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超压是当前石油地质学研究的热点领域,对油气藏各成藏要素和过程都有显著影响,是油气成藏机理研究的重要内容之一。
恩平凹陷位于我国南海北部珠江口盆地珠一坳陷最西端,面积约5000Km2。钻井和地震资料均揭示研究区存在较大规模的超压,系统地开展超压及其与油气成藏关系的研究有助于对该区油气成藏规律认识的深化。
本文以含油气系统和成藏动力学理论为指导,综合应用地质、钻井、地震等资料,采用地质分析和盆地数值模拟等方法技术,系统分析了恩平凹陷超压展布、演化特征并初步探讨了超压成因机制及其与油气成藏的关系。通过研究,共取得了如下主要认识:
1.恩平凹陷现今发育两类压力系统:正常压力系统和超压系统,恩平组及以上地层为正常压力系统,文昌组为超压系统;纵向上,自地表向下,地层压力不断增大,上部为静水压力,进入文昌组后依次出现弱超压、强超压、弱超压,其分布形态为一典型的压力封存箱;横向上,自凹陷中心部位到斜坡部位再到凹陷边缘,超压值逐渐降低直至恢复到常压;平面上,超压主要发育于恩平凹陷17洼和18洼内,12洼不存在超压。超压带展布特征与洼陷展布特征较为一致。
2.时间演化上,恩平凹陷地层压力随着区域性构造运动的发生共经历了三次幕式聚集和释放。前期超压的形成与文昌组快速沉积的泥岩欠压实作用有关,而后期超压得以保持和增强与文昌组有机质的大量生烃有关。珠琼二幕运动、南海运动和东沙运动的发生,使超压通过开启的断层不同程度地释放。现今超压的展布是早期超压动态聚集和释放的结果。
3.恩平凹陷超压成因主要有欠压实作用和生烃作用,其中生烃作用为主要成因,对现今超压贡献量较大;欠压实作用为次要成因,对现今超压贡献量较小。
4.恩平凹陷超压与油气成藏的关系体现在以下几个方面:(1)恩平凹陷超压对油气生成未产生明显影响作用,油气生成主要受控于温度和时间的共同作用。(2)恩平凹陷超压和断层的相互配置对油气运移有重要控制作用。恩平凹陷范围内,与超压配置良好的断层主要分布于中央断裂构造带和南部隆起构造带上,这两个构造带是油气运移的有利指向区,恩平凹陷油气主运移期可能为东沙运动(10Ma)前后。(3)恩平凹陷超压的分布一定程度上控制着油气的分布:超压系统内,油气趋向于在压力过渡带、超压顶面附近的合适圈闭中聚集;在超压系统外,油气趋向于在有输导体(该输导体要能作为超压释放通道)连通的合适圈闭中聚集。