库车坳陷东部下侏罗统致密砂岩储层特征及主控因素

塔里木盆地致密砂岩气分布广、勘探潜力大,是今后勘探的重要前瞻性领域.库车坳陷东部下侏罗统砂岩储层普遍致密,加强其储层特征及主控因素的研究,对指导下一步的天然气勘探开发具有重要意义.为了揭示了塔里木盆地库车坳陷东部下侏罗统致密砂岩储层的发育规律及主控因素,通过铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、激光共聚焦等测试手段并结合测井资料,研究了储层的岩石学特征、孔隙结构特征和物性特征.结果表明,该区储层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;孔隙结构主要为中孔细喉和小孔微喉,孔隙连通性较差;孔隙度大部分为4%~12%,平均为8.12%,有效空气渗透率主要为(0.1~3)×10-3μm2,属于典型的致密砂岩储层.在此基础上,综合分析了致密储层与沉积作用、成岩作用、构造作用的关系.研究认为,储层的物性受沉积作用、成岩作用、构造作用等的共同影响,其中主控因素是受沉积作用控制的粒度、成岩作用中的压实作用和构造压实作用.     

库车坳陷下侏罗统沉积特征及砂体展布

库车坳陷位于塔里木盆地北部，北缘是南天山山前断裂带，南缘是塔北隆起，呈NEE向展布，东西长250km，南北宽20－60km，面积约21170km^2。下侏罗统自下而上发育阿合组、阳霞组。对吐格尔明、克孜勒努尔、库车河剖面及依南2井岩芯观察发现，阿合组和阳霞组按其岩性特征均可以划分为5个岩性段，各个岩性段在全具有对比性。还可分出4类和17个亚类岩相。阿合组细砂岩以上的粗碎屑岩含量为80％以上；阳霞组细砂岩以上的碎屑岩含量为50％－60％。砂岩厚度占总地层厚度的50％－60％以上，是油气勘探的重要目的层系。以吐格尔明剖面为代表的依南2井以东地区的阿合组和阳霞组岩矿特征基本相似，以克孜勒努尔地区为代表的依南2井以西地区有较大差异，即阳霞组长石含量几乎为零。两区共同点是以岩屑砂岩为主，成分成熟度低，结构成熟度中等，岩屑含量较高。从岩性组合、沉积构造、微观岩石成分、结构和砂体形态等方面的综合分析认为，辫状三角洲沉积体系是该区阿合组和阳霞组的主要沉积体系。阿合组砂体纵向上以多个辫状三角洲平原上的辫状分流河道砂岩加积复合为主，横向上指状镶嵌叠置呈东西向展布。阳霞组第3岩性段砂体纵向上以多个辫状三角洲前缘上的水下辫状分流河道砂岩加积复合为主，横向上指状镶嵌叠置也呈东西向展布。第2、4、5岩性段砂体以河道滞流砂岩侧砂为主，横向叠瓦状叠置呈东西向展布。     

塔里木盆地库车坳陷下侏罗统砂岩储层性质的控制因素

通过对4口钻井，4条地表剖面的地层沉积详细描述及相应的3000余块储层浅钻样品和近万个岩矿分析测试数据等翔实资料的分析认为，库车坳陷下侏罗统发育辫状三角洲沉积体系，三角洲平原的辫状分流河道和三角洲前缘的水下分流河道是主要的储集砂体。这套储层以吐孜洛克地区为界，东，西两区在成岩作用，储集性质和成因机制上均存在显著差异。经研究表明，砂岩粒径，地层埋藏史和构造侧向挤压是引起此差异的关键控制因素；时间域上主要表现为砂岩粒径对储集性质的影响，而空间域上储层特征的显著差异受控于地层埋藏史和构造侧向挤压。     

库车坳陷下侏罗统岩石古应力场与砂岩储层性质

对库车坳陷下侏罗统野外定向岩石样品的岩石力学性质的测试结果表明,下侏罗统以压扁变形明显、拉伸变形较弱为特点.自侏罗纪以来,该区经历了至少4期古构造变形作用,其变形方式主要为近EW向的以脆性变形为主的褶皱变形作用.在平面上,该区明显地表现为东弱西强的构造挤压变形特征,并对砂岩的储层性质产生重要影响.东区平均古构造应力值为19.8~28.3 MPa,对应的平均砂岩孔隙度为17.1%;西区平均古构造应力值为62.6~80.1 MPa,对应的平均砂岩孔隙度为6.4%~4.6%.     

库车坳陷阳霞地区下侏罗统阿合组储层特征及储层发育的主控因素

通过岩心及薄片观察,结合储层物性资料、粒度分析、扫描电镜、包裹体测温、粘土矿物X-衍射分析等多种资料和手段,对阿合组储层特征进行分析,定量研究了不同成岩作用对储层物性的影响,并对储层的影响因素做了进一步的探讨。结果表明阿合组储集空间主要为杂基微孔隙,其次为长石颗粒溶孔及粒内溶孔、粒间孔及粒间溶孔;储层物性差,为典型的特低孔-超低渗型储层;岩性是储层发育的物质基础,成岩作用中的压实作用是孔隙度减小的主要因素,胶结作用次之,溶蚀作用及矿物转化对储层物性有一定的改善作用;构造幅度的差异使得所处的成岩阶段具有差异性,进而造成阳霞地区北斜坡东部储层物性优于中西部。构造背斜转折端,孔隙度有所增大的同时,渗透率也有所增大,而背斜翼部微裂缝发育,孔隙度有所增加,渗透率变化不大。指出较好储层的分布地区和构造部位及其主控因素,对该区的油气勘探具有一定的理论指导意义。     

库车坳陷迪北地区下侏罗统天然气富集机制

库车坳陷迪北地区下侏罗统致密砂岩气藏广泛发育, 对其富集机制的研究具有重要意义.通过岩心和薄片观察、激光共聚焦扫描、排替压力测试、包裹体岩相学观察、显微测温等方法, 探讨了迪北地区下侏罗统天然气富集机制.研究表明: (1)迪北地区气源条件优越, 天然气快速充注; (2)迪北地区裂缝-孔隙型储层广泛发育, 储集性能优越; (3)迪北地区上覆多套厚层泥岩和膏泥岩盖层, 天然气保存条件好; (4)迪北地区断裂-砂体复合输导体系发育, 天然气高效捕获成藏; (5)迪北地区具有"早油晚气"的油气充注特征, 天然气在库车期到现今(5~0 Ma)大量充注, 储层在前康村期(约8 Ma)致密化, 即储层致密化时间早于天然气大量充注时间.因此, 在构造活动控制下, 天然气聚集成藏经历了中新世早中期原油充注、上新世以来致密深盆气藏叠加和西域期以来的致密气藏调整改造再富集3个阶段.对迪北地区天然气富集机制的研究, 有利于进一步寻找有利区, 指导致密砂岩气勘探.      

库车坳陷东部下第三系碎屑岩储层分异成因模式

库车坳陷东部下第三系优质储层主要发育于细粒碎屑岩, 而不是粗粒碎屑岩中.从构造沉积作用分析入手, 结合该区的古气候特征, 通过对两种碎屑岩沉积和成岩演化过程的深入分析, 认为粗粒与细粒碎屑岩经历了同沉积、浅埋藏区域地下水、中深埋藏压实、构造破裂与埋藏溶蚀、构造挤压与超压形成等多阶段的叠合改造, 不同阶段对碎屑岩储层特征影响不一, 从而使得储层储集空间特征出现较大分异.成岩与储层分异的结果形成了现今的油气储层, 主要发育于细粒的粉砂岩储层中, 据此建立了储层发育演化的成因模式.      

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。     

库车坳陷依奇克里克地区下侏罗统阿合组致密砂岩储层的成岩差异性特征研究

塔里木盆地库车坳陷依奇克里克地区深层致密砂岩储层的非均质性强,成岩成藏过程复杂。根据岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体、荧光特征及碳氧同位素等分析,对下侏罗统阿合组致密砂岩的岩石类型、成岩演化及其差异性特征进行了研究。研究表明,阿合组致密砂岩分为强钙质胶结砂岩(C类)、富刚性颗粒岩屑砂岩(A类)、含塑性颗粒岩屑砂岩(D类)、富塑性颗粒岩屑砂岩(B类)4类,经历了两期油气充注,不同类型砂岩的成岩、致密化及成藏过程差异明显。A类砂岩的构造缝及溶蚀孔隙均较发育,渗透率较高、孔隙度分布范围广,代表第二期油气充注的蓝色荧光强。D类砂岩的长石及软岩屑含量稍高,晚期溶蚀作用发育,孔隙度较高、渗透率低,黄色和蓝色荧光共存。A、D两类为有效的致密气藏储层,成岩、成藏过程有差异,D类砂岩早期与晚期油气充注共存,早期油气充注减缓后期压实和碳酸盐胶结作用的发生,有利于晚期酸性溶蚀及油气充注。A类砂岩裂缝发育,对储集性能的影响大,渗透性好,晚期油气充注受早期油气充注的影响小。     

致密砂岩储层速敏效应形成机理及其分布规律研究——以库车坳陷东部阿合组为例

库车坳陷东部下侏罗统阿合组是典型的致密储层,由于储层自身（特）低孔（特）低渗的物性特征,极易引发较强的敏感性。本文通过岩石薄片和扫描电镜的显微观察,结合X衍射测试分析和致密储层敏感性流动实验评价,从运移微粒的成因、 含量和孔喉特征等角度,分析了研究区产生速敏效应的内在因素; 结合速敏效应的实验评价,梳理引发研究层段速敏效应平面差异的主控因素,认为研究层段内广泛发育由刚性颗粒崩解而形成微小颗粒的含量以及孔喉大小和连通性好坏,是造成上述速敏效应平面差异的主控因素。通过对研究区速敏效应形成机理的具体分析和评价,为下一步的钻探和开采提供了切实可行的储层保护和改造建议。     

Analysis of Reservoir Forming Conditions and Prediction of Continuous Tight Gas Reservoirs for the Deep Jurassic in the Eastern Kuqa Depression, Tarim Basin

The exploration targets in the Kuqa Depression at present are mainly structure traps in Cretaceous-Tertiary. Due to the complexity of mountain distribution and reservoir forming conditions, the exploration of Jurassic in the eastern Kuqa Depression has been in a state of semi-stagnation since the discovery of the Yinan-2 gas reservoir. According to the concept and theory of “continuous petroleum reservoirs” and the re-analysis of the forming conditions of the Yinan-2 gas reservoir and regional natural gas in the eastern Kuqa Depression, it is believed that the deep Jurassic has good natural gas accumulation conditions as well as geological conditions for forming continuous tight gas reservoirs. The boundary of the Yinan-2 gas reservoir is not controlled by a structural spillpoint. The downdip part of the structure is dominated by gas, while the hanging wall of the fault is filled by water and forming obvious inverted gas and water. The gas reservoir has the normal temperature and ultra-high pressure which formed in the near source or inner-source. All of these characteristics indicate that the Yinan-2 gas reservoir is different from conventional gas reservoirs. The deep Jurassic in the eastern Kuqa Depression has multisets of source-reservoir-cap assemblages, which comprise interbedded sandstones and mudstones. These assemblages are characterized by a self-generation, self-preserving and self-coverage model. Reservoir sandstones and coal measure mudstones are interbedded with each other at a large scale. As the source rocks, Triassic-Jurassic coal measure mudstones distribute continuously at a large scale and can generate and expel hydrocarbon. Source rocks contact intimately with the overlying sandstone reservoirs. During the late stage of hydrocarbon expulsion, natural gas charged continuously and directly into the neighboring reservoirs. Petroleum migrated mainly in a vertical direction over short distances. With ultra-high pressure and strong charging intensity, natural gas accumulated continuously. Reservoirs are dominated by sandstones of braided delta facies. The sand bodies distribute continuously horizontal. With low porosity and low permeability, the reservoirs are featured by strong heterogeneity. It is hypothesized that the sandstones of the interior depression tend to be relatively tight with increasing depth and structure stress weakness. Thus, it is predicted that continuous tight gas reservoirs of ultra-high pressure may exist in the deep formations of the eastern and even the whole Kuqa Depression. So, it is worth evaluating the exploration potential.     

库车坳陷侏罗系砂岩碎屑组分及物源分析

库车坳陷位于塔里木盆地的北部,其侏罗系发育良好,为一套陆相含煤沉积,可分为中、下部的煤系地层和上部的杂色碎屑沉积两部分。侏罗系包括阿合组、阳霞组、克孜勒努尔组、恰克马克组、齐古组和喀拉扎组。该区砂岩碎屑成分以石英为主,其次是长石及各种岩屑,有时含少量云母及绿泥石等碎屑矿物。砂岩结构不一,粗砂、中砂和细砂状结构均有,很少一部分为含砾结构。砂岩分选性以中等为主,少量分选好或分选差。砂粒的磨圆度各层位有所差异。本文对库车坳陷侏罗纪地层的砂岩进行了骨架矿物统计分析,通过碎屑岩矿物成分与结构的变化研究了库车坳陷侏罗系沉积岩石学特征,并应用Dickinson的分析理论及结果,对库车坳陷的碎屑岩进行物源与板块构造关系的分析与探讨,重点对库车河剖面的砂岩作了系统采样和测定,显微镜下观察了砂岩的碎屑组分,并对各组分采用点记法进行整个全视域薄片的砂岩的骨架矿物成分统计工作,根据碎屑组分特征与重矿物组合特征,结合区域构造、沉积古地貌及盆地演化史,对库车坳陷的物源进行了探讨。认为侏罗系下部的碎屑岩物源区以再旋回造山带为主,已经过一段时间的风化开始隆升,遭受强烈剥蚀,反映了前陆盆地形成时的早期旋回阶段的特征,来自三叠纪古前隆的物源较少,母岩以沉积岩为主;侏罗系中上部碎屑物源仍以盆地边缘再旋回造山带为主,但三叠纪古前缘隆起提供物源已比较明显。除此之外,在盆地边缘形成的早期沉积物经水流机械破碎、改造作用的泥砾沉积物增多,受双物源区的控制,母岩为沉积岩。     

前陆冲断带构造逆冲推覆作用与岩石响应特征——以库车坳陷东部中-下侏罗统为例

构造成岩作用一直是控制盆地深层-超深层、前陆冲断带岩石性质的关键因素,尤其是构造逆冲推覆变形及其对岩石的挤压减孔、破裂造缝和流体改造等作用.为了明确库车坳陷东部中-下侏罗统的岩石构造成岩效应和有利储集性岩石分布,本文基于大量露头实测分析、钻井、地震和测井资料对库车河地区中-下侏罗统开展了构造-岩石响应和有利储层分布预测...     

超深层裂缝性致密砂岩储层砂体、裂缝发育特征及对产能的影响:以塔里木盆地库车坳陷KS2气田为例

库车坳陷KS2气田目的 层构造裂缝普遍发育,而位于不同构造位置的裂缝发育特征有所差异,其与储层砂体的发育特征共同控制了该区单井产能的高低.综合利用岩心、薄片、扫面电镜、测井以及电成像测井解释资料,对库车坳陷KS2气田目的 层巴什基奇克组的储层岩石学特征、砂体组合特征以及裂缝的性质、开度、填充性等特征进行了分析,并对砂体...     

前陆盆地的构造演化及其沉积、地层响应——以库车坳陷下白垩统为例

逆冲推覆构造近年来的研究表明,由于逆冲带内超压的反复积聚和释放,冲断活动表现为间歇式前展逆冲方式,且具有早期长周期低前展速率、晚期短周期高前展速率的特点,由此导致作用于前陆盆地的构造负载早期以垂向加载为主、晚期则以递进加载为主。库车坳陷下白垩统记录了一幕完整的前陆盆地构造演化过程,卡普沙良群和巴什基奇克组分别对应于逆冲期和构造宁静期,两者之间发生了地层几何形态的重大转变以及内部削截反射终止点的迁移。与早、晚期冲断活动特征对应,在前隆向前渊的斜坡带,卡普沙良群的下部和上部分别发育大套向逆冲带的前积反射和向克拉通方向的退积超覆反射。在紧邻造山带的前渊带,亚格列木组砾质粗碎屑沉积体标志着逆冲推覆的重新开始;巴西盖组三角洲体系的发育说明快速前展逆冲导致宽缓的楔顶带的形成;巴什基奇克组底部粗碎屑发育及其与巴西盖组之间沉积突变,反映为宁静期岩石圈强烈回弹的结果。最终,前陆盆地构造演化的逆冲期可细分为初始逆冲、?冲、前展逆冲、逆冲减弱—停滞等4个阶段。