准噶尔盆地腹部成岩超压封闭层动态形成机制

超压封闭层是沉积盆地超压发育与保存的关键，也是油气的富集带，而长期以来对超压封闭层形成机制的研究相对薄弱。准噶尔盆地腹部超压体系顶部普遍发育有成岩作用形成的致密性岩性封闭层，是研究成岩超压封闭层形成机制的理想场所，也是认识腹部超压发育演化与油气成藏效应的关键。基于地质、钻井、测井、地震等资料，围绕腹部侏罗系超压封闭层动态形成机制，采用地球化学数据"标定"与数值模拟"正演"相互印证、静态刻画与动态过程描述相结合的方法，开展侏罗系超压封闭层成岩致密化作用过程、有机质生烃史、超压发育演化三方面的研究，剖析三者在时间和成因上的相互关系，揭示成岩封闭与有机质生烃耦合的增压机理，阐明成岩封闭层动态形成机制及封闭机理；利用封闭层微裂缝中流体包裹体反映的流体活动的微观信息与地震解释的微裂缝发育规律的宏观信息相结合，揭示超压封闭层水力破裂缝的发育机理，深化对准噶尔盆地腹部超压发育演化与油气成藏效应的认识。

按照研究计划，围绕盆地腹部侏罗系超压封闭层动态形成机制开展了大量研究工作，取得了以下主要成果和认识：. 1. 综合利用钻井、录井、测井等测试资料结合地震资料，分析了准噶尔盆地腹部超压分布特征。准噶尔盆地腹部普遍发育超压，不同地区超压分布的深度范围不同，从南向北，由深变浅。超压顶面分布的层位由南向北逐渐变新，即从白垩系底部过渡到侏罗系八道湾组底部；在永进地区为白垩系清水河组，征沙村地区为三工河组，而到莫西庄、莫北地区为八道湾组。. 2. 超压封闭层的厚度不等，横向变化大，岩性主要为砂岩与泥岩不等厚互层，夹薄层粉砂岩与泥质粉砂岩，沉积相主要为三角洲前缘，岩性、岩相变化大。封闭层的形成除与成岩压实（压溶）作用有关外，黏土矿物转化、石英颗粒的次生加大和碳酸盐沉淀等作用是形成物性封闭的关键；超压封闭层内黏土矿物组合中高岭石的含量明显增多，大多以书页状晶体形态充填于粒间孔隙中；至少有3期石英的次生加大和3期方解石胶结物发育。超压封闭层的形成过程基本为：压实（压溶）作用→伊/蒙转化和高岭石形成→石英次生加大→碳酸盐岩胶结物。封闭层最早开始形成于80Ma～100 Ma，主要形成于30Ma以来，即渐新世（E3）至今。封闭层的形成与八道湾组煤系有机质生烃密切相关。. 3. 运用流体包裹体PVTX热动力学模拟技术和二维剖面盆地数值模拟相结合表明，腹部侏罗系超压发育的时间与侏罗系煤系烃源岩开始大量生烃的时间基本一致，主要形成于中新世以来（20Ma）；而成岩致密化形成于30Ma左右，因此侏罗系煤系地层的热演化生烃增压特别是天然气生成与成岩致密化共同作用是腹部侏罗系超压形成的关键。. 4. 超压顶界面的分布受断层-压力耦合关系及地层分布特征共同控制，超压顶界面上拱的区域是良好水力破裂发育区，超压顶界面附近特别是拱起点附近区域是有利的油气成藏空间。