Количественная реконструкция палеодавления в пластах и примеры исследований

Формирующее давление управляет генерацией, эмиграцией, миграцией, аккумуляцией и сохранением углеводородов. Оно также влияет на взаимодействие флюидов и пород во время диагенеза и минерализации. Исследование палеодавления в осадочных бассейнах — важный аспект изучения механизмов и процессов формирования залежей, играющий все более значимую роль в разведке и прогнозировании.

Реконструкция палеодавления в глубоких, сверхглубоких и древних слоях, переживших множественные этапы тектонических движений, представляет сложность. В этом исследовании предложен новый метод реконструкции, интегрирующий различные подходы к расчету палеодавлений на основе определения механизма формирования и главных факторов, ответственных за аномальные давления. Количественно анализировался вклад таких механизмов, как неравновесная компакция, зарядка газом, крекинг нефти, снижение температуры, а также тектонические поднятия и опускания.

В качестве примеров были выполнены три исследования: для синийских отложений в бассейне Сычуань, ордовикских отложений в северном поднятии бассейна Тарим и пермских отложений на газовом месторождении Сулигэ в бассейне Ордос. Эти три участка в настоящее время характеризуются соответственно нормальным, слабо аномально высоким и аномально низким пластовым давлением.

• Бассейн Сычуань: В настоящее время в синийских отложениях центрального Сычуани в основном нормальное давление. С учетом данных о давлении пойманных флюидных включений за три периода, рассчитанных в программном обеспечении PVTsim, эволюция давления в формации Дэнъин была получена путем бассейнового моделирования. Давление формировалось комбинацией факторов: аккумуляции углеводородов, крекинга нефти в газ и снижения температуры из-за тектонического поднятия.
• Месторождение Сулигэ (бассейн Ордос): Это типичное месторождение с аномально низким давлением. За последние 100 млн лет произошло сильное снижение температуры со 165°C до 105°C. На основе анализа флюидных включений и численного моделирования установлено, что в геологической истории дважды возникали слабые аномально высокие давления. После достижения максимума 98 млн лет назад давление постепенно снижалось из-за поднятия и денудации, превратившись в современное аномально низкое с коэффициентом 0.85.
• Бассейн Тарим: Давление флюида в критический период тектонического сжатия было количественно рассчитано с использованием метода дифференциальных напряжений, где двойники в кальците служили палеобарометром. Палеодавление в ордовикских карбонатных породах района Шуньнань было реконструировано. В сочетании с результатами моделирования было установлено, что слабое аномально высокое давление в ордовикских слоях развилось в среднем-позднем каледоне из-за сильного сжатия, связанного с субдукцией Палео-Куньлуньского океана.

Разработка эффективных методов восстановления палеодавления для карбонатных толщ может иметь решающее значение для решения различных проблем в исследованиях давления глубоких и сверхглубоких слоев.