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异常高压气藏开发若干问题李士伦教授西南石油大学

1简况封闭的地质环境反映了流体在其中的停滞与隔绝。由于这种封闭性，上覆地层的负荷得以施加于流体之上，实现动态平衡。在漫长地质历史时期中形成和发展成异常高压带。

全球异常高压带存在于三类地质环境中：快速沉积型毗邻大陆边缘的中、新生代以细碎粒屑物质快速沉积为特征的含油气盆地。北美墨西哥湾盆地，中国南海、渤海湾盆地这类研究显得比较成熟。

构造挤压型01与地壳板块运动或造山运动相联系的活动性构造带美国加利福尼亚州海岸山脉带，新疆和四川盆地碳酸盐岩型02异常高压带在蒸发岩沉积系列之中或下方，并以碳酸盐岩为主，地质年代可以从早古生代到晚中生代。意大利波河盆地，四川盆地此类研究较少，有待深入。

3）几个概念（1）压力系数地层流体压力在正常条件下应与上覆岩柱重量相当。地层压力系数＝实测地层压力（MPa）/0.01×油气藏相应深度（m）其值为1.0－为正常压力，2.31－为异常高压（超高压）上限。纯水密度1g/cm3井下液柱压力梯度0.0101MPa/m（0.433psi/ft）盐水密度1.07g/cm3井下液柱压力梯度0.0108MPa/m（0.465psi/ft）原油密度0.8g/cm3井下液柱压力梯度0.0080MPa/m（0.346psi/ft）天然气密度0.1g/cm3井下液柱压力梯度0.0010MPa/m（0.043psi/ft）饱和水的沉积岩石密度为2.3g/cm3（墨西哥湾）岩层压力梯度为0.0233MPa/m（1psi/ft）在气藏工程计算中，压力梯度小于0.0136MPa/m(0.6psi/ft)，可忽略异常高压影响。

异常高压发生区间0.0101－0.0233MPa/m（0.433－1.0psi/ft）бt＝P＋бeбt－静岩层压力，又称正应力，由上覆总的岩石和流体柱产生的压力P－地层流体压力бe－有效应力，又称净上覆压力，它是通过沉积物颗粒与颗粒间接触作用产生的力，帮助支撑岩层静压力（正应力），бe、бt均不能直接测量。

4）分类我国标准Exxon公司标准地层压力系数(MPa/m)气藏分类＜0.90.9～＜1.31.3～＜1.8≥1.8低压常压高压超高压地层压力系数(MPa/m)气藏分类＜1.01.0～＜1.271.27～＜1.501.50～＜1.731.73～＜1.96低压常压过渡带高压超高压

1）构造应力异常高压是在相对新的、由水平主应力（区域性压缩力）引起的构造活动区首先开始报道的。流体压力升高可由局部或区域性断裂、褶皱、侧向滑动、泥岩或碳酸岩底辟、刺穿以及地震等多种因素引起的，这些作用使深部高压流体侵入被封闭的浅部储层，从而引起局部异常高压。这种高压带在横向上可能连绵很远，形成规模宏大、具显著特征的、受控于板块运动或造山运动的具油气勘探潜力的异常高压连续带。如美国加利福尼亚海岸山脉带侏罗系－白垩系的巨厚层系，连绵长640－800km，宽40－130km。2异常高压的起因主要起因

一个异常高压的区域性侧压水头面作用，其含水层属高供水区。在封闭储层中（如透镜体、倾斜储层和背斜圈闭中）最深部分为正常地层压力，但它会传递到较浅一端，即为异常高压。如卡拉达克凝析气田，构造倾角在顶部45－50°，而中部为25－30°，含气高度达1850m，顶部地压系数为1.69，油气界面处为1.04，油水界面处为1.02。还可能有以下因素：

储层重新加压较浅的产气层段与较深、较高压力的地层有水动力联系。碳酸盐岩异常高压形成的机理受两个改变控制流体储集空间改变受两个作用控制：应力积累与释放为主的构造作用溶蚀、充填、胶结和重结晶为主的成岩作用流体本身体积改变的控制因素：原油裂解成气为代表的油气演化作用地温场背景

粘土地层的压实作用和欠压实机理，对沉积型异常高压带形成有成因上的联系。它是评价和预测的理论基础。01泥质沉积物欠压实现象形成异常高压的主要原因是：渗透层较少泥质物快速堆积巨厚的沉积物02不排水的压实

被欠压实泥岩所包围的储层，与周围流体的压力平衡可造成异常高压。在相邻的砂层和粘土中产生压差，它使粘土层中的流体向砂层流动。盐岩对流体使不渗透的，使下伏的地层没有流体逸散的可能性，造成异常高压。在许多地区，异常高压带常见于盐岩剖面下面的泥岩或粉砂岩地层中。有块状的区域盐岩沉积的存在

蒙脱石极易水化膨胀，其体积可扩大20－25倍，它是伤害储层最严重的水敏性矿物。01伊利石（水云母）是油气层中含量普遍较高的粘土矿物，它与蒙脱石损害储层的机理不同，具片状、丝状的微晶把孔隙分割成若干