参数的变化规律与走滑作用方向之间并非简单的对应关系,其定量力学机制尚有待深入研究。对于挤压构造区的背斜型气藏,当走滑作用存在时,井位部署不宜直接采用背斜构造的裂缝发育模式确定裂缝发育区,需要根据实际地质资料进行综合判断。     

超压流体排放通道与溶蚀孔隙的形成——以库车坳陷克拉苏构造带喀桑托开背斜带为例

通过库车坳陷克拉苏构造带喀桑托开背斜带上3个相邻背斜超压流体排放通道的识别、砂岩溶蚀作用与溶蚀孔隙形成的研究,表明超压体系砂岩溶蚀孔隙的形成与超压流体排放通道密切相关.克拉2构造为断层传播褶皱,相关断层向下沟通侏罗系煤系烃源岩、向上切穿古近系膏泥岩封闭层延伸至地表,使得古近系底-下白垩统超压体系砂岩处于半开放的流体流动环境,既可使下伏烃源岩层系含有机酸的流体注入,又可使溶蚀产物向上排出,由此导致溶蚀孔隙的形成,溶蚀孔隙度平均约4.25%.相比之下,克拉1和克拉3构造为断层转折/滑脱褶皱,相关断层沿膏泥岩层面滑脱,没有切穿膏泥岩封闭层,使得古近系底-下白垩统超压体系砂岩处于相对封闭的流体环境,不利于溶蚀作用的发生与溶蚀孔隙的形成.     

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带克深地区典型断背斜天然裂缝分布特征

为明确超深层储层断背斜内天然裂缝的分布特征,以库车坳陷克拉苏构造带克深地区白垩系巴什基奇克组为例,结合地质、地震、FMI成像测井、地应力以及岩石力学参数等资料,通过储层地质力学法明确了克深地区典型断背斜构造样式内天然裂缝的分布特征,为该区致密气的有利勘探提供了地质依据。结果表明：不同断背斜垂向上具有从顶部、中部到底部天然裂缝密度“高-低-高”的普遍特征;断背斜的翼间角越大,顶部和中部的裂缝分布越局限,底部裂缝分布越广泛;距断背斜轴部越远的部位,顶部和底部的裂缝分布越局限,中部的裂缝分布越广泛。断背斜顶部转折端相对中部与底部储层天然裂缝较发育,改善了储层的物性,为致密气提供储集空间和渗流通道。