准噶尔盆地南缘下组合异常高压形成机制及其演化特征

发布时间：2020-10-16 09:17

　　 前陆盆地异常高压形成机制较为复杂,除一般型沉积盆地常发育的沉积型超压和可能的传递型超压外,还发育有构造挤压型超压。本文综合考虑沉积型超压、传递型超压和构造挤压型超压,对准噶尔盆地南缘下组合地层进行了定量评价和演化特征的总结,研究成果对前陆盆地油气勘探有间接指导作用。本文首先以现今实测压力数据以及编制的泥岩压实曲线为基础,对研究区异常地层压力的分布特征进行了分析研究。通过对编制的泥岩压实曲线、构造演化历史以及超压识别图版的分析,明确了研究区下组合储层超压的形成机制。然后以数值模拟软件为基础,结合相关计算方法,对构造挤压作用和沉积作用这两种机制形成的超压量和演化特征进行了总结。超压传递则主要是利用数值模拟的结果、实测地层压力以及地质演化进行综合分析对比来获得。最后利用上述几种超压形成机制得到的增压在时间与空间上进行耦合,定量表征出研究区各超压机制的演化特征。研究区下组合侏罗系储层中超压强度整体上呈南弱北强分布。垂向上大部分背斜构造之间过剩压力与压力系数的大小差异很大,为不同的压力系统。储层超压的形成机制主要包括欠压实作用、构造挤压作用以及超压传递作用;超压传递增压的超压源来自于烃源岩地层中的生烃增压作用所产生的超压。第一排构造带在地质历史时期的弱超压主要是由欠压实作用和构造挤压作用形成的,超压传递作用基本没有产生弱超压;第二、三排构造带以及四棵树凹陷东部地区欠压实作用和构造挤压作用是形成强超压的主要成因机制,分别占过剩压力的50%和30%,超压传递作用产生的超压量较小,大部分在10MPa左右,所占过剩压力的比例相差很大。整体上,新生代以来较大的沉积速率导致了研究区欠压实作用的出现,进而产生异常高压。新近系开始喜马拉雅运动使得北天山迅速隆升,发生了最为强烈的挤压作用,形成了较高的构造挤压增压作用。塔西河组沉积末期到独山子组沉积早期,准南前陆冲断带开始形成圈闭,超压通过断裂等通道传递形成超压传递增压。新近系末期到第四纪时期,部分地区地层的抬升剥蚀作用使得超压逐渐降低,最终仅保存了微弱的超压且接近于常压,大部分地区的持续沉降使得超压有一定幅度的增加,但增加幅度相对较小。
【学位单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P618.13
【部分图文】：

图 1-1 技术路线图表 1-1 完成的主要工作量项目 完成情况查阅相关文献 150 余篇野外露头剖面点 2 个井资料收集与整理 65 口泥岩压实曲线 6 幅地层残余厚度图 14 幅实测地层压力数据 60 余条过剩压力平面分布图 3 幅压力系数平面分布图 3 幅过剩压力与深度散点图 4 幅压力系数与深度散点图 4 幅密度和垂向有效应力与声波速度散点图 5 幅沉积型超压数值模拟 10 口

东部可到博格达山山前的吉木萨尔附近，南边界为天山，北到车排子凸起南以及莫南凸起南部边界附近（图2-1）。东西长约 300km，南北宽约 80km，面积约 25000km2[53,57-58]。该地区煤、石油、天然气以及油页岩等矿产资源十分丰富，是我国矿产资源勘探开发的一个重要区域。图 2-1 准噶尔盆地构造单元划分及研究区位置图（据冯陶然，2017）2.2 区域构造背景准噶尔盆地大地构造上位于准噶尔一吐哈地体的核心稳定区，处在哈萨克斯坦板块、西伯利亚板块和塔里木板块的交汇区域[49]。纵观整个盆地，准噶尔盆地是具有前寒武纪结晶基与海西期火成岩褶皱变质双重基底性质的叠合性复合盆地[48-49,53,59]。前寒武结晶基底可分为两层，两者之间呈明显的角度不整合接触[49]。盆地自中海西期造山运动形成

59-60]。盆地在地质历史时期经历了几期大的构造运动，各期运动对盆地各和意义不尽相同，盆地南缘主要受喜山运动的影响，东部地区和西部地区动的影响，而燕山运动的影响区域较大，基本上可以覆盖整个盆地，主要部地区、西部地区和腹部地区，对乌伦古地区影响却很小[51]。依据现今盆最终将准噶尔盆地划分为6个一级构造单元及44个二级构造单元（图2-1）造运动使得准噶尔盆地南缘呈现出了东西分段和南北分带特征[61-66]。所谓指该区由东向西以乌鲁木齐—米泉断裂和红车断裂为界将准噶尔盆地南缘带（东段：褶皱程度中等，构造轴向呈北西、北东和东西向）、山前冲断层褶皱较强，主要指山前褶皱带）和四棵树凹陷（西段：地层褶皱程度较以北西西向为主）3 个构造单元[48,66-67]。而南北分带主要指中段山前冲断进一步划分出齐古断褶带（第一排构造带）、霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁带（霍玛吐背斜带：第二排构造带）和呼图壁—安集海—西湖背斜带（第（图 2-2）。霍玛吐背斜带地面出露的褶皱多表现为不对称背斜构造，其，北翼地层偶尔还会出现倒转；呼图壁—安集海—西湖背斜带多为断层扩褶皱类型[68-71]。
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本文编号：2843070