泥岩超压释放深度和次数及其主要影响因素

在泥岩超压形成机制和条件研究的基础上,通过泥岩超压形成与演化规律的研究,建立了一套泥岩超压释放深度和次数的研究方法,利用此方法通过理论计算对泥岩超压释放深度和次数的主要影响因素进行了研究,得到泥岩超压是其压实过程中的阶段产物,只有当压实成岩达到一定程度后方可形成,当超过泥岩破裂极限后便发生破裂超压释放,超压降低以致消失.泥岩超压释放主要受压实速率和欠压实程度的影响,随着压实速率和欠压实程度增大,泥岩超压释放深度逐渐减小,压实速率对泥岩释放深度的影响较欠压实程度对泥岩超压释放深度的影响大,尤其是当压实速率小于0.000 5时,这种影响程度更大.泥岩超压释放次数也主要受压实速率和欠压实程度的影响,随压实速率和欠压实程度增大,泥岩超压释放次数增多,在压实速率小于或等于0.001和欠压实程度(声波时差)小于500 μm/s时,泥岩超压释放次数增大幅度相对较小,在压实速率大于或等于0.001和欠压实程度(声波时差)大于500 μm/s时,泥岩超压释放次数增大幅度相对较大.     

利用声波时差研究异常孔隙流体压力释放次数及深度的方法

异常孔隙流体压力对油气的生成、运移、聚集和储存具有控制作用，因此研究异常孔隙流体压力的释放次数和深度有助于提高油气藏的预测精度。为此，利用声波时差对泥岩异常孔隙流体压力的释放次数和深度进行了研究。首先对泥岩异常孔隙流体压力形成的机制和条件进行了分析，探讨了泥岩异常孔隙流体压力的形成和演化规律；然后利用声波时差资料，根据泥岩破裂与异常孔隙流体压力释放之间的关系，建立了研究泥岩异常孔隙流体压力释放次数和深度的方法；最后，利用该方法研究了松辽盆地古龙凹陷古11井青山口组和嫩一段、嫩二段泥岩异常孔隙流体压力的释放次数和深度。研究结果表明，古11井青山口组和嫩一段、嫩二段泥岩均经历了3个异常孔隙流体压力释放过程，形成了扶余、杨大城子和萨尔图、葡萄花、高台子等油层；目前正处于第4次演化阶段，具有较高的异常孔隙流体压力，有利于油气在扶余、杨大城子和萨尔图、葡萄花、高台子的聚集与保存。研究结果与古龙凹陷中部含油气组合的油气成藏条件相符合，表明利用声波时差来研究泥岩异常孔隙流体压力释放次数和深度的方法是可行的。     

东营凹陷沙三段泥岩盖层超压演化及其对油气成藏的影响

泥岩盖层封闭性随超压演化呈阶段性变化,在超压释放期封闭性降至最低点,随着泥岩的愈合,超压逐渐增大,封闭性也逐渐增强,直至超压再一次释放.经计算,东营凹陷沙三段泥岩超压在埋深904～1 713m开始形成,在埋深2 200～2 800m开始第1次释放.据此评价了沙三段泥岩盖层的封闭能力及其对油气成藏的影响.研究结果表明:①东营凹陷沙三段泥岩超压形成于沙一段-东营组沉积早期,而深部烃源岩的大量排烃期为馆陶期,超压形成期比排烃期早,因此超压泥岩能够有效地封闭烃源岩生成大量的油气;②沙三段泥岩超压在馆陶组沉积末期发生第1次释放,而后泥岩愈合,超压再次增加,目前正处于第2次超压演化过程中;③现今沙三段泥岩超压值约为8MPa,具有较强的超压封闭能力,是深层油气成藏的重要条件之一.     

大民屯凹陷压力场演化及其成藏意义

利用Basin-2盆地模拟软件模拟了辽河坳陷大民屯凹陷5条横向地质剖面的压力演化史,并探讨了其超压形成机制及油气成藏意义。模拟结果显示:①大民屯凹陷超压较明显,超压主要出现在沙三段及沙四段,超压演化总体上遵循“无超压-陡增-平缓上升-最高值-下降-最低值”这一规律;②大民屯凹陷超压的演化分为两个阶段:沙三段和沙一、二段沉积期(距今43.0～36.9Ma)为超压积累阶段,东营沉积期及其以后(36.9Ma至现今)为超压释放阶段。综合研究结果表明:①不均衡压实和生烃作用是大民屯凹陷超压发育的主要机制,断层对超压的积累与释放起着重要的控制作用;②大民屯凹陷的超压对油气成藏起着积极的作用,提供了油气运移的动力和通道,提高了高分子量组分特别是“蜡”的排出效率,同时也是泥岩刺穿构造的诱发因素,并可成为下伏油气藏的优质盖层条件。     

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。     

歧北深层高温高压条件下烃源岩特殊的成烃演化规律

黄骅坳陷歧北地区深层高温高压条件下古近系烃源岩成烃演化规律与传统的干酪根降解演化规律存在差异，其差异突出体现在成熟度参数的演化特征上。在分析歧北深层烃源岩特殊的成熟演化特征及不同温压条件下热压模拟演化特征的基础上，探讨超压在深层烃源岩成烃演化过程中的作用，总结高温高压条件下深层烃源岩特殊的成烃演化规律。指出：虽然超压影响油气生成演化的全过程，但在不同演化阶段超压的影响是不同的。超压的滞烃效应主要作用于烃类进入生烃高峰的后期，超压不仅可抑制液态烃向气态烃的转化，而且还抑制干酪根的降解，使油气生成的时限延迟，以致在正常条件下预测生气的深度仍将继续生油。歧北地区深层高温高压条件下古近系烃源岩特殊的成烃演化规律主要体现在成熟油相窗口向高成熟早期的推移。     

辽河盆地大民屯凹陷流体动力场特征

辽河盆地大民屯凹陷的地下流体动力场特征表明该区古地温梯度大于今地温梯度,泥岩压实可划分为正常压实-常压型、单段欠压实-弱超压型和双段欠压实-强超压型3大类;现今剖面压力系统由浅部正常压力.中部弱超压和深部强超压3部分组成,断裂系统、不整合面和相互连通的孔隙系统及底辟构造组成了凹陷内流体纵、横向输导的复杂网络系统;古压力场演化经历超压原始积累和释放2大阶段,断层对压力的演化与分布起重要的控制作用;流体势在剖面上呈"双层"式结构,洼陷为供流区,斜坡带为主要泄流场所.     

松辽盆地大庆长垣及其以西地区扶杨油层油气运移特征

对松辽盆地大庆长垣及其以西地区扶杨油层油气初次运移机理的分析表明,油气是在烃源层中超压的作用下沿着断层和裂缝运移到扶杨油层。根据约130口井声波测井资料,采用平衡深度法,恢复了青一段泥岩在最大埋深时期的过剩压力,探讨了油气初次运移的动力和方向。在此基础上,采用数值模拟的方法恢复了扶杨油层从嫩江组沉积末到现今的古流体势,并以明水组沉积末期为例,对流体势分布特征及油气二次运移方向进行了分析。以古流体势的分布为主要依据,综合生烃和排烃、输导体展布及盖层、圈闭发育特点等因素,预测出了扶杨油层的有利含油气区带。     

东海陆架盆地瓯江凹陷油气成藏机制探讨

利用地震、测井及地球化学资料,结合盆地模拟技术,对瓯江凹陷构造演化、古地温及超压演化进行了系统研究,结果表明:瓯江凹陷经历了断陷、拗陷和区域沉降3个构造演化阶段,构造演化控制了沉积体系的发育与展布,发育了月桂峰组、灵峰组和明月峰组3套烃源岩。研究区古地温场经历了埋藏升温—抬升降温—埋藏升温的演化过程,且西次凹经历的古温度高于东次凹。这种差异性热演化控制了研究区烃源岩的生烃作用,瓯江凹陷西次凹烃源岩成熟度明显高于东次凹。瓯江凹陷发育有异常高压,且经历了增压—泄压—增压的过程,异常高压为油气的运移提供了驱动力。构造演化、热流和生烃作用以及动态超压的积累与释放,三者联合控制了瓯江凹陷的油气成藏,但三者在时间上要相互匹配,相互耦合才能促进油气成藏。     

断裂向下输导油气成藏分布的主控因素

为了研究含油气盆地上生下储式油气分布规律,在断裂向下输导油气所需条件及油气成藏分布特征研究的基础上,通过断裂向下输导油气成藏分布与其影响因素之间的关系分析,对断裂向下输导油气成藏分布的主控因素进行了研究。结果表明,断裂向下输导油气成藏分布的主控因素为:(1)断裂向下输导油气成藏深度主要受源岩古超压的影响,源岩古超压值越大,断裂向下输导油气深度越大,油气成藏深度越大;反之油气成藏深度越小。(2)断裂向下输导油气成藏层位主要受断裂向下输导油气侧向分流层位的影响,而断裂向下输导油气侧向分流层位又受砂体距源岩层距离的影响,距离源岩层越近的砂体层位,越有利于断裂向下输导油气聚集成藏,应是油气成藏层位。(3)断裂向下输导油气成藏平面分布范围主要受源岩古超压与断裂向下输导油气所需的最小源岩古超压相对大小的影响,二者差值越大,油气成藏平面分布范围越大;反之则越小。     

东营凹陷西部沙四上亚段超压成因及增压模式

滩坝砂岩是东营凹陷西部沙四上亚段的重要沉积储层,超压对滩坝砂岩油气成藏具有明显的控制作用。利用测井参数对超压的响应特征建立了超压成因的判别方法并对超压成因进行了分析,认为东营凹陷沙四上亚段深湖相沉积物的快速沉积埋藏使得欠压实成为超压形成重要因素;沙四上亚段优质烃源岩的广泛发育及热演化使得生烃增压成为超压形成的另一个重要原因。建立了东营凹陷西部增压模式,将超压的演化分为正常压实阶段、欠压实及早期生烃增压阶段以及大量生、排烃增压三个阶段,在超压发育的不同阶段,欠压实与生烃增压先后成为最重要的因素。     

用超压释放法确定烃源岩排烃期次——以古龙凹陷青山口组为例

为了研究松辽盆地古龙凹陷青山口组超压烃源岩排烃期次,在超压烃源岩排烃机制分析的基础上,利用声波时差建立的超压释放期次的研究方法,得到青山口组超压曾发生过3次释放,它们分别是嫩一段沉积末期,嫩四段沉积中后期和明水组沉积末期,目前正处于第4次演化过程中。经超压释放期与烃源岩生烃门限期的比较,认为古龙凹陷青山口组超压烃源岩的主要排烃期是明水组沉积末期,与大庆油田萨尔图、葡萄花、高台子等油气藏的圈闭形成期是同期的,这是大庆油田形成的重要条件之一。     

沿不同时期断裂运移的油气被泥岩盖层封闭所需条件的差异性——以三肇凹陷青一段和南堡凹陷5号构造东二段为例

为了研究含油气盆地下生上储式断裂发育区油气分布规律,在不同时期断裂本身特征及其附近压力条件差异性研究的基础上,对油气沿断裂运移特征及其泥岩盖层封闭运移油气所需条件进行了研究。结果表明,泥岩盖层封闭沿不同时期断裂运移油气所需的条件不同。油气沿活动断裂运移的动力既有地层剩余压力,又有油气本身浮力;以伴生和诱导裂缝为输导通道,孔渗性相对较好,阻力相对较小,易于油气穿过泥岩盖层运移;泥岩盖层封闭沿活动断裂运移油气的条件是断裂在泥岩盖层内上下不连接。而油气沿静止期断裂运移的动力仅为油气本身浮力;以断层岩孔隙为输导通道,孔隙性相对较差,阻力相对较大,不易于油气穿过泥岩盖层运移,泥岩盖层封闭沿静止期断裂运移油气所需的条件是断层岩排替压力大于或等于其下储层剩余压力。     

黄骅拗陷油气生成与初次运移的探讨

引言黄骅拗陷是中新生代的断陷盆地,沉积于厚约6000～8000米第三系,是黄骅拗陷主要的生储油岩建造。经过十多年的勘探开发,已成为我国主要含油气区之一。为了发展勘探,扩大油气资源,进一步明确有效生油层系,预测新的含油气区,本文着重对黄骅拗陷下第三系生油岩的油气生成深度(温度)、时间、油气演化与初次运移作一初步讨论。     

分阶段排烃模拟模型研究

本文提出了一种新型实用的排烃模拟模型。根据该模型可将排烃分为单因素排烃和双因素排烃两个阶段。在单因素排烃阶段,含油饱和度是烃类排出的唯一控制因素,排烃的动力是压实作用;在双因素排烃阶段,排烃受临界含油饱和度和临界破裂压力的双重控制,排烃的动力是流体超压。这突破了以往单阶段或单因素排烃模拟研究的局限并避开了对排烃复杂相态的研究,避免了误差的积累。该模型的关键是两阶段的划分标准及临界含油饱和度(S_c)及临界破裂压力(p_c)的确定和流体超压的求取。该模型在辽河盆地东部凹陷驾掌寺洼陷烃源岩定量评价中取得了良好的应用效果。      

番禺低隆起PY30-1构造热流体活动证据及油气成藏

PY30-1构造是珠江口盆地番禺低隆起一个发育底辟体的重要含油气构造,为揭示其油气成藏规律,在确定该构造存在热流体活动的基础上,研究其油气来源和超压演化,并进一步分析油气成藏过程。镜质体反射率（Ro）、蒙脱石—伊利石矿物不正常转换和流体包裹体均一温度均指示PY30-1构造存在多期热流体活动,热流体活动的同时伴随烃类的运移。油源分析结果表明PY30-1构造中的油气主要来自白云凹陷恩平组煤系烃源岩,文昌组泥岩为次要烃源岩。地层压力演化史模拟结果表明：由于受珠琼运动二幕、南海运动和东沙运动的影响,白云凹陷存在3期压力释放过程,分别是在距今37～40 Ma、31～33 Ma和0～16 Ma,最后一期压力释放与油气充注期具有很好的一致性。研究认为PY30-1构造中的油气是东沙运动引起白云凹陷压力释放,使得烃类从烃源岩中排出沿底辟构造中的断裂垂向运移的结果。图7参23     

烃源岩排烃效率及其影响因素

烃源岩的排烃效率是油气资源评价中不可缺少的参数,排烃效率研究既可以指导资源评价,又可以作为验证资源评价结果可靠性的重要科学手段。通过新建的地层条件下排烃效率模拟实验新方法(正演)结合地质剖面法(反演),求取了不同有机质类型烃源岩的排烃效率,并分析了热演化程度、有机质类型、有机质丰度、源储配置关系、烃源岩厚度及沉积超压对烃源岩排烃效率的影响。认为腐泥型有机质在成熟阶段的排烃效率为30%~60%;高成熟阶段的排烃效率为60%~80%,过成熟阶段的排烃效率达到80%以上。相同演化阶段,腐殖型有机质排烃效率低约10%~20%。排烃效率受多种因素的控制,预测排烃效率和滞留烃量时,不同地区应根据地质条件不同区别对待,充分考虑到各种因素的影响。     

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。     

鄂尔多斯盆地陇东地区长7 段烃源岩排烃机制及成藏意义

通过鄂尔多斯盆地陇东地区延长组泥岩综合压实曲线对比,明确研究区长7段烃源岩普遍存在欠压实现象,利用等效深度法计算了泥岩最大埋深时期的过剩压力,结果表明,欠压实产生的过剩压力是长7段烃源岩排烃的重要动力。由此,根据过剩压力的纵向分布特征划分了3种排烃方式,并叠合烃源岩的分布、源储压力差得出长7段烃源岩向其上下地层有利的排烃范围。结果表明,当源储压力差不小于储层的毛管压力时,排烃才可能发生;有利的排烃区受优质烃源岩分布、排烃方式和动力条件的综合控制;长7段烃源岩向下伏地层排烃的条件优于向上覆地层,是现今油藏选择在长8段大规模分布的主要原因;长6段小规模的油藏基本分布在长7段烃源岩向上有利排烃范围之内。