[科普中国]-异常低压

特征及分类特征

异常低压是指作用于沉积盆地地层孔隙空间的流体压力低于静水压力时的地层压力，也称负压2。

异常低压的主要特征为：压力梯度明显降低，泥岩的声波传播时间随深度增加而明显减小，泥岩的密度随深度增加而增大，且异常低压多位于浅部地层，具有异常低压特征的构造圈闭中断层都比较发育。

分类国内常将异常低压分为低压和超低压。以压力系数大小为0.9作为界限，大于0.75小于0 .9 的称为低压，小于0.75 的称为超低压。依据国内分类标准，对世界上210个大中型气田的统计分析发现，具异常低压的大中型气田占15.7%2。

成因机制根据异常低压形成的本质，结合实际的地质条件，可以把异常低压形成的原因归结为地层温度降低、地层抬升和上覆地层的剥蚀、轻烃扩散作用、流体密度差和低水位面等因素的影响，另外渗吸作用、物性差异、地层水作用和地下流体的采出等也可能对异常低压的形成有影响3。

地层温度降低在地质历史过程中，当孔隙流体随埋深增加变化或在其它地质条件变动下使地层流体温度发生变化时，必然造成岩石骨架和孔隙流体体积的变化。当骨架孔隙增加量大于流体体积增加量（或前者的减小量小于后者）时， 就会有超低压产生，反之则产生异常高压。流体的热膨胀系数远大于岩石，温度的降低会引起孔隙流体体积相对于孔隙容积而缩小，从而形成异常低压。

抬升和剥蚀在地壳垂向抬升作用为主的背景下，目的层因上覆地层遭受剥蚀，负载降低，导致其孔隙和地层流体卸载膨胀使地层压力降低；同时孔隙中流体也发生了膨胀，在一定程度上增加了地层压力，那么地层压力的变化就取决于二者的相对大小。同时，伴随着地壳抬升运动的剥蚀作用必然导致地层温度的降低，压力也有降低的趋势。

轻烃扩散作用在地质条件下，尤其在油气藏中，轻烃分子扩散是一种很普遍的地质现象。气藏中的轻烃通过盖层发生扩散时，由于气藏内物质和能量有所损失，在烃类的充注补给量和地层水补给不足时，势必导致油气藏压力降低。

流体密度差在区域地层倾斜的背景下，储集层越向上其物性越好，所以越向上天然气运移散失速度越快。当气柱高度和水柱高度一定时，气水密度差越大，气层压力系数就越低；而在水柱高度和气水密度差一定时，气柱高度越大，底部压力系数越低。随着烃源岩供气作用越来越弱，天然气运移散失的不断进行，异常低压将更为明显。

低水位面地层压力系数可通过公式来计算，其中，h为地表至水位面的垂直高差，H为地层测压点距离水位面的垂直高差。

当受构造运动等影响，承压面与地表起伏不相一致时，由于潜水面低于地表，承压面以上的地层不承压，会导致计算的静水压力大于实际的流体压力，必然导致计算出的压力系数、压力梯度等指标偏低，出现异常低压。

研究意义由于盆地流体的流动主要与压力变化有关，故深入了解沉积盆地的流体压力环境与分布有助于油气的勘探与开发。而异常低压作为一种重要的压力类型，其形成、演化、发展必然伴随油气生成、运移、聚集的全过程。因此搞清异常低压的形成原因对确定油气运移和成藏规律，指导进一步的油气勘探和开发工作，具有十分重要的意义。