前陆盆地不同构造部位深层砂岩储层差异性研究——以塔里木盆地阿克库勒凸起及川西坳陷三叠系碎屑岩为例

摘要

本论文选取前陆盆地前缘隆起带的塔里木盆地阿克库勒凸起三叠系储层与前渊坳陷带的四川盆地新场构造带须四段储层作为研究对象，以沉积地质学和储层地质学等学科的相关理论为指导，综合利用薄片、扫描电镜、物性分析、压汞分析和C、O同位素等多种测试手段，系统开展了构造演化、储层沉积与岩石学、成岩作用和储层特征等方面的研究与对比工作，明确了前陆盆地不同构造部位深层砂岩储层的差异性，在此基础上，结合构造演化特征、压实作用、埋藏时间、埋藏热效应、自生矿物沉淀机制研究，综合分析了深层砂岩储层发育的控制因素，建立了前陆盆地不同构造背景下深层砂岩储层孔隙演化模式。
　　储层沉积学研究表明，阿克库勒凸起三叠系储层处于库车前陆盆地前缘隆起带，为非连续性埋藏方式，早期经历了较长时期的浅埋藏，后期快速埋藏，现今埋深为最大埋深，经历深埋藏阶段的时间短，具有“深埋时间晚、时间短”的特点。沉积体系主要为辫状河三角洲—湖泊沉积体系，有利沉积体系为辫状河三角洲，砂体主要富集于辫状河三角洲前缘水下分流河道、河口坝等沉积微相。而新场构造带须四段储层处于川西前陆盆地前渊坳陷带，为连续性埋藏方式，早期持续埋藏，在较短时间内即已进入深埋藏阶段，后期被抬升，现今埋深小于最大古埋深，经历深埋藏阶段的时间长，具有“深埋时间早、时间长”的特点，沉积体系特征与阿克库勒凸起三叠系相同。
　　储层岩石学研究表明，阿克库勒凸起三叠系储层主要发育长石岩屑砂岩，其次为岩屑长石砂岩，具有较高的长石含量，较低的塑性岩屑含量，较低的杂基含量，胶结物以高岭石、方沸石为主，分选较好，磨圆较好，点接触为主，孔隙式胶结。经历了较长时期的早成岩阶段，于新近纪进入中成岩阶段，目前处于中成岩阶段A期，成岩作用较弱，压实作用中等-弱，溶蚀作用强。新场构造带须四段储层主要发育岩屑砂岩，其次为岩屑石英砂岩，具有极低的长石含量，较高的塑性岩屑含量，较高的杂基含量，胶结物主要为方解石和硅质，分选较好，磨圆较差，线接触为主，孔隙-接触式胶结。经历的早成岩阶段时间短，于侏罗纪末期便已进入中成岩阶段，目前处于中成岩阶段B期，成岩作用较强，压实作用强-很强，溶蚀作用中等-一般。阿克库勒凸起三叠系储层与新场构造带须四段储层相比，更有利于优质储层的形成。
　　储层特征研究表明，阿克库勒凸起三叠系储层以粒间孔为主，主要发育残余原生粒间孔和粒间溶孔。毛管压力曲线表现为低排驱压力、高进汞饱和度、具明显平台的特征，为喉道粗、孔渗高，结构好的储层。储层物性总体好，孔隙度较高，孔-渗关系好，属于中孔中-高渗储层。新场构造带须四段储层以溶蚀孔为主，主要发育粒内溶孔。毛管压力曲线表现为高排驱压力、低进汞饱和度、不具平台的特征，为喉道细、孔渗低，结构差的储层。储层物性总体差，孔隙度低，孔-渗关系差，属于特低孔特低渗储层。
　　通过压实作用、埋藏时间、埋藏热效应、自生矿物沉淀机制、次生孔隙发育机制的研究，建立了前陆盆地不同构造部位深层砂岩储层孔隙演化模式。前陆盆地前缘隆起带的阿克库勒凸起三叠系储层为非连续性埋藏地层条件下孔隙演化模式，成岩早期经历了较长时期的浅埋藏，深埋藏过程短，成岩热效应低，压实作用较弱，原生孔隙发育，晚期有机质快速成熟、快速成藏，产生大量有机酸，为开放体系下富含酸性流体的长石溶蚀机制，储层次生孔隙发育，最终孔隙度约19.5％～21％，为深层优质碎屑岩储层。新场构造带须四段储层为连续性埋藏地层条件下成岩演化模式，成岩早期即已进入深埋藏，经历了较长时期的深埋藏，成岩热效应高，压实作用强，储层致密化早，剩余原生孔隙度低，为封闭体系下缺乏酸性流体的长石溶蚀机制，发育高岭石向伊利石转化驱动钾长石溶蚀作用，溶蚀作用有限，孔隙度约为4％～9％，为深层致密碎屑岩储层。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 研究区范围和研究层位

1．3 研究现状

1．3．1 学科前沿研究现状

1．3．2 研究区研究现状

1．4 主要研究内容及研究思路

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 研究思路与技术路线

1．5 完成的主要工作量

1．6 主要创新点

第2章 沉积演化特征及差异性

2．1 区域地质特征

2．1．1 阿克库勒凸起区域地质特征

2．1．2 川西坳陷区域地质特征

2．2 构造演化特征及差异性

2．2．1 阿克库勒凸起构造演化特征

2．2．2 川西坳陷构造演化特征

2．2．3 构造演化差异性分析

2．3 储层沉积学特征及差异性

2．3．1 阿克库勒凸起三叠系储层沉积学特征

2．3．2 川西坳陷新场构造带须四段沉积体系特征

2．3．3 储层沉积学差异性分析

2．4 小结

第3章 储层岩石学特征及成岩作用差异性

3．1 储层岩石学特征及差异性

3．1．1 阿克库勒凸起三叠系储层岩石学特征

3．1．2 川西坳陷新场构造带须四段储层岩石学特征

3．1．3 储层岩石学特征差异性分析

3．2 储层成岩作用特征及差异性

3．2．1 阿克库勒凸起三叠系储层成岩作用特征

3．2．2 川西坳陷新场构造带须四段储层成岩作用特征

3．2．3 储层成岩作用的差异性分析

3．3 小结

第4章 储层特征及差异性

4．1 储集空间类型特征及差异性

4．1．1 阿克库勒凸起三叠系储集空间类型特征

4．1．2 川西坳陷新场构造带须四段储集空间类型特征

4．1．3 储层储集空间类型差异性分析

4．2 储层孔隙结构特征及差异性

4．2．1 阿克库勒凸起三叠系储层孔隙结构特征

4．2．2 川西坳陷新场构造带须四段储层孔隙结构特征

4．2．3 储层孔隙结构差异性分析

4．3 储层物性特征及差异性

4．3．1 阿克库勒凸起三叠系储层物性特征

4．3．2 川西坳陷新场构造带须四段储层物性特征

4．3．3 储层物性差异性分析

4．4 小结

第5章 深层碎屑岩储层发育机制及演化模式

5．1 原生孔隙发育机制

5．1．1 压实作用对原生孔隙的控制

5．1．2 埋藏时间对原生孔隙的控制

5．1．3 埋藏热效应对原生孔隙的控制

5．2 自生矿物沉淀机制

5．2．1 阿克库勒凸起三叠系储层自生矿物沉淀机制

5．2．2 新场构造带须四段储层自生矿物沉淀机制

5．3 原生孔隙演化模式

5．3．1 非连续性埋藏地层条件下砂岩原生孔隙演化模式

5．3．2 连续性埋藏地层条件下砂岩原生孔隙演化模式

5．4 次生孔隙发育机制及演化模式

5．4．1 不同地层条件下长石溶蚀机制

5．4．2 阿克库勒凸起三叠系储层次生孔隙演化模式

5．4．3 新场构造带须四段储层次生孔隙演化模式

5．5 前陆盆地不同构造背景下孔隙演化模式

5．5．1 非连续性埋藏地层条件下深层砂岩孔隙演化模式

5．5．2 连续性埋藏地层条件下深层砂岩孔隙演化模式

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果