深层储层是现今油气勘探的重点领域之一，其在成岩过程中经历了静岩压实效应、流体压实效应和热压实效应等多种压实作用^[1]。以库车坳陷为代表的西部盆地中生界深层储层具有早期长期浅埋、后期快速深埋以及晚期强烈侧向挤压的共性地质演化过程^[2-4]，即垂向机械压实作用、侧向挤压作用均对深层储层的储集性有重要影响。前人认为库车坳陷克拉苏构造带白垩系发育有效储层，主要成因如下：受长期浅埋和快速深埋藏、盐下超压作用、顶蓬构造作用等可使原生孔保持，构造挤压破裂造缝、酸性流体溶蚀等形成次生孔隙^[4-10]。在垂向埋藏压实、侧向挤压作用下，韩登林等^[11]认为白垩系储层60%以上的压实减孔量是由垂向压实造成的，由构造应力引发的侧向压实占压实减孔量的比例在40%以下。由于西部盆地深层储层受到低地温梯度、喜山运动造成的侧向挤压和山前带地层的重复叠置影响，其孔隙演化的定量评价与有利储层的预测变得十分困难。为了能够较准确的定量评价与预测西部盆地深层储层早期长期浅埋—后期快速深埋—晚期侧向挤压地质过程下的孔隙类型与演化特征，笔者在先期针对白垩系深层储层的岩石物理性质变化、长石溶蚀增孔量等方面开展成岩物理模拟实验研究基础上^[12-14]，通过模拟白垩系储层在经历此地质过程下的成岩演化过程，再现不同埋藏压实阶段储层孔隙演化规律，建立了定量评价深层储层孔隙演化过程的技术方法，为深层有利储层的评价与预测提供重要的实验依据。

1 地质背景

库车坳陷侏罗纪至白垩纪属伸展盆地演化阶段，盆地沉降幅度小、速率低，平均仅25~30 m/Ma^[2]。距今65 Ma的古近纪初期，沉降幅度大、速率高，平均达133.3~200 m/Ma。至上新世库车组沉积时期，构造沉降幅度更大，沉降速率达到1 428 m/Ma，巨厚砾岩出现广泛沉积。库车坳陷平均地温梯度值在18~28 ℃/km，属于低温冷盆^[15]。研究区克深—大北地区盐下深层构造的形成与晚喜马拉雅期强烈冲断挤压密切相关，上新世—第四纪是克拉苏构造带形成的主要时期，主体构造基本都是在库车组中晚期定型^[4]。克拉苏构造带白垩系储层经历了早期长期浅埋、后期快速深埋的特有埋藏方式，特别是上新世5 Ma以来，强烈的侧向挤压作用对深层储层产生了重要影响^{[1, 4]}。

2 模拟实验、参数确定与相似性分析 2.1 碎屑组分、成岩流体的确定

克拉苏构造带白垩系储层砂岩碎屑组分以石英为主，其次为长石和岩屑等，岩屑成分主要为安山岩、流纹岩、变质石英岩和千枚岩等^{[5, 7-10]}。颗粒间充填有泥质，胶结物主要为方解石和石膏等，储集层成岩流体以氯化钙为主。表 1统计了克拉苏构造带克深地区多口钻井巴什基奇克组砂岩储层样品中石英、长石及岩屑的种类与含量，模拟的砂质样品按照实际岩芯样品统计的矿物种类及含量来配比。实验流体为重量浓度2%的氯化钙溶液，在实验过程后期(快速深埋—侧向挤压过程)加入重量浓度为0.5%的醋酸溶液，来模拟地层快速深埋后酸性水溶蚀的地质作用。

2.2 实验温度、压力及时间参数的确定

“地史”的时间尺度可达百万年，模拟实验鲜有能做到一年以上的，巨大的时间差异、地层温度与机械压力等对成岩的影响是较大的^[16]。因此，成岩模拟的实验时间、温度与压力等参数的确定需要科学的设定。

Sweeney et al.^[17]在开展有机质热模拟实验中，计算有机质的Easy R_o值并通过对有机质的高温加热来迅速达到此Easy R_o值，用此高温的变化来代替百万年级的有机质成熟时间，计算出泥页岩热模拟的实验温度。依据Easy R_o值、模拟目的层R_o值等与钻井埋深的对应关系，就可计算出成岩模拟实验的压实时间与模拟的地层埋藏深度。表 2所示，库车坳陷随着地层埋深的增加，镜质体反射率R_o值也具有明显的增大趋势。如地层埋深在1 261 m时，R_o值0.1%，实验温度250 ℃，模拟地层R_o值为0.2%；埋深在2 440 m时，R_o值0.72%，实验温度325 ℃，模拟地层R_o值为0.68%；埋深在2 940 m时，R_o值0.8%，实验温度350 ℃，模拟地层R_o值为0.8%；当埋深在4 534 m时，R_o值1.15%，实验温度390 ℃，模拟地层R_o值为1.15%；当埋深在5 310 m时，R_o值1.43%，实验温度410 ℃~420 ℃，模拟地层R_o值为1.38%~1.52%。基于表 2中有机质热模拟实验加热温度及有机质地质成熟时间对应关系，本实验中模拟不同埋藏深度所采用的实验温度对应如下：模拟地层埋深1 000 m时温度采用250 ℃、2 000 m对应300 ℃、3 000 m对应350 ℃、4 000 m对应375 ℃、5 000 m对应400 ℃、6 000 m对应425 ℃、7 000 m对应450 ℃、8 000 m对应475 ℃。

另外，地壳的平均密度约为2.75 g/cm³，深度每增加1 km，压力增加27.5 MPa，由于成岩模拟实验应先满足砂质固结成岩的客观要求，静岩压力可作等比例增加。因此，实验中模拟所采用的静岩压力在正常静岩压力基础上，每增加1 km，补充压力为55~60 MPa。以上温度、压力的增加，主要是为了对地史时间的补偿。依据表 2整个实验时间理论上安排应为120小时，为了增加砂质固结成岩的要求，设计的整个实验过程持续约28天。

2.3 实验与实际地质过程的相似性分析

克拉苏构造带克深—大北地区白垩系沉降可划分为2个阶段^[2-3]：1)早期长期浅埋，即距今130~23 Ma地层缓慢沉降至2 000~3 000 m左右；2)后期快速深埋，即23 Ma至今快速沉降至6 000~8 000 m左右，以及5 Ma以来，强烈的侧向挤压作用对深层储层产生了重要影响。本次实验按照实际地质演化过程，正演模拟不同埋深(温度、压力)阶段的储层成岩与孔隙演化。以上述确定的温度、压力等实验参数为基础，分别模拟早期浅埋藏阶段的1 000 m(250 ℃，82.5 MPa)、2 000 m(300 ℃，110 MPa)、3 000 m(350 ℃，137.5 MPa)，后期快速深埋藏阶段4 000 m(375 ℃，165 MPa)、5 000 m(400 ℃，192.5 MPa)、6 000 m (425 ℃，220 MPa)、7 000 m(450 ℃，247.5 MPa)和8 000 m(475 ℃，275 MPa)，以及晚期侧向挤压作用的砂质成岩过程。在模拟的白垩系巴什基奇克组储层经过长期浅埋—后期快速深埋的系列温度、压力条件的成岩实验后，松散的砂质固结成砂岩，且实验过程、结果与实际地质过程相吻合，为后续的储层微观特征分析等奠定了基础。

3 砂岩孔隙演化特征与控制因素 3.1 孔隙演化特征

前人认为克拉苏构造带白垩系储层埋深在1 000~3 000 m为早成岩阶段，埋深大于3 000 m为中成岩A阶段^[7-9]。成岩物理模拟实验再现了白垩系储层分别在埋深1 000~3 000 m的早成岩阶段、埋深大于3 000 m的中成岩A阶段孔隙的类型、含量，孔径大小及变化特征。在获取砂质成岩样品后，运用OlympusBX51型偏光显微镜进行储层微观结构的观察与描述，认为模拟的白垩系深层储层具有如下四阶段演化特征：1)模拟埋深小于3 000 m(350 ℃, 137.5 MPa)的浅埋藏阶段(垂向压实初期)，细砂岩碎屑颗粒以点接触为主(图 1A，B)，颗粒间剩余原生孔保存较多。溶蚀扩大孔面孔率为1.5%~2.0%(表 3)，主要是少量岩屑、石英等颗粒溶蚀为主。砂岩面孔率出现了一个急速衰减的过程，由40%迅速减小到18%左右，该阶段的视压实率为20.0%~22.5%，减孔率为37.5%~55.0%，溶蚀率为3.8%~5.0%。砂岩孔隙以原生孔为主(图 1A，B)，溶蚀孔含量在埋深1 000 m始逐步增加。出现此面孔率快速降低的原因在于碎屑颗粒在压实的初期存在一个位置调整的过程，在这个过程中，碎屑颗粒随着外加压力的不断增加，压实作用会不断增强，石英和长石等碎屑颗粒发生滑动、转动、位移，进而使颗粒发生重新排列，达到位能最低的紧密堆积状态，在此过程中就会出现一个陡变阶段；2)模拟埋深3 000~4 500 m(387.5 ℃，137.5 MPa)浅埋藏—快速深埋藏转换阶段(垂向压实中期)，细砂岩碎屑颗粒仍以点状接触为主，少量线状接触，碎屑颗粒中裂纹出现(图 1C)，长石及岩屑颗粒等被溶蚀，孔隙类型为剩余原生孔和溶蚀扩大孔，溶蚀扩大孔面孔率为1.5%~2.1%(表 3)。砂岩面孔率减小至15%左右，孔隙变化曲线也处于陡变—缓变的转换阶段，此时曲线斜率最大，视压实率为27.5%~40.0%，减孔率为50.0%~62.5%，溶蚀率为3.8%~5.3%；3)模拟埋深5 000~7 000 m(450 ℃, 247.5 MPa)深埋藏早期阶段(垂向压实晚期)，碎屑颗粒受压实作用强烈，呈点—线状接触、线状接触(图 1D，E，F)。压实作用使石英、石英岩岩屑、长石等颗粒裂纹较发育，裂纹内铸体浸染。颗粒间泥质及部分长石颗粒、岩屑被溶蚀，溶蚀现象局部较发育且溶蚀作用主要发生在碎裂纹及裂缝的基础上，溶蚀扩大孔面孔率为3.0%~5.0%(表 3)。此阶段剩余原生孔面孔率持续降低，溶蚀孔的面孔率处于最大发育阶段，总的砂岩面孔率降低到12%左右，视压实率为50.0%~52.5%，减孔率为57.5%~70.0%，溶蚀率为7.5%~12.5%。该阶段自埋深5 000 m始，较多的碎屑颗粒内出现裂纹，颗粒碎裂对溶蚀发生起促进作用并利于孔隙的连通；4)模拟埋深7 000~8 000 m(475 ℃，275 MPa)甚至更深阶段，属深埋藏晚期阶段(垂向过压实—侧向挤压期)，碎屑颗粒以线状接触为主，少量的颗粒内裂纹存在(图 1G)，溶蚀扩大孔面孔率为4.0%~5.0%左右(表 3)。该阶段深层储层不仅受到垂向压实作用，进而使骨架颗粒的排列方式更加趋于紧凑，同时还受到侧向挤压作用，在垂向机械压实作用与侧向挤压作用的共同作用下，共轭双方向的剪切作用力使得骨架颗粒趋向于共轭剪切方向的定向排列。在克深207井埋深6 994.0 m井段岩芯中可见明显的、较多的共轭剪切缝，在其附近有共轭双方向的颗粒定向排列出现。克深503井6 908.9 m井段中砂岩、大北307井7 210.4 m井段的细砂岩中，碎屑颗粒均表现为共轭双方向的定向排列特征，与物理模拟实验中颗粒排列状态是一致的(图 1G，H)。该阶段视压实率为52.5%~55.0%，减孔率为72.5%~75.0%，溶蚀率为10.0%~12.5%。由于溶蚀孔含量增加较少，随埋深增大原生孔含量降低也较小，砂岩总面孔率较低一般 < 10%左右，但变化范围不大，孔隙有明显的保持趋势。

3.2 压实减孔作用

由于受西部盆地特有的早期长期浅埋、后期快速深埋的埋藏方式影响，特别是在快速深埋作用下，储层受机械压实作用影响巨大，而所受的压溶作用不甚发育。可见，在浅埋藏阶段使储层孔隙度降低的主要作用是压实。在实际岩芯薄片中，白垩系巴什基奇克组储层的中上部碎屑颗粒多为点—线状接触，储层下部砂岩颗粒主要是线接触，见塑性岩屑颗粒被压弯，石英颗粒表面具已愈合的压裂纹，均说明岩石自上而下压实作用呈变强的趋势，已达中等压实程度^[8]。韩登林等^[11]梳理出了垂向压实和侧向挤压分别对于白垩系储层的压实效应(表 4)，60%以上的压实减孔量是由垂向压实造成的，由构造应力引发的侧向压实占压实减孔量的比例在40%以下。由表 3可知，物理模拟的白垩系储层在经历了浅埋藏—深埋藏—侧向挤压过程后，储层中剩余原生孔面孔率由原始堆积状态时的40%变化至深埋藏晚期的5%左右。视压实率由20.0%变化为55.0%，模拟埋深5 000~8 000 m储层视压实率为50.0%~55.0%。垂向压实减孔率由37.5%变化为70.0%左右，在模拟埋深7 500~8 000 m的垂向过压实—侧向挤压压实联合作用下减孔率可达72.5%~75.0%(图 2)。统计库车坳陷各井白垩系储层岩芯样品的视压实率均值为34.23%~75.32%，平均为54.7%，可见模拟实验的视压实率值与实际样品的视压实率值较一致(表 3，4)。表 4中实际岩芯样品的压实减孔量值为27.2%~40.2%，平均为34.4%，低于物理模拟实验的压实减孔量值。分析其原因在于，表 4中实际岩芯样品的总压实减孔量值是依据估算的库车坳陷储层垂向压实所造成的面孔减少率为0.5%/100 m的经验公式得出的^[11]，物理模拟实验的压实减孔率是在薄片观察基础上，依据计算公式得出的(表 3注释)，可见二者还是存在一定差异。因此，推测克拉苏构造带深层储层实际地质过程中压实减孔量的值可能高于表 4中统计的27.2%~40.2%的岩芯样品的总压实减孔量值。

3.3 胶结作用减孔

砂岩粒间孔隙是由埋藏成岩过程中压实与胶结作用的量决定的。除了压实作用降低粒间孔隙外，孔隙度还取决于自生胶结物所堵塞的现存粒间容积的量^[18]。机械压实作用构成了孔隙度—深度关系基准，溶蚀和胶结作用造成了岩石在孔隙度—深度基准线左右的变化^[19]。随着埋深的增大，温度与压力的增加或时代的变老，胶结作用的重要性逐渐增加。胶结作用降低了储层的储集性，但亦在一定程度上抑制了压实作用，并为后期溶蚀奠定了物质基础^[8]。

大北地区巴什基奇克组储层填隙物中，杂基成分主要为铁泥质和泥质，含量在2%~14%。砂岩中常见的胶结物为硅质、方解石、铁白云石、黄铁矿和硬石膏，胶结物以方解石为主^{[8, 20]}，平均含量为8.7%。物理模拟的白垩系储层在经历了浅埋藏—深埋藏—侧向挤压过程后，粒间填隙物主要为泥质和方解石胶结物。在模拟浅埋藏阶段粒间填隙物含量较高，为7%~13%；在模拟深埋藏早期阶段填隙物含量较低，为3%~4%左右，主要是有机酸溶蚀致使填隙物含量较低；在模拟深埋藏晚期阶段填隙物含量有所增加，达7%~9%(表 3)，主要是后期较多的方解石胶结物生成造成。模拟实验中的填隙物含量变化与实际地质演化过程的结果较为一致^[7-9]。

3.4 原生孔隙保持

克拉苏构造带巴什基奇克组深层储层原生孔隙的保持机制较为明确，王招明等^[6]认为克拉苏构造带存在构造顶蓬结构，构造顶蓬作用起到了抵消部分上覆地层静岩压力的效果，减压作用在一定程度上保护了储层孔隙，同时减缓了储层成岩演化过程。再者，巴什基奇克组上覆膏盐岩层密度小、热导率高，致使盐下储层的地温较低，抑制了成岩作用，利于其下部储层保持相对较高的孔隙度和渗透性^[4-5]。上覆的膏盐岩不但具有强烈的塑性，其本身具有很高的突破压力和超压，对异常高压起到了压力和物性的双重封闭，有效地阻止了异常高压的泄露，异常高压抑制了颗粒所受的压实作用，从而使剩余原生孔隙得以保持^[21-22]。库车坳陷深层异常高压的形成除与上覆膏盐岩的存在有关外，还与晚期构造侧向挤压作用密切相关，特别是在克拉苏构造带，构造挤压对超压的最大贡献率为55%~80%^[23]，超压强度从北向南逐渐递减^[24]。在实际地质过程及物理模拟实验中，超压作用发生于深埋藏早期阶段(垂向压实晚期)。在持续的垂向压实作用下，储层中粒径大的颗粒承受的压力较大，致使粗砂颗粒、中砂颗粒易发生碎裂，形成颗粒裂纹和成岩缝。虽然剩余原生孔持续降低，但在超压作用下，粒间孔隙的降低速率变得缓慢，进而较好的保持了原生孔隙。

除上述异常高压(超压)对深层储层原生孔隙保持的机制外，通过成岩物理模拟实验分析，微观上深层储层骨架颗粒共轭双方向定向排列支撑作用，也可有效保持原生孔隙。如图 1G、H所示，在模拟深埋藏晚期阶段(垂向过压实—侧向挤压压实期)，深层储层不仅受到垂向压实作用，使骨架颗粒的排列方式更加趋于紧凑，同时还受到侧向挤压作用，在垂向机械压实与侧向挤压共同作用下，在异常压力(超压)保持孔隙的基础上，叠加了储层骨架颗粒共轭双方向定向排列支撑作用，使原生孔隙含量降低较小，孔隙具有明显的保持趋势。

3.5 溶蚀增孔作用

粒间溶孔是库车坳陷西部克深、大北地区的重要储集空间类型，溶蚀作用主要表现为长石和岩屑的溶蚀，还有少量的石英颗粒溶蚀。砂岩中的次生孔隙，尤其是埋藏成岩过程中形成的次生孔隙与钾长石的关系最为密切，其次是钠长石。克深、大北地区白垩系深层储层中溶蚀作用较为发育，显微镜下可见方解石及长石、岩屑颗粒边缘溶解形成的粒间溶孔和粒间溶蚀扩大孔，孔隙边缘形态不规则而呈港湾状。粒间溶孔是大北地区仅次于剩余原生粒间孔的储集空间类型。长石、中酸性火山岩屑、灰岩岩屑等颗粒溶蚀形成粒内溶孔，这类孔隙形态不规则、分选较差^[8]。在强烈垂向压实和挤压作用后，溶蚀作用的发生大大地改善了本区储层的储集性能。

在物理模拟孔隙演化的第2—第4阶段均有较多的长石等溶蚀作用发生，第二阶段为埋深3 000~5 000 m的中成岩A1阶段，是溶蚀孔快速增加的阶段，可见较大量的溶蚀孔出现(图 1)；第三阶段为埋深5 000~7 000 m的中成岩A2阶段，溶蚀孔面孔率处于最大发育阶段，自埋深5 000 m始，较多的碎屑颗粒内出现裂纹，颗粒碎裂对溶蚀发生起促进作用并利于孔隙的连通(图 1)；第四阶段为埋深7 000~9 000 m的中成岩B—晚成岩阶段，该阶段溶蚀孔含量增加的逐渐减少，处于较稳定发育阶段，溶蚀作用对深层有利储层的发育具重要作用。

4 砂岩孔喉演化特征 4.1 孔喉演化特征

大北地区白垩系巴什基奇克组储层压汞资料分析结果表明，储层最大孔喉半径在0.063 5~20.52 μm之间，总体显示出排驱压力较高、孔喉半径小、细孔喉的特点^[8]。成岩模拟实验中，随着模拟埋深的增大，细砂岩最大、最小及平均孔径、喉径等参数均具有先降低、后增大或者保持的特点(表 5)。模拟埋深5 000 m是孔径发生变化的重要位置(图 3)，最大孔径降低至埋深7 000 m后又有所增大，增大至147 μm左右。平均孔径具有相似的演化特征，模拟埋深7 000 m时最低降至49.44 μm，之后又增大至56.61~62.38 μm。最大喉径、平均喉径值在模拟埋深3 000~5 000 m时将降低至最小，由模拟埋深5 000 m始，二者数值有增大趋势，至埋深超过7 000 m时，最大喉径可达48.29~49.91 μm，平均喉径可达9.55~12.84 μm。由于砂岩的渗透率与最大、平均孔径及喉径具较好正相关性，因此，在模拟埋深1 000~5 000 m阶段，也就是长期浅埋的早成岩阶段至由浅埋藏至快速深埋转换时期的中成岩A1阶段，砂岩储层渗透率随埋深增大持续降低。当埋深大于5 000 m时，即快速深埋后期的中成岩A2—B阶段和晚成岩阶段，由于大量脆性颗粒发生碎裂，砂岩碎裂及局部的定向排列等特征有利于孔隙连通性的增强，使深层储层的渗透性明显提高^[10]。

4.2 孔喉分选特征

储层岩石的微观孔喉结构直接影响着储层的储集渗流能力^[25]，反映孔喉分选特征的参数主要有均质系数、孔隙喉道分选系数(S_p)、孔隙喉道偏度(歪度)等。均质系数表征储油岩石孔隙介质中每一个喉道与最大喉道半径的偏离程度。在0~1之间变化，均质系数值越大孔喉分布越均匀。分选系数(S_p)，反映喉道大小分布集中程度的参数，具有某一等级的喉道占绝对优势时，S_p值小，表示喉道分选程度好，越均匀。偏度(歪度)表示孔隙分布相对于平均值来说是偏大孔还是偏小孔，一般在+2~-2之间，正值称粗歪度为大孔，驱油效率高，负值属细歪度为小孔，驱油效率低。表 6统计了成岩物理模拟的细砂岩储层主要孔喉结构参数，分析其具有如下特征：在浅埋藏阶段(垂向压实初期)为均质系数为0.38~0.46，分选系数为0.72~0.88，偏度为0.16~0.24；浅埋至深埋转换阶段(垂向压实中期)均质系数为0.28~0.37，分选系数为0.77~0.96，偏度为-0.07~0.22；在深埋藏早期阶段(垂向压实晚期)均质系数为0.37~0.40，分选系数为0.70~0.80，偏度为0.10~0.32；深埋藏晚期(垂向过压实—侧向挤压期)阶段均质系数为0.38~0.42，分选系数为0.80~0.91，偏度为0.21~0.24(表 6)。由上述演化数据表明，细砂岩随着模拟埋深的增大均质系数具有由大变小、复又变大的特点，反映了深层储层喉道分布均匀，孔喉均一性较强；分选系数表明在浅埋藏—转换阶段细砂岩储层喉道的均一性差，至深埋藏以后储层喉道的均一性较强。偏度数据表明储层在深埋以后，孔径同样以大孔为主。

5 深层储层孔隙预测模型 5.1 孔隙预测模型

以模拟实验获取的砂岩储层孔隙演化参数为基础，结合前人在实际地质过程下储层成岩与孔隙演化特征的认识^[7-9]，建立了库车坳陷深层储层成岩与孔隙演化的4段性特征预测模型(图 4)：1)浅埋藏阶段，储层受较强的压实作用，在垂向静岩压力作用下，原生粒间孔急剧减少。辅以早期方解石等胶结作用，弱的石英加大作用，剩余原生孔隙度降低至20%左右。发育第一期构造缝促进了溶蚀作用的发生。晚白垩世(晚燕山运动)，储层逐渐抬升遭受剥蚀，较强的表生溶蚀作用可使孔隙度增加1%~3%^[9]。2)浅埋—深埋转换阶段，储层受持续的垂向静岩压实作用、石英次生加大和方解石胶结作用的影响，剩余原生孔持续降低至15%左右。第二期构造缝、渐新世油气的初次注入^[9]，有机酸使长石发生溶蚀，溶蚀孔增加2%左右。3)快速深埋早期阶段，受持续垂向静岩压实作用、晚期方解石胶结(充填裂缝)和石英次生加大作用，剩余原生孔持续降低至7%~8%左右，该阶段出现的构造挤压顶蓬支撑^[6]、盐下低地温梯度及超压作用，较好的保持了原生孔隙。同时，碎屑颗粒中出现大量的破裂现象，较多的颗粒内无定向裂缝发育。第一期成岩压碎缝与第三期构造缝，增强了酸性水溶蚀作用，出现大量的溶蚀扩大孔，次生溶孔的含量可达4%~5%左右。4)快速深埋晚期—侧向挤压阶段，白垩系深层储层进入中成岩阶段，储层持续的受垂向静岩压实作用。由于受喜马拉雅运动的影响，南天山强烈崛起，自北向南强烈的逆冲挤压作用于白垩系储层，由于受强烈的构造挤压顶蓬支撑效应、盐下低地温梯度及超压作用影响，储层剩余原生孔隙得以较好保持，减孔作用较弱，剩余原生孔保持在5%左右。在垂向静岩压实、侧向挤压应力共同作用下，砂岩骨架颗粒出现了明显的共轭方向定向排列，骨架颗粒的定向排列支撑作用使深层储层的孔径、喉径得以有效保持。同时，部分骨架颗粒内出现了共轭剪切裂缝，形成第二期成岩压碎缝，进而增加了长石等颗粒的溶蚀性，溶蚀扩大孔可达4%。深层储层在超压、顶蓬效应、低地温及骨架颗粒定向排列支撑四种作用下，剩余原生孔隙得以保持。在构造侧向挤压与成岩压碎破裂造缝、次生溶蚀两种改造机制作用下，增强了深层储层的可溶蚀性、提高了渗透性，使深层仍发育有利储层(图 4)，孔隙度总体达到3%~8%，渗透率达到(1~10)×10^-3 μm²。

5.2 预测模型与实际孔隙演化的吻合性

前人对克拉苏构造带深层有利储层进行了预测，王波等^[26]认为白垩系巴什基奇克组埋深普遍大于5 000 m，西部大北—克拉苏深层构造带目前埋深为6 000~7 000 m，预测的该组有效储层埋深下限约为8 000~8 300 m；刘春等^[8]认为大北地区巴什基奇克组储层内构造裂缝和压实裂缝非常发育，在埋深5 000 m以上的储层中仍有工业气流的存在，表明深埋藏导致强压实的同时也产生了裂缝，构造破裂是大北地区深部低孔低渗储层获得高产的主要因素。张惠良等^[27]认为大北1气田巴什基奇克组构造裂缝发育型砂岩有效储层相对发育，纵向埋深可达8 150 m。图 5显示了大北井区白垩系深层储层实际岩芯孔隙度垂向变化特征，深层有利储层的埋深可超过8 000 m，且主要发育于5 000~7 000 m的埋深范围内。笔者建立的深层储层孔隙预测模型与白垩系深层储层实际岩芯(测井)孔隙度垂向变化较一致，表明通过地质过程约束下的成岩模拟实验，可定量揭示出深层储层在早期长期浅埋、后期快速深埋的特有埋藏方式下，埋深5 000~7 000 m是大规模次生溶蚀发生段，是孔隙度提高的重要层段。同时，由于快速深埋的垂向压实和侧向挤压作用，埋深超过7 000 m也是孔径与喉径快速增大的层段，表明该层段也是渗透率增大的重要层段，因此推测库车坳陷在埋深8 000 m甚至更深仍发育有效储层。

6 结论

模拟了库车坳陷白垩系巴什基奇克组经历了早期长期浅埋—后期快速深埋—晚期侧向挤压地质过程下的储层成岩演化过程，并建立了深层储层孔隙预测模型。认为深层储层孔隙类型、含量变化及演化具有明显的4段性特征，其中第3个演化阶段即深层储层快速埋藏后的早期阶段是孔隙度和渗透率提高的重要阶段，为有利储层形成的关键时期。深层储层在超压、顶蓬效应、低地温梯度及骨架颗粒定向排列支撑四种作用下，剩余原生孔得以保持。构造侧向挤压与成岩压碎破裂造缝、次生溶蚀两种改造机制，改善了储层的储集性、提高了渗透性。定量揭示出库车坳陷深层储层在埋深5 000~7 000 m是孔径、喉径快速增大的层段，是深层储层最有利的发育层段，推测埋深8 000 m甚至更深仍可发育有效储层。

致谢: 审稿专家的意见与建议对本文有很大帮助，在此深表谢意！