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

摘要

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3000m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(Ro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.