圣诞节用英语怎么说构造挤压背景下深层砂岩压实分异特征——以塔里木盆地库车前陆冲断带白垩系储层为例
毛亚昆;钟大康;李勇;王腾宇;孙海涛;王媛
【摘 要】压实作用作为影响储层质量演化及预测的重要因素,常被理解为中浅层砂岩所经历的成岩作用,深层的压实作用长期被忽视,然而,库车前陆冲断带白垩系深层砂岩储层存在显著的压实分异现象.利用薄片、阴极发光和粒度分析对白垩系砂岩压实作用进行了深入研究.深层砂岩压实分异受构造挤压作用、胶结作用和砂岩粒径控制.压实作用在不同构造出现规律性的变化以及在纵向上呈现反深度的变化,而且随胶结程度降低,不同构造砂岩压实分异的幅度增大;中砂岩与细砂岩随压实程度增高,压实作用分异减小.深层储层仍存在较强的压实分异意味着在进行深层砂岩储层预测时,应该重视压实作用对深层储层质量差异的影响.%Compaction,a key factor for rervoir quality evolution and prediction,is generally considered as one of the ma-jor diagenesis of sandstones during shallow and intermediate burial instead of deep burial.However,prominent differential compaction is obrved in the deep Cretaceous sandstone rervoirs of Kuqa foreland thrust belt and studied in-detail through thin ction obrvation, CL and grain size analysis.Differential compaction of deep
sandstone is mainly con-trolled by grain diameter,cementation and tectonic compression.The compaction degree of the deep sandstone rervoirs shows certain regularities from north to south on different tectonic positions and appears to change inverly with burial depth.Moreover,differentiation of compaction enhances with decreasing cementation.For medium-grained sandstone and fine sandstone,differentiation of compaction lowers along with their compaction degree.The existence of significant diffe-rential compaction in the deep-buried sandstone rervoir implies that much attention should be paiyed to the influence of compaction to rervoir quality differentiation when predicting deep-buried sandstone rervoirs.
【期刊名称】fairyland《石油与天然气地质》
【年(卷),期】2017(038)006
【总页数】10页(P1113-1122)
【关键词】red line压实作用;成岩作用;深层储层;库车坳陷;塔里木盆地展览路一小
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【作 者】毛亚昆;钟大康;李勇;王腾宇;孙海涛;王媛
【作者单位】中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京102249;中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京102249;中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆库尔勒841000;中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京102249;中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京102249
【正文语种】中 文
【中图分类】TE122.2
压实作用与胶结作用对砂岩储层孔隙体积损失的相对重要性研究表明许多含油气盆地砂岩储层孔隙体积变化主要由压实作用造成的[1-4]。因此，研究压实作用及其分异规律对储层评价及预测具有重要意义。
压实作用包括机械压实和化学压实。机械压实表现为颗粒重排、塑形矿物变形及刚性颗粒破裂，化学压实表现为压溶及之后缝合线、硅质胶结物的发育[5]。压实作用一般由上覆地层垂向负载引起，构造挤压引起的构造压实作用也有少量报道[6-8]。早期研究表明机械压
实主要发生于浅层(<2.5 km)，深层主要以化学压实的方式进行[9]。随着研究的深入，出现两种不同的观点，一种观点认为深层没有发生明显的压实作用，砂岩体积损失在浅层(<2.5 km)已经基本完成，深层的孔隙损失主要是胶结作用而非机械压实或化学压实造成的[10-14]；另一种观点则认为深层压实作用同样是造成砂岩储层孔隙损失的一种重要过程[4,15-18]。除化学压实外，实际观察、物理和数值模拟均表明在深埋或高应力环境下砂岩可通过颗粒重排、破裂和孔隙坍塌的变形方式调整岩石的压缩应变过程[7,17-18]。粗粒径、弱胶结、快速埋藏、低地温梯度、高应力环境均有利于砂岩深层压实发生[17-18]，因此，深层仍可能存在显著的机械压实作用，机械压实作用与否与沉积岩性、成岩、盆地动力学环境有关。基于沉积岩性、成岩、盆地动力环境与深层碎屑岩压实作用的研究，已进行了一些有益的探索[6,18-20]，但许多方面都有待深入提高，这些方面可能包括深层压实变形方式、沉积与成岩对压实演化分异的影响、盆地动力学与压实应变之间的关系、以及深层压实变形对孔隙发育的影响等。
本文利用薄片、阴极发光、全岩X-衍射、粒度分析等资料，在岩石学特征分析基础上，对库车前陆冲断带白垩系砂岩储层压实作用展开研究。通过压实变形方式、压实程度和压实纵横向分布特征、以及岩性、盆地动力学参数与机械压实分异关系的研究，确定深层砂岩
adapter压实演化路径和压实控制因素，为储集层质量预测奠定基础，并可对应力场及构造变形分析提供有益的支持。
1 地质背景
1.1 构造特征
ya库车坳陷在塔里木盆地北部，以中、新生代沉积为主，整体呈NEE向展布，进一步划分为克拉苏构造带、依奇克里克构造带和秋里塔格构造带、乌什凹陷、拜城凹陷和阳霞凹陷、以及北部单斜带和南部斜坡带7个二级构造单元[21]。库车坳陷在晚二叠世—三叠纪为前陆盆地，侏罗纪—古近纪发展成陆内坳陷，新近纪之后为再生前陆盆地[22]。克拉苏构造带是靠近山前的第二排构造带，受喜马拉雅期构造运动控制，发育一系列大致平行的、分段生长的东西向逆冲断层和断层相关褶皱构成的成排成带的背斜构造圈闭[23](图1)。
1.2 地层发育特征变形金刚2片尾曲
库车前陆冲断带白垩系巴什基奇克组为干旱气候背景下的陆源碎屑沉积[24-25]，厚度约在200～300 m，自下而上划分为巴三段、巴二段及巴一段，其中巴二段和巴一段为主要的含
气储层发育段[3,26]。储层现今埋深约3 000～8 000 m。自早白垩世中期(127 Ma)，白垩系储层缓慢沉降，沉降速率约为50～60 m/Ma，至晚白垩世早中期(97 Ma)储层埋至1 500 m～1 800 m，而后逐渐抬升遭受剥蚀，古新世早期(65 Ma)至古近纪末期(23 Ma)，又继续缓慢沉降，埋深到2 000 m左右，到新近纪，进入到短时间快速埋藏阶段，埋藏速率可以达到230～250 m/Ma，中新世末(5.3 Ma)地层埋深超过5 500 m，之后克拉苏断裂上盘储层抬升到现今约3 200～4 500 m，下盘储层继续深埋至现今约5 500～8 500 m[26-27]。白垩系沉积时古地温梯度约为25 ℃/km，新生代地温梯度整体持续降低至21 ℃/km[28]。
图1 库车坳陷克拉苏构造带及其典型构造圈闭[26]Fig.1 Typical structural trap in Kelasu tectonic zone,Kuqa Depression[26]
1.3 沉积特征
前人对研究区巴什基奇克组沉积环境作过较详细的研究，认为巴一段与巴二段为辫状河三角洲前缘沉积，巴三段为扇三角洲前缘沉积[3,26,29]。巴什基奇克组沉积砂体厚度大，延伸远，大范围稳定展布，砂地比值高，这可能与沉积时南天山物源供应充足、沉积地形比较平坦有关。沉积砂体以水下分流河道为主体，少量为河口坝沉积，砂体主要由分选中等-
好的中、细粒砂岩组成，含少量的含砾砂岩、泥质砂岩、粉砂岩等[3]。
2 样品及方法
本次样品来自研究区8个背斜构造(图1)，除大北1构造砂岩样品为巴三段外(大北1地区仅保留有巴三段)，其余构造砂岩样品均为巴一段和巴二段。砂岩样品在不同构造的深度由北向南整体逐渐增加。
压实作用研究的难点之一是没有直接参数表征压实程度。评价压实程度常需要依据间接参数(紧密堆积指数、颗粒接触指数、颗粒接触类型比例[30]及粒间体积[10,12]等)和假定初始孔隙度[11]。本文利用大量薄片、阴极发光和粒度分析资料，使用定性及定量结合的方法，依据颗粒接触类型比例、塑形颗粒变形情况、刚性颗粒破裂程度及粒间体积(%)综合分析压实程度及其变化规律，并进一步利用薄片及对应的粒度分析资料(筛析法)对矿物结构、杂基、胶结物含量与粒间体积的关系作对比分析。其中，粒间体积(%)为薄片下杂基含量(%)、粒间胶结物含量(%)与粒间孔隙含量(%)之和，不包括粒内溶孔量[12]。与胶结物含量不同，粒间体积是不可逆的下降变化过程。砂岩分选一致的情况下，粒间体积越小，压实作用越强[12]。
3 岩石学特征
3.1 薄片分析结果
根据样品薄片鉴定结果，岩石类型以岩屑长石砂岩与长石岩屑砂岩为主，成分成熟度及结构成熟度中等-好。石英含量为33%～65%，平均46%，长石含量为8%～45%，平均31%，岩屑含量为10%～51%，平均23%。岩屑以变质岩岩屑和岩浆岩岩屑为主，含部分沉积岩岩屑。刚性岩屑所占比例较多，塑性岩屑较少。杂基含量整体较低，基本在8%以下，平均2%～4%，主要包括泥质和泥铁质，泥质成分主要为伊利石、伊蒙混层矿物，铁质成分为赤铁矿。胶结程度中等，胶结物含量1%～27%不等，其中，胶结类型以方解石和白云石胶结为主，此外有少量的硅质、钠长石、硬石膏、粘土矿物等；岩石粒度以中、细粒为主，分选中等-好，次棱角-次圆状。
3.2 全岩矿物分析结果
全岩X-衍射矿物分析表明(图2)，矿物组分主要包括石英、长石、方解石、白云石、粘土以及少量的硬石膏等。
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石英及长石矿物含量整体变化不大，石英矿物含量主要分布在50%～70%，平均62%；长石矿物含量主要分布在15%～35%，平均29%；大北地区比克深地区石英及长石矿物含量略高；而由北向南，由浅入深，石英矿物含量在不同构造略有降低，长石矿物含量略有升高。phenomenon什么意思
碳酸盐矿物含量为1%～30%，分布有所不均。大北地区碳酸盐矿物含量整体较高，平均值10%，以方解石为主，白云石较少，克深地区碳酸盐矿物含量平均值为8%，以白云石为主，方解石较少；南北向上，南部的碳酸盐含量有所降低。
粘土矿物含量为1%～17%，平均值5.4%，分布较为均匀，个别地区含量较低。
4 压实作用特征
4.1 压实类型
镜下观察表明，研究区储集砂岩主要呈线接触，部分点接触，少数凹凸接触，缝合线未见发育，硅质胶结程度低 (图3)；砂岩中云母矿物普遍强变形，泥岩屑、低级变质岩屑在不同构造发生不同程度的弯曲变形(图3a，b，d，g)；同时，刚性颗粒(石英、长石)具破裂现象，
大北1、大北2构造胶结程度较高，网状破裂比较发育，但颗粒结构仍较完整(图3c，e)，其它构造储层砂岩中长石及较粗石英颗粒有一定程度破裂(图3d)，破裂颗粒的数量比例有限，单个颗粒发育1～3条破裂缝，破裂程度较低。破裂缝有的弯曲，有的呈楔形，有的呈放射状与其他破裂缝汇于一点，指示挤压破裂的特点。
图2 库车前陆冲断带白垩系储集砂岩全岩X-衍射分析矿物组分与深度的变化Fig.2 Composition from whole rock X-ray diffraction analysis vs. depth of the Cretaceous sandstone samples from Kuqa foreland thrust belta.吐北-大北地区；b.克拉-克深地区
