天然气运聚相态及其研究意义

天然气聚集相态是影响其成藏的重要因素。不同类型的源岩在不同的成烃阶段具有不同的排气相态。天然气二次运移相态除了受其源岩排气相态的影响外 ,还受运移途中温度压力及介质条件的影响。不同相态天然气运聚受不同势场控制 :水溶相天然气在水势场中受水动力的作用 ,油溶相在油势场中受油的浮力和水动力作用 ,游离相在气势场中受气的浮力和水动力作用。因此 ,所形成气藏的分布规律存在差异性。对于不同相态成因的气藏的勘探应采用不同方法。     

东营凹陷油气资源相态类型分布规律

根据生烃模拟实验,结合相图特征,研究了东营凹陷烃源岩生排油气相态类型演化特点。结果表明:沙四段烃源岩在不同演化阶段,生、排油气相态类型不同,其相态类型包括稠油、常规油、挥发性油、凝析气和湿气—干气相态;沙三段烃源岩则全部处于生排常规油相阶段。对二次运移过程中油气相态类型的变化及主要影响因素分析表明:二次运移过程中,油气相态类型变化主要包括油溶天然气出溶和原油稠化。油溶天然气出溶主要受地层温度、压力和油气流体组成控制,生物降解可加速油溶天然气出溶;原油稠化的主要地质作用为生物降解作用和水洗作用。在此基础上,结合对已发现油气藏相态类型的统计,确定了东营凹陷不同相态类型油气资源的垂向分布范围。     

天然气富集的相态转变条件及对成藏的贡献

天然气二次运移的初始相态由于受到源岩有机质类型和演化程度的影响,不同类型的有机质在不同演化阶段排出的天然气相态不同且会发生相态的相互转换,其中水溶相、油溶相和扩散相向游离相的转变才有利于天然气的富集成藏.水溶相和油溶相天然气向游离柑天然气转变需要埋深变浅、温度和压力降低,而扩散相天然气向游离相天然气转变则需要遇到浓度盖层或气藏,南此研究了水溶相、油溶相和扩散相大然气向游离相天然气转变及对成域贡献量的方法,并对水溶相、油溶相和扩散相天然气向游离相天然气转变量对成藏贡献进行了研究.结果表明,水溶相、油溶相和散相向游离相转变的天然气均可成为天然气富集成藏的重要组成部分.     

东濮凹陷文留地区油气相态类型及分布规律

根据烃源岩热压模拟实验,结合温度—压力相图分析,研究了东濮凹陷文留地区油气资源在生排、运聚阶段相态的类型及演化特点.结果表明:沙三段烃源岩因埋深不同导致热演化程度不同,生、排油气相态的类型各异,主要包括重质油、常规油、挥发性油、凝析气和湿气—干气相态;运聚过程中油气相态的演化主要体现为油溶天然气出溶、原油稠化、原油裂解成气和原油逆蒸发反溶于气,其中中浅层主要为油溶天然气出溶,受温压和烃类组分双重因素控制,深层则主要为原油裂解成气,受温压条件的影响明显.在生排、运聚过程中油气相态演化特征研究的基础上,结合已发现油气藏相态类型的统计结果,确定了文留地区不同相态类型油气藏的垂向展布规律,深层以气藏为主,中浅层以油藏及临界态油气藏为主.     

石油与天然气运移研究综述

石油与天然气都是流体矿产,在岩石中的运移主要是一种地球物理作用。油气运移研究的主要问题是动力学和运动学机制,也就是运移的动力、相态、通道和数量。初次运移的动力主要是异常高压,二次运移的动力主要是浮力和流体势差。石油运移的相态主要是油相,天然气可以是水溶相、油溶相、气相和扩散相。石油以油相运移、天然气以气相运移最为有效,无需相态转变就能直接成藏。初次运移的通道主要是微裂隙。并不是所有可渗透岩石都是二次运移通道,有效运移通道和主流向是二次运移的特征。断层在活动时具通道性,活动期后的封闭与成岩作用有关,长期活动的断层是油气运移的通道。油气运移动力的积蓄与释放和通道的开启与封闭交替出现,决定了排烃和二次运移都是幕式的,从而决定了充注圈闭和成藏的幕式性,这已得到油藏地球化学研究的证实。油气幕式运移与地流体的幕式流动都与地壳的幕式构造活动相辅相成、互为因果。油气运移是发生在地质历史过程中的事件,因此其研究方法应当是动态分析和综合研究。目前油气运移研究仍存在很多理论和方法上的问题,加强基础理论的研究、总结各类盆地的运聚规律、提高计算机模拟和实验室模拟的水平,是今后油气运移研究的当务之急     

地质因素对源岩排烃相态的影响及其贡献评价

用盆地模拟方法综合研究陆相泥质源岩水溶相、扩散相、油溶(气)相和游离相四种形式的综合排烃作用,探讨13种主要的地质因素对各相态形式相对排烃量的影响及其相对贡献量大小.研究表明,处于不同埋深阶段的陆相泥质源岩排油气相态特征不同,影响因素不同;在一般地质条件下,我国陆相泥质源岩以游离相、油溶相、水溶相和扩散相排出的天然气量分别为49%、11%、18%和22%左右,以游离相、水溶相和扩散相排出的油量分别为92%、8%和0%左右.     

东濮凹陷北部地区油气相态演化主控因素及充注模式

以油气藏气油比统计、热压模拟实验等资料为基础,结合成藏条件分析,探讨了东濮凹陷北部地区油气相态分布及相态演化的主控因素,并建立了油气充注模式。研究表明,研究区由浅至深依次出现液态烃、含凝析油的气态烃和气态烃,但不同地区油气相态的分布区间、区分度及不同时期的充注特征均具有明显差异。油气相态演化主要受源岩有机质类型、生烃演化阶段与运聚过程中温压环境控制。深层天然气主要为原油裂解成气,中浅层天然气主要为油溶天然气出溶气。油气来源有"单洼单源"、"单洼多源"和"多洼多源"3种类型,相应的相态演化有"早油相晚气相"、"早混相晚气相"、"侧向多期油相"和"垂向多期油相"4种形式,从而造成不同洼陷的油气充注模式各具特色。     

油气运移、聚集定量计算研究

利用一维盆地模拟方法定量计算了每个井点不同时间间隔的古埋深和累计生油生气量。利用压实排烃机理和临界排油饱和度计算了生油岩的排烃量，综合考虑了断层发育、抬升剥蚀等的影响。以排烃量为油源，用过刺压力、浮力和非均质性研究储集层内油气二次运移的势强度。提出了计算二次运移流缦场和散失量的方法。与古构造图这合可对圈闭进行定量评价。     

东营凹陷南部油型气相态和干燥系数变化规律

通过烃源岩生烃研究,总结了东营凹陷南部油型气生成特点和初次运移相态,并分析了二次运移过程油溶油型气出溶条件、影响因素及出溶天然气干燥系数的变化特点。油型气主要赋存相态取决于油气组成和系统温度、压力,并可以P-T 相图判断。原油出溶天然气的干燥系数比出溶前变高,细菌降解作用可以加速油溶气的出溶,并使油型气干燥系数增高。东营凹陷南部烃源岩生成油型气干燥系数较低（0.45～0.70）,呈油溶相初次运移,二次运移过程中油溶气出溶的最大深度在1 500～1 400 m. 因此油型气气藏仅发育在1 400 m 以上,并具有较高的干燥系数（0.95～1）;而在1 500 m 以下,油型气主要溶解于油中,其干燥系数取决于烃源岩初始生成天然气的干燥系数和细菌降解活动程度。     

油气初次运移机理分析

根据力学和物理化学的有关理论, 对油气初次运移问题进行了定量研究和分析。研究认为,油气是以连续相的形式从源岩运移到储集岩的。油气运移的动力是浮力和毛细管压力的共同作用。因油气初次运移为自然驱替,因此源岩的排烃效率较高。但油气的聚集和油气藏的形成,对源岩厚度有一定要求。     

含油(气)饱和度与油(气)运移的关系

油(气)在岩层中必须达到某一门限值(临界饱和度)才开始运移的观点并不正确。在输导层中,油气运移(二次运移)的主要条件是运移动力必须大于毛细管阻力和摩擦阻力。油气运移的动力由水动力和浮力提供,均与连续油(气)相长度有关,只要连续油(气)相长度足够长,油气就能发生运移。因此,输导层中的油(气)运移与含油(气)饱和度并不存在必然关系。盖层和烃源岩层基本上是无渗透性的,油(气)要发生渗漏和运移,必须要在连续油相两端形成10MPa以上的压差,在岩层内部仅靠剩余压力是无法达到的,所以只有突发事件才能使烃源岩中的油(气)发生运移(初次运移),与油(气)饱和度没有关系。在动力压差一定、孔隙结构和润湿性不变的储层中,水驱油最后可达到一个较稳定的残余油饱和度,但改变水驱条件(动力、孔隙等),则残余油饱和度亦必然发生变化。所以,油(气)是否能够运移,取决于连续油(气)相的长度,而不由含油(气)饱和度决定。     

剩余压力差在超压盆地天然气高效成藏中的意义

油气形成过程中的成藏动力可以由剩余压力差和浮力两部分共同表述.常压盆地中,浮力为主要成藏动力;超压盆地中,剩余压力差与浮力的和可以代表石油运移过程中的成藏动力、也可以反映天然气运移过程中的最小成藏动力.不同成藏过程中剩余压力差和浮力在整个成藏动力中的相对贡献表明,无论在垂向运移过程还是侧向运移过程,剩余压力差在天然气藏成藏动力中发挥了主导作用,是天然气藏形成的主要成藏动力.结合我国60余个气藏实例解剖发现,剩余压力差控制了天然气的成藏效率,低剩余压力差部位无法形成中、高效气藏,高剩余压力差是形成高效气藏的必要条件.     

流体势与油气运聚规律研究——以孤东地区为例

流体势是地下流体所有能的综合表现,不同的流体(如油、气、水)在各自的势场作用下,有各自的势场分布规律运动.通过研究地下流体势空间分布模式,可确定盆地流体系统构成,提高对油气运移规律的认识,明确预测有利油气聚集区,提高钻探成功率.研究表明,孤东地区地下流体势类型分为高势区、低势区,高势区分布与活跃生油洼陷分布一致,是孤东地区油气成藏的主要烃源区和动力源区.低势区与目前的油气田吻合较好.由此可依据流体低势区来预测新的油气聚集部位.      

应用油田水地球化学及流体势追踪油气运聚途径

用油田水附丝有机质，三维荧光图谱及油田水碳酸盐平衡系数与地层流体相结合。论证了在含稠油流体系统、含凝析油气流体系统，含轻质油流体系统中，以及在只有油田水无机组分分析组分分析资料的含油气流体系统中，油田水有机组分或无机组分在油气运移聚集途径上的变化特点，并作了油气运移与聚集途径的追踪研究。提出了在不同油气运移聚集区或油田水分析资料拥有程度不同的地区追踪研究油气运聚途径的４种方法。     

柴达木盆地马海气田地质特征及运聚成藏机理模式

马海气田包括马海构造顶部浅层构造气藏和其西南翼深层地层超覆气藏2个不同层位、不同特征、不同类型、不同形成时期、不同成藏主控因素的气藏。气源均来自40~50km以外的伊北凹陷。断裂和不整合面是天然气长距离垂向、横向运移的重要通道。它们经历了不同的气藏形成与演化阶段,具有不同的油气成藏动力学特征,从而形成了马海浅层构造气藏的“构造力驱动、断裂-输导层输导、次生型油气运聚成藏”机理模式和马海深层地层超覆气藏的“浮力驱动、断裂-不整合输导、原生型油气运聚成藏”机理模式。最后运用这2种机理模式预测了柴达木盆地有利的天然气聚集区带。      

东海盆地西湖凹陷中央背斜带油气运移期次及成藏

利用包裹体测温和成岩矿物伊利石测年数据资料,对东海盆地西湖凹陷中央背斜带油气运移及成藏的基本模式进行了研究。中央背斜带储层流体包裹体明显分为盐水包裹体和有机包裹体,包裹体均一化温度分为3期,其对应的地质时间分别为中中新世、中新世晚期和上新世—第四纪。储层自生伊利石同位素地质年龄自北向南分别为23.5～26.5,18.31～21.86,12.58～13.63 Ma,表明北部油气成藏时间早于中部和南部。综合分析认为中央背斜带发生过早、中、晚3期油气运移和聚集活动,以晚期最为重要,其幕式特征明显。成藏期总体时间长,多期成烃,多次充注,同期不同源,是中央背斜带油气成藏的基本模式。      

论致密大油气田成藏模式

根据对国内外致密油气聚集成藏特征的分析,提出致密大油气田存在3种成藏模式,即连续型(深盆气型)、准连续型和不连续型(常规圈闭型)。与连续型油气藏相似,准连续型油气聚集也表现为:油气分布面积较大,无明确边界,也无边底水;源、储邻近,广覆式分布;油气运移主要为非浮力驱动,运移动力主要为异常压力、扩散作用力和毛细管压力,浮力作用受限;运移的方式主要为非达西流,以涌流和扩散流为主。所不同的是:准连续型油气聚集由多个彼此相邻的中小型油气藏组成,油气呈准连续分布;油、气、水分布比较复杂,无显著油、气、水倒置;油气充注以大面积弥漫式垂向排驱为主,初次运移直接成藏或短距离二次运移成藏;储层先致密后成藏或边致密边成藏,且非均质性较强;圈闭对油气聚集成藏具有一定控制作用。研究认为,以深盆气或盆地中心气为代表的连续型油气藏与典型的不连续型常规圈闭油气藏,分别代表了复杂地质环境中致密油气藏形成序列中的两种端元类型,二者之间应存在不同的过渡类型。准连续型油气藏就是这样一种过渡类型的致密油气聚集,并且可能是致密储层中大油气田形成的主要方式。事实上,典型的连续型油气聚集应是那些形成于烃源岩内的油气聚集(如页岩气和煤层气),典型的不连续型油气聚集则是那些形成于烃源岩外近源-远源的常规储层中、受常规圈闭严格控制并且具有边底水的油气聚集;而形成于烃源岩外并且近源的致密油气藏则主要为准连续型油气聚集,其次为非典型的不连续型(常规圈闭型)油气聚集,而像盆地中心气或深盆气那样的连续型聚集则较为少见。     

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。