东营凹陷牛庄洼陷超压特征及预测模型

牛庄洼陷是东营凹陷的一个典型超压单元,明确超压分布特征需要研究泥岩超压的预测模型.基于测井和钻杆测试(DST)资料,分析了牛庄洼陷现今压力特征和3口典型井泥岩超压段的测井响应特征.分析表明,牛庄洼陷超压主要发育在2 100 m以下的沙河街组第三段和第四段,超压泥岩段的测井响应特征呈现多样化,主要表现在视电阻率测井响应的不唯一性,这种不唯一性可能主要与特殊岩性如油页岩等有关.采用Eaton公式利用泥岩声波时差换算出泥岩压力,建立了泥岩计算压力与储层实测压力之间的关系模型,即泥岩超压预测模型,通过超压砂、泥岩声波时差异常幅值的对比分析了该预测模型的可靠性,并开展了误差分析.研究认为,利用泥岩声波测井资料,通过该模型能够预测牛庄洼陷泥岩超压层空间分布的大致轮廓.     

东营凹陷现今大规模超压系统整体分布特征及主控因素

东营凹陷为超压富烃凹陷, 钻井揭示该凹陷现今大规模超压系统出现在始新统沙三-四段烃源岩层系.根据大量的钻杆测试(DST)数据, 实测沙三-四段砂岩异常高压的深度范围约在2 200~4 400 m, 剩余压力约为4~40 MPa, 压力系数为1.2~1.99.根据钻井和测井以及地震速度资料解释, 超压带钻井泥浆密度明显增加, 超压泥岩层具有偏离正常趋势的异常高声波时差测井响应和异常低地震层速度响应特征.综合解释超压系统顶界面埋深在2 200~2 900 m, 对应地温在90~120 ℃; 超压顶界面深度随着烃源岩层系顶界埋深的增加而增加.超压系统范围内烃源岩层系样品镜质体反射率(R_o)分布在0.5%~1.2%, 沙三中、下亚段-沙四上亚段成熟烃源岩(R_o为0.5%~1.2%)及其生油作用控制了超压分布的主体区域, 佐证了东营凹陷现今大规模超压发育区与烃源岩生油增压有成因联系; 成熟烃源岩的累积厚度、埋深及热成熟度是超压系统整体分布特征和超压发育幅度的主控因素; 断裂系统和输导性砂体对东营凹陷沙三-四段烃源岩层系中发育的大规模超压系统的分布特征和结构变化具有重要影响.      

渤南洼陷沙四段膏岩层发育与地层异常压力的关系分析

运用油气蔵动力学理论,针对渤南洼陷沙四段储集层进行岩石学(岩石薄片123片)、储集性能(岩心孔隙度测试145块)分析测试,结果表明:渤南洼陷沙四段中的膏岩层主要发育于洼陷的中部,厚度最大可达百余米,岩性以灰白色石膏岩、泥膏岩和深灰色石膏质泥岩为主,其与泥岩、泥质粉砂岩交互出现。储层物性以渤南断裂带最好(平均孔隙度9.8%),深洼陷带次之(平均孔隙度9.4%),纵向上膏岩层间和膏岩层下发育1~2个次生孔隙发育带(3 330m~3 630m,3 730m~3 830m)。利用测井资料计算地层压力表明,埕南断裂带沙四上亚段压力系数为0.93~1.12,平均1.04,属于常压系统。深洼陷带压力系数为1.2~1.7,深洼陷带属于高压系统。渤深断阶带,沙四上亚段压力系数为1.2~1.6,属于高压系统;下亚段压力系数为1.1~1.4,为弱-中超压系统。膏岩层的存在使超压体系产生明显差异,渤南洼陷的中强超压主要出现在沙四段顶部的膏岩层之下,而未发育膏岩层的地区沙四段则为常压。综合分析认为渤南洼陷膏岩层的发育是造成各构造区块沙四段储层物性差异的原因之一。异常压力对储层物性具有强烈的影响和控制作用,超压与深部物性较好的储层在纵向和平面上均能相匹配。     

东濮凹陷柳屯洼陷沙三上亚段流体压力场研究

流体压力场分布特征对泥岩裂缝油藏勘探和开发具有非常重要的作用,而盐间地层的压力分布有其特殊性。综合利用钻井、泥岩测井声波时差和地震资料,分析了东濮凹陷柳屯洼陷沙三上亚段的流体压力场特征,为该盐间泥岩裂缝油藏的进一步研究奠定了基础。研究结果表明:①本区沙三上亚段压力结构可划分为正常-渐变-弱超压型和正常-突变-强超压型两大类;②盐间泥岩裂缝油藏位于洼陷超高压力系统内;③现今沙三上亚段压力剖面具有东西分异、上下分带、受控于膏盐岩分布的特点,各类型裂缝和膏盐岩形成的微构造组成了该亚段纵横向的复杂输导网络系统;④膏盐岩封盖和石膏脱水是影响本区超压发育的重要机制之一,并造成了洼陷东西两侧流体压力场特征的差异。     

牛庄洼陷沙河街组超压系统发育特征及其演化

东营凹陷牛庄洼陷沙河街组发育有超压系统,这对油气运移和聚集过程有着重要的影响。在对超压系统现今发育特征研究的基础上,本文运用约束下数值模拟方法对牛庄洼陷超压系统的演化规律进行研究,并探讨了超压系统的主要形成机制。牛庄洼陷在沙河街组四段、沙河街组三段的下亚段和中亚段存在着超压系统,最大压力系数可以达到1.8,最大剩余压力超过了20MPa。自沙三段上亚段沉积期开始,超压系统开始发育。到东营组沉积期末,超压系统经历了大约10Ma的泄压过程。自新近系馆陶组沉积期,超压系统再次迅速增压,逐渐接近现今发育状况。上覆地层沙三段上亚段高沉积速率导致了超压系统的形成和早期剩余压力的增加,而水热增压和烃类物质大量生成联合造成超压系统晚期迅速增压。超压系统演化规律揭示出在油气主要运移期研究区古异常流体压力的分布状况,这为进一步开展牛庄洼陷油气运移和聚集过程的动力学研究提供了理论依据。     

东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层超压封存箱与油气成藏

东营凹陷沙三段、沙四段普遍发育超压,在沙三上亚段底部与沙三中亚段顶部钙质泥岩与暗色泥岩过渡带、沙四下亚段顶部和底部稳定盐膏岩层的封隔作用下,形成了两个超压封存箱,即沙三段—沙四上亚段超压封存箱和沙四下亚段超压封存箱。由于每个超压封存箱内均发育优质烃源岩,因此,沙三段、沙四段又可划分为两个相互独立的含油气系统,即沙三段—沙四上亚段含油气系统和沙四下亚段含油气系统。东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层近岸水下扇具有“扇根封堵、扇中富集、扇缘输导”的油气成藏特征,油气来自同期发育的、与近岸水下扇侧向接触的烃源岩,主要形成“自生自储”型岩性油气藏。     

济阳坳陷渤南洼陷古近系页岩油“甜点”地震预测及影响因素分析

中国东部渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组发育一套富有机质页岩,页岩油"甜点"地震预测及影响因素分析将进一步推动有关济阳坳陷页岩油地震响应的研究。综合地震、钻井、测井、地球化学等资料,文章利用多属性线性回归方法研究了济阳坳陷渤南洼陷陆相页岩层系"甜点"地球物理响应特征并对其影响因素进行了分析。研究结果表明,渤南洼陷渤南洪城地震工区沙河街组沙三下亚段页岩油地质和工程"甜点"参数地震预测结果是有机质丰度TOC含量值为3%~6%,有机质成熟度Ro为0.81%~0.94%,页岩孔隙度为5.0%~12.5%,地层压力为33~58 MPa,压力系数为1.3~1.8,脆性指数为大于40%。沙河街组页岩油地质和工程"甜点"地球物理响应特征主要受岩石物理参数、叠后波阻抗反演地震体、自然伽马GR地震体和振幅等因素的影响,且这些因素在不同程度上影响该区"甜点"参数的预测结果。综合研究显示济阳坳陷渤南洼陷沙河街组主要发育"连续型甜点"的页岩油地震响应模式,叠后波阻抗反演地震体是影响沙河街组页岩油"甜点"地震预测最为重要的因素。     

渤海湾盆地车镇凹陷地层超压特征与油气赋存关系

渤海湾盆地车镇凹陷超压发育广泛,基于钻井实测(DST)资料和测井资料,对车镇凹陷地层超压特征及超压与油气的赋存关系进行了分析。研究结果表明,始新统沙河街组三段和四段地层发育异常高压,异常压力主要出现在埋深2 100m以下地层中,最大压力系数达到1.78。车镇凹陷泥岩声波时差对地层超压有较好的响应关系,在超压层段,声波时差明显偏离正常压实趋势,具有较高的声波时差值,通过典型单井泥岩声波时差确定了正常声波时差趋势线,并建立了地层压力预测模型,综合主要超压区域单井预测压力,分析了超压顶界面主要在2 100~3 200m之间,发育单超压系统。剖面上压力体分布特征表明,压力体形成以洼陷深部位为中心向周围逐渐递减的压力结构。超压对油气运移和赋存起着控制作用,套尔河洼陷油藏主要分布在压力系数为1.6的压力体外围;车西洼陷油藏主要分布在压力系数为1.4的压力体外围。     

渤南洼陷沙四上亚段膏盐层成因探讨

为明确渤南洼陷沙四上亚段膏盐层成因,综合利用录井、分析化验等资料对膏盐层发育特征、成因类型等进行了分 析。结果表明：渤南洼陷沙四上亚段膏盐层主要以石膏质泥岩和含膏泥岩为主,其次为石膏岩和泥膏岩,石膏岩在纵向上 主要分布在2800~3600 m深度段,在横向上呈两条粗带状东西向展布;膏盐层沉积期气候湿润,水深较大,膏盐层为深水 成因,火成岩与膏盐层分布具有良好的耦合关系,推测火成岩喷发和侵入为膏盐层形成提供了来源物质。     

渤海湾盆地异常高压晚期形成特征分析

渤海湾盆地各凹陷的形成演化、异常高压纵向分布特征、异常高压主体分布层位和异常高压形成机制具有相似性。首先对东营凹陷、沾化凹陷和辽西凹陷进行了压力场演化的定性分析,结果表明渤海湾盆地凹陷异常高压形成的时代比较晚。然后对沾化凹陷的渤南洼陷进行了压力场演化的定量分析,结果表明渤南洼陷超压形成时代也比较晚,异常高压主体层段--沙四上段和沙三段的超压在东营期末开始形成。综合以上分析,认为渤海湾盆地现今异常高压具有晚期形成特征。     

东营凹陷牛庄洼陷地层压力演化及其成藏意义

东营凹陷牛庄洼陷现今的地层压力垂向分带、平面分区, 地层超压与Es₄上和Es₃下亚段成熟烃源岩分布密切相关, 并以洼陷周围的大型控洼断层为界, 洼陷内超压强烈, 洼陷外超压程度明显减弱.正演模拟表明, 洼陷内超压演化总体上经历了早期形成-下降调整-晚期再次增大3个阶段, 超压成因机制上从以欠压实为主发展到现今欠压实和生烃作用双重控制, 而控洼断层和Es3中亚段下部富泥型地层形成的侧向和垂向封闭, 控制了超压的空间分布状态.超压为Ed末期及Ng末-Nm二次重要成藏期的油气运移提供了重要的源动力; 超压演化与构造活动演化的相互耦合控制了牛庄洼陷附近断阶带上的油气成藏.      

沾化凹陷渤南洼陷沙四段～孔店组的热史及超压演化

利用EASR%Ro模型,计算了渤南洼陷沙四段～孔店组(Es4-Ek)的古地温和古地温梯度的演变值。古地温的演变与盆地的构造演化关系密切,抬升剥蚀期地层温度下降,沉降期地层温度升高,地史过程中地温梯度的变化呈逐渐降低的趋势。采用盆地模拟技术,恢复且再现了渤南洼陷Es4-Ek地史期的超压演化过程。此过程与该区构造演化和有机质生烃增压作用紧密相关,沉积和剥蚀速率及地层地史期的孔渗性决定了早期超压幅度的高低,而后期构造运动的改造及有机质的生烃作用,决定了现今压力系数的大小。压力在漫长的发展演化过程中,经历了超压积累～破裂泄压～超压再积累～再破裂泄压的反复过程,说明盆地的压力场是一个动态发展的过程,其间伴随着高压流体的幕式排放。     

歧深地区双超压系统发育特征及油气成藏效应

在钻井实测储层压力(DST)、计算泥岩压力及地震资料解释的基础上,对歧深地区超压体系发育特征、分布规律和成藏效应进行了深入分析,认为歧深地区具有"三层压力结构,两个超压系统"特征。压力结构在纵向上可以划分为常压系统、上部弱超压系统和下部超压系统。超压从东营组开始出现,歧口凹陷中心超压最强,北大港东翼、歧口凹陷及板桥凹陷超压次之。双超压结构对歧深地区油气聚集有明显的控制作用,从而形成了"上油下气"分布格局,由此建立了"双压控藏"模式。     

渤海湾盆地渤中坳陷储层超压特征与成因机制

对储层超压的分析, 有助于理解渤中坳陷油气晚期快速成藏机理.利用RFT实测储层压力资料分析了渤中坳陷储层超压的特征和成因.渤中坳陷存在3套储层超压系统: 浅层明化镇组-馆陶组储层超压系统、中层东营组-沙河街组-孔店组储层超压系统、基底(中生界及以下地层) 储层超压系统.渤中坳陷的储层超压可能主要是由3种机制综合引起的, 即不均衡压实作用、超压传递作用和裂解气的生成作用.少量保存的传递超压是深部超压流体注入的“化石”, 它是超压背景下油气快速充注成藏的结果.      

西昆仑山前柯深—柯东地区断裂传递型超压的识别与计算

西昆仑山前柯深—柯东地区断裂构造活动剧烈,在浅部地层中存在压力系数高达2.1的极高超压,对于这种超压分布特征和形成机制的研究和认识对钻井工程和油气运移研究具有十分重要的意义。综合储层实测压力、间接估算的泥岩地层压力以及超压地层岩石力学与物性的关系等资料,并结合研究区断裂发育条件和油气运移史,分析了地层压力分布特征和主控机制。结果表明,西昆仑山前柯深和柯东两地区在古近系—白垩系储层中各自形成了相对统一的异常压力系统,系统内地层压力向深部以静水压力梯度增加,储层压力大于附近泥岩压力。研究区储层压力分布特征与深部流体沿开启性断裂的向上传递密切相关。在此基础上,估算了压力传递量,并探讨了影响压力传递量的地质因素。柯深和柯东地区断裂传递增压量分别为15.0～34.0 MPa和8.1～16.5 MPa,与实测总剩余压力的比值分别为24.2%～67.2%和23.4%～53.7%。两个地区断裂传递增压量的差异主要受断裂发育及其与地层的空间配置关系的影响。     

储层超压流体系统的成因机制述评

储层超压流体系统的基本要素包括压力封闭层、超压流体、岩石骨架和输导通道；由于储层超压系统所处环境的差异，其超压强度可以大于、等于和小于环境的超压强度；超压传递、不均衡压实、裂解气的生成和浮力作用是储层超压形成的重要机制；大多数储层超压是油气聚集的结果；超压释放是超压流体系统内部油气成藏的必要条件，研究储层超压流体系统将更直接地揭示超压盆地中油气运移和聚集的过程。     

南堡凹陷异常压力分布与油气聚集

以实测地层压力为限定,利用声波测井、波阻抗反演数据对南堡凹陷的地层压力进行了分析。结果显示,南堡凹陷在2.8 km以下开始出现较明显的异常压力现象;3 km以下,超压明显,最大压力系数可达1.6。压力异常现象主要出现在古近系东营组中下段以及沙河街组。纵向上,南堡凹陷存在常压带、第一超压带和第二超压带3层结构,中间由致密的岩性段分隔。平面上,剩余压力具有继承性分布特点,古近系剩余压力中心位于林雀次凹和曹妃甸次凹一带,由凹陷中心向周缘的南堡1、2号构造以及老爷庙构造剩余压力逐渐降低。异常压力分布与油气储量分布有明显关系,南堡凹陷已发现的石油储量主要分布于超压带顶部,超压对油气成藏控制作用明显。     

鄂尔多斯盆地上古生界泥岩在油气成藏中的作用

泥岩可以作为烃源岩提供油气来源,也可以作为盖层保存油气。此外,泥岩在形成异常超压、控制地层流体分布方面也有着特殊的作用,对油气成藏有着非常重要的意义。鄂尔多斯盆地整体处于低压状态,但受泥岩排烃、欠压实影响,局部地层超压。由于区域上的直接盖层厚度较小,超压泥岩是区域油气保存的重要保障,预示着油气勘探的有利区带。盆地地层水外来补给较少,受厚层泥岩的封堵作用,矿化度和pH值整体较高,造成本区成岩作用阶段明显晚于同期同深度的其它区域地层。后期受泥岩中粘土矿物脱水作用影响,泥岩中的水释放使地层水矿化度有所降低,也形成了本区特殊的气水倒置的成藏结构。