迪北气田三维探区下侏罗统阿合组裂缝定量预测

塔里木盆地库车坳陷的下侏罗统阿合组低孔低渗砂岩是迪北气田的主要油气储集层,构造裂缝作为油气运移通道和储集空间,其发育特征和分布规律是制约油气勘探开发的关键。本次研究采用迪北气田最新的三维构造图,考虑区域地质背景、地层起伏、断层分布等诸多因素,将目的层下侏罗统阿合组分为3段,基于实测岩石力学参数,利用三维弹性有限元数值模拟方法,计算获得的库车坳陷新近纪构造应力场的大小、方向与实测应力感数据比较吻合。以此构造应力场为基础,在迪北地区11口井的约束下,用岩石破裂值和应变能密度构建起的“二元法”对阿合组每一层段的裂缝密度分布规律进行预测。结果表明：平面上,迪北斜坡带的依南2-迪西1-迪北104区域、迪北101-依南5以南区域和吐孜1井以西-吐孜3井以北的区域为裂缝相对发育区;垂向上,阿合组中下段要比上段裂缝更为发育。该构造裂缝预测结果对迪北气田致密砂岩储层的勘探开发提供了新的参考依据。     

库车坳陷新生代构造应力场恢复

库车坳陷的构造变形及演化与南天山造山带的发育密切相关。库车坳陷新近纪以来的喜马拉雅晚期构造运动最为强烈,形成了天山山前大型冲断带,并造就了现今的构造格局。通过对库车坳陷北部构造样式的识别及各种应力场指示标志的测量、统计和构造解析,对野外获得的应力场指示标志划分了期次,认为喜马拉雅晚期应力场标志为近南北向挤压。结合库车坳陷区域构造要素,如地质体几何形态、边界条件、岩石力学参数等,运用弹性力学有限元数值模拟的方法获得了喜马拉雅晚期库车坳陷的区域应力场。模拟结果表明,库车坳陷喜马拉雅晚期最大主压应力方向为近南北向,与古应力场标志拟合较高,可以为库车坳陷裂缝预测和评价提供依据,对勘探开发有应用价值。     

库车坳陷新近系砂岩型铀矿成矿条件分析

库车坳陷位于塔里木盆地北缘,区内矿产资源丰富,铀矿找矿启动时间也较早,在新近纪地层中发现了许多矿化点以及矿化异常。文章将库车坳陷新近纪地层作为研究对象,对其铀源条件、构造条件、后生氧化以及油气还原作用进行探讨,总结了新近系砂岩型铀矿成矿条件。结果表明,库车坳陷铀源条件较好,坳陷北部天山地区为蚀源区,其古元古界绿片岩、下二叠统火山岩以及海西期花岗岩等富铀岩体在风化作用、淋滤作用下,为铀矿形成提供了丰富铀源。区内构造活动强烈,抬升剥蚀部分新近纪地层的同时,其形成的断裂构造为油气运移提供了条件,补充了区域内的还原剂,有利于还原富集含氧含铀水中的铀元素。新近纪地层中含多层泥-砂-泥的互层,胶结物疏松且具有良好透水性,有利于层间氧化作用的发育,部分地层被抬升出露地表,部分剥蚀所残留的矿体则形成倒转矿体,抬升剥蚀区以北的部分地区有层间氧化发育的条件,同时由于油气的渗出,有利于矿体的叠加,找矿潜力较大。     

库车坳陷的地质结构及其对大油气田的控制作用

库车坳陷是在晚二叠世之前的古生代褶皱基底上历经晚二叠世-三叠纪的前陆盆地、侏罗-古近纪的伸展坳陷盆地和新近纪-第四纪陆内前陆盆地的演化而形成的。基底中的软弱层、侏罗系煤层和古近系库姆格列木组与新近系吉迪克组膏盐(泥)岩构成了自山前向盆地内部逐渐抬升的滑脱面,与自山前向盆地内部逐渐趋缓的地表面构成楔形体。该楔形冲断体的内部结构具有"垂向分层、横向分带与纵向分段"特点,NW向的阿瓦特-喀拉玉尔滚和NE向的库车横向构造转换带将其分割为乌什、拜城与阳霞3个构造区段。构造层发育特点决定了库车坳陷发育三叠-侏罗系的区域展布的有效烃源岩和(侏罗系、)白垩系-第三系储盖组合;分层变形特点导致盐下层形成叠瓦冲断构造组合,冲断层成为油源断层;叠瓦式的冲断层相关褶皱背斜组合导致了复式天然气聚集区带的形成,即在大北-克拉苏式的构造带上每一冲断层相关褶皱背斜带独立成藏,复合连片形成复式油气聚集(区)带,目前拜城北、克深、克拉苏背斜带已呈现这种趋势;撕裂断层则决定着构造带上具体的油气富集区段。库车坳陷油气资源丰富,地质结构特点决定了不同类型油气田分布的分区性。     

库车坳陷博孜X区块超深储层有效裂缝分布规律及对天然气产能的影响

为明确库车坳陷超深致密砂岩储层有效裂缝分布特征,基于古应力产生裂缝、现今应力影响裂缝有效性的原理,根据岩心资料和成像测井数据查明裂缝力学性质并拾取裂缝参数,通过构造恢复反演等效古应力、有限元方法预测现今应力场,并结合DFN离散裂缝网格建模,对库车坳陷克拉苏构造带博孜X区块超深致密砂岩储层裂缝进行预测.结果表明,博孜X气藏构造裂缝以未充填-半充填的高角度剪切缝为主,局部发育小规模的张性裂缝,大多数裂缝形成于喜马拉雅晚期的快速强烈挤压作用;博孜地区地应力场从白垩纪到新近纪,随着北部力源传导的持续往南推进,应力高值呈现由北向南迁移的特点;博孜X气藏构造裂缝发育分布的非均质性极强,在北东部位的X104井区发育程度高,在南西部位的X103井区周围密度低,现今地应力对裂缝有效性影响显著,进而影响气井产能.博孜X区块裂缝形成受断层和褶皱共同控制,单从构造特征难以准确预测裂缝分布,而通过地质力学原理和方法预测裂缝具有较好的吻合度.在超深层储层,不能只通过孔隙度、储层厚度等因素来评价并预测气井产能的高低.     

新疆库车黑英山地区晚新生代构造运动及其对砂岩型铀矿成矿的控制作用初析

黑英山位于塔里木盆地库车—拜城坳陷的北缘,是砂岩型铀矿成矿的有利区域。野外地质调查结合遥感图像解译分析,揭示出本区既发育有EW走向的褶皱构造和逆冲断层,同时也发现了EW走向的正断层和半地堑构造;根据区域地层对比和不整合面的发育,确定逆冲断层和褶皱形成于新近纪末至第四纪早期,EW正断层和半地堑构造形成于中更新世之后,进而复原了黑英山地区晚新生代的构造演化过程,推测本区新近纪至第四纪早期属于NS向的挤压构造环境,晚更新世至今出现局部拉张环境。结合砂岩型铀矿成矿条件分析,认为黑英山北单斜带隆起区为成矿的有利区域,为目前找矿的首选地段。     

塔里木盆地库车坳陷盐构造特征及其与油气的关系

库车坳陷发育古近系和新近系两套膏盐层,其分布特征各异.膏盐层的塑性流动形成多种类型的盐构造.盐构造演化可大致分为4个阶段.前两个发育阶段与盐序列本身及其上覆地层的差异负载作用有关,后两个发育阶段主要与南天山的山前冲断构造作用有关.盐构造在不同的演化阶段具有不同的形态特征,因而对库车坳陷的油气成藏至关重要.盐构造不仅有利于储层发育、油气保存和圈闭形成,而且有利于油气运聚,构成了油气成藏的界限.盐构造发育区是大-中型油气田勘探的有利地区.     

塔里木盆地三大构造旋回油气成藏特征

塔里木盆地形成经历了南华纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3大伸展-挤压构造旋回,其多旋回构造演化导致油气成藏和分布十分复杂。随着近年来盆地超深层已经成为油田的重点勘探领域,有必要对盆地的油气成藏规律进行深入探讨。本文基于最新的地震资料、钻井资料及油气地质资料,发现塔里木盆地油气规模成藏主力烃源岩为库车地区三叠系—侏罗系及塔西南地区石炭系—二叠系陆相烃源岩、台盆区寒武系海相烃源岩。盆内烃源岩及储盖组合的发育均受控于盆地3大伸展-挤压构造旋回,烃源岩的发育位置决定了塔里木盆地发育库车山前、北部坳陷、麦盖提斜坡及塔西南山前四大含油气系统。盆地在历经3大伸展-挤压旋回,其台盆区、库车前陆及塔西南前陆地区油气成藏组合差异大。台盆区发育石炭系膏泥岩与志留系—石炭系海相砂岩、奥陶系泥岩与灰岩、中寒武统膏盐岩与震旦系—寒武系白云岩储盖组合;库车地区发育新近系—第四系泥岩与砂岩、古近系膏盐层与白垩系砂岩、侏罗系泥岩与三叠系—侏罗系砂岩储盖组合;塔西南地区发育中新统泥岩-砂岩、古近系膏盐层与白垩系砂岩、石炭系—二叠系泥岩与碳酸盐岩储盖组合,分别组成了台盆区、库车及塔西南地区的上部、中部及下部...     

库车坳陷第三纪断层滑动分析与古构造应力恢复

研究构造应力场的时空变化对于认识和理解褶皱冲断带的构造变形过程和油气构造圈闭的最终定型具有重要意义.基于对库车坳陷内第三系和同时卷入变形的白垩系中发育断层的野外观测,采用断层滑动数据反演方法,对库车坳陷的第三纪构造古应力进行恢复.结果表明:库车坳陷第三纪的构造应力方向在空间位置上变化不大,在时间上经历了从NNW-SSE向到NWW-SEE的转变,构造挤压变形经历了两个阶段:即NNW-SSE向逆冲挤压变形和相对较晚的NWW-SEE向逆冲挤压变形.结合库车坳陷油气成藏期,第二阶段的构造挤压变形发生在库车组沉积期间,为坳陷内油气的聚集提供了良好的圈闭条件.文中还探讨了造成库车坳陷内挤压应力场的两种可能动力成因.     

塔河油田古近系陆相油气地球化学特征及其远距离成藏模式

通过对塔河油田古近系油气藏油气物理性质、饱和烃色谱、分子标志化合物及碳同位素等地球化学特征研究,发现塔河 古近系油气藏油气均表现出陆相油气地球化学特征,与塔河油田海相油气特征形成鲜明对比。结合前人对塔北地区烃源岩研 究成果分析,认为塔河古近系油气来源于库车坳陷三叠系-侏罗系烃源岩。库车坳陷充足的油气源是塔河油田古近系油气成 藏的物质基础。喜马拉雅期塔河中新生界区域北倾构成了油气由北向南运移的构造背景,库车坳陷烃源岩在新近纪康村组沉 积晚期-库车组沉积早期达到高成熟期,其所生油气沿南翼斜坡的输导系统向南运移至古近系圈闭成藏。塔北地区古近系与 白垩系之间的不整合是北部陆相油气远距离侧向运移的重要通道,油气向南侧向运移直线距离超过100 km。塔北地区古近系泥 岩是良好的区域盖层,多种成藏要素相互配合造就了塔河古近系远距离油气聚集模式,该模式较为合理的解释了塔河地区古近 系油气藏分布特征,丰富了对塔河碎屑岩油气成藏规律认识,有助于塔河地区新生界碎屑岩油气勘探领域的进一步拓展。     

柴北缘东段构造应力场数值模拟及构造演化模式探讨

为了明确柴北缘东段晚古生代至中生代的构造演化历史,探讨石炭系—侏罗系地层缺失的原因,本文应用有限单元 法 模 拟 了 柴 北 缘 东 段 印 支 期 ( 三 叠 纪 )、 燕 山 早 期 ( 侏 罗 纪 )、 燕 山 晚 期 ( 白 垩 纪 ) 的 构 造 应 力 场 , 分 析 了 该 区 不 同 时 期 的 主应力与剪应力分布特征。根据库仑及格里菲斯岩石破裂准则预测了古构造的存在并探讨了地层缺失的原因。研究结果表 明:三叠纪,柴北缘东段在印支期不均匀分布的最大主应力与右旋剪应力共同作用下,发育两排近东西走向的背斜凸起, 造成石炭系—二叠系在各地区遭受不同程度的剥蚀;侏罗纪,在燕山早期拉张应力场作用下,由早—中侏罗世的断陷盆地 逐渐演化为晚侏罗世的坳陷盆地,欧南地区为继承性隆起区未接受沉积;白垩纪,受晚期燕山运动影响,应力场逐渐由拉 张转变为挤压,构造反转,逆冲断裂复活,绿梁山、锡铁山、埃姆尼克山、欧隆布鲁克山等主要山体隆升,遭受剥蚀,柴 北缘东段中生代盆地演化终止。     

南天山山前冲断带的构造样式及成因探讨

塔里木盆地南天山山前冲断带东西分段、南北分带.受走滑断裂控制,自西向东分为喀什北缘、西克尔区段、柯坪断隆主体、温宿凸起和库车坳陷.受南天山逆掩推覆作用影响,发育多排NE向构造带,喀什北缘主要发育乌恰、阿图什、喀什3排构造带,柯坪断隆主体发育3排古生界逆冲褶皱带,库车坳陷主要由北部单斜带、克拉苏—依奇克里克、秋里塔格构造带组成.由于山前带基底结构和构造运动的差异,造成了各区段地层分布的不均衡,普遍发育的逆冲断裂和走滑断裂,使得地质结构和构造样式更为复杂,多套塑性地层对区带展布和构造变形起到了重要作用.     

鄂西地区燕山期古构造应力场初步定量研究

鄂西地区主要的构造变形为一系列NNE向褶皱,该区域主要构造形迹已经得到比较系统的研究,但对于发生褶皱时期的古构造应力场则至今尚无较深入的研究,前人仅根据褶皱构造形态特征和断层滑动方向进行过一些古构造应力场的定向研究,导致对齐岳山、利川等燕山期构造演化有了一些不同的观点。本文对燕山期古构造应力场的应力作用方向和作用力大小进行了比较系统的研究。根据研究区地层接触关系,侏罗系与三叠系为同一构造层,而白垩系与该构造层的角度不整合接触关系指示发生构造事件的时间为侏罗纪之后、早白垩世之前;根据野外测量的共轭剪切节理的产状、褶皱两翼地层产状等数据,结合区域整体构造形变特征来判断压缩区,确定了当时最大主压应力轴方向,总体上均为NW SE向;依据野外采集侏罗系、三叠系的石英砂岩标本进行实验测试,在透射电子显微镜下对采集标本进行晶内位错构造的观测统计,使用晶体内自由位错密度与差应力值的经验关系公式,计算出古差应力值的大小,为定量研究该区古构造应力场打下了扎实的基础。     

鄂尔多斯盆地中生界油气成藏与构造运动的关系

鄂尔多斯盆地是中国著名的大型中生代含油气盆地,上三叠统延长组和侏罗系延安组为盆地主要含油层系,该含油层系经历了印支、燕山和喜山三期大的构造运动。通过中、新生代不同地质历史时期应力场分析以及构造热事件研究,结合裂缝性质、裂缝方位及裂缝中包裹体特征等,讨论了中生界油气成藏与构造运动的关系。研究认为盆地主要发育E—W向、NNE向和NE向三组区域性裂缝。其中,弱充填的NE向剪裂缝为印支期S—N向挤压环境下形成的剪裂缝,或基底断裂形成的诱导张裂缝;近E—W向展布的弱充填裂缝为燕山期NW—SE挤压环境下形成的剪切裂缝;强烈充填的NNE向张裂缝形成于喜山期NNW—SSE拉张环境。盆地中、新生代地层所经历的每一期构造运动都对盆内油气的运移和聚集起控制作用。印支运动使得盆地沉积了中生界最为重要的一套烃源岩;燕山运动产生的构造热事件使烃源岩达到了生排烃高峰期,使得油气成藏大多定型于燕山期;喜山运动使油气进行大规模的运移和调整,从而使中生界上部油气的分布与基底断裂带走向相吻合。中、新生代这三期构造运动对鄂尔多斯盆地发展和油气成藏产生了重要影响。     

川东南丁山地区龙马溪组页岩裂缝特征及对含气性的影响

川东南丁山地区是近年来四川盆地页岩气勘探开发的热点区域,裂缝的发育对页岩含气性及保存条件有重要的影响。综合运用野外露头、岩心、测井资料,结合岩石脆性矿物含量、岩石力学参数等数据,深入分析龙马溪组页岩裂缝发育特征和控制因素,并探讨了裂缝发育对含气性的影响。结果表明,丁山地区龙马溪组页岩裂缝主要以构造成因的剪切缝为主,裂缝优势方位共6组,主要包括4组平面剪切缝和2组剖面剪切缝,其发育主要受2个方向、3个阶段的构造应力场影响而成;裂缝延伸稳定,平均密度小,宽度小,充填程度高,主要被方解石和黄铁矿等充填。裂缝受控因素主要包括古构造应力场、构造部位、脆性矿物组分、岩石力学性质等;断层对裂缝发育具有明显的控制作用,其中断层两盘均存在裂缝发育程度急剧下降的临界范围,临界范围内裂缝发育程度高,超过此临界范围,裂缝发育程度变差且变化趋于平缓;不同期次的裂缝中,形成时间晚、规模过大、充填程度不高、与现今地应力方向一致或呈低角度相交的裂缝易造成页岩气的散失,对提高页岩含气性不利;龙马溪组岩石脆性矿物含量高,脆性指数属中等偏上程度,有利于构造缝发育且可压性较好。随着距齐岳山断裂距离的适当增加,龙马溪组页岩埋藏深度适中,地层压力增大,抗压强度增强高,脆性指数适中,构造保存条件变好,有利于不同方位的裂缝发育和页岩含气量的增加,位于该区域的DY2井与DY4井均位于该有利区域,含气性良好。研究结果对下一步深化页岩气勘探开发具有重要指导作用。     

库车坳陷构造裂缝发育特征及分布规律

通过对野外露头和井下岩心构造裂缝的观察和描述,及其性质、产状、密度、强度、开度、充填程度和充填物等测 量要素的观测和统计,对库车前陆冲断带山前构造裂缝发育特征及分布规律进行了综合分析。该区主要发育三组近南北走 向的剪裂缝和张剪裂缝,裂缝倾角总体以大于45°的高角度缝和垂直缝为主,野外和岩心裂缝开度分别以0~5 mm和0~1mm 为主,裂缝多未充填或半充填,充填物以钙质充填为主。裂缝各参数的分布呈现出东西分段,南北分带的特点,以克拉苏 -依奇克里克构造带的裂缝密度和强度最高。具体到层位上,库车东部以下侏罗统阿合组裂缝最为发育,库车西部则以下 白垩统巴什基齐克组砂岩的裂缝密度最高。总体上,库车坳陷构造裂缝十分发育,有益于致密储层孔渗条件的改善,有利 于裂缝型油气藏的形成。     

呼图壁凝析气田构造控藏过程讨论

呼图壁气田是新疆准噶尔盆地南缘中段发现的第一个中型凝析气田。文章从区域构造应力特征及构造运动方式入手,重建了呼图壁背斜构造演化历史,综合分析了呼图壁气田成藏过程和成藏的关键控制因素。结果表明,呼图壁背斜构造形成演化,受幕式挤压应力、沉积压实作用及滑脱层的共同控制。同时,晚新生代的区域强烈SN向挤压应力不仅使得中下侏罗统煤系烃源岩迅速达到高-过成熟阶段并大量生气,而且造成地层异常高压以及断裂的开启,进而为呼图壁气田的形成提供气源和通道。而SN向水平区域构造挤压应力、异常高压及断裂是呼图壁气田成藏的主控因素。此认识对于呼图壁气田的开发、利用,以及在准噶尔盆地南缘寻找新的天然气勘探耙区,都具有指导意义。     

鄂尔多斯盆地中东部三叠系、侏罗系露头区裂缝体系展布特征

通过对研究区内三叠系、侏罗系露头区裂缝(节理)的观察与统计,对鄂尔多斯中东部地区三叠系、侏罗系裂缝体系的展布特征进行了研究,并分析了裂缝体系形成的构造应力场背景。研究表明在中新生代不同时期构造应力场及其联合作用的控制下,研究区裂缝体系中一组通常为压剪性质,而另一组多为张剪性质,区内NE向和NNE向裂缝体系多具张剪性质。裂缝体系主要发育于脆性岩层当中,且以垂直裂缝(节理)最发育,在某一确定地区裂缝带成对出现,并相互交切,共同组成平面X型共轭剪节理。     

Fracture development in Paleozoic shale of Chongqing area (South China). Part two: Numerical simulation of tectonic stress field and prediction of fractures distribution

A tectonics sedimentation evolution has been researched in Southeast Chongqing, and the reasonable Longmaxi shale highstand system tract (HST) and transgressive system tract (TST) geological model were built respectively based on the rock mechanical test and acoustic emission experiment which the samples are from field outcrop and the Yuye-1 well. The Longmaxi shale two-dimension tectonic stress field during the Cenozoic was simulated by the finite element method, and the distribution of fractures was predicted. The research results show that the tectonic stress field and the distribution of fractures were controlled by lithology and structure. As a result of Cretaceous movement, there are trough-like folds (wide spaced synclines), battlement-like folds (similar spaces between synclines and anticlines) and ejective folds (wide spaced anticlines), which are regularly distributed from southeast to northwest in the study area. Since the strain rate and other physical factors such as the viscosity are not taken into account, and the stress intensity is the main factor that determines the tectonic strength. Therefore, the stronger tectonic strength leads the higher stress intensity in the eastern and southeastern study area than in the northwest. The fracture zones are mainly concentrated in the fold axis, transition locations of faults and folds, the regions where are adjacent to faults. The fragile mineral contents (such as siliceous rock, carbonate rock and feldspar) in the shelf facies shale from south of the study area are higher than in the bathyal facies and abyssal facies shale from center of the study area. The shales characterized by low Poisson’s ratio and high elastic modulus from south of the study area are easily broken during Cenozoic orogenic movement.