準噶爾盆地南緣喜馬拉雅晚期構造擠壓強烈,導致其下組合儲層超壓的形成和演化過程復雜。綜合地層壓力和實際地質資料,探討了準噶爾盆地南緣下組合超壓的測井響應特征和砂巖、泥巖的綜合壓實特征;結合改進的超壓識別圖版和聲發(fā)射測定的古應力等,確認了研究區(qū)下組合儲層超壓的主要形成機制;結合構造應力和垂向載荷雙重壓實作用的數(shù)值模擬,定量分析了各超壓形成機制的演化特征和對現(xiàn)今超壓形成的貢獻。結果表明,構造擠壓作用是研究區(qū)下組合儲層超壓形成的最主要成因,其次為垂向上的不均衡壓實作用及沿斷裂的垂向和沿砂體的側向超壓傳遞作用。古近紀以來到塔西河期,垂向上的不均衡壓實作用在研究區(qū)部分地區(qū)開始形成,該增壓作用對四棵樹凹陷東部和第三排構造帶東部深層下組合齊古組強超壓形成的貢獻分別為1.4%和33.3%;塔西河末期以來,持續(xù)的強烈構造擠壓作用引起了研究區(qū)下組合儲層壓力快速增加,該增壓作用對四棵樹凹陷東部和第三排構造帶東部下組合齊古組強超壓形成的貢獻分別為65.8%和50.8%;獨山子末期以來特別是第四紀,背斜的形成和斷裂的開啟引起下組合深層儲層形成了快速的超壓傳遞增壓,該增壓作用對四棵樹凹陷東部和第三排構造帶東部下組合... 

【文章來源】：石油與天然氣地質. 2020,41(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

準噶爾盆地南緣構造位置(a)和單元劃分(b)

當最大主應力由垂向變?yōu)樗椒较蚝?構造擠壓會引起地層進一步壓實,在此過程中伴隨著地層流體的持續(xù)排出,地層孔隙度會隨之降低,這時與以垂向壓實為主相比,構造擠壓和垂向負荷共同壓實作用下的地層孔隙度隨埋深變化趨勢會整體變小,而地層流體壓力仍為對應埋深的靜水壓力。因此,在構造壓實過程中,地層孔隙度和地層壓力隨埋深的變化趨勢線應分別為圖2a和圖2b的A—B線。在構造壓實過程中,地層中的聲波速度和垂向有效應力的變化與在以垂向壓實為主階段類似,因此,在垂向有效應力與聲波速度的關系圖中,構造壓實作用下曲線的變化應為圖2c的A—B所示。反映體積壓實的密度在構造壓實和垂向壓實過程中是等效的,因此,聲波速度和密度的關系圖中構造壓實的變化應沿著垂向壓實的變化曲線[34],如圖2d的A—B所示。與欠壓實增壓作用類似,構造擠壓增壓作用是在側向構造應力增大過程中孔隙流體不能排出而形成的,因此,其增壓過程中孔隙度應保持不變,而地層壓力隨著構造應力的增大而增大,這時該流體增壓會引起垂向有效應力的降低[28,36],而有效應力的減小會引起聲波速度的降低[37-38],所以構造擠壓增壓過程中地層孔隙度和地層壓力的變化分別如圖2a和圖2b中B—C所示,該過程中垂向有效應力與聲波速度的變化應如圖2c中的B—C所示。由于構造擠壓增壓過程中地層孔隙度基本是不變的,所以地層的密度應不變,因此,該過程中聲波速度和密度的變化應如圖2d中的B—C所示。3 超壓的測井響應及砂、泥巖的綜合壓實特征

與聲波時差和電阻率測井相比,密度和中子孔隙度測井可更為準確地反映體積孔隙度[39-40],為此,本次選用密度和中子孔隙度測井來研究砂巖和泥巖地層的綜合壓實特征,這兩種測井隨埋深的變化趨勢不一致時,則主要以密度測井為主。從Xh1井、Ds1井和T6井泥巖和砂巖密度及中子孔隙度變化曲線可看出,其下組合泥巖和砂巖儲層密度和中子孔隙度的變化趨勢較為相似,與正常壓實趨勢相比,其中的大部分泥巖和砂巖均表現(xiàn)出相對低密度和相對高中子孔隙度的特征,表明這些地層形成了異常高孔隙度,從偏離正常壓實趨勢線的幅度來看,其下組合吐谷魯群部分泥巖和砂巖(Xh1井、Ds1井的呼圖壁組底部、清水河組和Xh1井勝金口組)和T6井斷層上盤的中-下三疊統(tǒng)下部和斷層下盤的中-上三疊統(tǒng)上部和中部局部泥巖和砂巖,偏離幅度相對較大,表明這些地層中形成了相對較大的異常高孔隙度(圖4—圖6)。結合實際地質條件,推斷這些異常高孔隙度的形成與不均衡壓實密切相關,同時受到晚期構造擠壓的影響。圖4 準噶爾盆地南緣Ds1井砂、泥巖綜合壓實曲線及地層壓力分布

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2972733