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东营凹陷中深层压力系统特征与演化研究

汪旭东  
【摘要】:本文是在充分调研国内外关于超压研究的新理论、新方法的基础上,利用东营凹陷丰富的资料,并充分吸收了前人研究成果,针对东营凹陷压力系统特征、压力演化史、超压发育演化的主控因素等3方面问题,开展了压力系统划分、超压顶界面确定、超压定量计算、古压力恢复等研究,进一步明确了东营凹陷中深层的压力系统特征和超压的发育演化史,建立了超压发育与演化的多因素耦合关系。 东营凹陷超压主要分布于沙三中、下及沙四上亚段的中深部地层中;超压顶界面主要分布于沙三中亚段(T4与T6反射界面之间),具有一定的“层控性”,而不具有前人提出的“等深性”特征;超压封闭层为一组深灰色泥岩、钙质泥岩及砂质泥岩的组合,泥质岩的成岩作用处于伊/蒙混层矿物的迅速转化期,且对应于第一、二期碳酸盐的大量产出段。超压顶界面的分布受构造和沉积的双重控制作用,其中岩性组成和沉积速率控制了超压顶界面分布的层位,而构造活动对超压顶界面的控制具有阶段性——断陷期的构造活动促使超压体系的形成,而拗陷期的构造活动则控制了超压顶界面的现今埋藏深度。 通过丰富的实例证明超压系统内部由超压封闭层、超压带和超压降压带3部分组成,由此推测东营凹陷沙四下及其以下地层的压力状况以弱超压—常压为主;以此为基础,并结合盆地的构造及超压顶界面的分布特征建立了东营凹陷单井及剖面的压力系统分布模式。 采用盆地数值模拟和流体包裹体热动力学模拟两种方法恢复了中深层的压力演化史,综合分析认为:东营凹陷超压最早发育于沙三上亚段沉积期,至东营组沉积末期剩余压力持续增大;东营运动中,各构造区均遭受抬升剥蚀,导致剩余压力降低,随着整个凹陷又开始沉降并接受沉积,剩余压力又逐渐升高。 东营凹陷超压的形成主要受封闭层的形成、欠压实增压、生烃增压及剥蚀泄压等4方面因素的控制;分别讨论了这些因素的发生和发展过程,并建立了这些因素与超压发育演化的耦合关系。


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