在阅读此文前，麻烦您点击一下“关注”，方便您进行讨论和分享，给您带来不一样的参与感，感谢您的支持！

文丨小张

编辑丨小张

沉积盆地内孔隙流体压力分布，受地层堆积、岩相分布、断裂带渗透率、沉积速率、成岩作用、石油生成，和构造演化等因素共同控制。

具有初始裂谷阶段和高沉降速率的盆地，通常显示高于流体静力的孔隙流体压力，但随后的结构缩短，可以极大地改变孔隙流体压力的初始分布。

今天小张就给大家讲一下，高沉降速率盆地的孔隙流体压力，对倾斜储层内的静水压力有何影响。

沉积系统

在几个沉积盆地中，孔隙流体压力超过流体静压梯度，已显示向盆地增加，由于砂岩与泥岩比率逐渐降低，导致水力连接性和渗透性降低，以及渗透床保持超压的可能性增加。

泥岩在维持超压方面的有效性，也决定了地层剖面内压力过渡带的性质。如北海盆地所示，重新激活初始正常断层，可导致水力分区化和地压省份内压力单元的产生。

作用于盆地到微观尺度的过程，是沉积盆地内超压的维持和流动。了解渗透地层内孔隙压力的分布及其与维持超压相的关系，是了解横向流体流动和区域迁移途径的有用手段。

超压容易在倾斜储层内重新平衡为静水压力，或通过断层或裂缝的流体迁移进入较浅的储层。在全世界的沉积盆地中，通过断层带的断裂作用、页岩凿削或成岩蚀变，已经确定了断层控制的流体超压区室化。

当阻止流动跨越“密封”边界迁移时，就会发生孔隙流体的水力隔室化，导致孔隙流体分离到单独的流体/压力室中。

由于孔隙流体压力数据的空间可用性有限，以前对盆地尺度孔隙流体超压，往往具有有限的地理分辨率，而集中在亚流域尺度上，确实强调了孔隙流体压力的空间变化。

众所周知，新西兰塔拉纳基盆地在孔隙流体压力方面，存在显著的空间变化，并且它在整个盆地中拥有丰富的高质量数据，从而允许孔隙流体压力的高空间分辨率。

因此，为全球构造活动以及结构和地层分区盆地，提供了有用的孔隙流体压力数据。而电缆地层测试工具，被一些认为是在明孔条件下获取多个压力测量值，最可靠和最有效的方法。

我们析了大于2000个积聚地块，并将质量值应用于每个压力点，只有产生读数在 1秒间隔内稳定在 1.0 psi以内的测试，才包含在最终数据集中。

此外，在低渗透性地层中，钻井泥浆可以侵入地层并保留一些多余的压力，这被称为“增压”，当地层压力等于或高于静态泥浆压力时观察到。

当使用穿孔钻杆和封隔器，识别出含有碳氢化合物流体的区域时，WFT数据通常更可靠，因为具有更大的采样能力，更可靠的垂直压力剖面，以及在特定深度获取测量值的能力。

孔隙压力

在没有直接压力测量的情况下，井筒泥浆压可以用作孔隙压力的代表，假设泥浆重量保持平衡或压力略高于地层压力。

泥浆重量通常保持在超平衡状态，以防止传统钻井中的涌入，尽管有时井有可能在非常低渗透的地层中不平衡地钻井，而不会踢。

根据泥浆重量增加计算的流体压力，与泥浆气体增加，以及不平衡钻井引起的流体流入有关，被用作地层压力的代表。

细粒沉积物中的孔隙压力，可以使用电缆测井数据进行估计，这些数据利用泥岩特性，相对于感兴趣深度正常压实序列的典型值的偏差。

不平衡压实产生的超压，如在塔拉纳基盆地，与异常高的沉积物孔隙度有关，因此在电缆数据中很容易检测到。

测井数据中的偏差可用于定性地预测孔隙度异常，从而预测细粒相内的超压维持。塔拉纳基盆地的恒定静水梯度为9.8 MPa/km，测量计算盆地中特定井的超压程度的基础。

该静水梯度是根据井中储层的平均值计算得出的，这些井显示了清晰的含水层梯度，这些井广泛分布在整个盆地，将最佳拟合直线应用于每口井中可能的流体梯度，可以识别储层中存在的最可能的孔隙流体类型，并与已知的碳氢化合物积累、电缆数据进行交叉检查。

在所有包含水段的储层中，使用直接位于水梯度上的最浅孔隙压力测量值，计算代表整个储层单元的超压值。

如果仅存在碳氢化合物，则为位于碳氢化合物梯度上，最深直接孔隙压力测量值，来计算超压。碳氢化合物浮力影响，导致在石油或天然气支路中，计算的超压值高估了水柱中的压力。

南塔拉纳基逆温带和西部地基的梯度，显示10 MPa/km的梯度，这意味着含水层比梯度为9.8 MPa/km的地区更咸。

上述两个区域的孔隙水梯度较高，可能是因为在沉积物堆积期间，掺入了比盆地其他地区更充分的海水，随后又保留在水库中。

塔拉纳基半岛中部和马纳亚背斜的始新世，至白垩纪储层沉积在沿海平原和边缘海洋环境中，其中有新鲜到咸水的输入。因此，南塔拉纳基逆温带和西部平台的储层似乎略微超压，实际上是静水压力。

相变化作为超压维持和分布的控制

塔拉纳基盆地的地层以泥浆-淤泥级相的出现为主，这是产生和维持超压的关键因素。超压有向盆地增加的趋势，从盆地边缘的粗粒相到深水环境中的泥岩。

因此，更好地了解盆地内泥岩的分布，有助于预测超压的可能大小。墨西哥湾井小于30%沙子的边界，之后堆叠的可渗透砂岩床之间的水力传导性有限到足以保持超压。

在其他前陆盆地环境中，例如南准噶尔洼地和巴伐利亚糖蜜盆地，超压的大小已被证明与沉积环境有关，特别是盆地填充物中泥岩的厚度。

整个古盆地边缘的孔隙压力分布部分，由序列及其系统区域的发展决定。例如，在塔拉纳基盆地，始新世至渐新世的越界泥岩床，可以作为垂直于古海岸线数十公里的垂直压力密封。

塔拉纳基盆地的相和地层厚度差异很大，Mangahewa和Kaimiro组及其相关的横向等效泥岩中始新世砂岩床变化，对保存的超压的存在和大小起着一级控制作用。

Manganui平台孔隙压力增加，这与泥岩体积显着增加有关，因为相从东部的古海岸线到西北部的大陆架。Mangahewa砂岩层的孤立性质，使它们能够保持超压，如泥岩压力与储层压力之间的良好相关性所示。

从毛伊岛高地穿过西部地台，到现在的架边断裂的样带，显示了始新世部分内的渐变，从毛伊岛油田约90%的粗砂岩相，到Tane-100的基本上1%的淤泥泥品位相。

始新世部分的泥岩超压估计范围，从毛伊岛的约3.5 MPa到Tane-19的约1 MPa，并与泥岩体积/厚度直接相关。渐新世奥塔拉奥阿组及其相关项，不仅充当盆地中碳氢化合物积累的主要密封，而且还保持超压，通常与图里组同步。

Otaraoa的相没有显着变化，除了罕见的薄浊积岩扇外，但厚度变化相当大，并与泥岩压力相关。可以看到Otaraoa厚度范围，从前身最深处的Tawa-B800向西南方向约1米，到Manaia Anticline的Toru-200处约1米。

当时毛伊岛油田靠近前陆盆地的前凸位置，这种厚度变化，与塔拉纳基断层向东的泥岩压力增加直接相关。

在巴伐利亚糖蜜盆地，超压的横向分布与泥岩体积的增加，以及楔形盆地从北到南的加深和增厚相关。断层已被证明是沿塔拉纳基断裂带，图里断裂带之间的冲断部分流体流动的屏障，但也可能作为流体流动的管道。

测量的孔隙流体压力数据通常在钻井作业期间收集，但很少在盆地构造地层发展或流体压力的区域变化，盆地内孔隙压力分布知识，也可用于寻找合适的储气层和勘探地热流体储层。

直接孔隙压力测量，通常仅限于钻井中遇到的渗透地层，仅凭这些地层无法确定整个沉积盆地的孔隙压力分布，因为超压保持在与可渗透地层相邻的泥岩中，并且两者通常不平衡。

结论

泥岩岩相、厚度和分布对孔隙压力分布具有一阶控制作用，塔拉纳基盆地深层渗透地层单元的连通性，以及与伴生泥岩的复杂相互作用。

维持过多的孔隙流体压力，不仅仅由地层或结构控制，东部移动带地压省的孔隙压力状态，由横向封闭断层决定，该断层通过水力隔离了同龄相邻储层。