异常地层压力声波衰减分析及地层压力地震数据外推反演

澳大利亚西北大陆架卡拉汶盆地含有丰富的油气资源, 但其地质条件复杂, 普遍存在异常地层高压分布,特别是该区区域盖层-中深层巨厚的Muderong页岩层内存在局部异常高压带,给石油钻井带来巨大困难.本文根据卡拉汶盆地北部地区10余口井的实测地层压力资料、声波测井数据和联井地震剖面, 研究该页岩层内异常压力千赫兹尺度声波响应的衰减特征,及其与地层有效压力之间的关联计算模型.通过联井地震数据的井-震相关性分析进行井-震过渡,研究井旁地震数据在异常高压带的衰减特征,及其与地层有效压力之间的关联计算模型,从而实现井震资料联合进行地层压力地震外推反演.研究表明,Muderong页岩层地层有效压力与井中声波速度/阻抗品质因子和井旁地震阻抗品质因子具有良好的正向相关性,根据二者交汇数据拟合经验公式反算得到的各井有效压力结果基本反映出实测有效压力曲线的变化特征.卡拉汶盆地北部地区地震数据具有良好的井-震相关性,地震资料品质相对可靠,确保了声-压相关分析的井-震过渡.最后,通过地震阻抗品质因子与地层有效压力之间的关联计算模型,进行该区异常地层压力地震外推反演,预测结果与钻井证实的异常压力分布特征基本符合.本研究为卡拉汶盆地中深部区域盖层局部异常高压带的地层压力外推反演提供了一种有效途径.     

烃源岩非均质性与异常高压形成机制

通过大量烃源岩光片显微荧光观察,发现烃源岩因有机质含量及其与无机矿物之间的赋存关系不同,在演化过程中可形成两种不同润湿性质微层,即油润湿微层和水润湿微层.烃源岩中油润湿微层和水润湿微层交互分布并相互交错,使内部形成了多个不同润湿性质的空间;不同润湿性质空间强大的毛细管力阻碍了流体的相互流动,形成了近乎独立的封闭流体系统.空间所承受作用力为全部上覆地层压力,这种不同流体空间的封闭性承压使其内部呈现高压状态.烃源岩中多个封闭流体空间相互叠置,形成了烃源岩异常高压层.因此有机质的含量及赋存状态是决定异常高压形成的内在因素,烃源岩演化过程不同润湿性微层形成、分布及演化决定了异常高压的强度、范围等.     

莺歌海盆地流体压力自振荡与天然气幕式成藏的耦合特征

莺歌海盆地受多幕沉降和多期热事件的背景控制 ,其地层流体压力演化也具有振荡性演化特征 .古流体压力模拟和各种“热”指标、流体包裹体和甲烷碳同位素组成综合分析表明 ,在中央流体底辟带因异常超压封存箱破裂 ,不仅在中浅层形成了大规模的油气聚集 ,而且因古压力的自波振荡 ,在中深层也可能发育早期天然气成藏空间     

南海琼东南高压盆地压力结构与油气成藏关系

南海琼东南盆地为典型的高温超压盆地,在中深层高温超压地层中发育多个大型勘探目标,是中国南海勘探主战场.琼东南盆地存在多种超压成因,使得不同构造位置的压力结构不同,不同的压力结构其压力成因存在差异,并且压力结构与油气的成藏也具有非常密切的关系,而且地层压力结构与钻井安全息息相关.为了提高压力预测精度和钻井安全,研究琼东南高压盆地压力结构与油气成藏关系是十分有意义的.快速沉积的欠压实泥岩排水不畅是超压的主要成因,同时还存在断裂系统泄压、大型沉积体疏导泄压和侧向砂体传递增压等多种成因.本文首先总结不同位置的压力结构,其次分析不同压力结构的成因,最后在超压与油气聚集分析的基础上,总结超压与油气聚集成藏的关系,分析认为崖城凸起砂体泄压型低压带和大崖城区异常高压带是琼东南盆地最有利的勘探区带.     

低渗透储层孔隙流体压力预测方法及应用

在非常规储层的勘探开发历程中,人们逐渐意识到当非常规储层中具有异常高的孔隙流体压力时有利于油气的保存和获得较高的单井产能,为了在非常规储层中寻找高效井、高产井,对孔隙流体压力进行定量的预测是十分有必要的.目前预测孔隙流体压力的方法主要是利用了在异常高压地层中具有低纵波速度的特性,但由于异常高压不是唯一引起纵波速度降低的原因,所以利用现有方法预测孔隙流体压力存在一定的误差.近年来随着地震勘探技术的进步,很多学者利用岩石物理实验证实孔隙流体压力与横波速度之问也有很密切的关系,因此我们从杨氏模量的定义出发结合波动方程推导了有效应力与纵、横波速度以及密度之间的关系,并引入多孔介质中的有效应力定理开发出了一种新的方法来计算非常规储层中的孔隙流体压力.利用该方法在准噶尔盆地低渗透储层的油气勘探中取得了良好的应用效果.     

页岩气储层压力测井评价模型研究——以涪陵地区龙马溪组页岩为例

欠压实/构造抬升背景下附加生烃增压是形成页岩气储层异常高压的主要成因机制,单一成因机制的压力评价方法无法准确解决这类储层压力评价难题.本研究以页岩孔隙组分测井评价为基础,分析页岩储层压力与不同类型孔隙的成因关系,依据压实平衡原理,评价欠压实/构造抬升作用形成的"背景孔隙压力",进而推导Ⅰ型高-过熟干酪根生烃附加增压测井...     

用声波时差测井估计异常地层压力

本文论述用声波时差测井估计异常地层压力的大小,阐述了三个观点:1.估算异常地层压力的一般公式;2.孔隙度随地层埋藏深度的增加按指数规律减小,但是,在异常地层压力井段,孔隙度变化偏离这一规律;3.用声波时差测井孔隙度确定异常地层压力井段的等效深度点,从而用它来估计异常的地层压力。 异常地层压力主要用来发现高压油气层,预测岩石破裂压力强度,合理地、经济地选用钻井泥浆比重,提高钻速,保证安全,特别是用于指导海洋钻井、深井和超深井钻井以及确定完井方法等,均具有十分重要的意义。 文中还列举了应用声波时差测井估计异常地层压力的一个实例。     

异常高压形成机理及对储集层物性的影响——以东濮凹陷文东油田沙三中油藏为例

为研究油气藏储层异常高压的形成机理及对储集层物性的影响,以渤海湾盆地东濮凹陷文东油田沙河街组沙三中油藏为研究对象.通过镜质体反射率、显微镜下薄片、扫描电镜、X-衍射及实测压力等资料的分析表明:研究区储层异常高压形成的主要控制因素有生烃作用、膏盐岩封闭作用及断层的封闭性,油藏压力系数与储层物性参数具有较好的对应关系.异常高压对深部储集层物性的改善主要表现为:(1)减缓压实作用,有效保护原生孔隙;(2)促进溶解作用,形成大量的次生孔隙;(3)抑制黏土矿物的转化和后期成岩作用的持续进行;(4)致使储层岩石发生破裂,形成微裂缝.研究异常高压的形成机理及对深部低渗砂岩储集层物性的影响,对于深层油气勘探、开发具有重要意义.     

中地壳断层带内微裂隙愈合与高压流体形成条件的模拟实验研究

中地壳断层带内发现的接近静岩压力的高压流体能够合理解释汶川M_S8.0级地震断层的高角度逆冲滑动, 而高压流体的产生与断层带的微裂隙愈合紧密相关.利用熔融盐固体介质三轴高温高压实验系统,我们采用含水和烘干的Carrara大理岩样品开展了微裂隙愈合实验,研究中地壳断层带内高压流体的形成条件.实验分为三类:A类、A+B类和A+B+C类,其中A阶段实验在室温条件下将样品压裂,形成一系列共轭破裂面,B阶段实验在600℃、围压700 MPa和应变速率10^-6s^-1条件下愈合了A阶段破碎的样品,实验样品从以碎裂变形为主向以韧性变形为主转变,C阶段实验通过快速降低轴压模拟一个扩容过程,再以相同实验条件重新加载样品,通过比较实验样品强度来检验样品的愈合程度.样品显微结构和实验样品强度表明,动态重结晶作用能够愈合微裂隙和孔隙,水能促进矿物的动态重结晶作用,较高的水含量和较大的应变有利于微裂隙和孔隙的愈合,从而有利于高压流体的形成.     

断层脆塑性转化带的强度与变形机制及其流体和应变速率的影响

野外、实验和地震数据表明:浅部地壳的变形以脆性破裂为主,深部地壳的变形以晶体塑性流动为主.在这种认识的基础上,提出了地壳变形的2种机制模型,即发生脆性变形的上部地壳强度基于Byerlee摩擦定律以及发生塑性变形的下部地壳强度基于幂次蠕变定律.而位于其间的脆塑性转化带的深度与浅源地震深度的下限具有很好的一致性.然而,二元结构的流变模型局限性在于其力学模型过于简单,往往过高估计了脆塑性转化带的强度.问题的根源在于对脆塑性转化带的变形机制的研究已有很多,但没有定量的力学方程来描述脆塑性转化带强度;而且以往对断层脆塑性转化带的研究主要集中在温度引起的脆塑性转化方面,对因应变速率和流体对脆塑性转化的影响方面的研究也比较薄弱.对断层带内矿物变形机制研究表明,某些断层带脆塑性转化发生在相同深度(温度和压力)内,发生脆塑性转化的原因是应变速率的变化,而这种变化被认为与地震周期的同震、震后-间震期蠕变有关,这种变化得到了主震-余震深度分布变化的证实.对断层流体特征分析表明,断层带内可能存在高压流体,这种高压流体会随断裂带的破裂及愈合而周期性变化,在地震孕育及循环中起着关键性作用.高压流体的形成(裂隙愈合)有多种机理,其中,压溶是断层带裂隙愈合的主导机制之一.研究在水作用下的压溶,可以对传统的摩擦-流变二元地壳强度结构及其断层强度进行补充与修正.通过以上分析,认为有必要通过野外变形样品和高温高压实验,深入研究应变速率及流体压力对断层脆塑性转化的影响,同时,通过实验建立压溶蠕变的方程,近似地估计脆塑性转化带的强度.     

电缆地层测试最小测试时间的确定

电缆地层测试器是重要的地层评价仪器，可以测量地层压力和渗透率、识别流体类型、确定油水界面.然而在低孔低渗地层中，由于泥饼的封闭性差而造成的地层增压现象，致使无法测量到地层真实压力.同时由于长时间的测试，容易将仪器卡在地层中而造成事故.本文提出一种确定电缆地层测试最小测试时间的方法.利用有限元方法计算泥饼和原状地层中的压力分布情况，求取泥浆柱静压力的影响半径，继而确定储层的最小测试时间，并且针对渗透性不同的储层给出了最小测试时间的范围.电缆地层测试最小测试时间的确定，可以确保电缆地层测试器在低孔低渗储层中测量到地层的真实信息，减小由于测量时间过长而引起工程事故发生率.     

南海北部白云凹陷深水油气区的重-震数据处理与分析

白云凹陷位于南海北部陆缘深水地带,是我国深水油气资源勘探的重要地区。开展重-震成像研究,是分析该区烃源岩分布特征、大型构造圈闭、成藏层系与储层条件的重要方法。本文通过重力异常、地震Vs波速结构模型及地震勘探剖面分析,获得研究区自由空间重力异常、布格重力异常、水平和垂向梯度、密度反演图像、Vs波速度结构图像以及高分辨率地震勘探剖面图像。重力图像揭示:白云凹陷中心的强负值异常图像与较厚沉积和基底起伏有关;凹陷东侧相对高正值局部重力圈闭与中生代残余地层有关;凹陷北侧条带状正异常则与陆坡向洋盆过渡时基底下凹有关。白云凹陷的主凹陷和南凹陷存在明显的层状负剩余密度或相对低密度区,是有利的含油气层位。地震图像揭示:白云凹陷由北向南存在明显的细颈化带、外缘隆起带、洋陆过渡带等结构。在陆缘地壳强烈伸展薄化期间,白云凹陷形成大型三角洲-湖相烃源岩沉积环境的凹陷结构,沉积物源主体来自北侧。随着地壳强烈减薄的细颈化,凹陷出现明显的台阶式沉陷,导致陆架坡折带由南向北迁移,形成陆架边缘三角洲、深水重力流水道和深水扇等有利的储层。高分辨率地震资料获取的地震勘探剖面图像上,可以识别出许多浅层气运移通道,表明白云凹陷丰富的中、浅层气大多来源于深部地层。      

地下流体合成信息熵与地震关系的探讨

1 地下流体资料的选取 聊古一井和河南范县豫01井是两口深井，位于聊考断裂带上。自1980年1月起至今有连续可靠的地下流体资料，以及发生MS 5.0以上的地震震例。我们暂取1980年1月～1996年12月时间段内的资料进行综合分析和处理。 （1）聊古一井概况。聊古一井位于聊考地震带的北段，鲁中隆起的边缘，东侧是东阿凹陷，西侧是临清坳陷。该井所处区域断裂发育形态复杂，单条断裂延伸长，切割深。井深2 337.2 m，自地表至785 m处地层为第四系和上第四系，约在785～828 m处为填充带，形成不透水层，其下100 m为古溶蚀带，其岩性为结晶次声灰岩…     

渗透率对沉积物覆盖洋壳内热液循环的影响

上部洋壳内的热液对流是一个普遍存在的, 而且非常重要的地质过程. 在简单的平面边界条件下, 渗透率强烈地影响着热液循环的形态、对流体的大小及流体速度场. 通过使用高级数值模拟方法, 系统地研究了不同地层渗透率结构、地层非均质性、裂缝带及侵入体影响下的热液对流. 其中, 地质模型由沉积物、高渗基岩层、低渗基岩层三部分组成. 当高渗基岩层内的渗透率大于10倍的沉积物内渗透率时, 高渗层内发生对流现象. 热液循环的形态及流体流速受地层渗透率结构、高渗层内渗透率变化、裂缝带及冷却侵入体的强烈影响. 而地层非均质性(垂向与横向渗透率比值为1.5)对热液循环的影响相对较弱. 基岩内裂缝带是影响流场的最重要因素; 局部侵入体的影响范围只局限于其上方的对流强度, 而对区域规模的流动影响较小. 因此, 热液循环的关键因素是良好的渗透带(通道)及长期的热源, 而不包括流体来源.     

柴达木盆地西部地区第三系温度压力和油气分布相互关系探讨

根据实测和理论计算得到柴达木盆地西部地区第三系各层底界的温度,同时利用测井和录井资料及实测压力数据分析了４０多口井的地层压力状况,进而分析了第三系各层的温度和压力分布特征．在此基础上对温度和压力的相互关系进行分析,井对其与油气藏分布关系进行探讨．研究表明现今油气藏分布与温度压力状况有密切的关系,现今异常高压区是油气藏保存的有利地区;异常高压区上方的次生油藏往往分布于压力正常带,但与下方的异常压力有密切关系．这种次生油藏是由下方异常高压区的原生油藏脉冲式运移的结果,沸腾包裹体的发现为此提供了有力的证据,这也是柴达木盆地西部地区典型的油藏分布特征．     

东营凹陷陡坡带油井前兆异常及其动力学成因讨论

分析了东营凹陷陡坡带断裂体系 ,研究了东营凹陷陡坡带油井前兆异常与地震活动的关系 ,探讨了油井前兆异常的动力学成因。孕震过程是应力场变化和调整的过程 ,应力场变化导致孔隙压力变化 ,使得油井产生前兆异常。特定的地质环境是油井前兆异常的基础 ,应力转化为孔隙压力是油井前兆异常的前提。油井前兆异常是正异常还是负异常 ,取决于油井所处的地质环境在孕震过程中地应力是增加还是减小 ,前兆异常幅度取决于孔隙压力的变化幅度     

前梨园地区深层致密气超压特征及成藏效应

以致密气藏为代表的非常规油气藏勘探在国内逐渐得到重视.前梨园洼陷是东濮凹陷最大的生油气洼陷,展示了极好的深层超压天然气勘探前景.在实测压力基础上,结合声波时差及地震速度计算,利用东濮凹陷丰富的测井、测试和地质资料综合分析超压分布和成因.结果表明:前梨园地区地层压力在纵向上具有典型双层结构,其中沙三中下亚段超压普遍发育.泥岩层的压力分布与砂岩储层的压力分布特征具有一定差异,泥岩欠压实所产生的增压并不显著,生烃作用尤其是大量生气为区域超压形成的主要机制.超压的存在对天然气运聚成藏产生重要的影响.超压通过对成岩作用的影响,改善了深部砂岩储层物性从而提高储集性能.相同深度和储集条件下,油气层压力越高,相应含油气饱和度增高.加强超压相关研究对于本区深层致密砂岩气藏勘探意义重大.     

东海陆架盆地雁荡低凸起综合地球物理解释及其成因探讨

通过对东海陆架盆地西部地震和重磁资料的综合地球物理解释,对雁荡低凸起展布形态进行了细致刻画,凸起呈NE方向不连续展布于瓯江凹陷和闽江凹陷之间,长约170 km、宽约15~50 km.地震资料揭示雁荡低凸起上广泛发育了侏罗纪与白垩纪地层,厚度约为500~1500 m,展布面积约5000 km²,局部缺失中生界地层.凸起两侧中生代盆地结构差异明显,西侧瓯江凹陷为典型的断陷盆地,东断西超、断裂发育,半地堑、掀斜断块等中生界构造样式发育;东侧闽江凹陷为坳陷型盆地,断裂、火成岩不发育,挤压背斜、断背斜、反转构造等中生界构造样式发育.自由空间重力异常图与剩余重力异常图上,凸起表现为一系列NE向团块状重力高值区,而磁力异常ΔT图上则表现为深部磁场强度低的特征,火成岩影响部位可见磁力高值异常.综合凸起及邻域重磁震、莫霍面深度等地质地球物理资料,认为雁荡低凸起为一元古界组成的古隆起,区别于东部的台北低凸起.同时,结合区域构造演化及沉积特征,推测侏罗纪时期雁荡低凸起与浙闽隆起区可能连为一体,晚白垩世近东西向伸展作用下浙闽隆起发生裂陷进而形成了雁荡低凸起.     

非常规储层异常压力测井预测方法及应用

超压在含油气盆地中普遍存在,异常压力的预测是油气探勘开发中的重要研究内容.本文基于测井预测异常压力的方法,对准噶尔盆地致密油、松辽盆地致密气、川南五峰—龙马溪组页岩气的超压特征进行了研究,探讨了该方法在非常规油气勘探中的运用.研究表明,莫索湾地区三工河组致密储层平均压力为47.52 MPa,压力系数平均为1.3,八道湾组平均压力为62.5 MPa,压力系数平均为1.4.德惠断陷从营城组顶部,地层表现出超压的特征,压力系数从1.32～1.7,具有明显的高压-超高压特征,且随着深度的增加,地层压力与静水压力的差值越大.川南五峰—龙马溪组页岩压力系数1.22～1.61,平均值为1.44,具有超压的特征.超压为致密储层保留了大量原生孔隙,压力系数可以作为非常规油气有利区预测、储层评价的标准.     

北京五里营井流体前兆观测到的两次异常及讨论

分析了延庆五里营井汶川M8.0地震和玉树M7.1地震数字化流体前兆观测资料,对比研究了五里营井流体在2次强震中的响应差异.结果显示,流体异常响应灵敏度与地震震级和观测点震中距有一定关系,地震震级越大,观测点距离震中越近,流体异常响应越灵敏.2次大震前流体前兆都观测到氦气释放活动最先出现异常反应,其释放强度与震级有关,震...