1.依南地区异常高压带的分布
根据试油资料，在克孜1井、依深4井、依南4井、依南2井、依南5井的中、下侏罗统中均见有高压或异常高压层。A.A.奥尔洛夫(1980)据压力系数将地层压力分为正常地层压力(压力系数0.96～1.06)、高地层压力(压力系数1.06～1.3)和异常高地层压力(压力系数＞1.3)。
(1)克孜1井
克孜1井位于依奇克里克区带克孜勒努尔1号背斜，缺失古近系和新近系区域盖层，圈闭范围内构造复杂，有3条逆冲断层切割本井，使地层关系变得较为复杂。亚格列木组属正常地层压力，压力系数为0.947;克孜勒努尔组属高地层压力，压力系数为1.236;阿合组4357.76～4446m层段属高地层压力，压力系数为1.26。
(2)依西1井
依西1号断鼻位于依奇克里克大断裂以南。本井有多条逆冲断层存在，甚至将阿合组逆冲到590m处，其下的克孜勒努尔组和阳霞组出现3次重复。在2078.5～2085m的恰克马克组中测得地层压力系数为1.023，属正常地层压力;在克孜勒努尔组、阳霞组、阿合组中没有测得地层压力数据。
(3)依深4井
依深4井位于依奇克里克背斜，由于逆冲断层使白垩系出露地表，其上地层已遭剥蚀。
图6-57 库车前陆盆地占近系孔隙类型分布
图6-58 库车前陆盆地白垩系孔隙类型分布
1)克孜勒努尔组:在1758～1789m井段中测得的压力系数为1.25。
2)阳霞组:2702～2729.6m井段压力系数为1.3;3458.42～3681m井段压力系数为1.39;3859m及3955m处压力系数为1.33。
3)阿合组:3956～4220m井段多为高压层，压力系数为1.277～1.287;3956～3985m井段压力系数为1.33。
此外，本井有异常高压的层段，储层的物性较好，孔隙度高的可达14%～16%，说明异常高压对孔隙的保存以及抑制压实作用是有利的。物性好的原因，除与异常高压有关外，可能还与断裂带附近受地层水的溶解作用有关。
(4)依南2井
阳霞组压力系数为1.87，阿合组压力系数为1.73～1.81。
(5)依南4井
阳霞组和阿合组均具异常高压，压力系数为1.38～1.68;储层物性也较好，一般孔隙度为5%～15%，个别可达21%左右。
(6)依南5井
位于依南2井之东，属依南构造带。本井由试油测得的压力系数资料较少。4529.5～4538.5m井段，测得的压力系数为1.69;4685～4700m井段，测得的压力系数为1.52。
(7)明南1井
明南1井位于吐格尔明构造之南，该构造的地表已出露吉迪克组，井下可能尚存300～400m膏盐泥岩，东北部大断层切过吉迪克组。本井在中、下侏罗统沉积埋藏后因抬升使中侏罗统-古近系缺失，导致吉迪克组直接与阳霞组接触。
1)203～210m井段的吉迪克组压力系数为1.5(静压2.907MPa，温度8.33℃，压力计深197.58m)。
2)在448～608.16m井段(克孜勒努尔组及阳霞组)中有煤，测得的Ro为0.54%，属晚成岩A1阶段。
3)在608.86～1205m井段的阳霞组和阿合组中，伊/蒙混层粘土矿物的混层比为20%～25%，扫描电镜及红外显微镜分析确定有迪开石的存在(1036m处)，说明本井段的阳霞组和阿合组曾经受过120℃以上古地温的影响，已进入晚成岩A2阶段，包裹体测温也可达116℃。
明南1井储层有较高的孔隙度，是库车东部地区储层物性最好的地区，其物性好的原因有三。
1)可能具有东北方向的单独沉积物源。砂岩中岩屑含量相对较少，而石英、长石含量相对高些。石英含量为50%～52%，长石含量少而岩屑含量高，岩屑含量为44%～55%。
2)克孜勒努尔组以上地层恰克马克组、齐古组、白垩系及古近系均缺失，所以阳霞组和阿合组可能受不整合面或通过断裂系统受地表水影响。如:
·砂岩中高岭石含量在阳霞组中为60%～75%，平均68.3%，阿合组中高岭石含量为41%～69%，平均57.6%;且高岭石的结晶度较差，经X衍射测定其Δ2θ为0.173～0.178。
·1036～1081m井段的地层压力系数为0.97;而在吉迪克组中(203～210m)压力系数为1.5，这可能是盐膏泥岩的封闭性好所致。阿合组属正常压力，这是由于大断裂的存在，可能通过断裂使压力逸散所致。从地层水的矿化度看，吉迪克组中地层水矿化度高达61590mg/L，水型属MgCl2型，而阿合组中地层水水型属NaHCO3型，矿化度达34350mg/L，因此阿合组的地层水矿化度高，这有可能是通过断裂与地表或上部地层水连通引起的，说明明南1井阳霞组和阿合组并不是处在封闭的成岩环境中。大量高岭石的存在，说明其为酸性成岩环境。
3)明南1井储层压实作用不强，视压实率属中等压实(56%～61%)。由于本井含煤地层薄，产生的腐殖酸较少，因此成岩早期可能有胶结作用的存在，因而压实作用影响较少，后期因溶解作用而发育次生孔隙可能是导致物性较好的原因。
综上所述，各井异常高压的分布有以下特点:
1)异常高压主要分布在阳霞组和阿合组中;
2)异常高压分布层段的成岩阶段处于晚成岩A2-B期;
3)异常高压的存在有利于孔隙的保存，如依南2井的阳霞组、依深4井的阳霞组和阿合组及依南4井的阿合组异常高压带物性较好;
4)逆冲断层及大断裂的存在对储层的影响表现为:①挤压应力使孔隙减少，引起增压;②由于断裂的发育影响压力释放及气体逸散。如克孜1井、依深4井在克孜勒努尔组、阳霞组、阿合组中均有高压或异常高压的存在，但因为它们更邻近南天山的逆冲断裂带，不仅地层抬高3000m，而且地层多次重复，由于气体逸散，产气很少并使异常高压的压力有所下降。
2.依南地区异常高压的成因
库车坳陷在三叠系和中、下侏罗统发育了含煤地层，所产出的天然气，由天然气氮同位素和碳同位素以及iC4/nC4和iC5/nC5等地球化学资料证实属煤成气。
中侏罗统的克孜勒努尔组厚500～850m，为重要含煤地层，岩性以泥岩为主，其次为炭质泥岩及煤岩，有机质丰度高;在克孜1井和依西1井，有机质含量平均为2%～3%，为中等-好烃源岩。下侏罗统阳霞组为主要含煤地层，厚200～530m，分布广。煤主要分布在盆地北缘及东部地区，依南2井煤层厚达25m，阳1井也有12.5m煤层;阳霞组为主力烃源岩，包括泥岩、炭质泥岩和煤岩，泥岩有机碳含量为2.5%～3%，炭质泥岩含量平均在20%以上。煤和炭质泥岩的分布为煤成气的形成提供了物质基础。
(1)岩石性质及成岩环境
储层岩石学研究表明，库车东部地区侏罗系主要为岩屑砂岩，岩屑含量一般为32%～53%，石英含量为32%～52%，长石含量较低，仅2%～15%。由于岩屑砂岩抗压实能力弱，因此压实作用往往较强，表现为视压实率达73%～82%(表6-17)，属于强压实。含煤地层储层中原生孔隙损失的统计表明，吐哈盆地台北凹陷中侏罗统、陕甘宁以及华北地区石炭-二叠系，在成岩早期损失的原生孔隙达25%～30%，剩余粒间孔一般只有9%～15%，进入晚成岩阶段，随着进一步压实和胶结，其孔隙将变得更小。此外，含煤地层储集层还表现出孔径大、喉道细的特点。尽管孔隙由于颗粒溶解而变大，其孔隙可达中孔，但喉道则由于压实作用，如岩屑因压实而变为假杂基，以及自生矿物的再胶结作用，如石英次生加大和自生高岭石的广泛发育，使喉道变细，多属细喉或微细喉，所以渗透性变差。一般认为物性差、排液受阻是形成超压的主要原因。
表6-17 依南地区部分井视压实率统计%
造成含煤地层压实强和物性差的原因，除岩石性质外，往往还与含煤地层富含有机质、产有机酸能力强、在成岩早期水介质就具有酸性特点有关，因而它们的成岩特征不同于一般淡水湖盆或盐湖盆地储层的成岩特征。
据E.施塔赫等人的资料，一般低位沼泽泥炭呈酸性，pH值为4.8～6.5;高位沼泽泥炭的酸性较强，pH值为3.3～4.6，故早期的水介质呈酸性。渥克斯曼(Waksman)和史蒂文斯(Stevens)的研究结果表明，煤成岩过程中，在泥炭阶段原生腐殖酸的浓度最高，可达60%～70%;随着向褐煤转变，腐殖酸浓度明显下降。
由此可见，含煤地层在成岩早期水介质具酸性的特点，有大量腐殖酸产生，因而储层中缺少早期碳酸盐胶结物，从而使颗粒易受压实并导致孔隙大量减少和物性较差。
(2)沉积相特征
由侏罗系的沉积相来看，库车坳陷东部下侏罗统以三角洲-湖泊沉积体系为特征;阿合组以辫状河三角洲平原的河道滞留沉积、心滩，辫状三角洲前缘的水下分流河道夹河口坝、分流间湾及沼泽为特征;阳霞组以滨浅湖-湖沼夹辫状三角洲前缘、(曲流河)三角洲前缘的水下分流河道、河口坝、席状砂、分流间湾以及顶部厚度均一、分布广泛、岩相稳定的浅湖-沼泽化浅湖或浅湖-半深湖为特征。
砂体类型以辫状三角洲平原以及前缘亚相的各微相砂体为特征。由库车盆地中沉积物的沉积速度来看，侏罗系不像我国东部裂谷盆地含油气层一样具有快速沉降的特点。库车东部地区侏罗纪-早白垩世(上白垩统有抬升剥蚀)基本处于连续缓慢沉降过程，其沉积速率为30～50m/Ma;古近纪沉积速率也仅30m/Ma;而到新近纪的吉迪克组和康村组沉积期，沉积速率可达150m/Ma;库车组沉积期沉积速率更大，达900m/Ma。到上新世末-第四纪，由于喜马拉雅运动的强烈影响，盆地褶皱回返、遭受剥蚀，并受北部逆掩推覆体的侧向挤压应力影响。因此，库车东部地区侏罗系的不均衡压实作用影响相对较小，因在古近纪之前，侏罗系一直处于浅埋的成岩环境，其砂、泥岩的不均衡压实作用不如东部裂谷盆地明显，引起异常高压的主要原因，不是早期的欠压实作用，而是在早期压实基础上后期的构造挤压应力，使孔隙进一步减少。
(3)挤压应力的影响
库车坳陷经历了多次构造运动，演化大致可分为两个阶段，即中生代的前陆盆地和新生代的再生前陆盆地阶段。前陆逆冲带发育多条断层，如北部边缘冲断带、克拉苏断裂带、依奇克里克断裂带等。
依奇克里克构造带的发育和演化主要受南天山南缘逆冲断裂、依奇克里克断裂及依南断裂控制。地面构造有依奇克里克背斜、吐格尔明背斜和吐孜洛克背斜。在依奇克里克断层之下依次发育了多条向南逆冲的断层，这些断层把侏罗系以上地层推高3000m(田作基，2000)。
克孜1井、依西1井、依深4井分别在3408m和3576m及2940m见逆冲断层，并使克孜勒努尔组、阳霞组和阿合组地层重复出现，逆冲断层之下重复的地层比逆冲断层之上的地层在成岩强度上明显要高。如克孜1井3408m处的逆冲断层上部的克孜勒努尔组、阳霞组和阿合组地层处于晚成岩A2亚期，而逆冲断层之下的克孜勒努尔组、阳霞组和阿合组则已处于晚成岩B期;依西1井3576m处的逆冲断层上、下重复的克孜勒努尔组、阳霞组分别处于晚成岩A2亚期和晚成岩B期。因此，除埋深的差别外，构造应力作用对有机质成熟度也有一定影响。在构造作用挤压下，岩石在塑性变形过程中，由于生油岩内发生着物理-化学(力学-化学)过程，它们对母岩矿物成分和有机物的改造作用比沉降阶段温度与压力逐渐增加所起的作用更强烈(尤·阿·彼丘哈，1992)，说明可以由机械能-化学能而转变为热能，从而对有机质的成熟产生影响。
此外，构造应力作用对岩石物性也有明显影响。依西1井的孔隙度变化说明了构造应力对它的影响。在3576m处的逆冲断层上、下，孔隙度有明显差别，3576m以上的克孜勒努尔组、阳霞组的孔隙度在3%～7%左右，而3576m以下的孔隙度则在2%左右。
(4)烃类的产生和流体体积的增加
在新近纪，随着深埋过程，有烃类产生，特别是天然气的产生和体积膨胀，使侏罗系在经历早期压实和晚期构造挤压的影响后孔隙已相对较少的情况下，由于烃类的发生和体积的增加从而出现异常高压。
上述几种引起异常高压的因素是互为因果的，显然它们与裂谷盆地高压油气层的形成机理有很大差别。不同类型盆地形成异常高压的地质背景见表6-18。
表6-18 挤压型盆地和伸展型盆地形成异常高压的地质背景比较
续表
图6-59为牙哈4井孔隙度随深度变化和压力梯度变化情况。图中显示出，在4900m次生孔隙发育井段出现了压力异常带，可以认为属封闭的压力系统。提2井和台2井从上向下储层胶结作用比较弱，因此保留了较多的原生粒间孔，后期溶解作用使部分颗粒形成了一些扩大粒间溶孔，造成由上至下孔隙度变化不大，基本属于正常开放压力系统，压力异常带不明显。库车坳陷东部南、北两区压力梯度具有一定差异。迪那井区压力异常带分布在4500～5500m井段，正常压力系数一般小于1.5，异常压力系数在1.5～2之间。吐孜2井压力异常带分布在1500～2500m井段，由于埋深浅，正常压力系数一般小于1.2，压力异常带压力系数为1.2～1.5。而南部压力异常带也分布在4500～5500m井段，但由于孔隙的连通性比北部好，正常压力系数小于1.2，压力异常带压力系数为1.2～1.5，相当于北部的1500～2500m埋深，因此认为南部的封存条件比北部差。图6-60为库车坳陷东北部地层欠压实带对比，图6-61为库车坳陷东南部地层欠压实带对比。
图6-59 牙哈4井孔隙度、压力梯度与深度的关系
图6-60 库车坳陷东北部古近系和新近系地层欠压实带对比
图6-61 库车坳陷东南部古近系和新近系地层欠压实带对比