库车坳陷东部封闭层破裂及对油气成藏的影响

论文摘要

封闭层是异常流体压力分隔体的边界,使封隔体成为独立的压力系统(对内开放,对外封闭),是划分油气运聚、成藏系统的重要依据。一旦封闭层发生破裂,将引起封隔体内高压流体的向外泄露与重新运移。因此研究封闭层的破裂机制,阐述其对流体分隔体保存和破坏乃至油气运移成藏的影响,具有重要意义。本文以库车坳陷东部迪北斜坡带为重点研究对象,利用钻完井、测井、试油,井下测试等资料确定封闭层的层位分布及岩性特征和纵向压力分布特征,讨论边部封闭层的封闭能力。封闭层主要存在两种破裂形式——断裂与超压引起的破裂。所以通过研究断裂展布及发育特征,运用加载曲线法识别断裂引起封闭层破裂造成的压力传递现象;运用数值模拟手段恢复区域应力场,结合剩余压力特征,引入岩石破裂准则,展开封闭层超压破裂的研究,最后探讨了封闭层破裂条件下油气成藏模式并取得了以下认识:(1)封闭层受地层控制明显,最突出的三个封闭层为吉迪克组膏盐、膏质泥岩,舒善河组厚层泥岩,阳霞组夹煤层的厚泥岩层系。下侏罗统高压气藏顶部阳霞组泥岩层厚度大且分布稳定,具有高排替压力,发育欠压实具有高剩余压力,同时也作为高压气藏烃源岩,因此认为在未发生破裂情况下是良好的封闭层。(2)库车坳陷东部主要发育三条断裂带分别为北部依奇克里克断裂带、南部迪北断裂带和东部吐格尔明断裂带,断层与封闭层的断穿关系显示有三种类型分别为至地表穿盐断层、穿阳霞组封闭层的盐下断层、下侏罗统封隔体内部断层,而压力传递现象主要在迪北断裂带附近的盐下断层区出现。(3)数值模拟结果显示:迪北地区喜马拉雅晚期最大有效主应力为80MPa左右;最小有效主应力为25MPa左右,而该时期封隔体内阿合组储层剩余压力为30～36MPa。结合喜马拉雅晚期封闭层应力特征与封隔体内剩余压力,引入经格里菲斯准则修正后的岩石破裂条件,结果发现喜马拉雅晚期封闭层曾发生超压破裂现象,而在现今状态下保持完整性。(4)研究区具有早油晚气、晚期为主的油气充注特征:吉迪克组沉积时期表现为油气充注,库车期末则表现为天然气充注。大型断裂导致油气进一步运移至浅部盐下储层内成藏或由地表泄露,而小规模断裂会加速下侏罗统内油气的运聚成藏。喜马拉雅晚期封闭层发生超压破裂,其对早期油藏造成了一定的散失作用,而现今超压裂缝闭合,恢复封闭能力,有助于形成阿合组致密气藏。

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第一章绪论

1.1 选题依据及意义

1.2 研究现状

1.2.1 封闭层

1.2.2 压力传递

1.2.3 岩石力学属性及超压破裂

1.3 研究内容、思路及技术路线和创新点

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究思路、方法及技术路线

1.4 完成工作量

1.5 创新点与主要认识

第二章库车坳陷地质特征

2.1 区域地质概况

2.2 构造演化背景

2.3 地层和沉积特征

第三章封闭层特征

3.1 封闭层发育特征

3.2 封闭层压力特征

3.3 封闭方式

3.3.1 物性封闭

3.3.2 超压封闭

3.3.3 烃浓度封闭

3.4 本章小结

第四章断裂特征及封隔体压力传递

4.1 断裂分布及构造特征

4.2 断裂发育与演化特征

4.3 构造强度特征

4.4 不同类型断层对封隔体压力的影响

4.4.1 贯穿封隔体至地表的穿盐断层对压力的散失作用

4.4.2 贯穿封隔体的盐下断层对压力的再调整作用

4.4.3 未贯穿封隔体的断层对内部压力的快速调整作用

4.5 断裂导致的封隔体压力传递

4.5.1 压力传递识别方法

4.5.2 库车东部压力传递特征

4.6 本章小结

第五章超压引起的封闭层破裂

5.1 岩石力学三轴实验与数据处理

5.1.1 三轴实验原理

5.1.2 实验结果

5.2 地应力特征

5.2.1 岩石动-静态参数解释

5.2.2 古应力模拟

5.2.3 现今地应力特征

5.3 封隔体压力特征

5.4 封闭层流体超压破裂

5.5 本章小结

第六章封闭层破裂对油气成藏的影响

6.1 库车东部油气田分布特征

6.2 库车东部油气充注史

6.3 封闭层破坏对油气运聚的影响

6.3.1 不同类型断层对油气成藏的影响

6.3.2 封闭层超压破裂对油气成藏的影响

6.4 油气成藏模式

6.5 本章小结

结论与认识

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曹文渊

导师: 王震亮

关键词: 封闭层,压力,断裂,应力,破裂,油气成藏

来源: 西北大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 西北大学

基金: 王震亮教授主持的国家科技重大专项课题“典型盆地深层-超深层流体动力场与输导层地质模型研究”(2017ZX5008-004-004)

分类号: P618.13

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