水溶气脱溶的关键时期研究——以成都凹陷沙溪庙组为例

水溶气脱溶成藏是许多石油地质工作者研究的重点,特别是对水溶气脱溶关键时期的确定更是难点。在水溶气脱溶的关键时期,水溶气大规模脱溶,若具有匹配良好的储层、圈闭及保存等条件,天然气就可聚集成藏。利用包裹体、地层水矿化度、温度及压力等分析测试资料,结合盆地模拟手段,通过天然气溶解度回归方程,计算了成都凹陷重点时期沙溪庙组天然气溶解度,并研究了各时期天然气溶解度的变化特征。结果表明:须家河组五段烃源岩生排烃高峰期至沙溪庙组成藏期,天然气溶解度降低幅度最大,是沙溪庙组水溶气脱溶的关键时期。     

水溶气脱溶的关键时期研究

水溶气脱溶成藏是许多石油地质工作者研究的重点,特别是对水溶气脱溶关键时期的确定更是难点。 在水溶气脱溶的关键时期,水溶气大规模脱溶,若具有匹配良好的储层、圈闭及保存等条件,天然气就可聚集成藏。 利用包裹体、地层水矿化度、温度及压力等分析测试资料,结合盆地模拟手段,通过天然 气溶解度回归方程,计算了成都凹陷重点时期沙溪庙组天然气溶解度,并研究了各时期天然气溶解度的变化特征。 结果表明：须家河组五段烃源岩生排烃高峰期至沙溪庙组成藏期,天然气溶解度降低幅度最大,是沙溪庙组水溶气脱溶的关键时期。     

温、压控制水溶气释放的模拟实验方法研究

在研究影响天然气在地层水中溶解能力各种因素的基础上,分析了造成水溶相天然气释放的地质条件。通过物理模拟实验,不仅证明水溶气在运移过程中析出的游离气量的大小主要受温度、压力的控制,并获得了温度、压力变化时,单位体积饱和天然气的地层水析出游离气量的回归方程,为估算气藏中水溶释放气贡献量研究基础数据提供了计算方法。      

水溶气的类型特征及成藏的主控因素探讨

水溶气是一种重要的天然气资源。根据其赋存状态可以分为游离相和水溶相2种气藏类型。与常规天然气相比,水溶气的组分具有甲烷含量高、干燥系数大的特点,水溶气中含有一定量的CO2和N2等非烃气体。水溶气的同位素特征表现在与早期的气源相比,地层水中的水溶气甲烷碳同位素相对较轻,且脱溶形成的游离气的同位素又比水溶相天然气的轻。水溶气溶解度主要受温度、压力、水矿化度的控制。充足的气源和丰富的地层水资源是水溶气富集的基础,异常地层压力与构造抬升是水溶气脱溶成藏的重要条件。川中须家河组地层具有生气强度大、地层压力高、含水饱和度大以及晚期构造抬升强度大的特点,其水溶气资源非常丰富。     

琼东南盆地水溶气脱气成藏机制探讨

以天然气地球化学为指导,从地质和成藏演化角度分析了水溶气运移成藏的条件及过程,深度剖析了水溶气对琼东南盆地崖13-1、13-4构造天然气成藏的贡献。研究认为,崖南凹陷崖城组煤系烃源岩生成的天然气在深部高温、高压条件下大量溶于地层水,在异常压力的驱动下一部分向崖13-1低凸起运移;另一部分向崖城凸起长距离运移。运移过程伴随着温度压力的下降,因而水溶气会逐步脱溶成为游离天然气,其组分特征表现为干燥系数偏低、同位素偏轻。气-水界面下的饱和地层水则会在开发过程中,不断释放天然气,保持气田持续高产。     

甲烷在煤层水中溶解度的实验研究

基于山西沁水盆地不同矿区煤层水样的甲烷溶解度实验,探讨了温度、压力和地层水矿化度及其离子组成对甲烷溶解度的影响。煤层水中的有机质使甲烷的溶解度普遍偏高。低温度、低压力时,矿化度对甲烷溶解度的影响较显著。当地层水离子组成中Ca2+、Mg2+含量高时,甲烷溶解度低。印支期和燕山期温度和压力高,水溶甲烷多,煤层气随水径流逸散量大;而现今温度和压力较低,水溶甲烷少,水径流缓慢,煤层气随水径流逸散量少。     

珠江口盆地惠州凹陷古近系水溶气资源潜力

基于水溶气形成基本原理,结合惠州凹陷古近系烃源岩层系地质条件,采用网格化运算方法定量分析了惠州凹陷古近系烃源岩层水溶气资源量及其利用前景。惠州凹陷古近系主力烃源岩文昌组和恩平组生气量充足,其内砂岩储集层整体上处于弱超压—超压状态。根据文昌组与恩平组厚度、砂岩含量、孔隙度、含水饱和度、地层压力、温度、矿化度等参数计算,其水溶气资源量分别为1 791.49×108m3、2 688.5×108m3,相当于常规气资源量的1.19倍、3.46倍;假设地层压力由弱超压—超压降至常压状态,文昌组、恩平组可分别脱溶天然气80.84×108m3、97.04×108m3。可见在富气盆地的高压储集层中,水溶气不仅是潜力巨大的非常规资源,而且通过降压脱溶还可为常压的常规气藏提供可观的气源补充。     

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以克拉2气田为例，讨论了天然气在地层水中溶解—释放作用对气藏形成的影响，估算了因地层抬升所导致的水溶气释放为游离气的量，分析了影响水溶气与气藏中游离气组分分馏的主要因素。研究表明，天然气在地层水中的溶解—释放作用对克拉2气田天然气组分分馏起重要的作用，主要表现为：①在地层沉降和抬升过程中，由于地层温度、压力的变化，地层水选择性溶解和释放天然气组分；②在大规模水平挤压过程中，C₂+烃类气体随着边底水的迁移而流失；③地层异常高压导致大量C₂+烃类溶解于地层水中，致使气藏中甲烷相对富集。此外，水溶气释放对克拉2气田异常高压的形成也有一定的贡献作用。文章还通过天然气在水中溶解—释放模拟试验，分析了甲烷气体在地层水中因压力变化而释放的过程中碳同位素分馏状况。总结了克拉2气藏水溶气成藏过程及其成藏模式。     

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系地层水与水溶气的地球化学特征

通过对鄂尔多斯盆地中部气田不同层位地层水的对比分析,奥陶系地层水呈偏酸性-弱碱性（pH值为3.7-8.7),具有总矿化度高、离子组成以Cl^-和Ca^2 为主、水型为CaCl2型、有机酸含量（主要是乙酸）较高等特征,明显不同于石碳-元叠系地层水。研究表明,总矿化度高值区和有机酸总含量高值区与天然气富集区有较好的对应关系。通过对中部气田20多个奥陶系水溶气样品资料的初步分析,认为核区水溶气可能主要来源于煤成气。     

延长油田CO2-岩石-地层水相互作用规律

为明确实施CO_2驱油和地质封存可能引起的物理化学变化,利用扫描电镜、X射线衍射仪、电感耦合等离子体发射光谱仪和离子色谱仪分析了延长油田储层的矿物组成,研究了CO_2-岩石-地层水之间相互作用的规律。结果表明,延长油田储层岩石主要组成为:18.7%石英、18.2%钾长石、30.1%斜长石、0.5%方解石、4.4%浊沸石和28.1%黏土矿物。地层水平均矿化度为71.34 g/L,p H值为5.5,水型为CaCl_2型。岩石-CO_2-地层水发生作用后,随着CO_2分压的增大,岩石表面的溶蚀现象愈来愈明显。在油藏温度44℃下,反应压力由0增至20 MPa时,岩石表面C元素含量呈波动上升,Na、K元素含量逐渐降低,地层水矿化度由95210增至107063 mg/L,地层水中Na~+、K~+、Ca~(2+)、HCO_3~-质量浓度呈增加趋势。反应压力由5增至20 MPa时,岩石片溶蚀率先增加后降低,压力为10 MPa时的溶蚀率最大(0.72%)。压力越大,CO_2在水中的溶解度越大,溶蚀率越高;温度和矿化度越高,CO_2溶解度越低。随着反应压力的升高,CO_2对砂岩中的钾长石和斜长石的溶蚀作用逐渐增强。     

一种计算气藏中水溶释放气贡献量的方法

水溶释放气是气藏形成的重要组成部分，在研究影响天然气在地层水中溶解能力各种因素的基础上，分析了造成水溶相天然气释放的地质条件。通过物理模拟实验，获得了温度、压力变化时，单位体积饱和天然气的地层水析出游离气量的回归方程。并以松辽盆地阿拉新气田为例计算水溶气释放量对气藏形成的贡献量。     

酸性天然气生成水合物条件实验测定与应用

针对酸性天然气藏开发易生成水合物,堵塞井筒及生产管线的问题,运用定温搜索压力法,对中国西部地区2个高含CO₂的天然气藏气样进行水合物生成条件实验测定。研究表明:天然气中高CO₂含量提高了地层水中HCO^-₃的离子含量,从而增加了地层水的矿化度;与纯CH₄气体相比,相同温度条件下,CO₂的存在显著降低了天然气水合物生成所需的地层压力。对于目标天然气流体,在低矿化度地层水中,生成水合物条件与在纯水中没有明显差别;在较高矿化度(16 970.7 mg/L)地层水中生成天然气水合物压力显著高于纯水体系。进一步基于Clausius-Clapeyron方程计算所合成水合物的分解焓为62 kJ/mol,生成的天然气水合物为Ⅰ型结构。最后结合实验数据和生产动态数据,对目标气藏开发过程水合物生成特征进行分析,预测井筒内是否生成水合物以及出现水合物的井筒位置,该研究为现场生产预防水合物生成具有借鉴意义。     

考虑水溶气的煤层气物质平衡方程推导及应用

煤层气属非常规天然气,煤层气藏没有明显的气水界面,地层水填充在煤岩裂缝和基质中,在一定的温度和压力条件下,地层水中常含有丰富的水溶气。在前人对煤层气研究的基础上,考虑地层水中溶解气的影响,建立了新的物质平衡方程。将该物质平衡方程线性化,给出了累计产气量的预测方程和煤层气中平均含水饱和度的计算方法。计算结果表明,当考虑地层水溶解气时,计算得出的煤层气原始地质储量高于不含溶解气时原始地质储量。通过实例分析验证了该方程的可靠性,据此可以定量地确认地层水中的溶解气对天然气储量的影响。     

煤储层水溶气研究及褐煤含气量预测

基于甲烷在不同矿化度水中和煤层水中溶解度的物理模拟,计算了褐煤层水溶气的含量。基于煤基块、气、水三相介质煤岩体三轴压缩实验,结合理想气体状态方程和马略特定律,推算了褐煤层游离气的含量。基于平衡水等温吸附实验,估算了褐煤层中的吸附气含量。以内蒙古海拉尔盆地为例,对褐煤层的含气量进行了预测     

和田河气田水溶气成藏特点对克拉2气田的启示

塔里木盆地克拉2气田天然气成藏倍受关注,存在许多疑惑有待于解决。本文根据和田河气田水溶气成藏地质条件和成藏特点,认为克拉2气田具有更优越的水溶气成藏条件,拜城凹陷中生界煤系烃源岩生成的天然气在深部高温、高压状态下大量溶解于水,以水溶气的形式保留在深部地层中,而新构造运动产生了断层相关褶皱,深部的水溶气便沿断裂往上运移至第三系和白垩系圈闭中并随温度和压力降低脱气成藏,从而使天然气具备水溶气的某些特征。指出克拉2气田气-水界面以下的高压水体中未释放出的天然气储量也相当可观,随着气田开发,压力降低,水体中天然气会不断释放,这对该气田天然气可采储量和开采年限的重新估算都有重要的意义。     

川中地区须家河组水溶气形成及脱气成藏有利地质条件分析

针对川中地区须家河组煤系烃源岩生气强度比较低但仍形成了一系列大气田（藏）的事实,针对其成藏研究存在的问题,采用地球化学分析手段对川中地区须家河组天然气、地层水进行了详细的研究。结合地质背景,对川中地区须家河组水溶气形成地质条件进行了详细剖析。研究表明,川中地区须家河组地层水比较发育,多层煤系烃源岩与多套砂岩相互叠置,具备很好的水溶气形成条件。气藏中地层水为CaCl₂型,矿化度高,H、O同位素值远离大气降水线,天然气在独立的成藏系统中近距离成藏,说明地层水保存条件较好。喜马拉雅期的构造运动使川中地区大幅度抬升,上覆地层遭受剥蚀,地层水中溶解的天然气发生减压脱溶作用,释放出天然气可为已有的气藏补充额外的天然气,或在储集层高部位形成游离气藏。经过计算,须家河组整体抬升后,每立方米地层水大概可以释放出2.4m的甲烷。     

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柴达木盆地三湖地区受南缘昆仑山冰雪溶水的补给，地层水从南向北运移；由于剧烈的蒸发作用。地层水含盐度北斜坡最高。北斜坡泻水--汇水区高盐度条件下生物菌的活跃程度受到抑制，影响游离气垂向运聚成藏的资源量供给，中央凹陷及其南部低盐度条件下更适宜生物气的生成。生物气在地层水中的溶解度随盐度的增高而降低。南缘低盐度水中饱含的生物气经地层水从南向北携带。在北斛坡高盐度条件下大量游离出来。三湖地区早成岩阶段的泥岩盖层虽然不能成为传统意义上的盖层，但是实验测试证明该泥岩饱和高盐度地层水时。其突破压力增加约100倍，封盖性能大大提高，有效地保存了北斜坡游离相生物气。研究显示生物气总体上具有向北斜坡以水溶气横向运聚的特征，也暗示了北斜坡气源补给充足，具有满坡含气的巨大勘探潜力。章结合生物气藏本身的发育特征和三湖地区的水地质条件，认为生物气首先以水溶气发生远距离的横向运移以后再以游离相进行垂向运聚成藏。     

潜江凹陷南部地层水化学特征与油气成藏的关系

地层水矿化度的变化主要受沉积水体、成岩作用和烃类演化等因素的控制。通过对地层水矿化度变化的分析．可以为油气的成藏环境分析和油藏预测提供重要信患。对潜江凹陷南部地层水化学特征与油气成藏关系的研究发现：①地层沉积时水体的原始矿化度控制了地层水中矿化度分布的整体格局；②地层水中矿化度的分布、地层压实、成岩作用和烃类演化等地质作用之间具有一致的阶段性．代表着良好的生、储、排配置环境；③高矿化度水地层的压实速率大大低于淡水地层，更有利于储层孔腺的保存；④封闭的水化学环境对油气藏的形成和保存是非常重要的。     

四川盆地水溶气碳同位素组成特征及地质意义

在四川盆地川中、蜀南、川西北矿区天然气开发井产层三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组和二叠系茅口组取气层气钢瓶样品和气田水样品各22个,对比研究气层气与水溶气碳同位素组成的差异及其地质意义。气层气样品组分和碳同位素组成呈正常的有机成因气特征,而气田水脱溶气比气层气碳同位素组成明显偏重,说明气田水对天然气碳同位素组成有明显的分馏作用。在天然气成藏过程中,如果有较多的天然气从地层水中释放出来混入到气层气中,可能使气藏中天然气碳同位素组成偏重。水溶气碳同位素组成特征为天然气的成因及成藏机理研究提供了新的思路,地层水脱溶气的混入可能是塔里木盆地库车坳陷、四川盆地九龙山地区和威远气田、松辽盆地火山岩气藏天然气碳同位素异常的原因。     

东营凹陷西部滩坝砂岩储层测井响应特征

东营凹陷西部滩坝砂岩储层中发现了石油地质储量近1×108t的油藏,滩坝砂岩沉积体具有其他沉积体不同的测井响应特征。总结了不同岩性、不同物性和含不同流体性质下储层的测井组合响应特征和油层、干层、水层识别的具体方法。地层渗透率低和储层压力大是造成该区微电极测井不同于其他地区的原因。该区地层水矿化度总体偏高使油层段深、中、浅电阻率测井呈现无差异,而水层则呈现较大差异。同时由于储层含高矿化度束缚水,干层呈现低孔隙度、低电阻率的特点。