欠壓區(qū)是指地層孔隙壓力低于靜水壓力的區(qū)域。除油氣開采等人為因素造成的欠壓區(qū)外，天然欠壓區(qū)在全球分布廣泛。目前認(rèn)為天然欠壓區(qū)的成因主要有重力作用和地質(zhì)作用兩種，這兩者可單獨(dú)作用，也可同時存在。重力形成的欠壓區(qū)屬于水文學(xué)的研究范疇，而地質(zhì)作用形成的欠壓區(qū)則與油氣勘探開發(fā)相關(guān)。地質(zhì)作用影響到巖石物性或流體的pVT性質(zhì)，導(dǎo)致流體壓力無法與周圍環(huán)境達(dá)到平衡而形成欠壓區(qū)。目前關(guān)于欠壓區(qū)的研究較少，即使有也常常局限于個別案例或被視為以超壓為主的異常壓力研究的一部分。Law（2013）的研究表明，美國的天然氣藏普遍存在欠壓現(xiàn)象。Birchall等（2022）對全球29個已確認(rèn)的天然欠壓盆地和地區(qū)的梳理也發(fā)現(xiàn)，因地質(zhì)作用形成的天然欠壓地層（低于靜水壓力10MPa）廣泛分布于南美洲、北美洲、中國、俄羅斯、歐洲大陸、挪威巴倫支陸架和斯瓦爾巴特群島的沉積盆地，且都位于近期曾經(jīng)歷過大規(guī)模構(gòu)造抬升的地區(qū)。

1 欠壓區(qū)主要特征

1）欠壓的大小和分布

欠壓區(qū)多分布在2000m以淺，最深不超過3700m。在大小與范圍上，欠壓區(qū)明顯小于超壓區(qū)。人們對超壓界限的認(rèn)識比較深入，但對欠壓的界限尚不了解。

2）欠壓的保持

由于淺層欠壓區(qū)常缺乏側(cè)向封閉性，就地質(zhì)時間尺度而言，很難長期維持欠壓。大多數(shù)欠壓區(qū)都見于低滲巖層，即使有高滲欠壓層段也常常是埋藏深且封閉性好的儲層，如渤海灣盆地儲層、巴倫支陸架Fingerdjupet次盆儲層以及阿巴拉契亞盆地透鏡狀砂巖儲層等，但在美國個別盆地?zé)o明顯側(cè)向封閉性的高滲淺層中也有欠壓發(fā)育。根據(jù)儲層的滲透性可區(qū)分由重力作用和其他地質(zhì)誘因?qū)е碌那穳骸８邼B巖層中的流體流動性更強(qiáng)，也更容易與下傾自由面形成平衡，而低滲巖層正好相反，常阻止流體流動，將其他地質(zhì)作用引發(fā)的欠壓保持下來，但這一說法是否正確仍存在爭議。

3）泥頁巖地層欠壓

低滲地層，特別是泥頁巖這類超低滲層，常常因壓力平衡過程受阻而形成欠壓。直接測量泥頁巖壓力在油氣行業(yè)并不多見，但通過其他研究手段能夠很好地揭示這種超低滲巖石中存在的欠壓現(xiàn)象。對瑞士和美國幾個盆地的泥頁巖地層研究發(fā)現(xiàn)，最大欠壓常見于其中心部位，從中心欠壓區(qū)到泥頁巖-儲層邊界常壓區(qū)的壓力梯度，可能指示有流體從周邊含水層向泥頁巖地層流動。同位素數(shù)據(jù)也支持這種流體從下伏儲層向泥頁巖地層流動的假設(shè)。在美國Piceance和Svalbard盆地，頁巖下伏的儲層不僅欠壓而且極其低滲，在這些儲層中觀察到的欠壓很可能最初發(fā)育在泥頁巖內(nèi)，隨后儲層因流體流出的速度大于補(bǔ)給的速度而發(fā)育欠壓。

2 欠壓區(qū)對油氣勘探開發(fā)的影響

欠壓地層對油氣勘探開發(fā)影響很大。鉆井時，井筒內(nèi)流體壓力持續(xù)高于地層壓力，容易發(fā)生泥漿大量漏失，從而引發(fā)鉆井事故或者對地層造成傷害。在勘探研究中，側(cè)向或垂直壓差（相對于靜水壓力）?？蓪?dǎo)致得出存在蓋（封閉）層的誤判，而在特定環(huán)境下，這個壓差可能指示存在流體流動。進(jìn)行蓋層分析時，如果是在近期地質(zhì)作用下形成的欠壓區(qū)，則其對毛管力的影響也應(yīng)予以充分考慮。在向欠壓地層中注入流體（二氧化碳）時，其相態(tài)和存儲能力都會受到影響，而且注入流體在欠壓地層中的分布也很難預(yù)測。

3 未來研究方向

欠壓的形成機(jī)制與超壓有很大的區(qū)別，控制其發(fā)育的因素至今未明。雖有模擬方法可用，但因欠缺足夠的數(shù)據(jù)，尤其是缺乏超低滲巖層的長期觀測數(shù)據(jù)，使得通過模擬來理解整個欠壓流體系統(tǒng)不太可行。常規(guī)的儲層巖石壓力測量提供的往往是特定時間的瞬時壓力，對已知欠壓蓋層和儲層進(jìn)行持續(xù)壓力測量或更有助于了解其成因和地質(zhì)特征。儲層與其泥頁巖蓋層之間的壓力關(guān)系對于研究其欠平衡的流體系統(tǒng)可能非常關(guān)鍵。對于泥頁巖層段，通過在封閉層-儲層中安裝長期壓力監(jiān)測系統(tǒng)觀測而非通過巖石物性數(shù)據(jù)推測壓力可能是更好的選擇。另外，有必要更好地把石油地質(zhì)和水文地質(zhì)的研究方法有機(jī)結(jié)合起來，以便更全面地認(rèn)識欠壓系統(tǒng)。