西昆仑山前柯深—柯东地区断裂传递型超压的识别与计算

西昆仑山前柯深—柯东地区断裂构造活动剧烈,在浅部地层中存在压力系数高达2.1的极高超压,对于这种超压分布特征和形成机制的研究和认识对钻井工程和油气运移研究具有十分重要的意义。综合储层实测压力、间接估算的泥岩地层压力以及超压地层岩石力学与物性的关系等资料,并结合研究区断裂发育条件和油气运移史,分析了地层压力分布特征和主控机制。结果表明,西昆仑山前柯深和柯东两地区在古近系—白垩系储层中各自形成了相对统一的异常压力系统,系统内地层压力向深部以静水压力梯度增加,储层压力大于附近泥岩压力。研究区储层压力分布特征与深部流体沿开启性断裂的向上传递密切相关。在此基础上,估算了压力传递量,并探讨了影响压力传递量的地质因素。柯深和柯东地区断裂传递增压量分别为15.0~34.0 MPa和8.1~16.5 MPa,与实测总剩余压力的比值分别为24.2%~67.2%和23.4%~53.7%。两个地区断裂传递增压量的差异主要受断裂发育及其与地层的空间配置关系的影响。

塔里木盆地克深区巴什基奇克组砂岩成岩演化及主控因素

塔里木盆地克深地区下白垩统巴什基奇克组致密砂岩储层的成岩作用直接控制着储层致密化程度,进而制约着库车气藏的形成。针对研究区成岩作用影响因素不清的问题,基于储层物性、录井等资料,结合区域地质背景、构造演化史研究,运用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、流体包裹体等实验观察方法,对该区储层成岩作用类型及影响因素进行了研究。结果表明:克深地区巴什基奇克组致密砂岩储层主要经历了压实、压溶、胶结、交代、溶蚀以及破裂作用,现处于中成岩B期;成岩作用主要受构造、沉积以及流体充注等因素共同控制,构造作用为主控因素,沉积环境有补充作用,流体充注影响较小;构造运动宏观上控制着储层物性、沉积成藏环境、埋藏演化以及流体充注等多个过程。该研究对克深地区气藏的有效储层物性下限计算、储层致密史恢复等均具有一定的指导意义。

库车坳陷大北克深井区白垩系储层含盐特征与分布规律

塔里木盆地库车坳陷盐下深部储层是天然气勘探的重要领域,白垩系储层岩盐广泛发育,储层含盐特征的精细表征和评价对该区勘探区带优选具有重要意义。以库车坳陷大北克深井区白垩系砂岩储层72件岩心样品为研究对象,通过薄片、扫描电镜、能谱分析与QEMSCAN(岩石矿物定量分析)等技术手段,对研究区白垩系砂岩储层的含盐特征、分布规律、形成条件及来源等进行研究。结果表明:岩盐晶体主要赋存在碎屑颗粒间、碎屑颗粒表面和溶蚀孔与裂缝中,呈格架状、晶粒状和团块状集合体等3种赋存状态,不同状态岩盐晶体Na和Cl等元素的原子分数存在差异;岩盐分布规律为,平面上表现出西高东低的特点,垂向上距上覆膏盐岩层越近,岩盐体积分数越高;不同的盐源供给条件、储层埋藏深度、砂岩粒级、分选性等制约岩盐晶体的集合体形态;岩盐来源主要为古近系膏盐类沉积物的溶蚀渗流,也可能与含盐流体沿构造断裂的侧向渗入有关。

盐下高陡构造成像技术——以塔里木盆地库车坳陷克深地区为例

针对塔里木盆地库车坳陷克深地区地震成像存在的静校正处理难度大、原始资料品质低、速度建模及叠前深度偏移难度大3大难题,研究盐下高陡构造成像技术。基于误差反向传播神经网络和最小平方QR分解双尺度层析反演方法获取复杂近地表高精度速度模型,解决盐下高陡构造地震成像静校正问题;在应用高精度静校正和均方根速度的基础上,采用十字排列锥体滤波和球面扩散补偿技术提高地震资料信噪比、恢复深层有效反射信号,解决盐下高陡构造原始地震数据品质低问题;在地质、测井、钻井等多信息的约束下,基于实体模型速度更新和网格层析速度反演的双尺度速度建模技术获取复杂地下构造的高精度速度模型,并应用真地表叠前深度偏移技术提高剧烈起伏地表条件下的地震成像效果,解决盐下高陡构造速度建模及叠前深度偏移问题。通过上述技术获得盐下高陡构造高质量地震成像成果,地震成像预测结果与实钻井吻合好,并成功部署3口超深井。

库车坳陷克拉苏构造带大北—克深区段差异变形特征及其成因分析

库车坳陷克拉苏构造带发育大量与膏盐相关的收缩构造,其深、浅构造变形不协调具有明显差异性。构造建模表明:克拉苏构造带属于库车坳陷北部强变形带,自西向东具有不同的变形样式。西部大北区段受前缘拜城断裂控制,发育断层规模小的基底卷入冲断叠瓦扇;东部克深区段则受后缘克拉苏断裂控制,发育大位移断层控制的盖层滑脱冲断叠瓦扇。克拉苏构造带基底断裂位移分布具有差异平衡的特点,基底断裂活动对膏盐层厚度及分布具有再调整作用。砂箱物理模拟结果显示,构造变形强度、膏盐层厚度及其分布差异是克拉苏构造带东、西段结构和垂向变形差异的主要控制因素。

库车坳陷克深地区巴什基奇克组砂岩储集层测井评价

塔里木盆地库车坳陷克深地区巴什基奇克组平均埋深超过6 000 m,属于深层低孔特低渗砂岩储集层,储集层岩性变化对测井响应特征以及孔隙度、渗透率存在较大影响。利用元素俘获能谱测井、微电阻率扫描成像测井精细刻画岩性,建立能够反映矿物组分以及岩石颗粒分布的测井评价参数,并分粒径建立克深地区孔隙度、渗透率计算模型,提高储集层物性评价的精度。引入岩性岩相的概念,提取能够表征储集层岩石学特征的测井参数;同时以元素俘获能谱测井、成像测井数据为基础,综合考虑岩性、粒度、沉积构造等因素,形成克深地区巴什基奇克组储集层岩性岩相划分的标准。该评价方法在克深地区储集层评价中应用效果显著,对低孔低渗且岩性变化大的储集层评价具有一定的借鉴意义。

库车坳陷克深三维区现今地应力场及储层裂缝数值模拟

利用ANSYS有限元分析软件,在建立力学模型的基础上,以井点现今地应力值为约束,进行了克深三维区现今地应力场的数值模拟,建立了地应力与储层构造裂缝参数的定量关系模型,并结合古今应力场对储层构造裂缝参数进行了定量预测。数值模拟结果表明:构造高部位、断层带是地应力的低值区和裂缝的发育区;随深度增加,现今地应力值逐渐增大,而储层裂缝发育程度逐渐降低;现今地应力场和储层裂缝参数的数值模拟结果与测井解释结果基本吻合,能够反映现今地应力场及储层裂缝分布规律。

曲率法在库车坳陷克深气田储层裂缝预测中的应用

针对克深气田储层厚度横向分布稳定、构造形态简单且断层发育较少的实际情况,利用曲率法对该气田的储层裂缝分布进行了预测,并将预测结果与数值模拟法的结果对比、结合,对克深气田的储层裂缝有利发育区及有利勘探方向进行了分析。结果表明,利用曲率法预测的裂缝分布趋势与数值模拟法结果基本一致,储层裂缝孔隙度值在构造高点及背斜长轴方向的转折端处出现高值,其中东部背斜高点处裂缝孔隙度最大,其次为西部背斜高点、中部小型背斜高点及东南缘单斜带。从气藏开发的角度指出西部背斜高点及东部背斜高点为最有利勘探方向,中部小型背斜高点为次有利勘探方向,东南缘单斜带所属的圈闭幅度低且面积较小,储量受到限制,勘探价值有限。

全波列横波信息在致密砂岩裂缝评价中的应用

由于致密砂岩储层低孔低渗,裂缝发育程度是影响其产能的重要因素,评价裂缝对其开发具有重要意义。塔里木克深地区为防止钻井液的污染,大多采用油基钻井液进行钻井,大大增加了对致密砂岩储层中裂缝评价的难度。针对这一问题,从全波列横波信息探讨了声波测井在致密砂岩储层中裂缝评价的方法及应用。考虑岩性、物性的影响,通过阵列声波数据提取出横波衰减系数,然后根据实验得到的衰减系数与裂缝宽度的关系,反演出裂缝宽度,进而反演出裂缝渗透率。同时根据成像资料,得到的裂缝等级与根据孔隙度得到的储层等级建立了与产能的关系。利用该方法得到的裂缝渗透率与成像解释成果图对应良好,并且最终的产能等级整体与试油结论相吻合,表明利用横波信息在致密砂岩裂缝评价中的效果好。

库车坳陷克深地区岩性粒级测井分类及应用效果

在低孔、低渗致密性砂砾岩储层研究中,岩性粒级的识别与划分一直是储层孔渗性及流体识别研究中的关键。充分运用岩心分析粒度中值资料及常规测井响应参数,研究了库车坳陷克深地区巴什基奇克组的岩性粒径分布特点;借助粒度参数与自然伽马相关关系,建立了适合粒度中值的相关计算方法;并通过不同粒径粒度中值,结合不同岩性段的常规测井响应特征值,探讨研究了粒度中值与孔隙度、电阻率、中子等测井响应参数的相关性,建立了适合研究区目的层碎屑岩储层识别与评价的岩性粒级分类方案,并取得了良好的应用效果。

库车坳陷克深地区超深层致密砂岩储层裂缝非均一性发育机理

塔里木盆地库车坳陷克深地区下白垩统巴什基奇克组(K1bs)致密砂岩埋藏深度大于6500 m,普遍发育构造裂缝,对储层改造和油气运聚均起到关键性作用(王珂等,2015)。根据裂缝发育的性质、密度、填充度等特征综合显示目的层砂岩段内的裂缝表现出明显的分段性,推测构造应力的非均一性分布是构造裂缝分段性发育的原因(王招明,2013)。然而,最新研究表明(Shi et al.,2018),下白垩统巴什基奇克组内明显存在一期碎屑物质来源的变化,砂岩碎屑物质组分的差异导致成岩作用演化的不同,从而影响了储层岩石力学性质发生了改变。换言之,研究区目的层段构造裂缝发育的非均一性并不完全受控于构造应力的差异性分布,砂岩储层岩石力学性质的变化在其中也起到非常关键性的作用。

库车坳陷克深地区白垩系气测解释新图板研究与应用

库车坳陷克深地区白垩系巴什基奇克组为致密砂岩干气藏,气测组分一般为C1-C3,极少出至C4,导致部分派生参数无效,传统图板流体性质识别效果不佳。为此,以试气段录井资料为基础,通过方差分析筛选出烃相系数、烃特征、烃组分递减系数、相对钻时、全烃及湿度比等8个对气水层识别有效的录井敏感参数,再以这8项敏感参数构建气测形态法及Fisher准则法气测解释模型,并确定解释标准。新图板回判符合率在88.8%以上,尤其对气水层区分效果明显。经TB 401、AW 5、KS 1102、KS 1103共4口新井应用验证,新图板评价结论与试气结果总体符合率78.6%,应用效果显著。

油基泥浆井致密砂岩超声成像裂缝面孔率的校正刻度方法研究

在油基泥浆井中超声成像测井可实现对整个目的层段裂缝的评价,但由于超声成像裂缝参数定量分析软件技术的不成熟以及分辨率带来的影响,不能较为准确地得到油基泥浆井中的裂缝参数。为了提高超声成像测井裂缝定量计算参数的精度,利用取心段岩心裂缝参数来刻度超声成像裂缝参数。通过克深地区大量岩心滚扫照片、超声成像测井等资料对比分析,总结了利用岩心滚扫照片中裂缝面孔率刻度超声成像计算裂缝面孔率的方法。经过计算刻度后的超声成像裂缝面孔率与岩心裂缝面孔率两者之间的误差率为18.36%,达到了允许误差率的要求,可以应用于克深地区油基泥浆井致密砂岩超声成像裂缝面孔率的刻度。

大北-克深地区窄窗口异常压力随钻预监测技术研究

从现有的地层压力预测方法出发，介绍了窄窗口钻井的相关概念和大北-克深地区的异常高压的分布特征及成因，系统分析了国内外解决异常压力问题的主要预监测方法，并对不同压力成因的随钻压力预测方法做了归类划分。针对大北-克深地区的异常高压分布特征和成因，提出了基于多参数、定层位的随钻压力监测模型，并统计了该方法在多口井的实验结果，为其他窄窗口超高压监测提供了实用参考。

克深区块超深井钻井关键技术参数优化分析

在充分研究克深区块地层及钻井特点的基础上,针对其两大钻井关键技术及参数,分别就克深地区超深井实钻PDC钻头型号按井段及层段进行了优化统计分析,归纳出了适合该地区的适岩PDC钻头型号;国产油基泥浆在热滚和抗盐污稳定性测试实验的基础上,运用归一化方法将各性能指标进行了优化统计分析,给出了符合当前经济效益和技术支持的维护处理容限阈值;提速工具方面就涡轮复合钻具进行了优化统计分析,确定了涡轮复合钻具在该地区超深井中的提速优越性.这将对克深区块超深井钻井工程提供一定的技术参考,也将为该地区进行高效的勘探开发工作具有明确的指导意义.

克深2井区裂缝分类及构造裂缝期次研究

利用岩心与薄片资料对克深2井区的裂缝进行分类研究,认为该研究区主要发育构造裂缝、成岩裂缝等.通过对岩心资料、成像测井资料的研究,按照裂缝之间的截切关系,对克深2井区的构造裂缝进行期次划分,认为研究区主要发育3期裂缝:近南北向裂缝为第一期,北西向裂缝为第二期,近东西向裂缝为第三期,另外研究区可见一期较不发育的北东向裂缝.同时结合前人的岩石声发射实验结果,确定研究区各期裂缝形成的时间大致为:北东向裂缝发育于燕山晚期(K/E),近南北向裂缝发育于喜马拉雅早期(E/N),北西向裂缝发育于喜马拉雅中期(N1/N2),近东西向裂缝发育于喜马拉雅晚期(N2/Q).