準(zhǔn)噶爾盆地南緣喜馬拉雅晚期構(gòu)造擠壓強(qiáng)烈,導(dǎo)致其下組合儲(chǔ)層超壓的形成和演化過程復(fù)雜。綜合地層壓力和實(shí)際地質(zhì)資料,探討了準(zhǔn)噶爾盆地南緣下組合超壓的測井響應(yīng)特征和砂巖、泥巖的綜合壓實(shí)特征;結(jié)合改進(jìn)的超壓識(shí)別圖版和聲發(fā)射測定的古應(yīng)力等,確認(rèn)了研究區(qū)下組合儲(chǔ)層超壓的主要形成機(jī)制;結(jié)合構(gòu)造應(yīng)力和垂向載荷雙重壓實(shí)作用的數(shù)值模擬,定量分析了各超壓形成機(jī)制的演化特征和對(duì)現(xiàn)今超壓形成的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明,構(gòu)造擠壓作用是研究區(qū)下組合儲(chǔ)層超壓形成的最主要成因,其次為垂向上的不均衡壓實(shí)作用及沿?cái)嗔训拇瓜蚝脱厣绑w的側(cè)向超壓傳遞作用。古近紀(jì)以來到塔西河期,垂向上的不均衡壓實(shí)作用在研究區(qū)部分地區(qū)開始形成,該增壓作用對(duì)四棵樹凹陷東部和第三排構(gòu)造帶東部深層下組合齊古組強(qiáng)超壓形成的貢獻(xiàn)分別為1.4%和33.3%;塔西河末期以來,持續(xù)的強(qiáng)烈構(gòu)造擠壓作用引起了研究區(qū)下組合儲(chǔ)層壓力快速增加,該增壓作用對(duì)四棵樹凹陷東部和第三排構(gòu)造帶東部下組合齊古組強(qiáng)超壓形成的貢獻(xiàn)分別為65.8%和50.8%;獨(dú)山子末期以來特別是第四紀(jì),背斜的形成和斷裂的開啟引起下組合深層儲(chǔ)層形成了快速的超壓傳遞增壓,該增壓作用對(duì)四棵樹凹陷東部和第三排構(gòu)造帶東部下組合... 

【文章來源】：石油與天然氣地質(zhì). 2020,41(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

準(zhǔn)噶爾盆地南緣構(gòu)造位置(a)和單元?jiǎng)澐?b)

當(dāng)最大主應(yīng)力由垂向變?yōu)樗椒较蚝?構(gòu)造擠壓會(huì)引起地層進(jìn)一步壓實(shí),在此過程中伴隨著地層流體的持續(xù)排出,地層孔隙度會(huì)隨之降低,這時(shí)與以垂向壓實(shí)為主相比,構(gòu)造擠壓和垂向負(fù)荷共同壓實(shí)作用下的地層孔隙度隨埋深變化趨勢會(huì)整體變小,而地層流體壓力仍為對(duì)應(yīng)埋深的靜水壓力。因此,在構(gòu)造壓實(shí)過程中,地層孔隙度和地層壓力隨埋深的變化趨勢線應(yīng)分別為圖2a和圖2b的A—B線。在構(gòu)造壓實(shí)過程中,地層中的聲波速度和垂向有效應(yīng)力的變化與在以垂向壓實(shí)為主階段類似,因此,在垂向有效應(yīng)力與聲波速度的關(guān)系圖中,構(gòu)造壓實(shí)作用下曲線的變化應(yīng)為圖2c的A—B所示。反映體積壓實(shí)的密度在構(gòu)造壓實(shí)和垂向壓實(shí)過程中是等效的,因此,聲波速度和密度的關(guān)系圖中構(gòu)造壓實(shí)的變化應(yīng)沿著垂向壓實(shí)的變化曲線[34],如圖2d的A—B所示。與欠壓實(shí)增壓作用類似,構(gòu)造擠壓增壓作用是在側(cè)向構(gòu)造應(yīng)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(yīng)保持不變,而地層壓力隨著構(gòu)造應(yīng)力的增大而增大,這時(shí)該流體增壓會(huì)引起垂向有效應(yīng)力的降低[28,36],而有效應(yīng)力的減小會(huì)引起聲波速度的降低[37-38],所以構(gòu)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(yīng)力與聲波速度的變化應(yīng)如圖2c中的B—C所示。由于構(gòu)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(yīng)不變,因此,該過程中聲波速度和密度的變化應(yīng)如圖2d中的B—C所示。3 超壓的測井響應(yīng)及砂、泥巖的綜合壓實(shí)特征

與聲波時(shí)差和電阻率測井相比,密度和中子孔隙度測井可更為準(zhǔn)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(shí)特征,這兩種測井隨埋深的變化趨勢不一致時(shí),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(chǔ)層密度和中子孔隙度的變化趨勢較為相似,與正常壓實(shí)趨勢相比,其中的大部分泥巖和砂巖均表現(xiàn)出相對(duì)低密度和相對(duì)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(shí)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?dāng)鄬由媳P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(duì)較大,表明這些地層中形成了相對(duì)較大的異常高孔隙度(圖4—圖6)。結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件,推斷這些異常高孔隙度的形成與不均衡壓實(shí)密切相關(guān),同時(shí)受到晚期構(gòu)造擠壓的影響。圖4 準(zhǔn)噶爾盆地南緣Ds1井砂、泥巖綜合壓實(shí)曲線及地層壓力分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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