地球科学|王冰洁等:渤海湾盆地辽中凹陷南洼超压发育特征及成因

学术   科学   2024-07-11 00:00   湖北  

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针对渤海湾盆地辽中凹陷南洼古近系地层超压成因问题,通过对多种地质资料和研究方法综合应用,提出生烃作用是超压形成的主要机制,在局部地区(W-D构造)存在欠压实和生烃作用叠加形成的超压.主要证据如下:(1)测井曲线除W-D构造外,普遍不具备欠压实地层高孔隙度和低密度的典型特征;(2)沉积背景分析由欠压实作用形成超压的顶面深度与实际不符;(3)超压顶面发育在大套泥岩段内部,深度变化范围较大(2 200~3 100 m),与烃源岩生烃顶面基本一致;(4)地层有效应力和速度及密度关系表明,超压点均落在“卸载”曲线上,为生烃超压的特征;(5)超压段地层现今处于大量生烃阶段,持续为超压形成提供保证;(6)欠压实作用和生烃作用叠加形成的超压,导致了地层的高孔隙度和低密度,也使地层有效应力与地层速度和密度关系曲线表现出“卸载”现象.本文结论分析如下:
(1)渤海海域辽中凹陷南洼普遍发育超压,整体上在超压深度段内,相对于正常压实趋势声波时差增大,地层孔隙度和中子密度未发生变化;超压顶面埋深分布在2 200~3 100 m的范围内,与烃源岩顶面相吻合,地层有效应力和声波速度及地层密度的关系均显示超压段具有明显的“卸载”现象;上述特征在研究区具有普遍性,说明超压的形成受生烃作用的控制,而超压段烃源岩的持续生烃能力为生烃增压的形成提供了基础.
(2)研究区W-D构造两口探井发现了欠压实成因超压和生烃成因超压相互叠加的现象,且埋深可以达到3 900 m,测井曲线表现出相对于正常压实趋势,声波时差增大,地层密度减小和中子孔隙度增大的特征,而且地温梯度也相对增高.
(3)欠压实成因和生烃成因的超压相互叠加,在欠压实成因超压能够保存下来的条件下,往往单纯通过测井曲线进行成因判别容易出现误判,忽略掉生烃增压作用的影响,因此在进行超压成因识别时,如果测井曲线组合具有欠压实超压响应特征,还需进一步通过有效应力、烃源岩评价结果、孔隙度及地层温度等对超压具有响应的参数进行进一步的确认,反之也不能单纯利用有效应力特征来进行超压成因判别,同样可能忽略欠压实的作用.
1 研究区构造位置和构造特征
 孔隙度和地层温度与深度变化关系



文章刊登在《地球科学》第49卷第5期

王冰洁, 王德英, 郭涛, 王鑫, 惠冠洲, 薛明旺, 2024. 渤海湾盆地辽中凹陷南洼超压发育特征及成因. 地球科学, 49(5): 1832-1843. doi: 10.3799/dqkx.2021.254

Wang Bingjie, Wang Deying, Guo Tao, Wang Xin, Hui Guanzhou, Xue Mingwang, 2024. Development Characteristics and Origin of Overpressure in South of Liaozhong Depression, Bohai Bay Basin. Earth Science, 49(5): 1832-1843. doi: 10.3799/dqkx.2021.254

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