克拉苏构造带克深段构造特征及其石油地质意义

克拉苏构造带克深构造段已发现了KL2、KS2、KS1等多个含油气构造,由于该段位于前陆冲断带,构造变形复杂,构造模型争论较大。在前人认识的基础上,结合地表露头、钻井资料,对克深构造段三维地震资料进行T—Q全层位解释,重新建立了该构造段构造解释模型并对该段石油地质特征进行研究。研究结果表明:克深构造段具有垂向分层、南北分带的变形特征,垂向上可分为盐上构造层、盐岩层、盐下构造层与基底构造层4层结构。该区域主要发育逆冲断层及相关褶皱、盐收缩构造及走滑构造3种构造样式,其中盐下构造层构造样式自北向南逐渐由高角度基底卷入构造样式转变为盖层滑脱构造样式。克深构造段现今构造主要形成于新生代中晚期,经历了二叠纪晚期—三叠纪前陆盆地、侏罗纪—白垩纪坳陷盆地、古近纪—中新世弱收缩挠曲盆地及上新世—第四纪陆内前陆盆地4个演化阶段。勘探实践表明,该区带具有好盖层、厚储层、大构造、强冲注、晚成藏等有利条件,是库车山前天然气勘探的重要目标。

克拉苏构造带克深区带超高压大气田成藏过程与特征

克拉苏构造带克深区带发育多个大气田,但形成和分布复杂。文章通过解剖克深2和大北1超高压大气田,分析了克深区带超高压大气田的形成过程,研究了克深区带超高压大气田的成藏特征。克深区带天然气δ13 C1分布在-2.83%^-4.07%之间,具有正碳同位素系列特征,天然气干燥系数都在96%以上,组分偏干。储层孔隙度主要分布在2.0%~9.0%之间,渗透率主要分布在(0.01~0.10)×10-3μm2之间,属于特低孔特低渗储层。断裂运移通道和圈闭形成于库车期,形成时间晚。总之克深区带具有晚期快速高效一次成藏的特征。

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。

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。

克拉苏冲断带克深区带白垩系超深储集层成岩演化

为探讨克拉苏冲断带克深区带白垩系巴什基奇克组超深储集层成岩机制与环境演化,应用岩石薄片、阴极发光、扫描电镜、流体包裹体测温及激光拉曼成分、能谱及主微量元素等分析手段,结合成岩标志矿物,刻画了超深层致密砂岩成岩演化特征。研究区白垩系超深储集层主要经历了碱性-弱酸性-碱性-酸性的流体演化过程,成岩流体与成岩矿物共生关系组合为:早期碱性流体阶段的铁染泥质包膜和泥晶碳酸盐矿物组合;表生酸性流体环境下的长石溶蚀和石英次生加大组合;回归碱性环境的石英溶蚀、硬石膏、白云石和长石次生加大组合;晚期酸性环境下的钾长石溶蚀、自生石英和丝发状伊利石组合。碱性胶结物占据大量孔隙及早期裂缝,降低了储集层的渗透能力,减孔量为10%~12%;晚期天然气充注携带的酸性流体沿粒缘缝、构造缝等优势运移通道对酸溶矿物进行溶蚀,形成大量溶蚀扩大孔及缝,改善了超深储集层物性,增孔量为2%~3%.因此,超深储集层有效储集空间受控于先碱性后酸性的成岩环境,碱性成岩产物为晚期酸性溶蚀提供物质基础,晚期酸性成岩环境对超深储集层物性的后期改善具有关键作用,酸性流体来自表生成岩阶段大气水淋滤和晚期天然气充注。

超深层致密砂岩储层构造裂缝分布特征及其成因--以塔里木盆地库车前陆冲断带克深气田为例

综合采用岩心、薄片及成像测井等资料,对塔里木盆地克深气田巴什基奇克组超深层致密砂岩储层构造裂缝的基本特征与形成序列进行了分析,在此基础上讨论了裂缝产状、力学性质、密度、开度、充填性和充填物的差异性分布及其成因,最后探讨了不同气藏应采取的储层改造措施和有利勘探目标。结果表明:克深气田主要发育3期构造裂缝,各个气藏之间构造裂缝具有明显差异性,主要受构造变形时间和成岩孔隙水介质环境控制。北部克深5和克深6气藏为早期缓慢挤压变形,主要形成与背斜长轴近似平行的直立或高角度张性裂缝;中部克深2气藏变形时间稍晚,近NS走向剪切裂缝和近EW走向张性裂缝共存,并且前者略占优势;南部克深8和克深9气藏变形时间最晚,主要形成近NS走向的直立剪切裂缝。自北向南,主差应力与岩石抗压强度的比值先增大后减小,裂缝密度随之先增大后减小,同时裂缝优势走向与现今水平最大主应力之间由大角度相交逐渐变为近似平行,并且裂缝形成时间越来越晚,充填率逐渐降低,因此裂缝有效开度逐渐增大。巴什基奇克组沉积期的水体总体呈咸化状态,北部克深5、克深6和克深2区块为淡水-半咸水介质成岩环境,裂缝充填物主要为方解石,储层改造措施应以酸化为主;南部克深8和克深9区块为偏碱性水成岩环境,裂缝充填物主要为硬石膏和白云石,储层改造措施应以压裂为主。克深8气藏的构造裂缝有效性最好,其次为克深2和克深9气藏,克深5和克深6气藏较低。克深18、克深19、克深20和克深24号构造的裂缝可能比较发育,可作为克深气田下一步勘探的重点目标。

塔里木盆地克深前陆冲断带储层岩石力学参数研究

综合采用岩石单轴压缩试验、三轴压缩试验及测井资料计算,对塔里木盆地克深前陆冲断带单井的岩石力学参数进行分析,通过单轴-三轴校正及动态-静态校正,确定静态岩石力学参数的单井剖面,利用高斯插值对岩石力学参数空间分布特征进行研究,并分析岩石力学参数与地层深度的关系。结果表明:岩石力学参数的空间分布主要与岩相有关,并在一定程度上反映了储层物性特征,弹性模量、内聚力和抗压强度大而泊松比小的区域储层物性相对更好;随着地层深度的增加,弹性模量、内聚力和抗压强度逐渐增加而泊松比逐渐下降;利用岩石力学参数与地层深度的关系以及断层带岩石力学参数的经验比例,可以对不同地质单元的岩石力学参数进行取值,为后续的地应力场及储层裂缝数值模拟奠定基础。

塔里木盆地克拉苏构造带克深2气藏储层裂缝带发育特征及与产量关系

位于塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带中部的克深2气藏,其储集层白垩系巴什基奇克组是库车山前的主力产气层,具有埋藏深度大、基质物性差的特征,裂缝的普遍发育对产量影响大。克深2气藏单井裂缝纵横向发育特征差别较大,目前仍缺少对克深2气藏裂缝带发育模式及其与产量的关系研究,无法做到有效地指导高产井的部署。利用钻井取心、FMI成像并结合地应力、测试资料,开展了克深2气藏纵横向裂缝带发育特征、形成机制的研究,探讨多种成因裂缝带与产量之间的关系,并提出相应的储层改造建议。取得如下认识:1根据裂缝产状,将克深2气藏裂缝发育带在空间上分为纵张裂缝带、网状裂缝带及调节裂缝带3种类型。纵张裂缝带平面上近EW走向,调节裂缝带平面上近SN走向,网状裂缝带则表现为多组走向。2克深2气藏并非平面上裂缝线密度越大、气产量越高,其主要受钻井液体系、钻揭储集层厚度、成像质量3个方面的影响。3克深2气藏发育的3种裂缝带主要受控于中和面效应、构造调节带2种因素。4根据克深2气藏的实钻地质资料、测试资料、构造位置及3种裂缝带的空间组合关系,将克深2气藏平面分为4个等级布井区,为今后克深2气藏开发井部署及相似气藏的高产井部署提供理论依据。

深层致密砂岩储层现今地应力场预测及应用——以塔里木盆地克拉苏构造带克深10气藏为例

为建立一套适用于塔里木盆地复杂地质条件下深层致密砂岩储层的现今地应力预测方法,基于"单井地应力测井解释+三维地应力场模拟"开展三维非均质应力场研究,并将研究成果应用于勘探方面的井位部署、钻井工程中的井眼轨迹优化及完井工程的储层改造方式优选.本文以克拉苏构造带克深气田的克深10气藏为例开展研究,认为较宽的泥浆窗口(不低于0.3 MPa/hm)是钻井提速的安全保障,优选天然裂缝发育(裂缝密度大于0.3条/m)、水平应力低于平均值2~3 MPa、力-缝夹角小于45°且裂缝开启压力低(一般低于2.05 MPa/hm)的层位射孔是提产的关键.研究结果表明:克拉苏构造带深层致密砂岩储层现今应力场普遍属于走滑型(SHmax>SV>Shmin,III类),现今地应力数值高,最小水平主应力普遍高于110 MPa,水平应力差多大于35 MPa,且分布离散;现今最大水平主应力(SHmax)方向总体为近NS向,局部为NW或NE向;受强烈且持续的构造挤压和巨厚盐层的影响,库车山前现今地应力状态在纵向上可能发生4次转变,这种复杂应力环境、复杂构造和岩性对钻井的井壁稳定带来极大挑战;基于现今地应力研究评价井壁稳定性从而优化井眼轨迹减少了20%的钻井复杂事故,至少节约了15%的钻进时间,直接促进了钻井提速;考虑地应力因素优选射孔层位,为确定钻井揭开位置和最优储层改造方式提供直接参考.