准噶尔盆地西北缘现今水动力分布特点

准噶尔盆地西北缘包括西部隆起和玛湖凹陷的西侧,构造比较复杂。通过流体物理化学特征参数、储层实测压力、压实和泥岩超压、流体势分布等多个方面的资料,研究了准噶尔盆地西北缘水动力场的发育特点。不同层系的流体物理、化学特征显示了各自不同的水动力分布特点,识别出重力水流较强、深浅层水交替频繁的地区:石炭系为红山嘴乌尔禾一带;二叠系为克拉玛依和夏 40井附近;三叠系为克 114井、风1井及乌尔禾处;侏罗系则为白碱滩百口泉。从砂岩实测压力看,侏罗系和石炭系基本保持静水压力,三叠系和二叠系在一定深度下则会出现一定幅度的超压,平面上,玛北、夏子街等地超压发育。利用压实曲线计算出泥岩的异常压力,超压的起始深度为1800～2300m,对应的层位差别大,厚层泥岩的欠压实对压力的贡献较大。根据二叠系和三叠系水头分布,认为现今水动力场主要表现为压实流,在盆地边缘的一些构造高点或断裂处,则发育一定程度的重力流或大气水流。     

准东阜康断裂带—北三台地区异常高压形成机理

前人认为准噶尔盆地南缘阜康断裂带—北三台地区的异常高压形成机制主要与泥岩压实作用和黏土矿物膨胀作用有关,通过对研究区地层异常高压形成原因的分析,结合构造活动和异常高压分布特征,认为持续不断的水平挤压作用造成北三台地区五梁山断层南斜坡区形成压力封存箱,沿断裂持续不断的高压流体供给和异常压力封存箱是该区异常高压形成的主要成因。     

准噶尔盆地玛湖凹陷异常高压分布和形成机理

准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系及其以下中—深部地层异常高压发育,为分析其形成机理,利用实测地层压力、声波时差和地震等资料,结合沉积和构造背景,借助单井压实曲线分析、单井地层压力预测和盆地模拟技术,研究了玛湖凹陷地层压力的分布特征、成因机理和保存条件。研究表明,玛湖凹陷不同地区超压顶面出现的层位不同,凹陷西北部侏罗系及以上地层多未出现超压,凹陷东南部和达巴松凸起地区侏罗系已经开始出现超压;异常高压的主要成因是快速沉积欠压实作用,生烃增压作用贡献小,凹陷边缘断裂带附近异常高压形成的主要因素是断裂活动引起的他源超高压;三叠纪至今剩余压力演化可以分为4个阶段:无剩余压力段、剩余压力缓慢增加段、剩余压力快速增加段和剩余压力缓慢递减段;玛湖凹陷独特的构造和沉积演化,具备了异常高压流体封存箱的顶板、底板和边板条件,异常高压得以保存至今。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区上古生界异常压力特征及形成机理

在砂岩实测压力的基础上,分析得出鄂尔多斯盆地杭锦旗地区现今异常压力的分布特征,即以泊尔江海子断裂为界,从南到北压力系数依次降低。包裹体结合泥岩压实曲线研究认为,该区早白垩世气藏存在异常高压,欠压实和构造挤压作用是其形成的主要因素:在断裂带以南欠压实起主要作用,在断裂带构造挤压起主要作用,在断裂带以北两者作用相当。由于侧向遮挡条件不好天然气散失作用是异常低压形成的主要原因。     

舞阳凹陷压力特征与成因机理探讨

针对舞阳陆相盐湖凹陷特定的盐泥互层地层结构和盐岩封隔层的特殊性。从凹陷内异常流体压力的分布特征出发，探讨其形成的主要机理，浅部异常压力体系成因与快速沉降造成不均衡压实和构造挤压引起的压应力增加有关，中部则主要盐岩封闭性使泥岩中的流体在沉降过程中不能排泄出而在欠压实泥岩中形成的压力应的增加有关。深部主要与凹陷快速沉降、水热增压和有机物转化成烃综合作用有关。     

通南巴构造带异常高压气藏成因

通南巴构造带河坝场构造嘉二段、飞三段储层的压力系数多在2.0以上,为异常高压储层,异常高压主要分布在雷口坡组和嘉陵江组巨厚的膏盐岩盖层之下,封闭性能良好;断层对异常高压的分布有控制作用。由超压流体的垂向疏导作用引起的他源型超压是储层超压生成的主要机制;构造挤压产生的超压对异常压力的形成有重要贡献。生烃过程中产生的相变膨胀压力,对气层超压的形成有一定的影响,构造抬升倾向形成异常低压而不是异常高压。     

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     

莺歌海盆地斜坡带全井段孔隙压力预测方法

为探索多源多机制孔隙压力预测方法,精准预测莺歌海盆地斜坡带全井段的孔隙压力,综合考虑区域沉积构造演化过程、测井数据的响应特征,明确了各层段异常高压成因;针对常规高压机制地层,优选了不同层段的孔隙压力预测模型;对复杂成因地层开展了孔隙压力精确预测新方法的研究。研究表明,莺一段—莺二段上部层段异常高压成因为 “欠压实作用”,可使用Eaton法预测孔隙压力;莺二段下部层段异常高压成因为 “欠压实作用为主、流体膨胀为辅”,可利用Bowers加载法预测孔隙压力;黄一段异常高压成因为 “流体膨胀为主、欠压实作用为辅”,可使用Bowers卸载法预测孔隙压力;黄二段异常高压成因复杂,为“超压传递+流体膨胀为主、欠压实作用为辅”的组合模式,针对此特殊成因,提出了多变量孔隙压力预测新模型。将预测结果与实测孔隙压力数据进行了对比,全井段预测精度达97%,能满足工程需求。研究结果可为莺歌海盆地斜坡带钻井设计和施工提供依据和指导。     

强挤压型盆地最大埋深期泥岩压实重建及其油气地质意义——以库车前陆盆地为例

最大埋深期泥岩压实研究是超压成因判别、地层压力预测、剥蚀厚度恢复及油气运聚研究的基础。强挤压型盆地后期经历的强挤压和强剥蚀强烈地改造了最大埋深期泥岩压实规律,重建最大埋深期泥岩压实对于认识和预测超压气藏的形成具有重要的意义。为了揭示最大埋深期泥岩的压实规律,以典型强挤压型盆地——库车前陆盆地为例,根据库车前陆盆地内克拉苏冲断带和南部斜坡带新近系物源相同、泥岩类型相似以及构造变形强弱不同的典型地质特征,重建强挤压型盆地最大埋深期泥岩压实模型,恢复强挤压区克拉苏冲断带最大埋深期泥岩压实过程,并探讨泥岩压实重建对流体压力定量评价、超压成因判别的意义。研究结果表明:(1)强挤压型盆地中弱挤压区/弱剥蚀区(山前坳陷、斜坡带)沉积的与强挤压区相似的泥岩可以作为重建最大埋深期泥岩压实模型;(2)利用弱挤压区/弱剥蚀区泥岩重建的最大埋深期泥岩压实曲线评价强挤压盆地最大埋深期流体压力更精确,误差更小;(3)强挤压盆地中,重建的最大埋深期加载曲线能够较准确地判别超压成因,反映真实的超压演化与油气成藏过程,体现了多成因超压机制相互作用的结果。     

西昆仑山前南缘构造带超压与油气成藏关系

西昆仑山前构造复杂,不同构造单元的流体场特征及其与油气成藏的关系尚未揭示。梳理构造、超压与油气三者之间的关系,为前陆盆地超压和油气成藏研究提供样例,并为西昆仑山前的油气勘探与开发部署提供依据。根据实测地层压力和钻井液数据,明确了西昆仑山前南缘地区异常高压的分布特征;通过测井曲线组合和加载—卸载曲线法结合地质情况分析,明确了超压的主要形成机制;基于构造演化史和油气成藏过程,探讨了超压与油气成藏之间的关系。结果表明山前深部地层存在强超压,在柯克亚构造带浅层存在弱超压。构造挤压作用是研究区超压的最主要成因,其次为沿断裂的垂向超压传递作用。油气充注导致的超压传递是浅层是否发育超压的决定性因素,浅层油气藏常常伴随着弱超压发育。构造挤压为油气运移提供了动力和运移通道,引起的抬升剥蚀和断层活动控制着区域盖层的保存条件,在凹陷内部由于埋深迅速加大促进了烃源岩快速成熟。     

准噶尔盆地南缘下组合储层异常高压成因机制及演化特征

准噶尔盆地南缘喜马拉雅晚期构造挤压强烈，导致其下组合储层超压的形成和演化过程复杂。综合地层压力和实际地质资料，探讨了准噶尔盆地南缘下组合超压的测井响应特征和砂岩、泥岩的综合压实特征；结合改进的超压识别图版和声发射测定的古应力等，确认了研究区下组合储层超压的主要形成机制；结合构造应力和垂向载荷双重压实作用的数值模拟，定量分析了各超压形成机制的演化特征和对现今超压形成的贡献。结果表明，构造挤压作用是研究区下组合储层超压形成的最主要成因，其次为垂向上的不均衡压实作用及沿断裂的垂向和沿砂体的侧向超压传递作用。古近纪以来到塔西河期，垂向上的不均衡压实作用在研究区部分地区开始形成，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部深层下组合齐古组强超压形成的贡献分别为1.4%和33.3%；塔西河末期以来，持续的强烈构造挤压作用引起了研究区下组合储层压力快速增加，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部下组合齐古组强超压形成的贡献分别为65.8%和50.8%；独山子末期以来特别是第四纪，背斜的形成和断裂的开启引起下组合深层储层形成了快速的超压传递增压，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部下组合齐古组强超压形成的贡献分别为32.8%和15.9%。     

川西地区上三叠统异常流体压力的主要形成机制

川西地区上三叠统异常压力发育。立足川西地区现今储层内实测地层压力的分布特点,综合分析了欠压实作用、生烃作用和构造挤压作用在异常压力形成中的作用。研究认为,川西地区上三叠统的沉积作用和岩性组合有助于形成欠压实作用。来自综合压实曲线的证据表明,上三叠统内欠压实作用仍然存在,并自侏罗纪末开始引起了较大幅度的异常压力。因须家河组渗透性较差,生烃作用特别是天然气的大量生成极有可能导致地层压力的快速增长,但具体幅度取决于欠压实增压的持续时间和流体体系的封闭程度等因素。在构造应力充分释放区,构造挤压作用难以引起流体增压;而在应力缓慢释放区,处于较为封闭体系内的流体承担着大部分上覆负荷,构造挤压引起的流体增压所起的贡献占流体异常压力实测值的80%～100%。构造挤压增压的影响主要发生于喜马拉雅构造运动期间。     

惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组超压成因机制及分布预测

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组油气勘探过程中钻遇不同规模的异常高压,超压成因的不确定性限制了压力预测的可靠性。利用临南洼陷丰富的钻杆测试（DST）压力数据、泥浆密度和测井资料,细致分析了渗透性砂岩流体压力发育特征和超压段泥岩测井响应,依据常压和超压段声波速度、密度测井数据建立判识超压成因的有效应力-测井响应图版,综合讨论了沙河街组超压的成因机制,并预测了异常高压的空间分布。研究发现,临南洼陷沙河街组砂岩储层超压主要发育在3 000 m以深的沙三段（Es³）和沙四段（Es⁴）,最高过剩压力分别为23.82 MPa和14.04 MPa;超压段泥岩测井响应表现为偏离正常压实趋势的异常高声波时差、低密度和高中子孔隙度,具有典型的欠压实特征。沙河街组储层超压最主要的成因是相邻泥岩机械压实不平衡作用形成超压的传递,表现为大多数的超压数据均符合加载曲线趋势,只有深洼陷区（埋深为4 000~4 300 m）的超压呈现出卸载特征,可能存在由于富有机质泥岩深埋达到较高成熟度（R_o为0.90%~1.05%）引起的生烃增压贡献。利用平衡深度法计算的流体压力与DST压力数据吻合度高,印证了沙河街组超压主要来自泥岩不均衡压实作用的认识,沙三段过剩压力呈现围绕着洼陷中心呈环状分布,向周围的斜坡区和隆起带逐渐减小为常压。研究成果可以为临南洼陷钻前压力评估提供有价值的指导和借鉴。     

博兴洼陷沙四段异常压力分布规律及形成机理

对博兴洼陷沙四段地层压力的分布进行了分析,干酪根的生烃作用是形成异常高压的主要原因,碳酸盐岩的深埋藏溶蚀作用形成了局部地区的异常低压,泥岩的不均衡压实作用和同生断裂的泄压作用等对地层压力分布格局也都产生了一定的影响.沙四段及其上覆的巨厚泥岩盖层符合压力封存箱特征,结合滩坝砂岩油藏的分布,认为博兴洼陷沙四段主要存在以箱内成藏为主、箱缘成藏为辅的成藏模式,异常高压是箱内成藏的主要动力.     

库车坳陷克拉苏-依奇克里克构造带构造挤压型超压识别与计算

强烈的构造挤压对地层超压的形成和演化具有重要影响,对构造挤压型超压的判识与估算有待进一步深入研究。综合岩石力学特征与储集物性参数的相关性,系统分析了相同应力条件下,构造挤压型超压地层和静水压力地层在垂向有效应力、声波速度、密度测井响应等方面的差异,建立了构造挤压型超压的识别模版。依据孔隙弹性理论,改进了传统的等效深度法并提出了构造挤压型超压的计算方法——平均应力法。综合实钻压力、区域地质资料和泥岩综合压实特征,在库车坳陷克拉苏-依奇克里克构造带识别出不同强度的构造挤压型超压。基于三维主应力计算,定量评估了构造挤压引起的增压量。构造挤压是克拉苏-依奇克里克构造带地层超压的重要成因机制,其对地层超压的贡献率与构造强度具明显正相关性,在克拉苏构造带KS6井区,构造挤压对超压的贡献率为43.2%~44.4%,在DB6井区的贡献率为34.1%~39.3%;在依奇克里克构造带YS4井区,构造挤压贡献率为32.8%~34.7%,在TX1井区的贡献率为21.1%~22.0%。研究方法与认识可以为预测构造挤压型盆地的地层压力提供研究思路、为有利储层的寻找提供理论指导。     

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。     

东营凹陷古近系超高压成因及其特征

东营凹陷古近系存在 3 类超高压地层。根据“综合压实曲线”和“压力正演模拟”,确定欠压实和生烃作用是泥岩超高压的成因。“接触传递”使与超高压泥岩呈接触关系的Ⅰ类砂岩产生超高压,Ⅱ类超高压砂岩则是“连通传递”的结果。沙三中亚段较深井段泥岩发育弱超高压,沙三下亚段压力增强到中超高压,沙四段发育强超高压。泥岩超高压平面上以沉积中心为超高压中心,向盆地边缘超高压强度减弱,呈“环状分布”;浅层砂岩（埋深小于 3 000 m）极少发育超高压,只分布在部分断裂带、不整合面附近,砂岩超高压强度大于泥岩;3 000 m 以下,泥岩超高压强度大于砂岩。