庫車坳陷構(gòu)造擠壓增壓定量評價(jià)新方法

張鳳奇，王震亮，宋 巖，趙孟軍，柳少波，方世虎

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069;2.西安石油大學(xué) 油氣資源學(xué)院，陜西 西安 710065;3.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

庫車坳陷構(gòu)造擠壓增壓定量評價(jià)新方法

張鳳奇1，2，王震亮1，宋 巖3，趙孟軍3，柳少波3，方世虎3

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069;2.西安石油大學(xué) 油氣資源學(xué)院，陜西 西安 710065;3.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

依據(jù)構(gòu)造壓實(shí)作用機(jī)制，對真實(shí)地層條件下構(gòu)造擠壓增壓的定量評價(jià)方法進(jìn)行探討，通過庫車坳陷主要構(gòu)造帶封閉系數(shù)的評價(jià)和喜馬拉雅晚期最大主應(yīng)力的分布模擬，對庫車坳陷構(gòu)造擠壓引起的流體增壓及其貢獻(xiàn)進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明:庫車坳陷喜馬拉雅晚期構(gòu)造擠壓增壓幅度及其貢獻(xiàn)在克拉蘇地區(qū)最大，增壓幅度為10～13 MPa，增壓貢獻(xiàn)為25% ～30%;克深地區(qū)、東秋地區(qū)次之，增壓幅度為6～10 MPa，增壓貢獻(xiàn)為12% ～25%;大北地區(qū)、迪那地區(qū)增壓幅度較小，普遍小于3 MPa，增壓貢獻(xiàn)一般小于5%;塔北隆起英買力地區(qū)構(gòu)造擠壓對流體不增壓。

前陸盆地;庫車坳陷;構(gòu)造擠壓;定量評價(jià);新方法

庫車坳陷褶皺沖斷帶目的層系普遍發(fā)育超壓、強(qiáng)超壓，前人對庫車坳陷異常高壓的成因機(jī)制進(jìn)行過大量的探討，已確認(rèn)構(gòu)造擠壓對庫車坳陷褶皺沖斷帶異常高壓的形成發(fā)揮了重要作用，并基于系統(tǒng)完全封閉對構(gòu)造擠壓增壓進(jìn)行了定量評價(jià)［1-4］，而地下實(shí)際地質(zhì)條件大多數(shù)是半封閉流體體系，如何定量評價(jià)真實(shí)地層條件下的構(gòu)造擠壓增壓是目前面臨的難題。筆者從探討構(gòu)造擠壓增壓機(jī)制出發(fā)，提出真實(shí)地層條件下構(gòu)造擠壓對流體增壓的評價(jià)思路，通過評價(jià)庫車坳陷主要構(gòu)造帶的封閉系數(shù)、模擬目的層喜馬拉雅晚期最大主應(yīng)力的分布，利用新提出的構(gòu)造擠壓增壓模型，評價(jià)主要構(gòu)造帶喜馬拉雅晚期構(gòu)造擠壓增壓幅度及其貢獻(xiàn)。

1 真實(shí)地層條件下構(gòu)造擠壓產(chǎn)生流體增壓的評價(jià)思路

構(gòu)造應(yīng)力作為有效的超壓機(jī)制引起的異常流體壓力處處可見［5］。構(gòu)造擠壓作用對超壓的影響可以用“構(gòu)造壓實(shí)作用”機(jī)制來解釋［1，5］。

王震亮等［1］基于構(gòu)造壓實(shí)作用機(jī)制評價(jià)的克拉2氣田在完全封閉體系情況下構(gòu)造擠壓對流體的增壓為

式中，Δp為構(gòu)造擠壓引起的流體增壓，MPa;σ1為最大水平主應(yīng)力，MPa;S為增壓前的載荷，MPa。此增壓為構(gòu)造擠壓引起流體增加的上限。對于完全開放流體體系，流體壓力始終保持靜水壓力，所以構(gòu)造擠壓不引起流體增壓。在最大主應(yīng)力由垂向變?yōu)樗椒较蚪?jīng)歷時間較短的前提下，針對半封閉流體體系擬引入一個封閉系數(shù)ξ，此時構(gòu)造擠壓引起流體的增壓為

參數(shù)ξ涉及流體系統(tǒng)封閉形成和保持的過程，ξ=0～1，“0”代表完全開放流體體系，“1”代表完全封閉流體體系。流體體系的封閉程度取決于該體系包圍巖層的封閉性能，可劃分為體系頂部蓋層封閉性能和體系側(cè)向封閉性能兩部分來考慮。因此，ξ主要受流體系統(tǒng)的蓋層封閉性能和側(cè)向封閉性能因素的控制。對于同一個流體體系封閉系數(shù)相同。

要評價(jià)實(shí)際地層條件下構(gòu)造擠壓產(chǎn)生的流體增壓，需獲取3個參數(shù)(ξ、σ1、S)。根據(jù)評價(jià)流體體系的封閉程度可得到封閉系數(shù)ξ，通過模擬構(gòu)造應(yīng)力場可得到σ1，通過平衡剖面恢復(fù)可得到增壓前的埋深，進(jìn)而可得到S。

2 流體系統(tǒng)封閉系數(shù)的確定

2.1 評價(jià)方法

流體系統(tǒng)封閉系數(shù)受蓋層封閉性能和系統(tǒng)側(cè)向封閉性能的控制，其中蓋層封閉性能與蓋層宏觀封閉能力和微觀封閉能力有關(guān)。蓋層宏觀封閉性主要與蓋層的巖性、厚度、分布范圍和連續(xù)性、韌性等因素有關(guān)。庫車坳陷區(qū)域性蓋層巖性主要為膏鹽巖、膏泥巖和泥巖等，同時區(qū)域性蓋層被發(fā)育的斷層復(fù)雜化，因此用蓋層總厚度、膏鹽巖連通厚度、膏鹽巖單層最大厚度及蓋層被斷層破壞程度來衡量蓋層的宏觀封閉能力。由于上覆區(qū)域性蓋層基本不存在烴濃度作用，因此用蓋層的毛細(xì)管封閉和欠壓實(shí)封閉程度來評價(jià)蓋層的微觀封閉能力。庫車坳陷褶皺沖斷帶儲、蓋層被斷層所復(fù)雜化，斷層往往作為流體系統(tǒng)的邊界，系統(tǒng)側(cè)向封閉性除了與斷層的側(cè)向封閉性有關(guān)外，與儲層砂體的橫向連續(xù)性及被蓋層封堵情況、系統(tǒng)受力情況等也有關(guān)系。選取上述9個參數(shù)作為評價(jià)系統(tǒng)封閉系數(shù)的綜合評價(jià)指標(biāo)(圖1，其中a為權(quán)重)。

圖1 庫車坳陷系統(tǒng)封閉系數(shù)評價(jià)參數(shù)隸屬關(guān)系Fig.1 Subordinate relation of system sealing coefficient evaluation parameters in Kuqa depression

結(jié)合庫車坳陷超壓演化，按照圖1中各評價(jià)參數(shù)與系統(tǒng)封閉程度之間的隸屬關(guān)系對其進(jìn)行權(quán)重分配。庫車坳陷欠壓實(shí)形成較早［1］，是后期形成超壓的基礎(chǔ)，本次評價(jià)的構(gòu)造擠壓增壓是在欠壓實(shí)形成的基礎(chǔ)上異常壓力幅度的進(jìn)一步增大。微觀封閉能力評價(jià)中欠壓實(shí)封閉作用比毛細(xì)管封閉作用大得多。通過計(jì)算，同一深度膏泥巖層欠壓實(shí)形成的過剩壓力一般為其產(chǎn)生排替壓力的2～4倍，平均約為3倍，為此欠壓實(shí)封閉賦予的權(quán)重為毛細(xì)管封閉的3倍。庫車坳陷蓋層宏觀封閉能力的影響因素中，塑性的膏鹽巖蓋層封蓋能力明顯優(yōu)于膏泥巖、泥巖等巖性，為強(qiáng)化膏鹽巖在研究區(qū)異常壓力形成的重要作用，本次賦予膏鹽巖連通厚度和膏鹽巖單層厚度的權(quán)重為蓋層總厚度、蓋層被斷層破壞程度權(quán)重的2倍。由于庫車坳陷斷層較為發(fā)育，所以斷層的封閉能力尤為重要，側(cè)向封閉能力評價(jià)中斷層的封閉性賦予的權(quán)重為系統(tǒng)受力情況、儲層砂體的橫向連續(xù)性及被蓋層封堵情況的2倍。由式

計(jì)算蓋層封閉能力和側(cè)向封閉能力的綜合評價(jià)權(quán)值Q1，由于蓋層封閉能力和側(cè)向封閉能力是彼此并行、相互影響的，所以計(jì)算系統(tǒng)封閉能力時，采用并聯(lián)法則處理，即

式中，ai為第i項(xiàng)評價(jià)參數(shù)的權(quán)值;qi為第i項(xiàng)評價(jià)參數(shù)的權(quán)重分配系數(shù);Q為系統(tǒng)封閉能力綜合評價(jià)值，即封閉系數(shù);Qg為蓋層封閉能力的綜合權(quán)值;Qc為側(cè)向封閉能力的綜合權(quán)值;qg和qc分別為蓋層封閉能力和側(cè)向封閉能力的權(quán)重分配系數(shù)。

2.2 評價(jià)參數(shù)的論證與取值

2.2.1 評價(jià)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定

在總結(jié)前人研究［6］的基礎(chǔ)上，依據(jù)9個參數(shù)的不同取值對封閉系統(tǒng)影響因素進(jìn)行等級劃分，將其劃分為好、較好、中等、差4個等級。為了使評價(jià)結(jié)果更為準(zhǔn)確，對各個等級定量化，好為0.75～1.00，較好為0.50～0.75，中等為0.25～0.50，差為0～0.25。

蓋層的毛細(xì)管封閉主要是依靠蓋層與儲層之間的排替壓力差封閉油氣［7］。當(dāng)蓋層與儲集層巖石之間的排替壓力差為1 MPa時，蓋層所能封閉住的最大氣柱高度約為100 m，表明其已開始具備封閉工業(yè)氣流的能力，可作為蓋層封閉天然氣能力的下限［6］;當(dāng)蓋層巖石與儲集層巖石之間的排替壓力差為5 MPa時，蓋層可封閉住的最大氣柱高度約為500 m，表明蓋層毛管封閉性較強(qiáng)，完全可以作為工業(yè)氣藏好封蓋層的下限［6］。依靠欠壓實(shí)引起的異?？紫读黧w壓力封閉與毛細(xì)管封閉天然氣的最大高度應(yīng)相同。因此，制定蓋層的毛細(xì)管封閉能力和欠壓實(shí)封閉能力標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 庫車坳陷蓋層微觀封閉能力評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation standard on micro sealing ability of caprock in Kuqa depression MPa

前人對中國大中型氣藏的蓋層厚度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(圖2)［8］，結(jié)果表明天然氣聚集效率高的大型天然氣藏蓋層厚度一般大于300 m，聚集效率較高的大中型天然氣藏蓋層厚度一般大于150 m，而蓋層厚度小于50 m的氣藏聚集效率低。因此，制定累積蓋層總厚度具有的封閉能力標(biāo)準(zhǔn)見表2。

圖2 中國大中型氣田天然氣聚集效率與蓋層厚度的關(guān)系Fig.2 Relationship of gas accumulation efficiencies and thicknesses of caprocks in China's large and medium gas fields

表2 庫車坳陷蓋層宏觀封閉能力評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation standard on macro sealing ability of caprock in Kuqa depression

本文中對膏鹽巖連通厚度和膏鹽巖單層厚度的評價(jià)主要參考前人對泥巖蓋層的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［7］。蓋層被斷層破壞程度標(biāo)準(zhǔn)的制定參考了文獻(xiàn)［9］。

斷層封閉性、系統(tǒng)受力情況、儲層砂體的橫向連續(xù)性及被蓋層封堵情況的評價(jià)均無定量化標(biāo)準(zhǔn)，只通過了定性的描述來界定其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表3)。

2.2.2 評價(jià)參數(shù)的取值

庫車坳陷發(fā)育兩套區(qū)域性蓋層，一套是古近系庫姆格列木群膏鹽巖、膏泥巖、泥巖層，發(fā)育于庫車坳陷的中西部，另一套是新近系吉迪克組膏鹽巖、膏泥巖、泥巖層，發(fā)育于庫車坳陷的東部［10］。由于庫車坳陷實(shí)測排替壓力樣品較少，故采用研究區(qū)實(shí)測排替壓力與對應(yīng)點(diǎn)泥巖或膏泥巖的聲波時差擬合關(guān)系式［6］來計(jì)算排替壓力，即

式中，pd為泥巖排替壓力，MPa;Δt為泥巖聲波時差，μs/m。

表3 庫車坳陷側(cè)向封閉性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Evaluation standard on lateral sealing in Kuqa depression

克拉蘇地區(qū)、大北地區(qū)古近系蓋層泥巖或膏泥巖排替壓力最大值普遍大于15 MPa，大北地區(qū)略大于克拉蘇地區(qū);東秋、迪那地區(qū)新近系蓋層泥巖或膏泥巖排替壓力最大值普遍大于12 MPa，兩者非常相近;英買力地區(qū)古近系蓋層泥巖或膏泥巖排替壓力最大值普遍較小，約為2～6 MPa。

由于壓實(shí)作用的不可逆性，現(xiàn)今所保存的欠壓實(shí)幅度實(shí)際上應(yīng)反映泥巖處于最大埋深時期的狀態(tài)［1］，庫車坳陷普遍在庫車組沉積末達(dá)到最大埋深［11］，利用等效深度法［1］計(jì)算泥巖或膏泥巖地層壓力。計(jì)算結(jié)果表明，庫車坳陷蓋層中泥巖或膏泥巖欠壓實(shí)產(chǎn)生過剩壓力最大值普遍大于10 MPa，克拉蘇地區(qū)、東秋地區(qū)相對較高，迪那地區(qū)、大北地區(qū)次之，英買力地區(qū)最低。

通過庫車坳陷錄井及測井資料，統(tǒng)計(jì)各單井蓋層總厚度、膏鹽巖連通厚度、膏鹽巖單層最大厚度，膏鹽巖連通厚度是通過巖性連井對比評價(jià)得到?？死K構(gòu)造帶、秋里塔格構(gòu)造帶膏鹽巖普遍較為發(fā)育，膏鹽巖總厚度、單層最大厚度及連通厚度普遍較大;塔北隆起膏鹽巖不甚發(fā)育，膏鹽巖單層最大厚度及連通厚度較小。

蓋層被斷層的破壞程度計(jì)算式［9］為

式中，Lf為斷層斷距，m。

對于一個流體體系有多條斷層切割時，統(tǒng)計(jì)的是被斷層破壞程度大的蓋層，這樣才能真正反映斷層對流體體系蓋層最“致命”的破壞作用?？死K構(gòu)造帶、秋里塔格構(gòu)造帶構(gòu)造擠壓強(qiáng)烈，斷層較為發(fā)育，斷層斷距相對較大，較厚的膏鹽巖蓋層遭到不同程度的破壞;塔北隆起構(gòu)造擠壓相對穩(wěn)定，蓋層被斷層的破壞程度相對較低?？死K地區(qū)斷裂較為發(fā)育，斷裂的封閉與否直接關(guān)系到整個地區(qū)的封閉程度?？死?地區(qū)鹽下斷裂如沒有斷穿上覆鹽巖層，一般情況下斷層垂向是封閉的，穿鹽斷裂在斷裂活動期垂向是開啟的，但因沒和圈閉大面積接觸，不會構(gòu)成地層壓力沿著斷裂大量散失，斷裂停止活動后斷層很快封閉［12］。綜合對克拉蘇地區(qū)斷層封閉性評價(jià)，總體上認(rèn)為該地區(qū)斷層封閉性為中等，其他地區(qū)斷層封閉性評價(jià)主要是基于實(shí)際地質(zhì)條件分析后與克拉蘇地區(qū)對比得到。庫車褶皺沖斷帶庫車期以來一直受到近南北向強(qiáng)烈擠壓應(yīng)力的作用，所以評價(jià)系統(tǒng)受力情況為強(qiáng)擠壓環(huán)境。在強(qiáng)烈擠壓應(yīng)力的作用下，地層發(fā)生褶皺，使得下白堊統(tǒng)儲層砂體橫向不連續(xù)，同時由于該區(qū)蓋層較為發(fā)育，砂體側(cè)向封堵性好。塔北隆起多發(fā)育正斷層，為拉張環(huán)境，斷層不甚發(fā)育，砂體變化較為平緩，橫向連續(xù)性較好。

2.3 流體系統(tǒng)封閉系數(shù)

根據(jù)各評價(jià)指標(biāo)的實(shí)際取值，參考其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對各個評價(jià)指標(biāo)賦予等級并賦值(表4)。根據(jù)各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)值利用公式(1)和(2)計(jì)算流體系統(tǒng)封閉系數(shù)。流體系統(tǒng)封閉系數(shù)評價(jià)結(jié)果顯示，克拉蘇地區(qū)為0.721，大北地區(qū)為0.703，英買力地區(qū)為0.338，東秋地區(qū)為0.697，迪那地區(qū)為0.683。

表4 庫車坳陷系統(tǒng)封閉系數(shù)評價(jià)參數(shù)Table 4 System sealing coefficient evaluation parameters in Kuqa depression

大北—克拉蘇地區(qū)封閉性最好，東秋—迪那地區(qū)略弱，塔北英買力地區(qū)封閉性較差。這導(dǎo)致在同等構(gòu)造主應(yīng)力下構(gòu)造擠壓引起的流體增壓在大北、克拉蘇、東秋、迪那等地區(qū)較為明顯，而在英買力地區(qū)不甚明顯。

3 構(gòu)造應(yīng)力場的數(shù)值模擬

本次主要對目的層位巴什基奇克組喜馬拉雅晚期的應(yīng)力場進(jìn)行恢復(fù)。利用有限單元法數(shù)值模擬計(jì)算應(yīng)力場［13］，采用ANSYS 10.0軟件進(jìn)行。選用古近系庫姆格列木組底(T8)構(gòu)造綱要圖建立地質(zhì)模型。根據(jù)研究區(qū)高溫高壓三軸巖石力學(xué)參數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果［14-17］選取彈性模量和泊松比，由于庫車坳陷白堊系巴什基奇克組埋深變化較大，上覆載荷對巖石力學(xué)參數(shù)有所影響，所以巴什基奇克組埋深較大處的巖石物理參數(shù)取值時參考了侏羅系的。

根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果和鉆井巖性組合資料，用加權(quán)平均法得到地質(zhì)體單元內(nèi)的實(shí)際巖石力學(xué)參數(shù)。在同一單元內(nèi)巖石作均質(zhì)體處理，而各單元之間則為非均質(zhì)體。斷層當(dāng)作斷裂帶處理。

庫車坳陷在進(jìn)入新近紀(jì)后應(yīng)力場發(fā)生了轉(zhuǎn)變，最大主應(yīng)力方向從垂向變成水平，之后最大主應(yīng)力保持水平，但方向可能稍有變化。南天山和盆山邊界處的構(gòu)造變形以近N-S向?yàn)橹?，而坳陷?nèi)部則以近N-S向和NW-SE向擠壓變形為主［18］。據(jù)此，邊界受力條件被確定為南北向的擠壓應(yīng)力，且北部大于南部。將東西向設(shè)定為X方向，南北向設(shè)定為Y方向，為確保由北向南的擠壓，將西邊X約束，東南角X、Y約束，東北角X約束，在此約束下不斷改變模擬過程中的北部、南部邊界的擠壓應(yīng)力，直至模型中吐北1、克拉3、大宛101井的受力狀況與實(shí)際聲發(fā)射測量［19］的數(shù)值相吻合。最終確定北部邊界的擠壓應(yīng)力為110 MPa，南部邊界的擠壓應(yīng)力為100 MPa。

巴什基奇克組頂面喜馬拉雅晚期最大主壓應(yīng)力各構(gòu)造帶大小不等(圖3)。

圖3 庫車坳陷巴什基奇克組喜馬拉雅晚期最大主壓應(yīng)力平面分布Fig.3 Plane distribution of maximum principal stress of Bashijiqike formation in Kuqa depression in late Himalaya period

克拉蘇構(gòu)造帶大北地區(qū)最大主壓應(yīng)力一般為130～150 MPa，在大北2附近出現(xiàn)相對低值區(qū);克拉蘇地區(qū)最大主壓應(yīng)力一般為115～150 MPa，在克拉203—克拉2處出現(xiàn)相對低值區(qū)，為115～120 MPa，克深地區(qū)相對較大，為130～150 MPa。依奇克里克構(gòu)造帶為105～120 MPa。秋里塔格構(gòu)造帶中最大主壓應(yīng)力東秋里塔格大于西秋里塔格，東秋里塔格構(gòu)造帶中西部的東秋8、東秋5一帶最大主壓應(yīng)力為125～145 MPa，東部的迪那2一帶的最大主壓應(yīng)力為115～125 MPa。

4 構(gòu)造擠壓增壓的評價(jià)結(jié)果及意義

利用上述半封閉流體體系構(gòu)造擠壓增壓公式計(jì)算流體增壓(表5)。通過評價(jià)得到構(gòu)造擠壓較為強(qiáng)烈的喜馬拉雅晚期由于構(gòu)造擠壓產(chǎn)生的流體增壓為:克拉2、克拉3地區(qū)約為10～13 MPa，增壓大多占過剩壓力的25% ～30%，個別(如克拉3)達(dá)到50%;克深2地區(qū)約為10 MPa，增壓占過剩壓力約25%;大北2地區(qū)較小，小于2 MPa，增壓占過剩壓力約為3%;東秋8、東秋6地區(qū)為6～9 MPa，增壓占過剩壓力的12% ～21%;迪那2、迪那3地區(qū)小于3 MPa，增壓占過剩壓力約為5%;英買力地區(qū)構(gòu)造應(yīng)力小于上覆載荷，構(gòu)造擠壓對流體不增壓。

喜馬拉雅晚期為庫車坳陷構(gòu)造擠壓最為強(qiáng)烈的時期，此時構(gòu)造擠壓增壓在大部分地區(qū)達(dá)到最大，增壓幅度較大的地區(qū)普遍約為10 MPa，增壓貢獻(xiàn)普遍約為20% ～30%，沒有前人評價(jià)的40% ～50%或60% ～70%［4］那么大。另外，構(gòu)造擠壓增壓占構(gòu)造應(yīng)力的比例均小于15%(表5)，這與前人通過數(shù)值模擬的結(jié)果一般小于20%［5］相吻合。本次是基于真實(shí)地層條件下的評價(jià)，結(jié)果更客觀，更切合實(shí)際，這對庫車坳陷乃至中西部前陸盆地此類問題的解決都有較好的借鑒意義。

表5 庫車坳陷典型井構(gòu)造擠壓增壓定量評價(jià)Table 5 Quantitative evaluation of tectonic pressurization of typical well in Kuqa depression

5 結(jié)論

(1)大北—克拉蘇地區(qū)封閉性最好，東秋—迪那地區(qū)略弱，塔北英買力地區(qū)封閉性較差;在同等大小的構(gòu)造主應(yīng)力作用下，構(gòu)造擠壓引起的流體增壓在大北、克拉蘇、東秋、迪那等地區(qū)較為明顯，而在英買力地區(qū)不太明顯。

(2)喜馬拉雅晚期，不同部位構(gòu)造擠壓對流體增壓幅度及超壓的貢獻(xiàn)不盡相同。克拉蘇地區(qū)最大，增壓幅度約為10～13 MPa，增壓貢獻(xiàn)為25% ～30%;克深地區(qū)、東秋地區(qū)次之，增壓幅度約為6～10 MPa，增壓貢獻(xiàn)為12% ～25%;大北地區(qū)、迪那地區(qū)增壓幅度較小，普遍小于3 MPa，增壓貢獻(xiàn)普遍小于5%;英買力地區(qū)構(gòu)造擠壓對流體不增壓。

致謝 在研究過程中得到中國石油集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院卓勤功博士、孟慶洋博士、姜林博士、魯雪松博士和中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院的大力支持，在此一并表示感謝!

［1］王震亮，張立寬，施立志，等.塔里木盆地克拉2氣田異常高壓的成因分析及其定量評價(jià)［J］.地質(zhì)論評，2005，51(1):55-62.

WANG Zhen-liang，ZHANG Li-kuan，SHI Li-zhi，et al.Genesis analysis and quantitative evaluation on abnormal high fluid pressure in the Kela 2 gas field，Kuqa depression，Tarim Basin［J］.Geological Review，2005，51(1):55-62.

［2］曾聯(lián)波，劉本明.塔里木盆地庫車前陸逆沖帶異常高壓成因及其對油氣成藏的影響［J］.自然科學(xué)進(jìn)展，2005，15(12):1485-1491.

ZENG Lian-bo，LIU Ben-ming.The forming mechanism of abnormal high pressure and its effect on accumulation of oil and gas in Kuqa foreland thrust zone in Tarim Basin［J］.Progress in Natural Science，2005，15(12):1485-1491.

［3］孫明亮，柳廣弟.庫車坳陷克拉2氣藏異常壓力成因分析［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2007，31(3):18-21.

SUN Ming-liang，LIU Guang-di.Abnormal pressure origin analysis of Kela 2 gas pool in Kuqa depression of Tarim Basin［J］.Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)，2007，31(3):18-21.

［4］石萬忠，陳紅漢，何生.庫車坳陷構(gòu)造擠壓增壓的定量評價(jià)及超壓成因分析［J］.石油學(xué)報(bào)，2007，28(6):59-64.

SHI Wan-zhong，CHEN Hong-han，HE Sheng.Quantitative evaluation on contribution of strutural compression to overpressure and analysis on origin of overpressure in Kuqa depression［J］.Acta Petrolei Sinica，2007，28(6):59-64.

［5］羅曉容.構(gòu)造應(yīng)力超壓機(jī)制的定量分析［J］.地球物理學(xué)報(bào)，2004，47(6):1086-1093.

LUO Xiao-rong.Quantitative analysis on overpressuring mechanism resulted from tectonic stress［J］.Chinese Journal of Geophysics，2004，47(6):1086-1093.

［6］趙孟軍，盧雙舫，王庭棟，等.塔里木盆地天然氣成藏與勘探［M］.北京:石油工業(yè)出版社，2003:55-56.

［7］康德江，付廣，呂延防.貝爾斷陷布達(dá)特群泥巖蓋層綜合評價(jià)［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2006，13(5):44-46.

KANG De-jiang，F(xiàn)U Guang，Lü Yan-fang.Comprehensive evaluation on mudstone caprocks of Budate group in Beler rift［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2006，13(5):44-46.

［8］呂延防，付廣，于丹.中國大中型氣藏蓋層封蓋能力綜合評價(jià)及其對成藏的貢獻(xiàn)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2005，26(6):742-745.

Lü Yan-fang，F(xiàn)U Guang，YU Dan.Comprehensive evaluation of sealing ability of cap rock in China's large and medium gas fields and their contribution to gas accumulation［J］.Oil＆ Gas Geology，2005，26(6):742-745.

［9］孫建軍.塔里木盆地克拉蘇構(gòu)造帶下第三系膏泥巖蓋層評價(jià)［D］.大慶:大慶石油學(xué)院地球科學(xué)學(xué)院，2009.

SUN Jian-jun.Evaluation on gypsum mudstone caprock of Eogene system in kelasu structural belt of Tarim Basin［D］.Daqing:Geosciences College of Daqing Petroleum Institute，2009.

［10］孫永河，呂延防，付曉飛，等.庫車坳陷北帶斷裂輸導(dǎo)效率及其物理模擬實(shí)驗(yàn)研究［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2007，31(6):135-140.

SUN Yong-he，Lü Yan-fang，F(xiàn)U Xiao-fei，et al.Gas transport efficiency through fault and its physical simulation in the north belt of Kuqa depression［J］.Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)，2007，31(6):135-140.

［11］萬桂梅，湯良杰，金文正，等.庫車坳陷西部構(gòu)造圈閉形成期與烴源巖生烴期匹配關(guān)系探討［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(2):187-194.

WAN Gui-mei，TANG Liang-jie，JIN Wen-zheng，et al.Control of salt-related tectonics on oil and gas accumulation in the western Kuqa depression［J］.Acta Geologica Sinica，2007，81(2):187-194.

［12］付曉飛，呂延防，孫永河.克拉2氣田天然氣成藏主控因素分析［J］. 天然氣工業(yè)，2004，24(7):9-11.

FU Xiao-fei，Lü Yan-fang，SUN Yong-he.Analyzing the main control factor of forming Kela-2 gas field［J］.Natural Gas Industry，2004，24(7):9-11.

［13］丁文龍，樊太亮，黃曉波，等.塔中地區(qū)中—下奧陶統(tǒng)古構(gòu)造應(yīng)力場模擬與裂縫儲層有利區(qū)預(yù)測［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，34(5):1-5.

DING Wen-long，F(xiàn)AN Tai-liang，HUANG Xiao-bo，et al.Paleo-structural stress field simulation for middlelower Ordovician in Tazhong area and favorable area prediction of fractured reservoirs［J］.Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)，2010，34(5):1-5.

［14］王子煜.庫車坳陷西部中新生代地層巖石物理和力學(xué)性質(zhì)［J］. 地球物理學(xué)進(jìn)展，2002，17(3):399-405.

WANG Zi-yu.Physical and mechanical properties of Mesozoic and Cenozoic rocks in the west of Kuqa depression in Tarim Basin［J］.Progress in Geophysics，2002，17(3):399-405.

［15］周新桂，陳永嶠，孫寶珊，等.塔里木盆地北部地層巖石力學(xué)特征及地質(zhì)學(xué)意義［J］.石油勘探與開發(fā)，2002，29(5):8-12.

ZHOU Xin-gui，CHEN Yong-qiao，SUN Bao-shan，et al.Rock mechanics characteristics in northern Tarim Basin and its geologic significance［J］.Petroleum Exploration and Development，2002，29(5):8-12.

［16］王延欣，侯貴廷，李江海，等.塔北隆起中西部新近紀(jì)末構(gòu)造應(yīng)力場數(shù)值模擬［J］.北京大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2008，44(6):52-57.

WANG Yan-xin，HOU Gui-ting，LI Jiang-hai，et al.Numercial simulation of tectonic stress field at the end of Neocene in the midwest of Tabei uplift［J］.Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis，2008，44(6):52-57.

［17］張明利，譚成軒，湯良杰，等.庫車坳陷克拉2氣藏異常高地層壓力成因力學(xué)分析［J］.地球科學(xué)——中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，29(1):93-102.

ZHANG Ming-li，TAN Cheng-xuan，TANG Liang-jie，et al.An analysis on mechanical genesis of overpressure at Kela 2 gas pool in Kuqa depression［J］.Earth Science—JournalofChinaUniversityofGeosciences，2004，29(1):93-102.

［18］王清晨，張仲培，林偉.庫車盆地-天山邊界的晚第三紀(jì)斷層活動性質(zhì)與應(yīng)力狀態(tài)［J］.科學(xué)通報(bào)，2003，48(24):2553-2559.

WANG Qing-chen，ZHANG Zhong-pei，LIN Wei.Tertiary fault active feature and stress state in the boundary of Kuqa Basin and Tianshan［J］.Chinese Science Bulletin，2003，48(24):2553-2559.

［19］張明利，譚成軒，湯良杰，等.塔里木盆地庫車坳陷中新生代構(gòu)造應(yīng)力場分析［J］.地球?qū)W報(bào)，2004，25(6):615-619.

ZHANG Ming-li，TAN Cheng-xuan，TANG Liang-jie，et al.An analysis of the Mesozoic-Cenozoic tectonic stress field in Kuqa depression，Tarim Basin［J］.Acta Geoscientica Sinica，2004，25(6):615-619.

New method of quantitative evaluation on pressurization resulted from tectonic compression in Kuqa depression

ZHANG Feng-qi1，2，WANG Zhen-liang1，SONG Yan3，ZHAO Meng-jun3，LIU Shao-bo3，F(xiàn)ANG Shi-hu3

(1.Department of Geology，Northwest University，Xi'an 710069，China;2.School of Petroleum Resources，Xi'an Shiyou University，Xi'an 710065，China;3.Research Institute of Petroleum Exploration ＆ Development，PetroChina，Beijing 100083，China)

Based on compaction effect of tectonic compression，the quantitative evaluation method of pressurization resulted from tectonic compression under truly stratum conditions was investigated.By means of estimation on the sealing coefficient of the main tectonic zone in Kuqa depression and simulation of the maximum principal stress in Kuqa depression in the late Himalaya period，the pressurization amplitude and the contribution resulted from tectonic compression were estimated.The results show that the pressurization amplitude and the contribution of tectonic compression in the late Himalaya period in Kelasu region are the biggest，and secondly in Keshen and Dongqiu regions，and relatively smaller in Dabei and Dina regions.The pressurization amplitudes are 10-13 MPa，6-10 MPa and generally less than 3 MPa respectively in Kelasu region，Keshen and Dongqiu regions，Dabei and Dina regions.The pressurization contributions of tectonic compression are generally 25%-30%，12%-25%and less than 5%respectively in Kelasu region，Keshen and Dongqiu regions，Dabei and Dina regions.The pressurization resulted from tectonic compression is none in Yingmaili region，Tabei uprift.

foreland basin;Kuqa depression;tectonic compression;quantitative evaluation;new method

TE 121.2

A >

10.3969/j.issn.1673-5005.2011.04.001

1673-5005(2011)04-0001-07

2010-12-25

油氣重大專項(xiàng)課題(2008ZX05003-02)

張鳳奇(1981-)，男(漢族)，河南周口人，講師，博士研究生，主要從事成藏動力學(xué)和油氣形成機(jī)制、分布規(guī)律研究。

(編輯 徐會永)