我国大中型气田盖层特征

目前,在对我国主要大中型气田盖层的岩性、厚度等宏观参数统计分析与排替压力、扩散系数等微观参数的实验分析基础上,对我国大中型气田盖层分布进行定性和定量研究,认为我国大中型气田盖层分布具有如下特征：①大中型气田盖层以泥岩为主,膏盐岩次之。②大中型气田盖层厚,主要分布在50-350m。     

中国大中型气田盖层封盖能力综合评价及其对成藏的贡献

大中型气田天然气封盖条件主要受盖层自身厚度和排替压力、气藏内部能量(压力系数)和天然气本身性质(流动粘度)的影响。气藏盖层封闭指标CSI值与天然气聚集效率为正比关系,CSI值越大,天然气聚集效率越高;反之则越低。中国大中型气田聚集效率分3个等级:1)大于100×10⁶m³/(km²·Ma)的气藏为高效气藏,主要分布在塔里木、柴达木、莺琼、渤海湾和松辽盆地,以塔里木、柴达木和莺琼盆地居多;2)10×10⁶～100×10⁶m³/(km²·Ma)的气藏为中效气藏,主要分布在四川、东海、松辽、渤海湾、塔里木和吐哈等盆地,以四川盆地最多;3)小于10×10⁶m³/(km²·Ma)的气藏为低效气藏,主要分布在鄂尔多斯盆地和四川盆地。中国大中型气田的形成要求其盖层的CSI值应大于10⁹m/s。然而,对于天然气聚集效率较高的气田,其盖层的CSI值还应更高。     

致密砂岩气田盖层封闭能力综合评价——以四川盆地广安气田为例

致密砂岩气作为一种非常规油气资源,具有良好的勘探开发前景,其成藏保存条件问题越来越受到研究人员的关注。在前人研究的基础上,筛选出与盖层封闭能力密切相关的评价参数,如盖层厚度、排替压力、气藏压力系数、断裂对盖层的破坏程度及垂向封堵性,并结合盖层封闭能力有效性概念,建立了盖层封气能力综合评价方法。对我国致密砂岩大气田储量丰度及盖层属性数据进行了统计,厘定了高储量丰度大气田形成所需的各盖层评价参数下限作为其各自均一化标准值。以四川盆地广安气田须家河组五段区域盖层为例,研究发现盖层厚度为30~200 m,排替压力为5.5~9.5 MPa,气藏压力系数为1.05~1.50,断裂活动性较强,断层垂向封闭能力较弱,但盖层封气有效性好;最后,利用综合评价公式计算后得到须五段盖层能够封盖特低储量丰度的气田,盖层封闭能力综合评价指标为0.04~0.24,在工区内总体表现为西高东低的展布特征。该方法预测保存有利区与目前须四段气藏的勘探现状较吻合。     

准噶尔盆地南缘吐谷鲁群盖层评价及对下组合油气成藏的意义

通过分析准噶尔盆地南缘下储盖组合吐谷鲁群盖层岩性、泥岩累计厚度和泥岩单层厚度等宏观评价参数以及渗透率和排替压力等微观评价参数,认为下储盖组合主力盖层为呼图壁组,岩性表现为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩薄互层,泥地比以80%~95%为主,平均泥岩累计厚度为337 m,泥岩最大单层厚度达138 m。吐谷鲁群泥岩渗透率为（0.000 001 84~0.000 24）×10^-3 μm²,排替压力为4.72~44.85 MPa,根据国内盖层封闭能力分类评价标准属Ⅰ-Ⅱ类盖层。通过恢复盖层排替压力的动态演化过程,认为泥岩封闭能力形成时期与烃源岩生、排烃时期具有较好的匹配关系,盖层能够封闭侏罗系烃源岩生成的石油及晚期生成的天然气,同时后期抬升运动及喜马拉雅构造活动产生的多条逆冲断层对盖层的封闭能力未产生较大影响。综合分析认为,吐谷鲁群盖层具有封闭大中型气田的能力。     

我国前陆盆地高效大中型气田形成的封盖条件

通过我国前陆盆地大中型气田盖层封盖特征分析，在定义和求取了气藏盖层封盖能力综合评价参数和气藏天然气聚集效率的基础上。对我国前陆盆地中12个大中型气田天然气聚集效率与其盖层封盖能力综合评价参数之间关系进行了研究，得到二者具正比关系，即盖层封盖能力综合评价参数越大，气田天然气聚集效率越高，反之则越低。前陆盆地高效大中型气田形成所需要的盖层封盖能力综合评价参数的下限值约为9．7×10^8m／s。     

中—低丰度气藏盖层的空间分布及封闭特征

文中以四川盆地中部气田为重点解剖对象,在全面分析中—低丰度气田盖层发育特征基础上,系统分析了中—低丰度气田盖层发育特征、封闭能力及对天然气分布的控制作用。研究表明,我国中—低丰度气田盖层以泥质岩为主,单层厚度小,横向连续性差,分为分隔层、局部性盖层和区域性盖层3级。盖层排替压力较低,普遍小于5 MPa,但由于气田主要分布在凹陷区,地层倾角缓,较小的排替压力可以使天然气大面积成藏。盖层总体表现为3级封盖模式:分隔层直接封闭,局部性盖层封隔,区域性盖层总控。气藏在分布上表现为大面积连片。     

中国裂谷盆地高效大中型气田形成的封盖条件

通过我国裂谷盆地大中型气田盖层封盖特征分析,定义和求取了气藏盖层封盖能力综合评价参数和气藏天然气聚集效率.通过我国裂谷盆地中16个大中型气田天然气聚集效率与其盖层封盖能力综合评价参数之间关系研究得到,二者具有正比关系,即盖层封盖能力综合评价参数越大,天然气聚集效率越高;反之则越低.裂谷盆地高效大中型气田形成所需要的盖层封盖能力综合评价参数的下限值约为0.2×10-4Pa2*s.     

海拉尔盆地贝尔凹陷盖层发育特征及封闭性

根据已有探井的岩性组合、测井曲线变化规律,并结合盆地发育演化过程,发现贝尔凹陷下白垩统可识别出3套区域性盖层和10套局部性盖层。研究认为贝尔凹陷的区域性盖层分布广、厚度大,局部性盖层分布小、厚度薄;各套盖层的封闭性好坏主要受盖层的厚度、展布连续性、排替压力、成岩程度及断裂对盖层的破坏程度等因素控制。选取沉积旋回、成岩演化阶段、盖层单层及累计厚度,断裂破坏程度、泥地比和排替压力等作为评价指标,对凹陷内的各套盖层的封闭性进行了综合评价。结果表明:整体上贝西次凹和贝中次凹的盖层封盖能力相对较好,贝中断隆带中、南部盖层封盖能力相对最差;层序Sqd_1~1、Sqd_1~2、Sqd_1~2内的3套区域性盖层和层序Sqn_1、Sqn_2内的局部性盖层封盖能力以中等、好级别为主,层序Sqtb、Sqd_2内的局部性盖层封盖能力以中等、差级别为主。     

徐家围子断陷火山岩天然气盖层差异特征

通过分析松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩气藏上覆岩层的岩性、物性、空间位置及厚度等差异分布规律,确定了火山岩天然气盖层的类型及划分标准,探讨了各类型盖层的空间分布规律、天然气封闭性及其对气藏发育控制作用的差异性。分析结果表明,徐家围子断陷营城组火山岩天然气藏盖层具有3种类型：Ⅰ型为顶部泥岩盖层,Ⅱ型为顶部致密火山岩盖层,Ⅲ型为上部致密火山岩夹层盖层。其中,Ⅱ型和Ⅲ型盖层岩性均含有火山熔岩及火山碎屑岩两类岩性,且伽马及密度测井曲线都显示高值特征;二者测井响应主要区别在于空间分布位置上的差异,Ⅱ型盖层位于火山岩顶部,而Ⅲ型盖层则位于火山岩段上部,其上还覆盖低密度火山岩段。Ⅱ型盖层覆盖面积大,空间连续性好,排替压力最大可达8.8MPa,相同盖层厚度条件下所对应单井日产气量最高,可达36.6×10⁴ m³;Ⅰ型盖层覆盖面积次之,且主要发育在断陷边部地区,排替压力最大为6.9 MPa,覆盖范围内单井日产气量最高为23.2×10⁴ m³;而Ⅲ型盖层分布区域内致密封盖层之间空间连续性较差,盖层排替压力大部分在4.75 MPa以内,单井日产气量最高仅为12.8×10⁴ m³。Ⅱ型盖层对天然气具有更强的封盖作用,Ⅰ型盖层次之,Ⅲ型盖层封盖能力最差。各类型盖层封盖能力的差异性控制着火山岩气藏的形成与富集。     

气田水锂、溴资源定量计算方法和前景展望——以W气田震旦系气藏为例

目的鉴于国内部分气田地层水中丰富的锂、溴资源,为明确气田水开发的综合利用价值,定量计算和评估锂、溴总体资源量。 方法基于地质分析法,提出一种定量计算已开发气田地层水(以下简称气田水)中锂、溴资源量的新方法,并结合行业内提锂、提溴工艺,计算气田水可提取的碳酸锂、溴素等工业原料资源量。 结果① W气田震旦系气藏为具有统一气水界面的底水气藏,气田水总地质储量为29.92×10⁸ m³;② 采用矿化度约束权衡法、井点面积权衡法、等值线面积权衡法分别计算气田水锂元素、溴元素的平均含量,最终确定气田水中锂元素和溴元素的平均质量浓度分别为114.8 mg/L和181.7 mg/L;③ 综合水体储量和锂、溴元素含量,定量计算气田水锂元素总量为34.35×10⁴ t,溴元素总量为54.37×10⁴ t;④ 基于气田水锂、溴元素含量,预测可提取工业产品碳酸锂146.19×10⁴ t,溴素144.19×10⁴ t。 结论基于已开发气田气藏特点和气田水开发综合利用行业新热点,定量评估锂、溴资源量,结合提锂、溴工艺技术,形成气田水开发综合利用新链条,为国内外同类型气田的有效开发和新能源利用提供借鉴。      

气藏的盖层特征及划分标准

盖层性质是决定天然气是否能够高效聚集的关键因素。为了评价天然气藏形成的有效性，对我国40余个已发现气藏的盖层岩性、厚度以及排替压力等参数进行了统计分析，建立了中、高效气藏盖层的判断标准。统计发现：我国气藏的直接盖层以泥质岩为主，其次为膏盐岩，但后者封盖的储量较大。要形成中效天然气藏，盖层厚度必须大于40 m，盖层排替压力应大于15 MPa；而要形成高效天然气藏则需要厚度超过100 m的直接盖层，盖层的排替压力不应小于20 MPa。气藏盖层标准的建立为定量评价天然气藏形成过程的有效性提供了依据。     

我国大中型气田形成主控因素研究

根据天然气运聚动平衡理论，对我国46个大中型气田形成的主控因素进行了研究。结果表明，断裂输导通道是我国46个大中型气田天然气运移的主要方式，是我国大中型气田形成的一个主控因素。盖层和储层压力配置类型是我国大中型气田形成的另一个主控因素，我国46个大中型气田盖层和储层压力配置类型有5种，以高压盖层和高压储层配置类型最多，其次是高压盖层和常压储层配置类型，再次是高压盖层和低压储层配置类型和常压盖层和高压储层配置类型，常压盖层和常压储层配置类型最少。高、中储量丰度的大中型气田盖储层压力配置类型主要为高压盖层和常压储层配置类型和高压盖层和高压储层配置类型。     

天然气成藏过程有效性的主控因素与评价方法

天然气的成藏过程是指天然气从源岩排出后的运移、聚集和散失过程,这一过程的有效性可以用气藏成藏保存阶段单位圈闭面积内的充注速率与散失速率的差值,即天然气净聚集速率定量表征。根据净聚集速率的高低,可将天然气成藏过程的有效性划分为高效、中效和低效3个级别。根据对典型气藏的解剖和大量气田的统计,天然气成藏过程的有效性主要受气藏成藏期源储剩余压力差、输导体系的类型和输导效率、盖层的厚度和排替压力3方面因素的控制。在我国含油气盆地的地质条件下,中、高效成藏过程的的主要地质条件是天然气成藏期的源储剩余压力差大于25MPa,具有汇聚型输导体系,气藏盖层厚度大于40m和排替压力大于15MPa。利用上述指标可以对盆地范围内天然气成藏过程的有效性进行定量或半定量评价和预测高效气藏的分布。     

中国含油气盆地深层、超深层超压盖层成因及其与超大型气田的关系

进入21世纪以来,中国陆上与海域含油气盆地的深层、超深层持续发现超大型天然气田,并且已有大量的文献对该类气田形成的地质条件与发育规律进行了探讨,然而对于其形成与超压的关系则研究较少。为此,在分析深层、超深层超大型气田的气藏发育规律、封盖条件、超压特征等的基础上,研究了深层、超深层超压盖层的形成机制,探讨了深层、超深层超大型气田的发育规律及其与超压盖层的关系,进而指出了下一步深层、超深层天然气勘探的有利领域。研究结果表明:(1)深层、超深层超大型气田的形成与超压盖层的发育密不可分,超压盖层是深层、超深层超大型气田形成的必备条件,并且存在着盐膏层压力封闭、隆升残留压力封存、生烃增压压力封闭等3种超压形成机制;(2)深层、超深层超压盖层与超大型气田存在着4种不同压力环境下的储—盖组合模式,即:超高压盐膏层封盖与超高压超大型气田(Ⅰ型)、超高压封存箱内幕与超高压超大型气田(Ⅱ型)、超高压封存箱底部高压泥页岩封盖与常压超大型气田(Ⅲ型)、超压烃源岩封盖与常压超大型气田(Ⅳ型)。结论认为,塔里木盆地库车坳陷存在着Ⅰ型,准噶尔盆地存在着Ⅱ、Ⅲ型,四川盆地存在着Ⅰ～Ⅳ型,渤海湾盆地存在着Ⅳ型等不同类型的超大型气田。     

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台盆区（古老克拉通区）天然气资源的主要成因类型是高—过成熟裂解气。塔里木盆地台盆区主力烃源岩———寒武系、奥陶系已经演化到高—过成熟阶段,Ｒｏ值高达１６５％～３６％,正处于成气高峰,为形成大中型气藏提供了良好的气源条件。塔中、轮南、玛扎塔格三地,由于构造运动强度和盖层发育、保存条件的差异,天然气聚集成藏史各不相同,使得三地天然气累积效应有强有弱、碳同位素值有轻有重。其中连续聚气区的塔中碳同位素值轻,阶段聚气区的轮南、玛扎塔格碳同位素值重。流体类型可以是干气,也可以被早期聚集的液态烃富化为凝析气：高—过成熟裂解气单期次富集成藏的形成干气藏,如玛扎塔格气田;油气多期次富集成藏的,以凝析气藏为主,如塔中、轮南两地的气田。形成大中型天然气藏的有利地带是临近生气中心的斜坡带,特别是在优质区域盖层之下,逼近气源、逼近不破坏盖层的断裂且处于良好储集相带中的大中型圈闭成藏条件最为理想。     

松辽盆地断陷层系大、中型油气田形成条件及勘探方向

松辽盆地断陷层系大、中型油气田主要分布于贯穿松辽盆地中央区域的北北东向孙吴-双辽岩石圈断裂两侧的深断陷之中。这些深断陷具有良好的成油气地质条件:1)断陷持续快速沉降,且周边断陷阻隔了盆缘大型物源,使之发育继承性大型深水、半深水湖泊,形成巨厚烃源岩系;2)在早-中燕山期的强烈走滑拉张时期,发生强烈走滑拉分作用,引发盆地火山活动及快速深陷,发育深水、半深水湖相泥岩夹火山岩、碎屑岩建造,由此形成火山岩、砂岩两类储集体;3)在断陷形成后,仍继承性快速沉降,披覆坳陷层系多套具有异常压力的巨厚湖相泥、页岩系,使断陷烃源岩持续热演化生烃,并使断陷具有良好的天然气封盖条件;4)后期稳定沉降,未发生强烈抬升,区域盖层保存良好,从而具有良好的气藏保存条件;5)基底深断裂在晚白垩世活动性明显减弱,对天然气藏的破坏明显减小。主要深断陷油气聚集规律研究表明,大、中型油气田分布在箕状深断陷生烃中心周缘发育的缓坡坡折带、坡垒带及陡坡坡折带上的一批近东西向继承性鼻状隆起构造与地层超覆尖灭、岩性复合圈闭之中,其中两个深断陷之间的隆起带是大油气田最有利的分布区域。