沉积盆地地层古压力定量重建方法与研究实例

沉积盆地地层古压力重建是油气成藏研究的重要内容之一.针对目前各种古压力研究方法的优缺点,文章提出了地层古压力研究的新思路,即在超压主控因素定量分析的基础上,明确不同地质历史时期各种主控因素对超压的定量贡献,将流体包裹体、差异应力方法等获得的某一特定时间的古压力和流体-压实耦合模型获得的压力演化相结合,共同约束地层的压力演化史并最终获得地层的压力演化过程.明确地层演化过程中的超压主控因素是古压力恢复的基础和前提,文章分别给出了欠压实、天然气充注、原油裂解、温度降低和构造抬升/沉降等引起盆地地层超压因素的定量研究方法,并利用新的研究思路重建了四川盆地川中古隆起震旦系的常压、塔里木盆地塔北隆起奥陶系的弱超压和鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系的负压三个典型地区地层压力的演化过程.本文建立的地层古压力研究方法为重建海相盆地深层和古老层系的地层古压力演化过程提供了重要的研究方法和思路.

车镇凹陷套尔河洼陷古地层压力演化与油气幕式成藏

济阳坳陷车镇凹陷套尔河洼陷普遍发育异常高压,且异常高压的演化与油气生成、运移、聚集具有内在的联系。通过古地层压力恢复确定地史时期地层压力的演化规律,对比有机质热演化阶段的划分,能有效地确定地层压力演化不同阶段与油气生成、运移和聚集的阶段性,最终确定地层流体在不同压力演化阶段的流动样式。车镇凹陷地层压力演化存在两期超压积累-释放过程,早期超压积累过程形成的微裂缝是烃类初次运移的主要通道;晚期超压积累过程形成的次生孔隙和微裂缝是烃类大量运移的二次运移通道和集聚空间。

辽东湾断陷金县1-1低凸起东斜波沙三段泥岩古地层压力恢复及应用

烃源岩生烃过程中欠压实作用形成的异常高压是油气成藏的主要动力,而泥岩孔隙度演化记录了其地层压力的变化过程。根据现今泥岩压实剖面特征建立欠压实泥岩孔隙度计算模型,利用"回归反推"方法恢复成藏期沙三段欠压实泥岩古孔隙度增量,然后根据泥岩孔隙度压实模型恢复欠压实泥岩在成藏期的总古孔隙度,最后通过改进的Phillip-pone公式计算成藏期古地层压力并恢复其演化过程。研究表明,金县1-1低凸起东斜坡成藏期沙三段烃源岩普遍发育异常高压,古流体动力由南向北逐渐增强,压力系数分布呈现东南部低西北部高的特点,古流体压力的强弱变化规律对油气运移及有利目标的优选具有重要的意义。

欠压实地层古地层压力恢复的统计模拟法及其在松辽盆地中的应用

恢复烃源岩古地层压力和对于研究其生留排烃过程具有重要意义。Ｎａｋａｙａｍａ［１］等在开展盆地模拟研究时应用Ｒｕｂｅｙ（１９５９）和Ｃｈａｐｍａｎ（１９７）等人提出的数学地质模型对欠压实地层的古地层压力进行恢复。本文通过对松辽盆地欠压实地层的研究发现欠压实因子随地层厚度、埋深、围岩渗透性等地质条件的不同而改变，在此基础上提出了欠压实地层压力恢复的统计模拟法，克服了目前Ｎａｋａｙａｍａ［１］等将地层埋藏过程中的欠压实因子视为常数的不足，从而使计算结果更接近实际。统计模拟法在松辽盆地的应用结果表明了这一方法在实用中的可行性和有效性。

冀中坳陷霸县凹陷古近系中深层古地层压力演化及对储层成岩作用的影响

综合运用测录井、试油和实验分析测试资料及盆地模拟方法,在霸县凹陷古近系中深层今地层压力分析的基础上,恢复了古地层压力的演化过程,探讨了古地层压力对储层成岩作用的影响.分析结果表明,古近系中深层地层压力存在超压原始积累 超压降低2个阶段,其演化表现出“低 高 低”变化特征.沉积初期地层压力以常压为主,在距今约40 Ma开始发育超压,约25～20 Ma期间超压达到最高值,表现为强超压,随后地层压力持续降低,至今演化为常压、弱超压,局部地区发育中超压.早期快速埋藏导致的欠压实作用是地层超压形成的主要原因,而后期生烃增压作用不明显.古地层超压抑制了储层的成岩作用,具体表现为：①抑制压实作用的进行,从而保护储层的原生孔隙;②抑制黏土矿物的转化,减少Ca2＋等的来源,从而减弱胶结作用发生,保护储层的孔隙;③抑制有机酸的生成,阻碍流体渗流与物质交换,从而不利于长石溶蚀作用的发生.

陕北斜坡中部泥岩压实特征分析及长7段泥岩古压力恢复

陕北斜坡中部长7段泥岩现今欠压实幅度不是很大,因此长7段烃源岩生成的油气运移动力受到怀疑,但现今的压力特征并不能反映成藏期的压力。首先以鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部单井泥岩压实曲线为基础,对该区泥岩压实特征进行了综合研究,结果表明研究区内泥岩压实均由正常压实段和异常压实段构成,虽然欠压实幅度不大,但欠压实现象普遍存在;正常压实趋势具有较好的一致性,地表声波时差值集中在320μs/m左右;现今压实剖面的异常压实段起始深度由东向西逐渐增大,最大古埋深期异常压实带起始深度则分布在2 250~2 400 m。然后恢复了长7段泥岩古孔隙度,并预测了主力烃源岩层（长7段）成藏期泥岩古地层压力。研究区长7段泥岩在成藏期普遍存在异常高压,南部超压明显,压力系数达1.56,反映了成藏期烃源岩具有较强的排烃动力;古压力值为17~28.5 MPa,古压力系数为1.12~1.56,两者在平面上的分布都呈现出西南部高东北部低的特征,很好地解释了研究区内现今油气的分布特征。该研究成果对下一步油气勘探具有重要的指导意义。

柴西地区古流体势场演化对油气成藏的控制作用

古流体势分析是油气成藏研究和盆地、区带含油气评价的基础。综合考虑时间和埋深对孔隙演化的影响,采用孔隙度双元函数模型计算了柴西地区的地层古埋深,应用改进的Phillipone法对地层古压力进行了计算,在此基础上恢复了研究区的古流体势,分析成藏期古流体势对油气运聚成藏的控制作用,探讨柴西地区油气成藏的特点和规律。分析结果表明,柴西地区古流体势场对油气成藏的控制作用明显,在主要成藏期(上油砂山组沉积末期、狮子沟组沉积末期)油气藏基本位于流体势相对较低的区域内,高势区也有油气藏分布,但都是封闭及保存条件好的岩性等原生油气藏。

东营凹陷通王断裂带古流体势演化及其对油气藏分布的控制

控制烃类运移和聚集的根本因素是地下流体动力场,即地下流体势.恢复自烃类形成以来的各个地史时期的古流体势,有助于正确认识油气藏的分布规律.古流体势恢复可以归结为古孔隙度、古埋深及古地层压力的恢复.东营凹陷通王断裂带沙二段和沙三中段在东营末期和明化镇末期的流体势分布特征分析表明,东营凹陷南斜坡下第三系油气藏的分布与古流体势的演化有密切的联系,但是不同类型的油气藏与古流体势演化的关系又不完全一样.

柴达木盆地西部地区地温—地压系统演化及其与油气成藏的关系

综合考虑时间和埋深对孔隙演化的影响,采用孔隙度双元函数模型对柴达木盆地西部地区(以下简称柴西地区)的地层古埋深、古压力进行了恢复,并结合其它研究成果再现了该区两个主要成藏期的地温—地压系统,分析了地温、地压及温压系统的演化特征。将流体势分析与地温—地压研究相结合,分别从定性、半定量到定量,从剖面到平面并从不同的角度分析了地下流体动力场及其对油气运聚成藏的控制作用,探讨了柴西地区油气成藏的特点和规律。发现柴西地区在主要成藏期(中新世中期和上新世末期)都发育高压型复式温压系统,其中,上新世末期的温压系统油气垂向运聚能力较强。在温压系统平面分区内,油气藏基本位于能量相对较低的分区内,高能区也有油气藏分布,但都是封闭及保存条件好的岩性或古构造等原生油气藏。同时论证并提出柴西地区未探明储量主要位于深部高压型温压系统内,深层油气藏勘探应是该区今后重要的勘探领域。

辽河盆地大民屯凹陷流体势及油气运聚

通过对辽河盆地大民屯凹陷古地层压力恢复和地下古流体势空间分布模式模拟,确定盆地流体系统构成,进而提高对油气运移规律的认识,预测有利油气聚集区,提高钻探成功率。研究显示,大民屯凹陷地下古流体势分布与生油洼陷分布一致,高势区是大民屯凹陷油气成藏主要烃源区和动力源区,低势区与现今油气田吻合较好,可根据流体低势区预测新的油气聚集部位。

渤南洼陷超压形成及演化历史分析

超压的形成及演化过程在油气成藏过程中具有重要作用。在古孔隙度函数建模的基础上,通过地层古厚度、古埋深恢复,利用"改进的Fillippone公式"对古地层压力进行了计算。通过模拟结果分析,渤南洼陷的超压在东营期末开始发育,在馆陶—明化镇时期发育达到最大,渤南洼陷超压为晚期成因。