强构造裂缝发育体系下的超深层碎屑岩储层流体示踪记录

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塔里木盆地库车坳陷克深井区位于中国西部地区,巴什基奇克组是埋深超过6000m的超深层碎屑岩储层。库车坳陷克拉苏构造带上白垩系地层巴什基奇克组整体上一般表现为两大特点:一是储集物性相对较好,原生粒间孔隙发育,这对于普遍埋深在6000m以下克深井区的碎屑岩地层而显得格外受到重视;二是储集物性平面和垂向非均质性很强,作为埋深超过6000米的超深层碎屑岩储层,库车坳陷克深井区白垩系储层表现为典型的孔缝型储层特征。裂缝的发育与分布是储层储集性能改善的重要因素。库车坳陷克深井区深层储层裂缝体系下流体活跃,主要表现为多尺度、多组分、多期次的胶结充填效应,经历了强烈的多期次构造运动,叠加着多期次流体的改造使得储层的演化过程表现的十分复杂且特殊,这对于开展相关的研究工作变得十分困难。流体在地层内迁移与交换被认为是一系列成岩改造的主导因素,因此储层和外界流体交换最受关注。然而前人研究中有关流体的活动特征尚未有清晰的认识,并且很少在研究储层成岩流体示踪工作的同时考虑到构造运动的制约,因而结合构造-流体-成岩开展工作,对深层-超深层有效储层的预测与分布规律有更进一步的认识。本篇论文以库车坳陷克深地区巴什基奇克组为研究靶区,在沉积和构造背景的研究基础上,综合利用岩心观察、薄片鉴定,阴极发光等研究方法,结合碳、氧同位素实验分析与流体包裹体测温实验,针对研究区构造裂缝充填情况以及对构造裂缝的充填物质(成岩作用产物)进行期次分析,深入剖析流体的迁移期次,探讨不同井区的充填程度以及充填物的特征规律。研究结果表明:克深井区北部构造裂缝充填程度大,南部充填程度低;裂缝充填物北部以方解石充填为主,南部以石膏充填为主。已封隔地层水矿化度表现出南部矿化度的值普遍要高于北部。PH值南部要大于北部,南部地层水偏碱性,北部地层水总体上呈现中-偏碱性。地层水SO42-离子的浓度值南部高,北部低。裂缝具有两期方解石充填的特点,存在两期大规模流体迁移活动,均发生在新近系以来喜马拉雅运动中期。第1期发生距今12.2~7.4Ma,对应地层快速下降再缓慢抬升过程;第2期发生在5.5~3.8Ma,地层发生快速沉降,流体进入裂缝发生胶结充填效应。
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