准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系超压成因及分布预测

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系普遍发育异常高压,被认为是影响钻井工程高效安全和油气成藏动力条件评价的关键因素。但其成因机制目前缺乏研究,目的层埋藏较深,现有超压计算方法精度不高,超压分布特征也不够明确。本文基于钻井、测井和测试资料对研究区目的层现今实测地层压力进行分析,结合泥岩压实特征、源岩有机地球化学特征以及现今构造背景探讨了超压成因机制,同时利用岩石静力平衡原理改进了压力预测模型,以成因为导向,形成适用于研究区的压力预测方法,并对目的层进行了压力分布预测。研究表明:(1)吉木萨尔凹陷二叠系局部发育高幅超压,其中芦草沟组压力系数最高可达1.8;(2)研究区二叠系超压形成机制主要包括沉积成因的非均衡压实和特殊成因的生烃增压,可能存在水热增压;(3)现有压力预测模型假设过强且精度较低,本文基于岩石静力平衡原理构建的颗粒应力法计算模型,不仅消除特察模型缺陷,且预测精度明显高于传统方法;(4)异常高压主要发育在凹陷西部深洼区及中西部斜坡带,以J36井区为最高,该分布规律揭示局部高幅超压受到生烃凹陷控制。上述成果及认识对吉木萨尔凹陷二叠系钻探和油气勘探评价有比较重要的指导意义。

基于颗粒应力的深层超压预测方法研究:以准噶尔盆地腹部地区为例

异常地层压力预测是油气勘探和钻井工程关注的热点问题。对于勘探程度低、探井稀少的地区,压力分布特征的不明确制约油气勘探进展和钻井高效实施,因此,地层压力预测精度有待提高。在地层孔隙静力平衡原理的指导下,以准噶尔盆地腹部实际地质资料和压力测试数据为基础,建立了基于颗粒应力的地层压力预测模型。研究表明,(1)经.典压力预测模型存在缺陷,特察模型并非静力平衡方程,有效应力不是骨架真正承担的力;(2)采用孔隙型介质颗粒应力参数建立了孔隙静力平衡方程,通过研究区深层侏罗系已钻井超压预测对比,发现基于颗粒应力的压力预测方法精度有所提高;(3)压力预测模型仅考虑了内动力因素即沉积增压,超压成因补偿不可忽视。研究区发现准南构造挤压应力向盆地内部传递,形成了规律性分布的超压分量,附加地应力的补偿是提高超压预测精度的有效途径。