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異常高壓
鎖定
異常高壓與油氣成藏具有密切的聯繫,是油氣運移、聚集的重要動力,然而,過高的異常壓力將會破壞油氣成藏環境的平衡。在不同的沉積盆地中,異常高壓的成因機制有所不同,但都受其所在盆地地層的沉積、成巖和構造作用的影響。
- 中文名
- 異常高壓
- 外文名
- abnormal high pressure
- 學 科
- 石油與天然氣地質學
- 概 念
- 地層壓力大於靜水壓力
- 超壓分佈
- 超壓盆地分佈廣泛
- 成因機制
- 欠壓實、生烴、流體熱增壓
- 油氣地質意義
- 影響油氣分佈,驅動油氣運移
異常高壓超壓分佈
世界上有180 多個沉積盆地的油氣分佈與異常高壓有關,高壓油氣田約佔全球油氣田的30 %。我國東部和西部含油氣盆地也發現了許多與異常高壓有關的油氣藏和有利勘探目標,證實油氣藏的形成和分佈與異常高壓關係非常密切,其形成和演化對油氣分佈具有控制作用。
異常高壓成因機制
石油地質學家對烴源巖異常高壓的成因進行了深入研究,已經有了比較一致的認識,烴源巖異常高壓的形成主要有以下幾種機理
[1]
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異常高壓泥岩欠壓實
在泥質沉積物的壓實過程中,在達到一定埋藏深度後,由於泥岩中的流體排出受阻或來不及排出,孔隙體積不能隨上覆負荷的增加而有效地減小,從而使泥岩層中的孔隙流體承受了一部分上覆沉積物顆粒的重量,泥岩的孔隙度高於相應深度正常壓實孔隙度、孔隙流體壓力高於靜水壓力,這種現象稱為欠壓實。在沉積盆地中,淺層泥岩一般處於正常壓實狀態,泥岩的孔隙度隨深度的增加有規律地降低,地層壓力為靜水壓力;當埋深達到一定深度後,泥岩開始處於欠壓實狀態,泥岩的孔隙度開始偏離正常壓實趨勢,形成異常高孔隙度和異常高壓。
異常高壓蒙皂石脱水
蒙皂石所含的層間水比孔隙空間中的自由水具有更大的密度,在温度的作用下,蒙皂石所含的層間水釋放為自由水後將佔有更大的體積。如果在泥岩排液受阻的情況下,這種水的釋放很容易引起孔隙流體壓力的升高,而形成異常高壓。
異常高壓有機質生烴
乾酪根成熟後將生成大量油氣。這些油氣的體積大大地超過原來乾酪根本身的體積,這些不斷生成的新生流體進入烴源巖的孔隙空間,將使孔隙流體體積增大。在正常壓實的情況下,多餘的流體將被排出烴源巖;而在欠壓實階段,由於排液受阻,油氣的生成必然造成孔隙壓力的增大,促進異常高壓的形成,引起烴類的排出。
異常高壓流體熱增壓
任何流體都具有熱脹冷縮的性質。當地温升高時,烴源巖孔隙中的油、氣、水都要發生膨脹。在開放的體系內,體積膨脹增加的流體將排出烴源巖,流體壓力仍保持靜水壓力;在封閉和半封閉的體系內,體積的膨脹必然導致壓力的增大,促進異常高壓的形成,成為排烴動力。
異常高壓構造應力
構造運動產生的地應力作用在地層上,將引起地層的壓縮和變形,造成地層孔隙空間的減少,從而引起烴源巖內部壓力的增加,因而構造應力成為異常高壓形成的一個重要原因。構造作用增壓主要發生於壓性盆地中,在前陸盆地山前帶具有普遍意義。