異常低壓

特徵及分類

特徵

異常低壓是指作用於沉積盆地地層孔隙空間的流體壓力低於靜水壓力時的地層壓力，也稱負壓。

異常低壓的主要特徵為：壓力梯度明顯降低，泥岩的聲波傳播時間隨深度增加而明顯減小，泥岩的密度隨深度增加而增大，且異常低壓多位於淺部地層，具有異常低壓特徵的構造圈閉中斷層都比較發育。

分類

國內常將異常低壓分為低壓和超低壓。以壓力係數大小為0.9作為界限，大於0.75小於0 .9 的稱為低壓，小於0.75 的稱為超低壓。依據國內分類標準，對世界上210個大中型氣田的統計分析發現，具異常低壓的大中型氣田占15.7%。

成因機制

根據異常低壓形成的本質，結合實際的地質條件，可以把異常低壓形成的原因歸結為地層溫度降低、地層抬升和上覆地層的剝蝕、輕烴擴散作用、流體密度差和低水位面等因素的影響，另外滲吸作用、物性差異、地層水作用和地下流體的采出等也可能對異常低壓的形成有影響。

地層溫度降低

在地質歷史過程中，當孔隙流體隨埋深增加變化或在其它地質條件變動下使地層流體溫度發生變化時，必然造成岩石骨架和孔隙流體體積的變化。當骨架孔隙增加量大於流體體積增加量（或前者的減小量小於後者）時，就會有超低壓產生，反之則產生異常高壓。流體的熱膨脹係數遠大於岩石，溫度的降低會引起孔隙流體體積相對於孔隙容積而縮小，從而形成異常低壓。

抬升和剝蝕

在地殼垂向抬升作用為主的背景下，目的層因上覆地層遭受剝蝕，負載降低，導致其孔隙和地層流體卸載膨脹使地層壓力降低；同時孔隙中流體也發生了膨脹，在一定程度上增加了地層壓力，那么地層壓力的變化就取決於二者的相對大小。同時，伴隨著地殼抬升運動的剝蝕作用必然導致地層溫度的降低，壓力也有降低的趨勢。

輕烴擴散作用

在地質條件下，尤其在油氣藏中，輕烴分子擴散是一種很普遍的地質現象。氣藏中的輕烴通過蓋層發生擴散時，由於氣藏內物質和能量有所損失，在烴類的充注補給量和地層水補給不足時，勢必導致油氣藏壓力降低。

流體密度差

在區域地層傾斜的背景下，儲集層越向上其物性越好，所以越向上天然氣運移散失速度越快。當氣柱高度和水柱高度一定時，氣水密度差越大，氣層壓力係數就越低；而在水柱高度和氣水密度差一定時，氣柱高度越大，底部壓力係數越低。隨著烴源岩供氣作用越來越弱，天然氣運移散失的不斷進行，異常低壓將更為明顯。

低水位面

地層壓力係數可通過公式

來計算，其中，h為地表至水位面的垂直高差，H為地層測壓點距離水位面的垂直高差。

當受構造運動等影響，承壓面與地表起伏不相一致時，由於潛水面低於地表，承壓面以上的地層不承壓，會導致計算的靜水壓力大於實際的流體壓力，必然導致計算出的壓力係數、壓力梯度等指標偏低，出現異常低壓。

研究意義

由於盆地流體的流動主要與壓力變化有關，故深入了解沉積盆地的流體壓力環境與分布有助於油氣的勘探與開發。而異常低壓作為一種重要的壓力類型，其形成、演化、發展必然伴隨油氣生成、運移、聚集的全過程。因此搞清異常低壓的形成原因對確定油氣運移和成藏規律，指導進一步的油氣勘探和開發工作，具有十分重要的意義。