渤海湾盆地济阳坳陷异常高压特征分析

压力的形成和演化受控于地质条件,渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷与沾化凹陷在凹陷形成演化与异常高压纵向分布特征、主体分布层位和形成机制等4个方面具有相似性,其压力形成和演化也应具有相似特征.渤南洼陷是济阳坳陷沾化凹陷中的一个典型异常高压洼陷,压力场演化定量研究分析表明,渤南洼陷超压形成时代较晚,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.综合分析认为整个济阳坳陷异常高压具有晚期形成的特征.     

沾化凹陷沙河街组异常高压分布及形成机制探讨

利用数值盆地模拟方法 ,应用部分井内实测的地层压力作为标定 ,模拟计算了沾化凹陷沙河街组地层压力及剩余压力的分布特征及演化过程。研究表明 :沾化凹陷的超压异常主要出现在沙三段下亚段和沙一段 ,主要分布于洼陷区及斜坡带 ,盆地边缘为常压。泥岩不平衡的压实作用、有机质生烃是该区异常高压形成的主要机制 ,断层的分布及其活动对异常高压也有重要的影响     

东营凹陷压力系统与油气成藏

东营凹陷作为中国东部最为典型的陆相富油断陷盆地之一,油气成藏具有油藏类型多样性、油气分布不均衡性、有序性、成藏环境差异性的特点。 研究表明,东营凹陷古近系普遍存在异常高压。 根据地层压力的纵横向分布特征将东营凹陷划分为深部超压系统、中部的过渡压力系统、浅部的常压系统。 通过不同压力系统下油藏特征差异性的分析,建立了不同压力系统下的油气成藏模式,明确了压力结构的差异性决定油藏类型和分布的有序性。     

断陷湖盆超压分布特征及其与油气成藏的关系

渤海湾盆地沾化凹陷古近系的超压在渤南洼陷和五号桩洼陷的沙三段中—下亚段大套泥岩和沙四段灰色膏盐岩段中分布,但在不同层位超压分布略有差别;常压—低压系统发育于上部层段,剖面上形成二元结构.从埋深上看,2 500 m以上地层基本为常压或低压,2 500 m以下地层开始出现较明显的压力异常.沾化凹陷超压系统对应主力烃源岩系沙三中、下亚段及沙四上亚段,生烃作用是超压的重要成因,但超压对生烃的抑制作用不明显.超压体系构成了准封闭的超压封存箱型自源油气成藏动力学系统,同时也通过幕式排放为浅层的新近系及古近系的沙三段上亚段—东营组常压开放性它源油气成藏动力学系统提供油源及成藏动力.断裂是超压体系泻压的重要渠道,也是油气幕式排放的主要途径,与断裂沟通的砂岩体及背斜构造是有利的勘探目标,超压泥岩体周围的透镜状砂体是潜在的目标.     

东营凹陷超压结构及控制因素

东营凹陷超压现象非常普遍,压力结构复杂,在不同深度、不同层系、不同构造带超压结构具有明显差异性。通过对东营凹陷实测地层压力、泥岩测井声波时差响应特征、地震速度谱超压特征的研究,详细地剖析了东营凹陷超压结构的差异性及其控制因素。东营凹陷超压结构明显具有分带性特点,纵向上超压主要发育在2200~4500m范围内,超压的主体主要发育在沙三段—沙四段;平面上超压主要发育在利津、牛庄、博兴、民丰4个洼陷,其中利津洼陷超压幅度最大,民丰洼陷、牛庄洼陷次之,博兴洼陷最弱。超压结构差异性与构造格局、烃源岩发育演化程度以及断裂活动密切相关,凸洼相间的构造格局控制了压力场空间变化,烃源岩分布及热演化程度控制了超压的分布和幅度,长期、继承性大断层控制了超压体系的边界。     

辽西低凸起及辽中凹陷压力场特征与油气分布关系

辽西低凸起及辽中凹陷古近系广泛发育超压,异常高压主要分布在东营组二段下部至沙河街组一段和沙河街组三段。主力烃源岩生成的油气,在超压的强动力驱动下,沿断层、砂体、不整合面等输导体系侧向传递到辽西低凸起及凹陷两侧斜坡带等有利圈闭中聚集成藏。天然气藏主要分布于异常高压带的内部,油藏主要分布于异常高压带内部或异常高压带边缘(常压带或过渡压力带),少数岩性油气藏或封闭条件优越的凝析气藏位于超压区内,若油气藏上覆有压力和泥岩的双重封堵,则油气聚集量明显加大。     

东营凹陷古近系烃源岩超压特征及分布规律

统计分析1307口探井实测压力系数和83l口探井使用的钻井液密度数据，发现东营凹陷古近系沙三段、沙四段普遍存在异常超压，超压(压力系数1．1-1．5)主要出现在2100-3500m深度，强超压(压力系数大于1．5)主要出现在2800-3500m深度。东营凹陷沙三段、沙四段主力烃源岩超压平面分布具有北高南低、东高西低的总体特点，超压主要分布在洼陷带、断裂构造带和中央背斜带上。烃源岩压力系数等值线北部陡坡带比较密集，南部缓坡带相对稀疏。生油洼陷中心附近异常高压带的分布与生油洼陷基本一致，洼陷深陷区压力系数很大，向周围斜坡和构造高部位呈辐射状逐渐减小至正常，压力分布带与洼陷、边缘斜坡和构造较高部位的欠压实与压实带发育、分布规律的一致性很好。图3表l参9     

潍北凹陷孔店组异常低压分布特征及成因机制

潍北凹陷孔店组异常低压主要分布在北部洼陷带孔二段地层中。应用流体包裹体方法和盆地模拟方法恢复了古压力,发现油气充注时(孔店组末期—沙河街组早期)古压力系数为1.12-1.66,表现为超压状态。潍北凹陷孔店组压力场演化经历了"压力积累—压力释放—压力分异"3个阶段,古压力演化可分为3种模式:北部洼陷带发育"超压—低压—弱超压"压力演化模式;瓦城断阶带和灶户断鼻带发育"超压—低压—低压"压力演化模式;南部斜坡带发育"常压—低压—常压"压力演化模式。分析认为,构造抬升作用和地温降低的共同作用是潍北凹陷发育低压的基础条件,地下流体供排不平衡和浓差作用促进异常低压发育。     

济阳坳陷超压结构差异性及其控制因素

济阳坳陷作为我国东部渤海湾盆地内重要的富烃坳陷之一,内部具有复杂多样的压力环境。通过对济阳坳陷内各凹陷的实测地层压力统计、泥岩超压测井响应以及超压剖面发育特征的研究,将东营凹陷、车镇凹陷、沾化凹陷和惠民凹陷的超压系统划分为3种：单-强超压系统、复合超压系统与单-弱超压系统。单-强超压系统分布在东营凹陷与车镇凹陷,纵向上发育沙河街组三段-四段一个超压系统,超压幅度大,压力系数可达1.8以上。复合超压系统分布在沾化凹陷,纵向上发育沙一段、沙三段和沙四段3个超压带,且相互独立。单-弱超压系统分布在惠民凹陷,发育沙三段一个超压系统,超压的幅度相对较弱,压力系数不超过1.4。超压结构的差异性与烃源岩发育层系、热演化程度、压力封闭层分布以及断裂活动密切相关。烃源岩分布与演化控制了超压的形成和分布,压力封闭层控制着超压顶底界面,深大断裂控制了超压系统内外横向边界。     

平面压降梯度计算原则及其应用

超压作为油气运移的动力条件,其变化速率与油气运移方式存在一定的关系。为定量判识超压盆地中油气运移方式,建立了应用地层压降梯度分析的计算思路与方法,并以渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷为例进行了应用和探讨。以实测压力与单井预测压力为基础,对油气主要运移层系进行了压力分布特征分析,结合超压成因机制分区、沉积相变以及断层发育特征,分别对压力均匀降低区、沉积相变非均匀降低区和断层分割非均匀降低区采用不同的压降梯度计算思路进行计算。渤南洼陷深洼带的压降梯度最高,其次为断阶带、陡坡带以及缓坡带,且垂向连通的断层附近压降梯度较高,定量地解释了在超压控制下油气运移方式的变化特征,从而有效判识油气优势富集的位置。     

济阳坳陷地温-地压场特征及其石油地质意义

总结济阳坳陷各凹陷地温场和地压场的平面和剖面特征以及二者的耦合特征，分析不同的地温—地压场特征与油气分布的关系。认为东营凹陷和沾化凹陷具有超压型复式温度—压力系统特征，惠民凹陷具有低压型复式温度—压力系统特征。不同的温度—压力系统使得油气藏在各凹陷的形成与分布特征也不同。图5参14     

断陷盆地层序格架中岩性地层油气藏分布特征

运用层序地层学原理,对渤海湾盆地东营、沾化、南堡和西部凹陷的岩性及地层油气藏在层序地层格架中的分布特征进行了分析.结果表明,层序界面控制了地层油气藏的发育,主裂陷幕三级层序湖扩展域优质烃源岩控制岩性油气藏发育的层段,盆缘沟谷和构造坡折带控制的层序低位域和高位域砂体是岩性油藏的主要储集体,该砂体发育带与湖扩展域优质烃源岩的有效配置部位就是岩性油气藏的富集带.高异常流体压力封存箱保留了原生孔隙,有机酸产生了次生孔隙,流体压裂、幕式排烃以及高异常流体压力有利于克服储层毛细管阻力,这些特性使得有高异常流体压力封存箱发育的受坡折带控制的岩性油气藏富集、高产.     

渤海湾盆地东营凹陷异常压力分布和演化特征及与油气成藏关系

运用数值模拟方法对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷新生界地层异常压力的分布和演化特征进行研究,结果表明,古近系沙河街组三段和四段地层中广泛发育异常压力,且以超压为主。自沙河街组沉积以来,超压系统开始发育;东营组沉积末期,超压系统逐渐增大。渐新世末喜山运动II幕时期,地层抬升剥蚀,发育负压系统;中新统馆陶组沉积时期,超压系统再次迅速增大;直至明化镇组—第四系沉积时期达到最大范围和最高值。现今凹陷2 200 m以上地层基本为常压,2 200 m以下开始出现明显压力异常。沙河街组高沉积速率导致的欠压实,引发了该时期超压系统的形成,而粘土矿物脱水和烃类大量生成造成了晚期超压系统的发育。结合油气成藏期次研究表明,东营组末期、馆陶组末期及明化镇组—第四系沉积时期,超压系统与凹陷的3期成藏期次具有很好的匹配关系,暗示生烃作用是超压的重要成因,超压又是油气运移的良好动力。     

济阳坳陷古近系超高压成因探讨

分析了济阳坳陷古近系压力场分布特征,并用地化分析数据和地层压力及油气显示等相关资料分析了地层超压与含油气性的关系:济阳坳陷地层超压可分为"自源超压"和"它源超压"2种类型。烃源岩残留烃演化与地层自源超压演化具有较好的对应关系;几乎所有的超压储集层均具有一定的油气显示;深洼陷带油气藏剩余压力与油气充注程度总体上具有正相关关系。研究表明,济阳坳陷地层超压主要是来自于烃源岩的高压含烃流体注入储集层后形成异常高压。根据渗流理论分析、运移模拟实验和地层原油黏度变化特点,分析了液态烃生成的间接增压作用。     

东营凹陷下第三系地层异常高压体系及其石油地质意义

地层流体压力异常是含油气盆地存在的一个普遍现象。选用丰富的声波测井资料,根据等效深度法首次计算了东营凹陷下第三系地层异常压力和剩余压力值,分析了异常高压体系的发育特征及其对油气的控制作用。研究表明：高压体系的发育与欠压实、蒙脱石向伊利石转化以及油气的生成有关。异常高压是油气运移、聚集的主要动力,异常高压体系产生的流体压裂、幕式排烃作用对油气的运移聚集十分有利。油气主要分布在高压体系中的相对低压区。东营凹陷中央隆起带的塑性拱张构造是异常高压体系的泄压区,也是油气聚集的最有利区,其较深层位（Ｅｓ３中下─Ｅｓ４上）是今后油气勘探的有利目标。     

东营凹陷沙四下亚段超压环境与油气成藏

断陷盆地盐湖相地层发育超压系统,在东营凹陷超压对沙四下亚段盐湖相烃源岩生烃的抑制作用和延缓现象不明显,但对于沙四上亚段和沙三段湖相烃源岩有机质生烃具有明显的抑制作用;超压环境有利于烃类转化,使得凝析气成藏所需要的储层物性下限值降低;超压环境有利于砂岩储层保留原生孔隙,超压流体溶蚀作用产生溶蚀孔隙,富含硅质或钙质的砂泥岩和碳酸盐岩在超压环境形成裂缝,大大改善储层储集性;超压还控制了油气运移和聚集作用;东营凹陷北部陡坡带是沙四下亚段盐湖相地层油气成藏和分布的主要区带。     

利用东营凹陷典型剖面分析地层压力演化与油气成藏关系

运用盆地模拟方法对东营凹陷新生界地层异常压力演化特征进行分析,并结合油气成藏期次分 析对异常压力演化与油气藏分布进行了研究。模拟结果显示：东营凹陷古近系沙四上亚段（Es₄^上）和沙三 下亚段（Es₃^下）烃源岩地层中普遍发育异常压力,并以超压为主;异常压力演化具有波动性,总体上经历了 早期形成、中期下降调整、晚期再次增大3 个阶段,分别对应沙河街组-东营组沉积期、沉积间断构造抬 升期和馆陶组-第四纪沉积期。通过超压演化与油气成藏期次分析发现,现今处于超压环境中的油藏,在 成藏过程中未必处于超压环境。早期形成的异常压力为Es₄^上和Es₃^下部分烃源岩中油气向邻近的圈闭运 移聚集提供了充足的成藏动力,并有利于油气藏的保存。     

渤海湾盆地南堡凹陷异常压力系统及其形成机理

渤海湾盆地南堡凹陷异常压力现象普遍发育,但对于凹陷中不同构造带异常压力的刻画与成因机制的探讨却较为薄弱。利用357口井1 354个钻杆测试数据（DST）和重复地层压力测试数据（RFT）,测井曲线资料等,详细刻画了不同构造带的压力结构特征。研究表明：南堡凹陷地层压力系统纵向上可划分为3个带,浅部常压带（<1 800 m）、中部过渡带（1 800~2 400 m）和深部异常高压带（>2 400 m）。沙三段发育大规模异常高压,压力系数最高达1.9,超压带顶界面深度约为2 400 m;老爷庙构造带中、浅层发育低幅度超压带,压力系数约为1.2;滩海地区东一段和东二段局部发育异常低压。利用数值模拟技术和垂直有效应力-声波时差判别图版等方法,并结合烃源岩生排烃过程综合分析等,深入探讨了南堡凹陷不同异常压力系统的形成机理,研究认为：①深部沙三段的大规模超压主要来源于东营时期的泥岩不均衡压实作用,生烃作用也有一定贡献,但相对前者贡献较小;②明化镇时期,生烃作用是最主要的增压机制,而欠压实作用贡献则相对有限;③中浅层低幅超压带来源于深部超压的“传导”,开启的断裂带为其传递通道;④东营末期的区域抬升剥蚀作用引起岩石骨架孔隙回弹和流体收缩,是形成本区异常低压的主要原因。