塔里木盆地库车坳陷侏罗系阿合组致密气藏特征与勘探潜力

塔里木盆地库车坳陷天然气勘探以克拉苏地区的白垩系常规天然气为主,而针对非常规油气研究相对较少,虽然发现多个油气藏,受油气富集规律认识不清等因素影响,尚未开展规模开发。文章以库车坳陷北部构造带迪北气藏为解剖对象,分析了构造断裂特征、气藏流体特征、储层条件等,阐述迪北侏罗系阿合组致密气藏基本特征与油气富集控制因素。迪北气藏发育“三明治”式生储盖组合,顶底板为有效烃源岩夹持厚砂岩储层结构,有效储层与断裂—裂缝合理配置形成地质甜点,控制油气富集与单井产量。在迪北气藏解剖基础上,结合区域烃源岩、规模储层、构造特征等,提出库车坳陷侏罗系阿合组致密气具备形成万亿立方米储量规模的地质条件,是未来致密气勘探现实领域。

库车坳陷下侏罗统碱性成岩环境对储集物性的影响

煤系地层的成岩演化一般都会导致酸性成岩环境,但是对库车坳陷东部吐格尔明背斜构造带内下侏罗统阿合组粗碎屑岩中普遍存在的石英和方沸石溶蚀现象的研究表明,阿合组粗碎屑岩在成岩演化的早期阶段经历过由酸性向较强的碱性成岩环境过渡的过程,碱性环境下的钙质胶结物占据了碎屑颗粒之间的原生孔隙并提高了岩石的抗压实能力。后期的风化淋滤使钙质胶结物被溶解,从而使原生孔隙释放出来,导致该地区阿合组储集岩的物性普遍较好。因此,成岩阶段的碱性环境对阿合组碎屑岩储集层物性的后期改善具有重要作用。

致密砂岩储层多尺度裂缝渗透率定量表征及开发意义

为了研究不同尺度裂缝的渗流能力及其对天然气开发的影响,根据裂缝尺度,将库车坳陷克深5气藏的裂缝划分为4个级别,分别计算了每个级别裂缝的渗透率,并分析了裂缝线密度、有效开度对产能的影响,最后指出了开发井位部署的有利区域。研究表明:Ⅰ级裂缝的线密度为0. 10条/m,平均有效开度为1. 0~3. 0 cm,渗透率为8 300. 0×10^(-3)~225 000. 0×10^(-3)μm^2;Ⅱ级裂缝线密度为0. 21条/m,平均有效开度为1. 5 mm,渗透率为59. 1×10^(-3)μm^2;Ⅲ级裂缝线密度为1. 00条/m,平均有效开度为0. 4 mm,渗透率为5. 3×10^(-3)μm^2;Ⅳ级裂缝线密度小于1. 00条/m,平均有效开度为25. 0μm,渗透率仅约为1. 3×10^(-6)μm^2,对提高储层渗透率的贡献较小。依据裂缝渗透率的计算公式,结合不同尺度裂缝线密度、有效开度与渗透率的对比表明,裂缝线密度与产能并不一定成正比,裂缝有效开度对产能的影响更大,因此,在裂缝性储层评价中应将裂缝有效开度作为一个重要参数。克深5气藏背斜西侧裂缝充填程度较高,有效开度较小,产能较低;而背斜东侧的裂缝充填程度较低,有效开度较大,产能较高,应作为后续开发井部署的重点区域。研究结论可为克深5气藏开发井位的部署提供地质依据。

应力环境对克拉苏构造带盐下储层的影响

相同挤压背景下的相邻井区,由于区域应力的差异,造成了构造形态的不同,而构造形态又影响了地应力的分布。克拉苏构造带储集层白垩系巴什基奇克组储层非均质性强,构造位置间产量差异大,研究表明储层除了受沉积相控制外,地应力的大小及方向对储层的影响较大。基于挤压的应力环境将克拉苏构造带自北向南以克拉苏断裂为界分为斜向挤压区及水平挤压区。斜向挤压区的水平挤压应力、水平应力差、垂向应力较水平挤压应力区小。为了进一步验证测量应力值的准确性,利用离散元数值模拟的方法,以地震解释模型为基础,以实钻资料为约束,对构造演化过程中的断裂发育及应力、应变的分布特征进行了研究。模拟结果表明,水平挤压区与斜向挤压区的垂直应力相差较小,但水平挤压区的水平挤压应力较强,高出斜向挤压区30%~50%。强水平挤压应力对储层的影响具体体现在:储集层物性、储集空间、裂缝发育程度。代表斜向挤压区的克拉段,水平挤压应力小,储集层物性高,溶蚀现象显著,储集空间以原生孔隙为主,裂缝欠发育;水平挤压区的克深段,储集空间以粒间溶蚀扩大孔,粒内溶孔为主,储集层孔隙度低,岩性致密,裂缝极其发育,从微观薄片、岩心、FMI成像、微地震检测上均能发现大量规模性的裂缝,规模性裂缝极大地增强了克深段的储层连通性,提高了储集层渗流能力,保证了其在超过6000 m高应力储集层中仍存在日产百万方天然气的稳产高产井。

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。

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。

塔里木盆地超深层油气地质认识与有利勘探领域

塔里木盆地油气勘探经历了浅层、深层并逐渐向超深层的过程,超深层勘探始于20世纪80年代,经过30多年的勘探,在超深层已发现克拉苏大气田、塔北大油田和塔中大凝析气田,在寒武系盐下也发现了多个重要苗头,超深层已经成为油田增储上产的重要组成部分,并成为盆地未来油气勘探的重要方向。总结30多年超深层勘探地质认识,认为塔里木盆地超深层油气形成主要受寒武系、石炭系—二叠系和三叠系—侏罗系烃源岩控制,与盆地经历的3个伸展—挤压构造旋回一致,超深层油气物质基础具有全球普遍性。塔里木超深层油气地质具有三方面特殊性,一是盆地早期持续浅埋、晚期快速深埋,超深层烃源岩仍可以大规模生烃,为超深层油气成藏提供油气来源。二是盆地是典型“冷盆”,超深层液态烃仍可保存,主力烃源岩仍处于生气高峰期,超深层油气相态多样。三是盆地不同地区超深层油气成藏组合差异大,但均可划分为三大成藏组合。在石油地质条件重新认识基础上,对每个成藏组合进行了综合评价,认为下组合和中组合勘探潜力巨大,指出了8个超深层勘探有利领域。针对新区新领域超深层油气勘探,提出了“扩展中组合、突破下组合”的勘探思路,争取获得勘探战略突破,为油田高质量发展奠定资源基础。

基于面积深度法对克拉苏构造带中部盐下构造的研究

因具有丰富的油气资源前景,克拉苏构造带盐下构造成为该地区研究的重心,深层地震信息的模糊和复杂的盐下构造又使得研究工作困难重重。本文结合最新地震剖面,将面积深度法应用于大北-克深区域克拉苏构造带盐下层,完善大北-克深盐下层的构造模式,研究其构造特征,并得出以下结论：1.大北-克深地区盐下层构造分布以克拉苏断层为界线,克拉苏断层以北主要发育基底卷入的高角度逆冲构造,断层以南主要发育滑脱构造;2.大北-克深盐下滑脱构造的区域滑脱面深度约10 km左右;3.从大北至克深,盐下滑脱构造的区域缩短量呈现出逐渐增加的趋势,由11~14 km增加到16~21 km。

自然伽玛能谱资料在塔里木盆地乌什凹陷目的层段体系域划分及地层对比中的应用

乌什凹陷是塔里木盆地一个新的勘探领域,主要目的层段为下白垩统;由于地表及地下地层的复杂性,其地震资料信噪比低,地震层位预测与实钻差别大。尝试性地利用自然伽玛能谱测井资料对该区的层序、地层进行了识别、划分,进而对有关目的层段进行了预测。指出自然伽玛能谱测井在测量地层自然伽玛的同时,还可测量铀(U)、钍(Th)、钾(K)的含量;由于地层的自然伽玛能谱特征反映了沉积岩的放射性特征,对这种特征进行详细分析,可以了解当时的沉积环境;通过对自然伽玛能谱数据的处理可得到Th/U、U/GR值曲线,而据Th/U值并结合区域资料可以确定风化界面,U/GR值则可反映水体环境的变化,可以确定特定范围内的体系域;以上述资料为基础,用等时、旋回观点进行层位预测和地层对比,在乌什地区油气勘探中获得了良好效果。

塔里木盆地库车坳陷白垩系巴什基奇克组岩相古地理

为明确塔里木盆地库车坳陷沉积岩相、微相特征及其与古地理背景关系,依据露头微相观测、岩心微相描述、成像测井岩相刻画、构造演化恢复、沉积因素综合分析研究认为,白垩系巴什基奇克组岩相古地理总体受南天山、温宿凸起、库鲁克塔格山物源三重控制,其中克拉苏—依奇克里克冲断带西段的巴什基奇克组主要源于南天山物源,塔北隆起西部的巴什基奇克组主要源于温宿凸起物源,塔北隆起中东部的巴什基奇克组主要源于库鲁克塔格山物源,秋里塔格冲断带为3物源交汇区,乌什凹陷受南天山物源和温宿凸起物源双重控制;克拉苏—依奇克里克冲断带西段主要发育辫状河三角洲前缘中—细砂岩和扇三角洲前缘水下分流河道粉—细砂岩2类典型微相砂岩,砂体总体叠置连片展布,残余厚度150～260 m;塔北隆起以扇三角洲前缘水下分流河道中—细砂岩和辫状河三角洲前缘水下分流河道细—粉砂岩沉积为主,夹河口坝粉—细砂岩,砂体总体呈厚层连片展布,残余厚度100～300 m.白垩系巴什基奇克组＂满坳富砂＂为库车坳陷油气战略突破提供重要理论依据。

断背斜应变中和面张性段储层主控因素及预测方法--以克拉苏冲断带为例

塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带白垩系巴什基奇克组储集层垂向上一直被认为主要受沉积相带控制。在钻井过程中,相同应力背景、同一相带储集层垂向上物性、裂缝特征、地应力、钻遇复杂程度均存在差异。本文以克拉苏冲断带克深井区为例,从实际地质资料出发,根据实钻过程中的岩心、FMI成像测井、常规测井、地应力等特征,提出断背斜目的层垂向上基于应力差异分为张性段、过渡段、压扭段。三段中,以张性段储集层储层品质最好,储层物性高、挤压应力相对较弱、裂缝溶蚀强度高、钻井事故少,天然气量占天然气地质储量的60%以上,为勘探的首选区。结合有限元数值模拟技术,提出控制张性段的主要因素为构造最大主曲率、南翼边界断层倾角、断控幅度角、构造枢纽与高点之间夹角。根据四个控制因素的相关性及实际应用性提出了利用构造最大主曲率及断控幅度角预测张性段厚度的方法,两者误差均低于20%。构造最大主曲率法适用于井控程度高的井区,如评价–开发阶段;断控幅度角法基于过目标靶点的地震资料,对井控无要求,适用于圈闭预探-评价-开发阶段。

塔里木盆地库车坳陷东部基底地层的时代及其地质意义

塔里木盆地库车坳陷东部阳霞煤矿一带出露绿泥绢云母石英片岩,原被划分为古元古界地层,该片岩中的碎屑锆石呈自形形态,锆石的环带丰富,具有典型的岩浆锆石特点。对锆石进行的ICP-MS U-Pb同位素地质年代学研究表明,锆石的年龄介于1179～794 Ma之间,峰期年龄集中于810～794 Ma,说明该片岩之原岩的沉积上限年龄不早于794 Ma。结合区域资料分析认为,该基底地层应该属于新元古界,形成时代相对较新,因此导致库车坳陷具有较高的地温梯度和较强的构造活动性。此外,在810～794 Ma时塔里木地块东北部发生过岩浆事件,该事件应该与塔里木地块的裂解有关。

塔里木盆地西秋—却勒冲断褶皱带地质结构特征及油气勘探区带

西秋—却勒冲断褶皱带为塔里木盆地库车坳陷的前缘构造带,整体表现为由古近系库姆格列木组膏盐滑脱层控制的3套构造层剖面结构,即盐上浅层冲断褶皱构造、盐内盐流动聚集构造和盐下复杂构造。浅层结构表现为东段的反冲和下盘背形构造,向西逐渐转换为南秋反冲(局部倒转)、北秋楔体构造以及夹于二者之间的向形构造,至却勒构造段转换为上盘正向大型逆冲推覆和下盘背斜的组合结构。深部结构表现为中生界古隆起构造的再活动。盐下构造可以划分为东部新生代晚期冲断构造段、中部古隆起构造段以及西部却勒古构造复活段。深、浅层构造平面分段的一致性和剖面垂向叠置关系揭示西秋地区盐上冲断结构与深部结构在空间上可能存在耦合关系。钻井资料显示西秋—却勒地区存在着多套勘探目标层位,即深层的下白垩统、盐内夹层以及古近系苏维依组。构造分析表明西秋里塔格构造带东段的薄皮叠瓦逆冲带以及却勒塔格构造带的深层冲断构造带为有利的油气勘探区带。

运用弹性位移理论预测盐下超深储层裂缝有效性——以克深2,8号构造为例

塔里木盆地库车坳陷克深2,8号构造盐下深层的白垩系巴什基奇克组主要为裂缝性低孔砂岩储层,岩心实验及单井测试资料表明,裂缝是影响单井产量的主要因素。研究发现,克深2号气藏部分井存在裂缝少但产量高、裂缝多但产量不高的现象,说明裂缝的多少并不是决定产量的关键性因素。为此,文中尝试采用基于岩石力学的弹性位移理论,从裂缝有效性的角度对克深2,8号构造进行二维数值模拟。通过模拟,可计算最大哥伦布剪切应力分布状态。最大哥伦布剪切应力越高,岩石越易破裂,裂缝有效性就越高。模拟结果表明:克深2号构造裂缝有利发育区位于构造的西部、中部地区,构造东部裂缝的有效性较低;克深8号构造的裂缝有效性,模拟结果整体上高于克深2号构造,且呈带状分布。这一结果与岩心、钻井漏失及测试资料吻合程度高。

克拉苏构造带克深区段盐下构造样式

对库车坳陷克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组的勘探开发发现,裂缝发育具有上下分带的特征,很可能受背斜中和面的控制,现有的断层相关构造的划分模型难以解释裂缝的垂向分带性,需要重新建立构造样式的划分方案。以克拉苏构造带克深区段为研究区,利用三维地震资料解释,以断背斜翼间角为主要要素、结合断层的组合形态,重新建立克拉苏构造带克深区段的盐下构造样式。研究结果表明,克深区段的构造样式依据翼间角的大小分为平缓褶皱和开阔褶皱两大类;结合断层组合形态,平缓褶皱细分出同冲、背冲和反冲平缓褶皱,开阔褶皱细分出同冲和背冲开阔褶皱。克深断裂以北的构造是开阔褶皱和平缓褶皱组合的叠瓦状断背斜,克深断裂以南的构造均为平缓褶皱断背斜的叠瓦构造。裂缝的分布与翼间角密切相关,开阔褶皱的张裂缝带厚度和分布范围比平缓褶皱大得多,断层对其周缘的裂缝分布存在一定影响。构造样式的重新划分为进一步研究不同构造样式断背斜的裂缝发育特征和成因机制等提供了基础。

库车坳陷克深5井区巴什基奇克组应力垂向分层特征

通过对岩心、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等实验数据的分析,对库车坳陷克拉苏构造带克深5井区巴什基奇克组不同应力段岩石学特征、储集空间类型、物性以及孔隙结构特征展开对比分析。不同应力段岩性相似,均以方解石胶结的岩屑长石砂岩为主,但张性应力段碎屑颗粒以点状和点-线状接触为主,过渡段碎屑颗粒以线状接触为主,压扭应力段碎屑颗粒呈定向排列;不同应力段储集层基质孔隙类型存在差异,从张性应力段到压扭应力段,储集层平均孔隙度逐渐变小,平均渗透率则逐渐变大。不同应力段孔隙结构存在差异,张性应力段储集层毛细管压力曲线以Ⅰ类和Ⅱ类为主,排驱压力、中值压力低,进汞饱和度高,平均孔喉半径大,喉道均匀,连通性好;而压扭应力段储集层毛细管压力曲线以Ⅳ类为主,平均孔喉半径小,孔喉分选、连通性差,排驱压力、中值压力受微裂缝影响,分布不规律;过渡段储集层特征基本介于张性应力段和压扭应力段之间。研究结果明确了克深5井区储集层垂向分层性,改变了按岩性段对储集层特征展开对比分析的传统方法。

塔里木油田梦想云协同研究应用与展望

在国家要求加快信息化建设的大环境下,中国石油提出了"共享中国石油"发展战略。自中国石油勘探开发梦想云发布以来,油田信息化建设快速发展,为提升协同研究效率和管理水平,围绕石油勘探上游业务,按照统一技术平台,统一数据库的要求,塔里木油田基于梦想云平台,完成了油田区域湖建设,搭建了风险勘探协同研究环境,实现了勘探开发、经营生产的协同管理。结合塔里木盆地油气勘探特点,研发了圈闭管理模块,实现圈闭线上申报、成果快捷查询、成果在线浏览、三级管理审核。基于前期成功应用,从生产动态实时掌控、项目全生命周期管理、数据全方位跟踪查询、研究对象智能识别、业务应用模块化集成、多学科成果一体化展示6个方面对梦想云未来的发展提出畅想,并给出了具体的建议。

库车坳陷变质核杂岩与油气相态分布格局成因初探

塔里木盆地库车坳陷油气分布具有“西油东气”、天然气母质成熟度具有“北高南低”的特征。通过对库车坳陷变质核杂岩分布、烃源岩演化程度和地温梯度变化的分析认为:库车坳陷变质核杂岩的分布可能极大地影响了不同区带的地温梯度,从而影响了不同区带烃源岩的演化程度并控制了油气相态的横向变化。同时还认为变质核杂岩的形成时期还影响了库车坳陷侏罗系主力烃源岩同其他成藏要素的匹配关系。

乌什凹陷东部中生界储集层特征及控制因素

据钻井岩心、薄片及物性分析资料认为,乌什凹陷中生界储集岩以岩屑砂岩为主;储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和晶间孔为主,仅发育少量裂缝孔隙,总体上为中低孔隙度、低渗透率储集层。研究区内辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘以及扇三角洲前缘砂体为储集层发育的优势岩相,而溶蚀作用是最重要的建设性成岩作用;以黏土填隙和颗粒支撑的砂岩是有利的储集层,沟通油源的大断层附近易形成有利的油气圈闭。

库车坳陷探井井漏地质特征分析

库车坳陷是天然气勘探的热点地区,但钻井井漏问题异常严重,制约了该区油气发现的进程,通过对该区井漏现状调查研究,首次分地区、分层系分析库车井漏地质原因及规律,指出山前大断裂断层破碎带、浅层松散砾石层、第三系膏盐层砂岩夹层、目的层裂缝是引起库车井漏的主要地质原因,应根据不同的地质情况采取针对性防漏堵漏措施,有效遏制井漏复杂频发。