琼东南盆地深水区中央坳陷带异常压力分布特征

异常地层压力是现今琼东南盆地深水区油气勘探面临的一个重要地质问题。运用最新构建的基于孔隙性岩石静力平衡方程的地层压力预测模型,确定了中央坳陷带异常地层压力分布特征,并分析了不同凹陷超压发育特征存在差异的原因。研究表明:(1)中央坳陷带单井压力剖面存在常压型、单段超压型、超压囊型和旋回超压型4种类型;(2)超压顶界面埋深从陆架向深海、从西向东逐渐增大;(3)纵向上,从浅水区到深水区、由西向东超压跨越层位逐渐增多,从浅层到深层超压强度逐渐增大,但乐东、宝岛和北礁凹陷具有"双层式"超压结构;平面上,以乐东、陵水、松南和宝岛4个凹陷为强超压中心,超压强度向南北两侧(低)凸起逐渐降低。总体上中央坳陷带超压分布具有一定规律性,但是不同凹陷间超压分布特征又具有差异性。这种差异主要受到晚期快速沉降速率、泥岩发育特征、烃源岩成熟度和断裂发育特征等因素的影响。     

酒泉盆地营尔凹陷异常高压形成机理

酒泉盆地营尔凹陷下白垩统砂泥岩普遍发育超压。通过对地层压实特征、黏土矿物转化及有机质演化特征的分析,揭示了凹陷超压形成的机理。结果表明:①营尔凹陷纵向上发育常压带、浅层超压带、过渡带和深层超压带4个压力带,超压带内具有明显的泥岩密度降低、电阻率减小和声波时差增大的欠压实特征,表明不均衡压实作用是形成该区超压的主要原因;②凹陷内发育3个蒙脱石向伊利石转化带,第一迅速转化带对应于浅层超压带,第二迅速转化带对应于深层超压带,反映黏土矿物转化与凹陷超压有一定的联系;③深层有机质演化程度较高(镜质体反射率Ro>0.6%),与浅层超压带相比,生烃作用对深层超压带的超压贡献更大。由此认为,营尔凹陷的下白垩统地层超压是不均衡压实作用、黏土矿物脱水作用和生烃作用共同影响的结果,并且隆起带和洼陷带的成因机理有所差异。     

低勘探程度区域压力分布预测及超压形成机制:以东海盆地西湖凹陷为例

基于地震速度谱资料,结合实测钻井压力、测井数据分析结果,从单井-剖面-平面系统预测了东海陆架盆地西湖凹陷的压力分布。研究结果表明:西湖凹陷储层呈现两套压力系统,分别为正常压力系统和超压系统,超压系统主要发育于花港组和平湖组内,层位上由西至东逐渐变新。泥岩亦表现为浅部常压、深部超压,不同的区带有所差异。西湖凹陷超压顶界面分布受深度控制不显著,主要受层位控制,超压顶界面通常位于花港组下段以及平湖组上段。西湖凹陷关键界面超压带覆盖范围、连续性总体较好,且具一定的区域展布方向,在规模较大断层具较明显的差异性。断层对压力的积累起着一定输导、分割和破坏作用。不均衡压实作用和生烃作用是西湖凹陷超压形成的主要机制,但在不同的区带存在较大差异。     

莺歌海盆地LD区块地层超压对泥岩成岩作用的影响及其地质意义

在综合前人研究基础上,应用X衍射、薄片鉴定、热解分析、生物标志化合物研究等技术,并与邻区的常压环境下的相关特征进行了对比,深入分析了莺歌海盆地LD区块地层超压的分布状况及其对黏土矿物转化和有机质热演化的影响。结果表明,1研究区内,超压顶界面深度从盆地中心向边缘逐渐变深;2研究区内,超压顶界面之上,随埋深和地温的增大,蒙脱石、伊蒙混层中蒙脱石和高岭石的含量逐渐降低,而伊利石和绿泥石含量逐渐增加,但超压顶界面附近及往下时,黏土矿物各组分的含量几乎不再减少,受到了地层超压作用的抑制;3Pr/nC17和Ph/nC18随深度增大而降低,但在强超压顶界面以下,变化趋势发生逆转,出现微弱增大的趋势,超压顶界面以下的实测Ro值即有机质的成熟度也出现了明显的低异常。地层超压通过抑制黏土矿物转化,间接减弱了储层的胶结作用,有利于深层优质储层的形成。研究区地层超压抑制了有机质的热演化,地层超压对生烃的抑制作用扩大了研究区有效源岩的层位和体积,并使主力源岩的生、排烃期后移,从而有利于油气的晚期快速聚集成藏。     

莺歌海盆地地层压力演化特征及其与天然气运聚成藏的关系

钻井资料显示莺歌海盆地现今存在超压,纵向上由浅至深可划分为常压带、过渡带和超压带。利用测井声波时差和地震速度资料,按等效深度法计算了莺歌海盆地大量排气期(1.9 Ma)和现今超压值,并恢复了单井超压的演化。结果表明,地层超压平面上是以乐东区为中心向北向东递减的,临高隆起带和莺东斜坡带大部分为常压,单井上超压演化是逐渐增大的。这一结果与不同地区地质历史上沉降中心和沉积环境密切相关。莺歌海盆地超压的存在使天然气在剩余压力的作用下垂向运移。天然气藏均分布在乐东和东方地区黄流组顶底压差大、莺歌海组盖层超压封闭能力强的地区。靠近底辟区、且同时满足上述2个条件的储层更有利于天然气成藏。     

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.      

东濮凹陷北部沙三段古压力恢复及油气运聚动力构成

综合应用流体包裹体法和盆地模拟法, 恢复了东濮凹陷北部沙三段古压力, 并分析了成藏期油气运聚动力构成。研究结果表明, 沙三段超压分布受构造格局、沉降中心、生烃中心控制明显, 超压幅度表现为洼陷区大、中央隆起带次之、西部斜坡带最小, 受盐岩层发育影响, 濮卫-文留地区盐岩下部层系表现为压力系数高值区。成藏期超压和浮力是研究区沙三段油气运聚的主要动力, 压力过渡带和正常压力带是油气的主要聚集场所。研究区主要存在超压驱动、超压-浮力联合驱动和浮力驱动等3种类型的驱动机制, 其中斜坡带和洼陷带等超压带主要为超压驱动, 部分中央隆起带上的压力过渡带为超压-浮力联合驱动, 西部斜坡带和部分中央隆起带等正常压力带主要为浮力驱动。      

超压盆地油气垂向运移高度研究

在超压盆地中,当断层活动断开超压烃源岩时,油气会沿断层面发生涌流式垂向运移,这一瞬态涌流过程为油气大规模运聚成藏提供了重要的油气来源。然而,对于油气沿断层垂向运移距离问题的研究,停留在定性分析阶段,较少考虑到断层开启时造成的泄压作用,也很少区分地层水和油气运移距离的差异。本文认为,油气顺断层向上运移的距离主要由源岩超压带内超压幅度决定,油气垂向运移理论高度可由超压幅度折算,因而超压幅度越大,油气垂向运移距离越远,油气上涌顶界面埋深越浅。油气初次上涌的起始位置不是地表面,而是有效烃源岩顶面。另外,由于油气的大量上涌,超压带快速泄压,大部分油气上涌实际距离不能达到理论上涌的最大距离。同时,考虑到沿断层运移时受到阻力作用,油气实际上垂向运移高度远远小于理论运移高度。     

川西坳陷北部断褶带中二叠统异常流体压力分布特征及成因分析

含油气盆地中温压场的研究是探明油气成藏机理的核心问题,特别是古压力的恢复对研究油气的运移、聚集甚至储层的成岩、烃类的生成都起着至关重要的作用。文中以现今地层压力为约束,应用盆地模拟法恢复了川西北断褶带中二叠统的压力演化过程,并利用构造挤压应力模型定量分析超压主控因素。恢复结果显示,川西北中二叠统则发育两期超压,特别是侏罗纪—早白垩世末,受构造挤压应力作用超压快速累积,且不同构造单元受挤压应力的影响差别较大。近造山带发育弱超压,晚白垩世之后恢复至常压;远离造山带的褶皱带和前渊带则发育超压—强超压,且受侧向挤压应力的影响,构造抬升后仍然保持超压—强超压的状态。      

东濮凹陷白庙地区古近系超压成因机理

综合超压成因机理的各种分析方法,从压实不均衡、生烃作用两方面对白庙地区的超压成因机理进行了系统的分析.研究结果表明,泥岩声波时差曲线表现为两段式线性演化,其拐点深度为3 100 m左右.一方面,白庙地区实测超压顶界面深度约为2 800～3 050m,说明是压实不均衡作用导致了该区超压的形成;另一方面,超压顶界面埋深与生烃高峰深度表现出良好的一致性,在3 050 m深度其镜质体反射率R0值为1.0%,说明生烃作用对白庙地区超压的发育亦具有一定的贡献,由此认为,压实不均衡和生烃增压作用是白庙地区超压发育的主要机理.     

新疆库车坳陷克拉苏构造带异常高压及其成藏效应

异常高压在新疆库车坳陷克拉苏构造带是十分普遍的地质现象 ,它具有地层压力大、压力系数高、异常高压带上方广泛发育巨厚的塑性盐岩和膏泥岩封隔层以及异常高压体内的压力变化不规则的特征。克拉苏构造带的异常高压是由构造抬升和挤压引起的 ,明显具有压力封存箱的特征 ,对该地区油气藏的形成和保存起到十分重要的作用。由于异常高压和断层的影响 ,在克拉苏构造带上形成了上第三系它源、开放的静水压力油藏和白垩系—下第三系它源、半封闭的异常高压气藏两种油气成藏模式     

库车油气系统北带中、新生界主要储层孔隙流体超压成因探讨

库车油气系统北带在第三系盐－膏质区域盖层之下已经发现了6个孔隙流体超压的大小、中型气田,其主要产层的压力系数多在1．8－2．0之间。通过对他们的地质特征,分布特点和地应力环境分析,及与系统南带各油气田和北带第三系盐－膏质区域盖层之上油田对比研究认为：在第三系盐－膏质区域盖层之下封闭体系中高速充填－强烈压实和剧烈构造挤压是克拉2等气田孔隙流体超压的根本原因;由二诱发的深部岩系中（包括气源岩在内）更高的超压流体不断注入是主要储层超压生成的物理机制;生烃过程中产生的相变膨胀压力、构造挤压引发的抬升也会对气层超压的形成有一定的影响。     

莺歌海盆地流体垂向输导体系及其对天然气成藏控制作用

垂向输导体系主控下的热流体活动是莺歌海盆地重要的地质特征之一, 决定了盆内独特的油气成藏过程.依据地震剖面综合解释、三维地震属性提取和岩石薄片观察, 分析了流体垂向输导体系的构成要素, 并利用PetroMod v11进行2D盆地数值模拟, 定量化计算了自源超压和传导超压的大小, 获得以下主要认识: (1)底辟伴生断裂和水力破裂是东方区最主要的2种垂向输导要素, 且在垂向上存在分异性, 深部流体输导以水力破裂为主, 浅层输导以底辟伴生断裂为主; (2)流体的垂向输导刺穿了超压封存箱并导致自源超压面在盆地中央抬升近2 000 m, 现今盆地东方区3 000 m左右黄流组油气藏中剩余压力的90%来自传导型超压; (3)盆内存在2个有利天然气聚集带: 箱顶传导常压带和箱内自源-传导超压带, 其中后者天然气藏受水力破裂输导控制, 具有流体输导高效且距离烃源灶近的优势, 是盆地内最有勘探潜力的天然气聚集带.      

琼东南盆地超压系统泄压带: 可能的天然气聚集场所

泄压带是超压系统内部流体向外运移的通道和有利的油气聚集场所, 对水溶相天然气析离成藏更有着重要意义.本文综合应用速度谱、测井、钻井和地层测试等资料预测了琼东南盆地超压系统的分布, 将其划分为3种结构类型; 结合粘土分析等资料识别出了4种类型的泄压带, 并讨论了泄压带的分布与可能的天然气聚集区带.琼东南盆地中央坳陷带整体发育一个超压系统, 其分布格局主要受陆坡带的形成和莺歌海盆地超压传递的影响, 陆坡区的超压明显强于非陆坡区, 西部的超压整体强于东部并在浅部呈现自西向东传递的趋势.泄压带内的天然气成藏主要取决于压力、温度和溶解气量, 需满足溶解气量足够多和溶解度变化量足够大, 相对而言, Ⅱ型泄压带成藏条件最优, 既有断裂沟通深部水溶气和浅部储层, 又有温压条件的显著变化, 因而流体运移最活跃.Ⅲ型泄压带次之, 但分布最广, 该类型最有利部位分布在陵水低凸起和宝岛凹陷北坡.      

Characteristics of overpressure distribution and its implication for hydrocarbon exploration in the Qiongdongnan Basin

The Qiongdongnan Basin is a strongly overpressured basin with the maximum pressure coefficient over 2.2. Two types of vertical overpressure configuration can be identified by electronic logs and mud pressure, based on the calibration with the test pressure. The first is a double overpressure configuration, in which the middle low overpressure zone divides the entire overpressure zone into two zones. The double overpressure configuration lies primarily in the western part of the basin. The second is a single overpressure configuration, in which overpressure increases with depth. The single overpressure configuration lies primarily in the eastern part of the basin. Distribution maps of the overpressure top and overpressure horizons show three important characteristics: (1) The distribution of the pressure coefficient is not uniform. There are many low overpressure zones against a background of high overpressure. (2) The pressure coefficient in the western area is greater than in the eastern area. The maximum pressure coefficient in the western area is greater than 2.2. (3) There is a low overpressure interval between the high overpressure zones in the western area. Based on the overpressure distribution, some important implications for hydrocarbon exploration can be drawn. In the Qiongdongnan Basin, it has been shown that normal pressure zones are favorable for hydrocarbon accumulation, and strongly overpressured zones (pressure coefficient greater than 1.8) are unfavorable for hydrocarbon accumulation. Accordingly, the NW low overpressure belt around wells R, Q and S should be beneficial for hydrocarbon accumulations, and should be considered as the next exploration play in the Qiongdongnan Basin. Theoretical hydrofracture calculation and interpretation of the sand injectites indicate the presence of widespread hydrofractures in the basin. Comparison between the sealing capacities of the double overpressure and single overpressure configurations shows that the former is superior for hydrocarbon accumulation and preservation. Because of the strong sealing capacity provided by the displacement pressure and pore pressure difference between the seal rock and reservoir in the double overpressure configuration zone, hydrocarbons barely penetrate the seal rock in the middle low overpressure zone. Therefore, the exploration interval should be within and below the middle low overpressure zone in the western basin.     

异常压力与油气分布

随着油气勘探活动的不断加深，国内外相继发现了许多异常高压油气田。据不完全统计，全世界已发现超压盆地１８０多个，其中１６０多个为富含油气盆地。异常高压油气田约占全球油气田３０％左右，因此，对异常压力的研究，具有举足轻重的意义。本文介绍了异常地层压力的概念、特征及分类；详细论述了异常压力的成因，即烃类生成作用、欠压实作用、液态烃类的裂解作用、粘土矿物的后生成岩作用、构造作用、温度变化等；系统阐述了世界典型含油气盆地的超压形成机制、超压体系中油气初次运移机理以及超压与油气分布关系；并在此基础上，归纳总结出了五种超压油气藏成藏模式，即：（１）位于超压体系中的低渗超压油气藏；（２）位于超压层系中，以礁灰岩（或浊积砂岩）为储层的高压油气藏；（３）位于超压带上倾方向，以退覆三角洲平原和分流河道砂岩为储层的常压或过渡带超压油气藏；（４）位于超压带上、下部的超压油气藏；（５）位于远离超压体系的泄压区常压油气藏，本文对指导、加深新老油气区勘探具有实际应用价值。     

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。     

莺歌海盆地天然气运聚成藏条件与分布富集规律

油气勘探实践表明莺歌海盆地的天然气形成、分布及保存均与底辟区超压体系密切相关。文章根据地震、测井及地质资料与钻探成果，系统地分析总结了莺歌海盆地天然气生成、运聚及富集成藏特征。研究表明，莺歌海盆地天然气分布往往具有浅层气田沿中央泥底辟带分布、中深层岩性气藏分布于底辟构造翼部的特征，且具有"流体超压驱动、底辟裂缝输导、重力流扇体储集、高压泥岩封盖、天然气幕式脱溶成藏"的运聚成藏及富集规律。      

渤南洼陷超压系统划分及结构特征

沾化凹陷的渤南洼陷为富油洼陷, 实测超压出现在沙三、四段, 埋深为2 300~4 200 m。综合大量的地压测试、测井和地质资料, 研究了现今超压分布和超压的测井及地震响应, 对单井、剖面超压发育特征和影响超压结构的地质要素进行了深入分析。超压带内泥岩声波时差偏离正常趋势线, 而泥岩密度没有明显偏低的响应。研究表明:渤南洼陷存在3个超压系统, 上超压系统为浅层沙一段发育的弱超压, 沙三段中下部的强超压构成中超压系统的主体, 下超压系统位于沙四段中;砂质质量分数大于20%的沙二段为常压。超压源层、低渗封隔层和断裂构造带3类地质要素控制着超压幅度和超压结构。泥质源岩产生的多相流体是形成超压系统的物质基础;沙一段压实泥岩、沙三中亚段的互层致密砂岩和泥岩、沙四上亚段的膏盐层作为压力系统封隔层, 对超压系统的形成和分布起到控制作用;断裂具有泄压和封堵双重性, 对地层压力和油气层横向分布具有重要影响。利用地震层速度计算得到了渤南洼陷现今大规模超压系统分布特征的整体认识。