石油二次运移优势路径影响因素及形成动力学条件

利用物理模拟实验和基于逾渗理论的油气运聚模拟方法对石油二次运移优势路径形成影响因素进行模拟并探讨优势路径形成的动力学条件。研究表明,优势路径具有油运移前缘只沿一个或少数几个方向向上指进运移、运移路径窄及通过该路径油运移量较大的基本特征;模型颗粒表面亲水性越好、模型颗粒粒度越大、油水密度差越大、界面张力越小、孔喉直径越大、运移动力越小,油越易出现优势运移路径。系统的浮力与黏滞力竞争及毛细管力与黏滞力竞争中前者均处于优势是运移优势路径形成的动力学条件,且竞争优势越明显,油运移越易形成优势运移路径。该研究成果有助于了解和认识油气二次运移规律并为盆地尺度的油气运移模拟提供基础理论依据。图7参24     

东海盆地西湖凹陷平湖斜坡K构造带油气沿断层走向运聚模式及控制因素

东海盆地西湖凹陷平湖斜坡K构造带油气资源丰富,油气运聚过程复杂,研究油气沿断层走向运聚模式及控制因素,可以为相似区带油气勘探提供理论依据。为此,综合利用天然气组分和碳同位素等分析测试数据,研究K构造带天然气成因及运移路径,总结油气沿断层走向运移聚集模式,明确油气可以沿断层走向运移的影响因素。结果表明：K构造带天然气以煤型气为主,等效RO值高于本地烃源岩,以东部洼陷烃源岩供烃为主;运移路径示踪参数变化趋势指示研究区主要存在3个天然气运移方向,均为沿断层走向运移。油气具有“破碎带垂向运移、破碎带—砂体走向运移、断层—盖层封堵、构造高点圈闭聚集”的运聚模式。油气可以沿断层走向长距离运移的条件为具有断裂带和砂体输导通道及断层具有好的垂向和侧向封闭性。研究区发育宽度较大的断裂带,破碎带物性好,为油气垂向和走向运移通道。平湖组砂体具有厚度大、连通性高、物性好的特征,为油气走向运移的有利输导层;平湖组盖层封盖石油和天然气的断接厚度下限值分别为6 m和10 m。主干断层附近盖层的断接厚度均大于10 m,垂向封闭性好,油气难以突破盖层向上部层系逸散;主干断层不同位置和深度的SGR值为32.1%～91.1...     

基于GIS的松辽盆地北部深层气运移路径模拟

油气运聚史模拟是盆地诸史模拟中难度最大、最复杂的内容之一。油气在输导层中运移聚集的路径受控于输导层顶面的三维几何形态。以地理信息系统（GIS）的栅格数据结构为基础，按照油气运移的机理，开展了基于GIS支持下的松辽盆地北部深层天然气运移路径的三维模拟研究，构建了基于GIS的油气运移路径模拟算法，并提出了相应的模拟流程，成功地模拟出了该盆地深层天然气的运移路径，有效揭示了该盆地晚白垩世天然气主运移期天然气的运聚规律。模拟结果表明：在该盆地晚白垩世天然气的主运移期，与生气凹陷毗邻的构造及位于生气凹陷北部和南部的构造均处于天然气运移路径上，为有利的油气聚集区；而其他构造则大多位于天然气运移路径之外，基本上没有天然气的聚集。这一研究结论与现有的勘探实践相吻合。     

油气二次运移过程中的运移效率探讨

依据前人物理实验结果进行的数学模拟发现,油气运移的模式决定了油气二次运移的效率.根据物理实验,油气运移模式分为活塞式、指进式和优势式3种形式.其中:活塞式的运移效率最低;指进式次之;优势式运移模式的运移效率最高.每种运移模式的运移效率特点是:活塞式运移模式的运移效率不随物理条件发生变化;指进式运移不受两相密度差和毛细管力大小的影响,并且运移路径含油饱和度值和运移的尺度有一定关系;优势运移模式的影响因素最多.在优势运移模式下,凡是对浮力和毛细管力大小有影响的物理条件都会影响其驱替效率.     

尺度放大时逾渗模型中的油气运移路径变化规律探讨

数值模拟获得的油气二次运移路径不受模拟网格大小的影响,但模拟网格的大小却影响侵入相饱和度值的大小.其中,运移网格的宽度和侵入相饱和度呈指数关系,运移网格的长度和侵入相的饱和度无关,运移网格的尺度和侵入相饱和度呈指数关系.这一规则的发现为逾渗理论从微观放大到盆地尺度提供了理论依据.     

不同运移方向下断裂附近油气聚集的差异性

油气的运聚特征往往与断裂紧密相关。为了研究含油气盆地断裂发育区油气分布规律,在油气分布与对油气起输导或封闭作用断裂之间关系研究的基础上,利用不同油气藏之间类比、同油藏不同油层不同部位对比的方法,从油气运移方向的角度出发,研究断裂附近油气聚集的差异性。结果表明不同运移方向下断裂附近油气聚集的差异性主要表现为3个方面:油气运移方向受控于油气在断裂附近聚集的条件,油气侧向运移时油气聚集所需的条件是遮挡断裂侧向封闭,而垂向运移时油气聚集所需条件是受盖层阻挡;油气运移方向不同,油气在断裂附近聚集的层位不同,侧向运移时油气主要在盖层之下储层中聚集,而垂向运移时油气主要在盖层之下高砂地比储层中聚集;油气运移方向不同,油气在断裂附近聚集部位不同,侧向运移时油气主要在反向断裂下盘砂体中聚集,而垂向运移时油气主要在断裂上盘砂体中聚集。     

海拉尔盆地贝西南地区南屯组油气侧向运移路径综合确定及运移模式探讨

贝西南地区是目前海拉尔盆地贝尔凹陷中含油性较好的重点勘探区块,为查明油气运移对成藏的影响,采用以油气来源分析为基础、以油气分布特征为指示、以运移数值模拟为约束、以地球化学示踪为佐证的“四位一体”油气运移路径综合确定方法,对研究区南屯组的油气运移路径和运移模式进行了研究。结果表明:南屯组主要有3组油气运移路径,一是由贝西北次凹沿其短轴方向向贝西斜坡侧向运移;二是由贝西南次凹沿其短轴方向向呼和诺仁构造带运移;三是由贝西北和贝西南次凹向呼和诺仁构造带汇聚的油气,沿构造脊和断层走向向西南部运移。在明确运移路径基础上总结出3种油气侧向运移模式:沿构造脊及断层走向运移模式、同向断阶“阶梯状”运移模式和反向断阶“牙刷状”运移模式,各种运移模式控制的油气富集部位和油藏类型有较大差异。研究结果对研究区下一步的有利区优选和类似地区油气勘探具有一定的指导意义。     

苏北盆地金湖凹陷油气二次运移动力分析

金湖凹陷是苏北盆地第二大产油凹陷,但各区带油气富集程度分布不均。分析表明,油气二次运移对油气富集程度有较大影响。基于油气二次运移的驱动力为水动力和浮力两类认识,通过对凹陷油田水性质、地下古水流形式和地层流体压力系统特征分析,排除了水动力是油气二次运移的主动力;依据油水界面张力、孔喉半径和润湿角等参数,计算了阜宁组输导层在关键时刻的毛细管阻力并与浮力相比较,得出二级构造带油气侧向二次运移的驱动临界条件,发现油相连续长度远小于含油带宽度,且临界油相长度小的地区油气较富集（反之,则较贫）。因此认为油相静浮力为本区油气二次运移的主动力,并由此指出凹陷油气二次运移方向与有利聚集部位。     

石油运移路径和聚焦：三维模拟

盆地内石油运移路径由不连续封闭面（通常平行于层理面）的三维空间展布决定，在封闭面下面石油选择构造上最为有利的路径运移，我们采用本文讨论的参数，编制相应的程序，利用个人计算机模拟含气系统内石油运移路径的空间展布，通过把这种模型应用于巴黎盆地和威利斯顿盆地下展示预测的运移路径和已发现的油气聚集区之间的良好相关性，在盆地中部生烃区的上面和石油运移路径为致密的网状，向盆地边缘，由于封闭面形态变化，这些运移路径汇集成分离的通道，最终，这些运称通道出路地表成为油苗，在石油运移模拟中结合地表现露的运称 道非常重要，封闭面下石油输导层岩相变化，断层并置和穿层封闭（如盐体侵入等）形成横向封闭遮挡，这会引起在封闭面下面石油的运移偏离构造上最为有利的运移路线，在水动力条件下由于地形驱动地下水的流动，也可以使油气运移的路径发生改变，石油垂直运移带通常和岩相变化有关，如从封闭面沿水平方面过渡到非封闭面，或者由断层导致封闭面地层并置，在正常或异常力地层中石油最有可能向盆内较高部位（这里石油可以聚焦，也可以由于临时封闭的破裂而发生运移）的正常或低压地层中垂直运移，从油田和油苗到可能源岩的单一路径的反演是是一种强有力的勘探工具，它有助于预测油气聚焦的泄漏边界或石油排出区。     

区域性盖层对不同运移方向油气运聚的控制作用

在区域性盖层与输导断裂及砂体之间空间配置关系研究的基础上,分析区域性盖层与其下不同运移方式形成的油气藏之间的关系,研究区域性盖层对不同运移方向的油气运移和聚集的控制作用.结果表明:区域性盖层对沿断裂向上运移油气起阻止或减缓作用,对沿砂体或不整合侧向运移油气起保护作用;区域性盖层控制着垂向运移油气的聚集层位,并为垂向运移油气在断裂附近聚集提供了更多圈闭;区域性盖层为侧向运移油气聚集提供了对接封闭,断接厚度控制着侧向运移油气的聚集程度.     

断裂转换带作为油气侧向、垂向运移通道的研究进展

断陷盆地大量油气勘探证实油气并非围绕整条断裂分布,而往往集中分布于断裂转换斜坡、弯曲转折端、交汇区及末端等断裂转换带位置,表现出明显的运移通道特征。为了查明断裂转换带输导油气的优势条件及模式,在对其形成演化过程分析的基础上,进行了油气运移特征的系统分析。结果表明,断裂转换带在不同的演化阶段既可以作为油气侧向运移通道,又可以作为油气垂向运移通道。当作为侧向运移通道时,具有以下三方面的优势条件：①具备油气侧向运移的流体势梯度;②砂体发育,储层对接概率大且侧向连通性好;③具有相对低的垂向与侧向渗透率比。侧向运移主要有两种模式,即未破坏型-侧向连通油气运聚模式和破坏型-垂向、侧向封闭油气运聚模式,油气富集层位一般与运移层位一致。当作为垂向运移通道时,具有以下三方面的优势条件：①“硬连接”型转换带活动强度一般较大,容易幕式开启作为通道;②“硬连接”型转换带处断层面常为脊状低势区,有利于油气发生汇聚;③应力集中、裂缝发育,容易破坏盖层发生油气垂向渗漏。垂向运移也主要有两种模式,即未完全破坏型-油气垂向穿斜坡渗漏模式和破坏型-油气沿断层面垂向运移模式,油气一般被调整至浅层富集。通过矿物沉淀速率、成岩作用、地下水渗漏及矿床突水现象等,均可证实断裂转换带部位曾是流体运移的通道。     

MEMBRANE SEAL LEAKAGE IN NON‐FRACTURED CAPROCKS BY THE FORMATION OF OIL‐WET FLOW PATHS

Leakage through non‐fractured shaly caprock sequences is often envisioned as hydrocarbon percolation through water‐wet pore networks. Leakage by this process requires that the buoyancy of the hydrocarbon column overcomes the capillary entry pressure of the caprock pores. If it does not, then leakage through caprocks that are not hydrofractured depends on diffusion of hydrocarbons, which is an extremely slow process. As a result, the hydrocarbon residence time would be almost endless. We suggest a novel model for leakage through non‐fractured caprock shales. Two lines of laboratory‐based research motivate our suggestion. One of these addresses wettability alterations, while the other addresses pore‐scale fluid flow in the presence of capillary sealing. The latter approach has demonstrated that water can flow vertically through water‐wet oil reservoirs and further through caprocks, whereas the oil remains in the reservoir. This recognition is a consequence of the observation that residual water in the reservoir can be both continuous and mobile. We suggest that such flow of residual water through reservoirs and into caprocks can lead to the establishment of oil‐wet flow paths in membrane seals. This process takes place in a sequence of events that leads to wettability alterations in the seals. Such wettability alterations allow seals to leak by multiphase Darcy flow, which would hardly happen if the seals were water wet and with sufficiently small pore throats. One implication of this model is that capillary sealing will be effective only for a limited period of time. The model also predicts that residual oil saturation in the shales as a whole remains low, as the suggested flow paths only develop locally and develop narrow leakage pathways.     

油气封盖的主控因素及其作用分析

在研究盖层封盖油气作用各种因素的基础上,指出厚度、异常孔隙流体压力和断层封闭性是控制油气封盖的主要影响因素,大厚度盖层原始空间分布连续性好,即使被断裂破坏,也不易失去分布的连续性。大厚度盖层毛细管封闭能力强,易形成异常孔隙流体压力和抑制浓度封闭作用。异常孔隙流体压力可使盖层毛细管封闭能力增强,可使盖层形成抑制封闭作用,使断层具封闭性。断层封闭可以恢复盖层的质量和分布的连续性。     

沿不同时期断裂运移的油气被泥岩盖层封闭所需条件的差异性——以三肇凹陷青一段和南堡凹陷5号构造东二段为例

为了研究含油气盆地下生上储式断裂发育区油气分布规律,在不同时期断裂本身特征及其附近压力条件差异性研究的基础上,对油气沿断裂运移特征及其泥岩盖层封闭运移油气所需条件进行了研究。结果表明,泥岩盖层封闭沿不同时期断裂运移油气所需的条件不同。油气沿活动断裂运移的动力既有地层剩余压力,又有油气本身浮力;以伴生和诱导裂缝为输导通道,孔渗性相对较好,阻力相对较小,易于油气穿过泥岩盖层运移;泥岩盖层封闭沿活动断裂运移油气的条件是断裂在泥岩盖层内上下不连接。而油气沿静止期断裂运移的动力仅为油气本身浮力;以断层岩孔隙为输导通道,孔隙性相对较差,阻力相对较大,不易于油气穿过泥岩盖层运移,泥岩盖层封闭沿静止期断裂运移油气所需的条件是断层岩排替压力大于或等于其下储层剩余压力。     

测井盖层评价方法在吐哈盆地中的应用

泥质盖层封闭机理有三种,分别为物性封闭、压力封闭和烃溶度封闭。利用测井资料对吐哈盆地盖层的宏观分布特征、压力封闭能力、物性封闭能力、烃溶度封闭能力和盖层微观组分进行了研究,在此基础上,对盆地盖层品质进行了综合评价。     

高邮凹陷韦庄地区油气长距离运移影响因素探讨

韦庄地区油气运移的距离较远.从油源、储层物性、盖层、压力封闭、原油物性等几个影响油气运移的因素入手,分析了韦庄地区油气运移的有利条件,指出韦庄地区的油气运移通道是一条油气运移的"高速公路",油气还可以继续向西运移,为本区勘探提供一个新的勘探领域.     

油气藏盖层封闭性研究现状及未来发展趋势

盖层直接决定了油气富集规模,大中型油气田盖层岩性主要为泥岩、膏盐岩和碳酸盐岩。近几十年来,盖层封闭性研究在封闭机理与评价方法方面取得了很大进展。不同学者先后提出了毛细管封闭、水力封闭、超压封闭和烃浓度封闭机理,针对不同封闭机理建立了盖层封闭性评价行业标准,在区带评价和勘探目标选择过程中起到重要的指导作用。传统盖层封闭性主要是静态评价,经历多期埋藏-抬升的盖层封闭能力是变化的。金之钧等建立了盖层封闭能力动态演化过程定量评价方法,利用埋藏过程孔隙度-毛细管压力、抬升过程渗透率-毛细管压力关系和OCR定量预测盖层毛细管封闭能力变化过程,为多期构造演化盆地油气富集规律研究提供了合理依据。基于对以上机理和方法的研究,指出断层、构造裂缝和水力裂缝是盖层完整性破坏的关键因素,明确了油气穿越盖层运移条件,为寻找次生油藏提供了思路。断裂和裂缝形成演化过程及其对盖层完整性破坏取决于盖层岩石力学特征,即盖层脆-韧性变形,基于泥岩密度和岩石力学特征建立了泥质岩脆-韧性变形转换判别方法;基于拜尔利摩擦定律和盖茨准则建立了膏盐岩脆-韧性变形转换判别方法,明确了断裂和裂缝在脆性、脆-韧性和韧性盖层中形成演化机理和对盖层破坏作用。现今,盖层封闭性仍有许多问题需要深入探索,包括不同级别盖层对油气保存的影响,宏观地质因素对盖层封闭能力的影响,泥页岩岩石成岩阶段划分及封闭能力动态演化过程,盖层脆-韧性转化及破裂条件定量表征,深层断层对油气输导和保存,盖层完整性定量评价方法等。     

论油气壳—幔非生物成因的物质基础及运移动力

油气生成的物质基础和运移动力是油气壳－幔非生物成因说必须回答的二个基本问题。作者从宇宙天体演化角度出发，论证了地球内部是富含氢元素及其化合物的，氢在地球内部的不同深度呈气态、凝固态、结晶体、半金属或金属等相态存在；在各类板块边界由岩石圈板块之间相互作用而产生的挤压力、拉张力，由地球固体潮所造成的地壳脉动式运动以及盆地沉积盖层中的运移动力（静压力、重力、水动力）是造成壳－幔系统油气运移的三个基本动力。     

石油二次运移的模式及其影响因素

在静水条件下,利用填装玻璃微珠的管状玻璃管模型,观察油在饱和水的孔隙介质内的渗流规律,通过选择与运移动力直接有关的参数,观察到油在孔隙介质模型中3种不同的运移模式.根据毛管数和Bond数综合分析各个因素间的关系及其对运移模式的表征,在运移模式图上分出界线明显的3个区:平稳推进区、毛管指进区、优势路径区.认识到在输导层物性确定条件下,单纯浮力以及相对较小的驱动力是油气形成优势二次运移路径的重要因素.      

有效运聚通道的提出与确定初探

油气成藏系统与运移通道的分布决定了油气运移的方向和数量.本文从砂岩孔隙型通道入手,着眼于资源评价目的,提出应用同类地区工业性油气田(藏)下限标准与不同时期油气汇聚区的水流量来定义临界饱和度.该饱和度值所圈闭的范围,即为有效运聚通道.利用盆地模拟结果参数可分别计算平面和剖面上的水流量,从而得到不同地质历史时期有效运聚通道的分布范围,这将有利于运聚史和运聚量的研究.