准噶尔盆地腹部异常流体压力及其成因机制分析 赵桂萍 ( 中国科学院研究生院计算地球动力学实验室，北京1 0 0 0 4 9 ) 我们主要以准噶尔盆地的石油钻井及各种测试资料为基础，研究了腹部流体压力分布特征，并初步探讨了其 成因。 I 、流体压力分布特征 准噶尔盆地腹部主要包括石西、石南、滴西、莫索湾等油气田，不同地区流体压力发育特征存在显著差异。 石西地区的实测压力资料表明，侏罗一白垩系压力系数一般在0 9 5 I 0 5 之间，具有静水压力的特征；而 在石炭二叠系中，压力系数一般在I 5 0 左右，为显著的异常高地层压力。石南地区的夏盐I 井及石南I 、2 、3 等十几口井的地层压力测试资料表明，侏罗系内部的实测压力系数也多在I 0 左右，为正常的流体；丽从石炭系 及三叠系内有限的地层压力测试值来看，其压力系数介子i 3 5 I 7 0 之间，出现有异常流体压力，但由于实际 测试值太少，对于其分布的规律性认识不清。在莫索湾地区，根据盆4 井、盆参2 并及莫字号井的地层压力测试 结果分析，在大约4 4 5 0 m 以下的深度，产生有显著的异常高压，且随着深度的增加，异常压力的幅度也增加。 从盆地腹部的石西、石南、滴西、莫北及陆南等地区的泥质岩的测井曲线所反映的压实特征看，均存在有欠 压实现象，欠压实出现的层位大多位于下侏罗统八道湾组或三工河组内部。但由于埋藏深度的差异，发育欠压实 特征的深度在不同地区明显不同：位于北部的陆1 井、陆3 井出现欠压实的深度小于3 0 0 0 m ，位于南部盆1 井西 凹陷东北部斜坡区的盆4 井出现欠压实的深度则为4 5 0 0 m 左右。但欠压实出现的层位特征来看，基本上为下侏罗 统八道湾组，暗示异常流体压力基本受地层层位控制的特征。 2 、异常流体压力成因分析 异常流体压力的形成主要有非均衡压实、水热增压、成岩、烃类生成和构造挤压应力等，具体到准噶尔瓮地 腹部，我们研究认为，其异常流体压力的发育主要是厚层泥岩的封闭作用和成岩作用中粘土矿物转化造成的渗透 性降低所造成的，其它机制的影响可能较小。 ( 1 ) 厚层泥岩的非均衡压实作用和封闭作用 厚层泥岩对异常流体压力的形成具有显著的控制作用，单层厚度不超过5 0 m 的泥岩就能产生显著的异常高压 ( M u d f o r de ta 1 ，1 9 8 9 ) 。从准噶尔盆地腹部部分钻井异常流体压力出现的层位及过渡带深度的统计结果看， 过渡带内单层泥质岩的厚度一般都大于5 0 m ，尤其是莫2 井、石南1 经济滴西3 井等，泥质岩的厚度超过或接近 1 0 0 m ，按照M u d f o r d 等人( 1 9 8 9 ) 的认识，如此厚度巨大的单层泥质岩已经足以产生和保持显著的异常流体压力。 而且，滴西3 井、陆I 井等的测井资料显示：在过渡带及其以下的地层范围内具有声波时差增大、岩石密度减小 的情况，指示出泥质岩的非均衡压实现象。因此，盆地腹部沉积速率较小的地区，异常流体压力的发育可能主要 是单层厚度较大的泥质岩层的非均衡压实作用造成，异常流体压力的保持也与厚度较大的泥质岩有关。 ( 2 ) 成岩作用 成岩过程中，蒙脱石向伊利石转化时S r 离子释放所造成的硅质胶结及岩石的结构变化对岩石渗透率具有显 著影响( L u o V a s s e u r ，1 9 9 2 ) ，从而产生异常高压。从盆地腹部盆参2 井、盆4 井及滴西3 井等井位中粘土矿 物中伊一蒙混层、伊利石等含量随深度的变化特征上看，在过渡带范围内均存在一些相关矿物含量变化的异常带， 指示出这些深度段存在粘土矿物转化上的突变现象。据吴晓智等人( 1 9 9 4 ) 的研究，诸如盆参2 井4 1 1 0 4 2 3 0 m 的范围内方解石胶结物含量高达2 0 * , ，远高于其上下地层，这种胶结过程的突变可能对异常流体噩力的形成有一 定贡献。 本研究由中国科学院研究生院院长基金( y z j j 2 0 0 3 0 5 ) 资助。 4 0 0