塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带深层致密砂岩气藏储层致密化与成藏关系

为研究深层致密砂岩气气藏储层致密化与成藏的关系,对塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带的地质背景和储层特征进行分析,建立储层孔隙度与埋深的关系模型,推算储层致密化时间。利用流体包裹体均一测温分析技术,分析该区大北1、克深2深层致密砂岩气藏的成藏期次,并与储层致密化时间相比较,确定深层致密砂岩气藏的成因类型。研究表明,大北1气藏表现为晚期充注成藏的过程,其天然气成藏时间主要在库车期(约3~2Ma)以来,其白垩系巴什基奇克组砂岩储层致密化发生在新近纪康村期(约15~10Ma);克深2气藏也表现为晚期充注成藏过程,其天然气成藏主要发生在库车晚期(约2Ma)以来,而其巴什基奇克组砂岩储层在新近纪康村期(约11~10Ma)已经达到致密化。据此,确定大北1和克深2深层致密砂岩气藏类型属于"先致密后成藏型"。     

塔里木盆地库车坳陷克拉苏盐下深层大气田形成机制与富集规律

库车坳陷具有丰富的天然气资源,继克拉2大气田发现后,近年来在克拉苏断裂下盘克深区带发现了大北、克深等大型气田。以克深、大北大气田为例,详细论述了克拉苏盐下深层大气田的形成机制与富集规律,认为侏罗系—三叠系煤系烃源岩5Ma以来生气强度和生气速率达到极大值[高达(160~320)×108 m3/km2和15~20mg/(gTOC·Ma)],为高效气源灶。克拉苏冲断带叠置在供烃中心之上,充足的气源是大北—克深气田天然气富集的物质基础。区域性巨厚膏盐岩盖层限制构造冲断突破、有效保护储层、高效保存油气,是盐下油气富集的重要保证。克深—大北分层滑脱收缩变形,盐下冲断叠瓦构造成排成带,广泛分布的低孔砂岩储层,为天然气富集提供了有利空间。克深—大北地区盐下深层构造的形成与区域构造挤压关系密切,主要是晚喜马拉雅期强烈冲断挤压形成,上新世—第四纪是克拉苏构造带形成的主要时期,主体构造基本都是在库车组中晚期定型;而生烃史研究也表明烃源岩主要生气期在库车组沉积以来,主生气期与构造定型期的良好匹配决定了克拉苏冲断带盐下晚期高效成藏,是该区深层形成大气田的重要原因。     

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。     

超深层裂缝-孔隙型致密砂岩储集层表征与评价——以库车前陆盆地克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组为例

以库车前陆盆地克拉苏构造带深层白垩系巴什基奇克组砂岩储集层为例,研究成岩压实和构造挤压双重作用下裂缝-孔隙型(裂缝-原生孔隙型和裂缝-溶蚀孔隙型两类)超深层储集层的表征和评价方法。巴什基奇克组砂岩储集层埋深超过6 000 m,属超深层储集层,针对性构建了集宏观微相-岩相识别、厘米—微米级裂缝描述、微米级孔隙刻画、纳米级喉道表征为一体的超深层裂缝性致密砂岩储集层表征与评价技术。研究认为有效储集层的储集空间由构造裂缝及微米级孔隙、纳米级孔喉组成,基质孔隙半径主要为2~100μm,基质喉道半径主要为10~500 nm,裂缝开启度主值区为100~300μm;有效储集层发育主要受控于微相-岩相、构造挤压和溶蚀作用。相对优质储集层的储集空间由裂缝、残余粒间孔和溶蚀孔隙组成,发育于弱构造挤压带与水下分流河道叠合区。7 000 m以深有利储集层可成带连片分布,8 000 m以深仍发育有效储集层。图13参28     

塔里木盆地克拉苏盐下深层大气田的发现

克拉苏构造带位于库车坳陷北部,其盐下深层大气田为超深高压裂缝性低孔高产砂岩气田,目前已发现油气藏22个,是塔里木盆地天然气的主力产区。1998年发现克拉2气田后,虽坚持勘探,却未再获得重大发现。2006年以来,加强对克拉苏构造带深层的研究,2008年8月,位于克深区带克深2构造的克深2井在白垩系巴什基奇克组获得日产40×104m3高产工业气流,取得了重大勘探突破。此后,经过近10年的研究,在前陆盆地勘探技术、油气地质理论和生产实践3个方面实现了技术突破,指导了克拉苏盐下深层大气田的发现,并围绕复杂山地圈闭落实、储集层形成机理、成藏等地质问题及快速钻进、储集层改造等制约勘探效率的工程技术进行研究,有效支撑了克拉苏盐下深层大气田的高效勘探开发。     

深层储集层长石溶蚀增孔的物理模拟与定量计算

以塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组深层储集层为例,开展成岩物理模拟实验研究,定量计算巴什基奇克组砂岩在早期长期浅埋—后期快速深埋地质过程下,长石骨架颗粒的溶蚀率及溶蚀增孔量。运用场发射扫描电镜大面积扫描分析技术,定量计算大北、克深地区实际岩心样品中长石骨架颗粒的溶蚀度及溶蚀增孔量值,实验数值与实际岩心数值相互校验,由此建立了陆相深层较高长石骨架颗粒含量储集层中长石溶蚀增孔量的演化过程模型。定量计算出克深地区长石在早期长期浅埋—后期快速深埋地质过程下,最大溶蚀增孔量为0.86%~2.05%,模拟的埋深超过7 000 m砂岩的长石溶蚀增孔量值稍稍偏大,校准后绝对误差值为0.23%。大北地区次生溶蚀孔隙的贡献者主要是方解石,长石次之,定量计算出该地区长石最大溶蚀增孔量为0.62%~1.48%,模拟埋深超过7 000 m砂岩中长石溶蚀增孔量值稍稍偏大,校准后绝对误差值为0.15%。造成误差的原因有二:(1)模拟实验代表了深层储集层的均一、理想状态;(2)实际地质情况下深层储集层的非均质性强,不同地区溶蚀作用强弱存在差异。     

克拉苏构造带盐下超深层储层的构造改造作用与油气勘探新发现

塔里木盆地克拉苏构造带油气群下白垩统巴什基奇克组埋深超过6 000 m,储层基质渗透率低,裂缝普遍发育,构造对储层的改造作用明显,但博孜9井的勘探突破反映出不同区带间构造改造作用差异较大、非均质性极强,重新认识构造对储层的改造作用对于预测超深层储层、指导油气勘探生产具有重要的意义。为此,基于钻井取心、构造平衡恢复、裂缝充填物同位素测年、区块应力数值模拟等资料,结合流体包裹体、声发射古应力、铸体薄片等实验分析方法,从定性分析到定量计算、研究了克拉苏构造带油气群超深层储层的构造改造作用及其差异性。研究结果表明:①北部天山造山带及南部古隆起控制了该构造带储层的沉积格局及差异构造变形,形成巴什基奇克组储层"西薄东厚"的分布特征;②博孜区段古应力最小,构造变形主要为正向挤压、逆冲传播,局部井区为斜向压扭;③大北区段主要为斜向压扭,古应力较小,构造变形为逆冲叠置;克深区段古应力最大,构造变形主要为正向挤压、后缘逆冲抬升、前缘滑脱收缩;④差异构造变形使同一构造带不同构造变形样式的构造减孔量呈现出较大的差别,且控制了不同区段造缝期与成岩胶结的叠加影响、中晚期裂缝网络与油气成藏期的配置关系,加剧了储层的非均质性,是区段间产能差异的基础改造因素;⑤现今构造应力的大小及方向影响裂缝有效性,南部为强挤压应力区,背斜相对高部位裂缝走向与现今应力交角较小,裂缝有效性最好;⑥构造成岩环境决定了构造裂缝充填物的类型,北部区块以淡水—半碱水介质成岩环境为主,裂缝充填物类型为方解石,有利于对储层进行酸化压裂改造。     

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。     

库车前陆冲断带深层盐下大气田的勘探和发现

克拉2气田发现之后,库车前陆冲断带油气勘探一度陷入低谷,油气勘探陷入两难:中浅层除克拉2气藏外,没有新的可钻探圈闭发现,失去方向;构想进攻深层,又面临勘探遭遇复杂、地质认识不清、圈闭落实困难、技术储备不足等困境。针对上述难题,一是重新认识库车含盐前陆冲断带,坚定勘探信心,锁定克拉苏构造带盐下深层勘探主攻领域;二是开展宽线大组合、三维采集处理、盐相关构造建模、相控速度建场等地震、地质一体化技术攻关,发现克深—大北区带,新发现、落实一大批可钻探圈闭;三是强化钻井技术攻关,成功实现盐下超深高压高温气藏高效快速钻进。十年来,克拉苏构造带勘探深度从4000m拓深至8000m,发现了克深2、博孜1等多个大型气田,克深区带万亿立方米天然气资源逐渐明朗。克拉苏深层盐下大气田勘探突破得益于地质认识的创新、勘探技术的进步和锲而不舍的勘探实践。     

塔里木盆地库车坳陷克深构造带克深8区块裂缝性低孔砂岩储层地质模型

塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带克深地区是天然气勘探开发的重要阵地,储层埋深为6 000~8 000m,储层基质孔隙度均值为5.5%,基质渗透率均值为0.089×10^-3μm²,裂缝渗透率为（0.5～30）×10^-3μm²,地层储层总渗透率为（1～50）×10^-3μm²,储层性质总体为特低孔、特低渗—低渗。为揭示深层相对优质储层发育规律,以克深8区块深层白垩系巴什基奇克组为例,基于大量实验分析、露头储层模型及测井FMI成像资料,通过基质建模与裂缝建模相融合的方法,建立了裂缝—孔隙型双重介质储层地质模型。研究表明：克深8区块储层构造裂缝开度主要为25~150μm,其中构造核部裂缝开度一般为50~250μm,翼部裂缝开度<100μm;基质粒间孔半径主要为5~160μm,孔隙连通率平均为48%;孔隙喉道半径主要为0.01~1μm,其中产气层有效喉道半径>0.05μm,占比91%。储层基质孔隙度相对高值段主要分布于白垩系巴什基奇克组中部和上部,相对高渗透段主要集中于构造背斜高部位、东西向翼部、南北边界断裂带及内部次级断裂带。该地质模型及技术方法为克深8区块天然气高效勘探开发及克深气田60亿m产能建设提供重要依据。     

三维三分量地震资料在川西深层致密砂岩气藏预测中的应用

川西上三叠统须家河组气藏为致密裂缝性气藏,储层为低孔低渗致密砂岩,裂缝尤其是高角度裂缝预测是获得高产的关键因素.由于储层与围岩波阻抗叠置,而且裂缝预测复杂,常规地震勘探技术难以适应气藏勘探开发的需要.为此,利用三维三分量地震勘探技术进行储层预测、裂缝检测和含气性预测.以储层岩石物理参数敏感性分析为基础,利用多波联合反演、多波属性分析和多属性交会方法,更好地预测相对优质储层的分布,分析储层含气性;利用纵波及转换波振幅特征,识别规模网状裂缝形成的高效储渗区;利用相干、曲率、循环重褶积、PS波方位各向异性、横波分裂等技术可靠预测裂缝,特别是高角度裂缝的分布及发育程度.形成了一套有效的适用于川西深层致密裂缝性气藏的地震综合识别模式.     

陆源障壁岛砂坝有效储层综合预测技术与应用--以韦德迈阿盆地B区块泥盆系为例

以河流作用为主的障壁岛环境中,障壁岛砂坝是油气赋存的主要储集体。受物源供给和海平面升降变化的共同影响,砂坝砂体在空间上整体呈现叠置连片、横向不连通的分布特征,易形成岩性圈闭。因此,有效识别陆源碎屑障壁海岸环境中单个储层并进行含油气性评价是勘探的关键。以阿尔及利亚韦德迈阿盆地B区块泥盆系为例,首先在高分辨层序地层学指导下,识别关键等时标志层——海泛面,划分四级层序,细化研究单元;然后针对储层密集发育段,采用随机模拟反演方法预测砂体分布,岩性指示模拟预测油层横向展布,并结合储层地球物理特征、地震属性参数、沉积规律分析等储层综合预测技术识别有效储层,并进行含油气性评价。利用该方法有效预测了B区块障壁砂坝有效储层的空间分布,预测的砂岩与实际钻井吻合较好,有效探索了陆源碎屑障壁海岸障壁岛砂坝有效储层评价的技术系列。     

四川盆地海相碳酸盐岩储层特征及控制因素

四川盆地海相碳酸盐岩储层发育层系多、累计厚度大,在川渝地区天然气储量和产量贡献中占有重要地位。从岩石类型、物性特征、储层类型等基本特征分析入手,研究和总结了盆地内碳酸盐岩储层发育的主控因素和分布预测思路。盆地主要储集岩类型是颗粒白云岩、藻（礁）格架白云岩、粉-细晶白云岩,石灰岩次之;物性总体上具低孔、低渗的特征,局部地区发育的优质储层是重要的勘探对象;储层类型可分为裂缝-孔隙型、孔隙型、裂缝-孔洞型和裂缝型4类;储层发育程度主要受有利沉积相带分布、白云石化作用、3期岩溶作用等因素控制。针对生物礁、颗粒滩等相控型储层,精细沉积微相刻画是储层分布预测的有效手段;对于风化岩溶型储层,区域性和重点目标区的岩溶古地貌恢复可为成藏区带评价和储层预测提供依据。     

渤海湾渤南洼陷深层湖相滩坝储集层沉积微相预测

渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷古近系沙四段发育湖相碳酸盐岩滩坝储集层,该类储集层具有埋藏深、单层厚度薄、主要为薄互层沉积、岩石类型复杂多样、岩相横向变化大的特点,有效储集层预测是该区油气勘探的主要难题.在对岩相及地震响应特征分析基础上,开发了基于沉积参数的复杂岩相识别新技术,从常规的振幅类、频率类等地震属性分析出发,提取三维地震属性,统计井点处的灰岩百分含量等沉积参数,进而通过建立实际钻井沉积参数与井旁地震属性的拟合关系来反算多种沉积参数的平面特征,再以沉积参数为变量进行聚类分析,以实现对沉积相带的预测.该方法在渤南洼陷古近系沙四段湖相滩坝储集层预测中取得了较好的效果,对其他类型沉积体系的研究也具有借鉴和参考意义.图8表2参15     

叠前地质统计学反演技术在复杂储层量化预测中的应用

地震确定性反演、叠后地质统计学反演是目前致密碎屑岩气藏普遍采用的储层预测技术,但针对复杂岩性结构和复杂波阻抗特征的薄储层,这些反演方法的适应性有限。叠前同时反演与地质统计学反演技术的结合是此类储层量化预测的有效方法,不仅可提高纵、横向分辨率,还可解决储层与围岩波阻抗叠置情况下有效储层的识别问题。叠前同时反演技术可以得到纵波阻抗体、横波阻抗体、纵横波速度比体和密度体,能够解决复杂波阻抗储层的识别问题,但反演受地震频带限制,纵向分辨率有限。基于随机建模技术的叠前地质统计学反演方法,能有效地综合地质、测井和三维地震数据,极大地提高预测结果的纵、横向分辨率,实现储层的精细描述,在叠前确定性反演的基础上可以更好地识别薄层及薄互层储层,为陆相致密碎屑岩气藏储层描述提供了重要技术支撑,在川西新场须四气藏储层预测应用效果明显。     

元坝地区深层礁滩储层多尺度地震识别技术

川东北地区礁滩储层埋深大,空间展布复杂多变,因针对深层复杂礁滩储层的地震预测技术还不够完善,一直制约着该区的勘探发展。为此,以川东北元坝地区长兴组礁滩储层为研究对象,对礁滩储层预测技术进行了探索和总结,形成一套以礁滩储层数值模拟技术、小波多尺度边缘检测技术、基于波形复杂程度的储层检测技术、礁滩复合体空间分布预测技术、地震属性分析技术、地震相分析及沉积相解释技术、低频伴影技术以及“相控法”精细储层描述技术等为核心的多尺度地震识别方法,并在元坝地区获得了良好的应用效果,落实了元坝地区长兴组台缘礁滩复合体、礁后浅滩、礁间滩、台内滩4种类型7个勘探目标,已完钻的井均钻遇白云岩储层,并均获得工业气流,表明该技术方法具有推广应用的价值。     

江汉盆地西南缘复杂断块油藏预测

复杂断块油藏预测一直是地球物理油藏预测方法中的难点。通过对地震资料的叠前时间偏移处理，提高复杂断块初始构造模型精度；利用井震联合反演、Stratimagic波形分析技术等特殊处理手段，提高地震数据对储层的分辨能力，对江汉盆地南岗构造进行油藏综合预测取得了良好的效果。     

川东北YB地区长兴组礁滩相储层测井评价技术

川东北YB地区上二叠统长兴组礁滩相储层裂缝及溶蚀孔洞发育,储集类型为溶蚀孔洞型和裂缝-孔洞型,气水关系复杂,储层有效性判别、流体性质识别及产能预测是礁滩相储层评价的难点。针对该区礁滩相储层的特征,阐述了成像和偶极测井是解决裂缝、溶蚀孔洞识别及有效性判别的最直接的方法;明确了不同饱和度下电阻率与孔隙度交会、核磁共振测井信息相结合是判别礁滩相储层流体性质的最有效的方法,尤其能解决裂缝引起的深、浅侧向负差异的流体性质识别难题;提出了礁滩相气层有效厚度与孔隙度乘积的累加可作为产能预测评价指标的认识。所形成的礁滩相储层测井评价技术将进一步为经济高效地开发YB地区长兴组气藏提供有力的技术支撑。     

四川盆地二叠系火山岩地震相特征及识别

四川盆地火山岩气藏勘探存在着钻井少、岩性岩相识别困难、储层分布不清、储层地震预测技术尚不配套等问题。为了实现对该盆地火山岩有利岩相的刻画及储层的定性定量预测,基于低频保护开展火山岩目的层地震成像处理,通过建立火山岩顶、底界地震反射模式解释刻画火山岩分布范围,在此基础上结合火山岩地震响应特征,建立火山岩地震相模式,进行火山机构识别与有利火山岩相刻画,进而基于相控开展永探1井区火山岩储层波阻抗反演和储层定性定量预测。研究结果表明:①低频保护的地震数据处理方法能够有效改善火山岩内幕与下伏地层成像质量;②二叠系火山岩识别模式为连续强波峰反射或断续中强波峰反射顶界、弱反射底界,可识别出5类地震反射特征和3类地震相模式(喷溢相、溢流相、火山沉积相);③简阳—三台地区大面积分布喷溢相,其中最有利储层发育的近火山口喷溢相沿北东方向呈点状分布,面积为1 500 km~2,次有利储层发育的远火山口喷溢相勘探面积为6 000 km~2;④永探1井区有利储层面积为600 km~2,储层厚度介于10～200 m,主要分布于成都—简阳地区,天然气勘探潜力大。结论认为,所形成的低频保护地震资料处理、火山岩岩性岩相识别与解释、相控波阻抗反演等一系列配套技术适用于该盆地二叠系火山岩储层预测,为该领域的油气勘探提供了技术支撑。     

泊松比气水预测模型及其在碳酸盐岩储层中的应用

地震资料泊松比反演气水预测方法在砂岩储层中的应用效果稳定,但在碳酸盐岩储层中的预测效果还有待确认。为此,在四川盆地龙岗构造三叠系、塔里木盆地奥陶系、土库曼斯坦阿姆河右岸区块侏罗系等8个层系的碳酸盐岩储层中开展了应用研究。对测井资料的泊松比分析结果表明,碳酸盐岩储层含流体后,其泊松比由低到高依次对应于含气、同含气水、含水、致密层。基于该良好规律,可获得碳酸盐岩储层泊松比气水预测模型,随后制作合成地震记录,准确标定储层所在位置,进而可建立起测井泊松比与地震资料的关系,采用泊松比测井曲线约束地震资料进行反演的方法,并通过神经网络算法予以实现,从而得到泊松比反演剖面,能够较为清晰地反映储层含气、含水情况,由此获得的平面分布预测图可有效分析气水分布与构造、断层等的关系。在不同碳酸盐岩储层类型(如孔隙型、裂缝型、裂缝孔隙型、缝洞型)中的应用效果表明,该方法能有效识别碳酸盐岩储层的含气性和含水性,可作为气水预测的一种新手段。