新疆塔里木盆地库车坳陷北缘白垩系储层沉积相研究

库车坳陷北缘白垩系储层主要分布在巴西盖组和巴什基奇克组。白垩纪时期,库车坳陷发育了不同类型的三角洲沉积体系,巴西盖期为湖泊三角洲沉积体系;巴什基奇克早期主要为扇三角洲沉积体系;巴什基奇克中晚期主要为湖泊-辫状三角洲沉积体系。垂向上,巴西盖组下部砂岩段总体表现为加积序列,上部泥岩段整体表现为向上砂质增多的进积序列;巴什基奇克组下部第Ⅲ岩性段表现为进积-加积演化序列特征;巴什基奇克组中上部Ⅱ-Ⅰ段总体上构成一个向上变粗的进积序列。平面上,从巴西盖期至巴什基奇克晚期,库车坳陷北缘沉积相总体上呈近东西向展布,南北相带变化明显的特点。在沉积相研究的基础上,结合构造活动和成岩作用分析认为,研究区内白垩系巴什基奇克组中上部辫状三角洲前缘砂体为优质储层,以克拉2井区最好,向西至克拉1井,向东至克拉3井储层均变差。     

库车坳陷白垩系储层的形成环境及成因分析

近年来 ,在中国新疆库车前陆盆地中发现了克拉 2等大型、特大型气田 ,并显示出良好的油气勘探前景。白垩系巴什基奇克、巴西盖组地层是克拉 2等气田的主力储层 ,研究其成因并建立科学合理的预测机制具有重大的理论和现实意义。在对库车盆地的构造背景、沉积物质来源、岩石结构特征、古生物、微量元素地球化学特征、粒度分析、沉积构造、沉积体系等多侧面进行综合研究的基础上 ,认为该区在下白垩系储层沉积时处于干旱氧化的古气候环境 ,储层岩石具低成分成熟度和结构成熟度的特征 ,储层自下而上具典型的沉积构造和完整的沉积序列 ,应属扇三角洲—辫状河三角洲—湖泊沉积体系。特别是粒度资料分析表明该区的储层多呈一个过渡性的特征 ,它既不同于典型的浊流 ,又不同于典型的曲流河特征 ,形成了该区以辫状河为主的显著沉积特点。     

库车坳陷白垩系深层致密砂岩储层溶蚀作用实验模拟研究

库车坳陷前陆区白垩系发育特低物性、强非均质性和高稳产砂岩储层,溶蚀作用显著,但成因机制尚不是很明确。利用高温高压热模拟实验还原了目的层在成岩演化过程中1种表生流体和2种埋藏流体环境下溶蚀作用差异,揭示了成岩矿物演化过程及储集空间结构变化特征。结果表明,表生成岩期大气淡水淋滤弱酸性流体环境（CO₂饱和溶液,pCO₂=1 MPa）溶蚀作用最为显著,长石类矿物发生明显溶蚀,石英和黏土矿物相对难溶,Na+、Ca2+和K+等离子析出明显,Si4+和Al3+析出较少,样品表面沉淀出较多的疑似多边形石英和铝硅酸类矿物;成岩晚期油气充注酸性流体环境（乙酸溶液,2 mL/L）溶蚀作用其次,易于溶解白云石、石膏和长石类矿物,Ca2+、Mg2+、Na+和Si4+等离子析出明显,样品表面无沉淀;成岩早-中期碱性流体环境（NaHCO₃溶液,pH=7.46、HCO₃-=0.6 mol/L）溶蚀作用相对较弱,石英、长石和部分黏土矿物均发生了不同程度的溶蚀,且随着温度、压力的增加,溶蚀作用程度增加。综合分析表明:表生流体是研究区砂岩储层溶蚀孔隙发育的关键因素,其次为有机酸和碱性埋藏流体。这一认识能够丰富致密砂岩储层孔隙成岩演化理论,为下一步寻找规模储层发育区和气田有效开发提供理论支撑。     

库车坳陷北部白垩系沉积速率分析

库车坳陷白垩纪经历了一个相对独立的一级构造旋回,结合坳陷北部库车河白垩系剖面详细的磁性地层学结果,应用地层回剥分析方法恢复了库车坳陷白垩系时期的沉降历史,计算得到亚格列木组、舒善河组、巴西盖组、巴什基奇克组沉积速率,分别为11.5 cm/ka、2.5 cm/ka、2.9 cm/ka、1.7 cm/ka。结合裂变径迹资料和岩相古地理特征,将库车坳陷白垩系沉降历史分为四个演化阶段:（1）Berriasian中期（141.9141.2 M a）:极快速沉降;（2）Berriasian中晚期至A lb ian中晚期（141.2101 M a）,持续缓慢沉降;（3）A lb ian末期至Campan ian早期（10179.1 M a）:构造隆升,沉积剥蚀;（4）Campan ian中晚期—M aastrichtian期（79.165.6 M a）:极慢速沉降,接受沉积。早白垩世早中期沉降曲线呈“上凹”特征,反映了构造活动由早期剧烈沉降到后期减弱,最后趋于稳定的过程。该沉降过程与典型的前陆盆地挠曲沉降过程并不一致。      

库车坳陷大北-克深地区深层致密砂岩气地球化学特征及成因

为探讨库车坳陷大北-克深地区深层致密砂岩气的地球化学特征及成因,对采集的天然气样品进行了组分定量和碳同位素组成分析。结果显示,库车坳陷大北-克深地区深层致密砂岩气中甲烷占绝对优势,为87.30%～98.33%,平均为96.18%;其重烃气含量较低,为0%～3.41%,为明显的干气;天然气的δ¹³C_1为-31.9‰～-26.5‰,δ¹³C_2为-24.2‰～-16.1‰,δ¹³C_3为-31.1‰～-15.7‰;烷烃气碳同位素偏重,主体呈正碳同位素序列,局部出现倒转;天然气成熟度为1.50%～3.62%,平均为2.39%,为高-过成熟天然气;δ¹³C_CO2主要为-19‰～-10.3‰。研究表明,大北-克深地区深层致密砂岩气中烷烃气属于煤成气成因,同型不同源气或煤成气与油型气的混合是烷烃气碳同位素倒转的主要原因,同时也与深层高温高压条件下烷烃气的形成与成藏过程有关;深层致密砂岩气中CO_2主要为有机成因。     

库车坳陷索罕露头区与大北气田井下白垩系储层差异性分析

利用露头来进行地下地层和储层研究,是目前国内外较流行的一种研究思路。本文通过对塔里木盆地库车坳陷大北气田井下巴什基奇克组第三段与其典型露头索罕露头区巴三段砂岩储层差异性分析认为,二者沉积相带一致,岩石学特征略有差异,但是在储集空间类型和储层物性上差异较大。差异原因在于索罕露头区巴三段较大北气田井下经历了浅埋藏、弱压实、弱挤压和现代风化淋滤。露头与井下储层的对比研究对于深入了解库车坳陷深层裂缝性致密砂岩储层性质,进而进行储层评价具有重要的理论和实际意义。     

塔里木盆地北部库车坳陷白垩系层序地层与体系域特征

结合露头和钻井资料对库车坳陷白垩系进行了层序地层划分,共分出1个一级层序、3个二级层序、8个三级层序,对其体系域的构成及其纵、横向变化特征进行了讨论.结果表明,沉积物主要来自北部的天山造山带;盆地及其充填层序的南北不对称性,反映了白垩纪库车坳陷的性质具有前陆盆地的特征.在苏善组的2个层位发现了厚度达 10~20 m的暗色泥岩,反映本区白垩纪的干热型气候曾间歇性出现过短暂的潮湿时期.     

埋藏方式控制储层压实效应的定量表征--以库车坳陷白垩系砂岩储层为例

埋藏方式对于储层压实作用的制约效应非常明显,但其定性描述无法精确反映其所涵盖的诸多因素。由此引入时—深指数（TDI指数）,是对储层埋藏历史中时间、温度和埋藏压力三者的综合表征,并以定量形式揭示埋藏方式的差异。以库车坳陷白垩系砂岩储层为例,探讨TDI指数对于储层粒间体积的制约效应,两者呈现明显的相关性,表明TDI指数不仅可以较好地表征储层埋藏方式的差异,也对于储层储集物性有着特殊的预测效果。     

塔里木盆地北部库车坳陷白垩系沉积古地理

将库车坳陷内白垩系层序地层的划分、体系域沉积相的组成和分布特征与坳陷内及其周围的构造环境结合起来,从宏观构造背景上分析了层序和沉积相带的展布特征与发育规律。白垩系库车坳陷的前陆构造演化具有阶段性,控制了坳陷在不同阶段的沉积古地理的发育特征。亚格列木期和舒善河早期,库车坳陷的沉积古地理南北分带明显,具有南北双向提供物源的特征,粗碎屑分布在坳陷较陡的北侧。舒善河后期与巴西盖期,塔北隆起大部分已沉降至水下,至巴什基奇克期被同期高水位体系域沉积地层所超覆。代表特大型气田的克拉2井的主要储层就位于巴什基奇克期辫状河三角洲相带,其分布稳定而广泛,被称为“辫状河-三角洲砂体裙”。     

库车坳陷北缘早白垩世源区特征:来自盆地碎屑锆石

通过对下白垩统亚格列木组79颗碎屑锆石的LA—ICP—MS U—Pb微区定年分析,结果表明该时期库车坳陷的物源年龄构成复杂,主要集中在427~389 Ma,379~339 Ma、321~283 Ma,266~239 Ma,162~150 Ma五组及前寒武纪基底年龄。结合对潜在的物源区天山造山带岩石属性、年龄构成调研以及以往盆地碎屑组分、重矿物研究成果,作者认为早白垩世时期库车坳陷北缘物源受南天山皱褶带和伊犁—中天山弧造山带源区共同控制,即南天山、塔里木北缘的南天山花岗岩—碱性岩带,伊犁—中天山(包括中天山南缘断裂的古生代花岗岩—火山岩带)均为潜在的物源。并且,前寒武纪基底年龄的发现反映源区剥露程度较深,天山造山带可能存在元古代—太古代结晶基底,但对此类锆石的成因机理尚需进一步研究。另外,碎屑锆石年龄162~150 Ma暗示了天山地区可能存在晚侏罗世岩浆活动,但有待进一步的证实。     

新疆库车坳陷晚白垩世沉积的地球化学特征及意义

库车坳陷广泛发育的晚白垩世巴什基奇克组是新疆塔里木盆地北部地区克拉苏大型气田的主要储层,其沉积环境一直存在争议。本文依据塔里木盆地北部地区库车坳陷巴什基奇克组地球化学资料,对塔北地区晚白垩世时期发育海侵沉积进行了分析。结合野外露头剖面和钻井剖面巴什基奇克组上段新发现的大量海相钙质超微化石和沉积相特点,认为塔北地区晚白垩世时期曾发生明显的海侵作用,海水分布范围向东可达库车河地区,但沉积环境比较闭塞,古盐度指数反映水介质为咸水,古气候以干旱高温为特点。这一研究为塔西南地区和塔北地区晚白垩世地层对比奠定了基础,对本区的油气勘探和远景分析具有重要意义。     

超深低孔特低渗砂岩储层的孔隙成因及控制因素——以库车坳陷克深地区巴什基奇克组为例

库车坳陷克深地区白垩系巴什基奇克组砂岩经过了漫长的埋藏过程和复杂的成岩演化,形成了一套超深低孔特低渗储层。本文详细描述了该储层的孔隙成因类型,并分析了其控制因素。通过鉴定大量铸体薄片和荧光薄片,并利用场发射扫描电镜与激光共聚焦显微镜等手段进行分析,综合考虑形态、规模和成因3个依据识别出8类孔隙和2类裂缝,认为该低孔特低渗储层为孔隙型储层,次生成因控制的孔隙占主导地位;并提出早期长时间浅埋藏及所处的碱性环境导致了弱压实及强胶结,后期的构造挤压进一步减孔,而晚期溶蚀虽是次生孔隙形成的主要原因,但其并未大规模有效改善储层的低孔现状。     

库车坳陷克深大气田白垩系致密砂岩储层古流体地球化学特征研究

采用包裹体岩相学、均一温度、盐度、含油包裹体丰度、储层颗粒荧光定量实验分析方法,对库车坳陷克深大气田白垩系巴什基奇克组储层致密砂岩样品进行测试,剖析克深大气田深层致密砂岩储层古流体地球化学特征与油气充注。结果表明,克深大气田发育两期油气包裹体,分别为发亮蓝色荧光的轻质油包裹体与灰黑色的气态烃包裹体。克深大气田包裹体均一温度分布存在130~140 ℃与150~160 ℃两个主峰值,相应的古盐度值为16%~10%与12%~4%,表明有两期烃类流体充注,其中天然气高强度充注发生在2.5 Ma以来。含油包裹体丰度分布在2.1%~13.4%之间,QGF指数为2.2~9.6,QGF-E强度为20~38 pc,揭示克深大气田形成过程中曾经存在强度较弱的轻质油充注。     

库车坳陷大北地区下白垩统巴什基奇克组储层成因地质分析

塔里木盆地库车坳陷大北地区白垩系巴什基奇克组储层以细-中粒岩屑砂岩为主夹少量长石岩屑砂岩,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)%;主要孔隙组合为残余原生粒间孔—溶蚀孔—微孔隙,占储集空间总量的(50～90)%,其次为构造缝—溶蚀孔,主要的孔隙类型为溶蚀孔和裂缝,总体属于低孔低渗—特低孔特低渗储层。综合分析认为:阶段性的前陆构造逆冲推覆作用对沉积旋回性、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中形成的差分选中-粗砂岩、近源快速堆积造成的高岩屑含量、干旱咸湖导致的高碳酸盐胶结和早成岩期相对深埋—后期持续快速深埋压实作用,是特低孔特低渗储层的主要成因;而较优质储层是构造平缓期辫状河三角洲前缘环境中形成的分选好的中-细砂岩、早期表生溶蚀及弱碳酸盐胶结作用、早期构造破裂的复合作用及其叠加效应的结果。     

库车坳陷大北地区下白垩统巴什基奇克组储层成因地质分挝

塔里木盆地库车坳陷大北地区白垩系巴什基奇克组储层以细一中粒岩屑砂岩为主夹少量长石岩屑砂岩,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)%;主要孔隙组合为残余原生粒问孔-溶蚀孔-微孔隙,占储集空间总量的(50～90)%,其次为构造缝-溶蚀孔,主要的孔隙类型为溶蚀孔和裂缝,总体属于低孔低渗-特低孔特低渗储层.综合分析认为:阶段性的前陆构造逆冲推覆作用对沉积旋回性、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中形成的差分选中-粗砂岩、近源快速堆积造成的高岩屑含量、干旱成湖导致的高碳酸盐胶结和早成岩期相对深埋-后期持续快速深埋压实作用,是特低孔特低渗储层的主要成因;而较优质储层足构造平缓期辫状河三角洲前缘环境中形成的分选好的中-细砂岩、早期表生溶蚀及弱碳酸盐胶结作用、早期构造破裂的复合作用及其叠加效应的结果.     

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。