油气藏烃类垂向微渗漏及近地表化探异常的油气地质意义

结合渤海湾盆地临南断块油气藏、塔里木盆地雅克拉凝析气藏等研究区石油地质资料,从油气藏成藏特征、化探异常空间分布规律入手,探讨烃类垂向微渗漏的方式及受控因素,研究化探异常与油气藏烃类垂向微渗漏的＂成因＂联系,分析和认识化探异常的油气地质意义。夏口断层在临南断块油气藏成藏系统中具备油气侧向运移＂封堵＂特征,而研究区化探异常则揭示了夏口断层（裂隙）具有油气纵向＂渗漏通道＂作用,由此表明夏口断层具备油气侧向运移相对＂封堵＂和油气纵向绝对＂渗漏＂的双重属性特征。雅克拉气藏区化探异常围绕着气藏构造高部位（化探指标低值区）呈环状形式分布于气藏边缘,表明气藏盖层明显控制了气藏烃类垂向微渗漏和化探异常的空间分布特征;重烃指标异常空间分布规律与气藏盖层封闭性的横向变化规律具有较为一致的对应关系,表明气藏盖层封闭性对油气重烃微渗漏的影响较甲烷微渗漏影响更为明显。2个研究区近地表化探异常特征与其对应的油气藏成藏特征、油气垂向微渗漏等存在极为密切的联系。     

烃类垂向微运移的地球化学效应及其机理讨论

烃类垂向微运移(盖层及其上部)形成近地表烃类异常是油气化探的理论基础和应用前提.烃类垂向微运移的客观存在表明地表化探异常为"有源之水".油气藏不同部位微运移的差异性揭示了油气化探的有效性.文中依据地表和井中地球化学成果,根据油气井中普遍存在的烃类向上趋轻的结构梯度和各指标正向运移梯度及晕源对比,揭示了烃类垂向微运移的客观存在,强调了微裂缝网络系统的重要性,对微运移机理进行了讨论,较好地解释了地表化探异常的成因机理.      

烃类垂向微运移及近地表地球化学效应

油气化探技术的理论基础是烃类的垂向微运移，这种运移是指深部油气藏的烃类可以通过盖层及其上部地层运移到近地表，形成用现代高精度仪器足以检测到的与背景有显著差异的化探异常。以鄂尔多斯盆地某油气开发区实测化探资料为基础，论述烃类自油气藏垂向微运移至地表的证据，探讨由烃类垂向微运移引起的近地表地球化学效应，并建立有效的判别模式，应用于研究区化探异常的含油气性预测，取得了较为明显的地质效果，在化探异常范围内多口井钻获商业油流，证明深入研究地表地球化学异常特征，可以为油气钻探提供有价值的依据。     

实验测试技术的现状与展望

<正>近十年来,实验测试技术取得较大进展,有力推动了油气化探技术和学科的进步。微渗漏模拟实验研究取得重要突破烃类垂向微运移并形成地表化探异常是近地表油气化探的基础理论,但是,由于烃类垂向微运移过程极其复杂,诸多因素对其产生影响,理论研究与实际测量结果有较大的差距,尤其是还没有较完善的正反演模型,使相当多的勘探专家排斥油气化     

基于微渗漏模拟实验的油气化探异常机理

对于油气化探异常形成的机理,早期国内外学者提出不同的油气化探异常模型,由于地质条件和烃类微渗漏的复杂性,难以从三维角度进行刻画和论证,同时又未见实验模拟证据的支持,使异常成因解释模糊,影响了化探技术的发展和在油气勘探中的广泛应用。针对上述问题,研制了系统的物理模拟实验装置,对油气聚集成藏后烃类物质穿过上覆地层微渗漏至地表的过程进行了实验室模拟。实验结果较好地反映了烃类垂向微渗漏的空间效应,在一定程度上揭示了油气化探异常由源及表的形成过程和基本规律。发现了烃类微渗漏具有幕式运移特点,揭示了油气垂向微渗漏过程中"羽状"涌流的存在。实验模拟结果与已知油气藏上方化探异常的观测数据具有较好的吻合性,表明"压力驱动、裂隙渗透"可能是油气化探异常形成的主要原因,不存在千篇一律的化探异常模式。取得的认识丰富了油气地球化学勘探的基础理论,促进了化探技术的持续发展,对油气运移、聚集理论的研究有一定的借鉴意义。     

中国石化无锡石油地质研究所实验地质技术之烃类垂向微渗漏模拟实验技术

正烃类垂向微渗漏是指"地下油气藏中烃类气体以微弱但可检出的量近似垂直地向地表渗漏",它是油气化探技术的理论基础。地下微渗漏烃分散场是动态三维场,而化探一般只取近地表一个二维水平截面,不能由表及里了解连接源与表的深部烃类散失的面貌和脉络,而通过实验模拟技术可以四维(X,Y,Z,t)角度刻画烃类垂向微渗漏的空间分散晕,为油气化探异常解释提供可靠的理论依据。中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所于2005年建立了油气垂向微渗漏     

四川盆地烃类垂向微运移及其地球化学效应

根据钻井垂向剖面中烃类的变化特征,研究其烃类垂向微运移迹象,用以追溯地表异常来源,进而研究近地表异常模式及成因机理。四川盆地油气井中自深至浅,环烷烃百分组成逐渐降低,正构和异构烷烃不断增加;280 nm和210 nm紫外导数值逐渐降低;运移指向明显,表征了烃类垂向微运移客观存在的事实。川西地区近地表样品与下伏储层C₁—C₅色谱图及三维荧光图谱基本相似,说明二者同源,揭示了近地表化探异常为"有源之水",近地表化探异常及其靶区预测是可靠的。      

油气藏烃类垂向微渗漏的实验模拟

利用自行研制的物理模拟实验装置,对油气聚集成藏以后其中的烃类穿过上覆盖层运移至地表的过程进行了实验室模拟。实验证实,油气藏中的烃类气体由于与外部地层存在压力、浓度的差异而发生渗透和扩散,即微渗漏作用,方向主要是垂向的。垂向微渗漏致使油气藏中的烃类气体可以穿过上覆盖层直至到达地表,现代测试仪器可以在地表检测到来自深部地层的渗漏烃。同时发现,烃类垂向微渗漏具有间歇性、伴有幕式的特点。基于长期观测和实验模拟的结果,提出"气相压驱裂隙渗透"可能是近地表烃类化探异常的主要成因机制。      

油气藏上方地层中不同赋存态微渗漏轻烃特征初步模拟实验研究

油气藏的微渗漏烃类在岩石和土壤中的赋存状态,现阶段都已经建立起相应的分析方法,包括酸解烃、热释烃、顶空气轻烃、游离烃等,但各方法分析的静态数据尚不能准确描述微渗漏烃类在上覆地层和土壤介质中的赋存状态及特征。以往对于微渗漏轻烃赋存机理大多数研究限于理论层面,一直缺乏可靠的模拟实验结果支持,导致化探工作者对上述各类轻烃指标在应用上存在不同认识,以及对指标具有独立性存在质疑,从而影响了方法的合理应用和化探异常的解释。针对上述问题,以烃类微渗漏的简化理论模型为基础,开展烃类通过盖层及上覆地层垂向微渗漏模拟实验,对实验后的模拟柱体进行解剖,根据不同类别样品（气、岩）的分析测试结果,对游离烃、顶空气轻烃、热释烃、酸解烃在地层中的赋存机理进行了初步研究。结果表明,游离烃指标最能反映烃类垂向微渗漏的现今面貌,酸解烃指标短期内不受气体运移的影响,热释烃指标短期内受到气体运移的影响,顶空气轻烃指标受气体运移影响最显著。不同相态的烃类在岩石和土壤中赋存机理不同,受到影响因素不同,能从不同侧面反映油气微渗漏特征。上述实验结果有助于加深对油气化探不同类型轻烃指标的认识,更好地解释地球化学异常的地质意义。     

松辽盆地南部十屋断陷地表烃类异常特征及油气指示意义

地表油气化探技术根据油气微渗漏在地表的异常显示特征预测深部油气藏,已经有70余年历史。大多数人都认可油气藏能发生油气微渗漏这一自然现象,但对深部油气藏与地表化探异常之间的复杂关系尚存疑虑。十屋断陷已知油气藏油气微渗漏检测结果显示,该区各项化探指标均为低背景非均匀地球化学场特征,异常点浓度较高;与油气藏有关的异常呈环状或复杂环状形态,受断层和盖层条件影响而产生的异常为条带状或块状形态。油藏和油气藏微渗漏异常特征不同,气田上方异常强度低,为简单环状;而油气田上为复杂环状(环内也有部分指标异常)。     

油气微渗漏方式定量判别思考

调研前人关于烃类微渗漏方式的研究成果,发现油气藏形成之后烃类微渗漏方式以微泡方式和水溶方式为主。通过建立等厚地层模型,提出微渗漏方式定量判别系数,基于一般地质规律假定相关参数进行计算,分析认为:(1)烃类微渗漏方式在地层中并不是一成不变的,因地质条件变化可相互转变;(2)烃类微渗漏方式总体以微泡方式为主,随地层变浅水溶方式所占比例逐渐增加,此2种方式是形成地表烃类异常的主要方式,而扩散作用只形成背景场;(3)直接盖层封盖能力、地层物性和垂向可动水含量是影响烃类微渗漏方式的重要因素。烃类微渗漏方式定量判别系数的提出,对烃类垂向微渗漏机制研究从定性走向定量意义重大,为油气化探地球化学场数值模拟、成因解释与评价奠定了基础。      

油气垂向微运移的证据及特点

烃类垂向运移是一个复杂的地质-地球化学过程,严格受边界条件控制,在地质历史上具有一定的阶段性。水文地球化学指标表明:地下水矿化度的梯度变化及离子组合改变等都因油气垂向微运移所致。油气垂向微运移还使得轻烃组分、芳烃荧光强度发生规律性的变化:从储层到盖层,分子量和分子半径小的轻烃相对富集,不同波长段的芳烃荧光强度显著降低。另外,深部油气藏与地表的甲烷碳同位素值基本一致,也说明了油气的确存在垂向微运移。因油气垂向微运移具有阶段性和间歇性等特点,所以在化探指标柱状图上,地化指标常出现多个由高→低或由低→高的旋回。     

塔北地区油气藏上方烃类垂向微运移的证据和特征

通过对塔里木 盆地北部地区地表土壤、多口井不同深度的岩屑、原油及油藏上方天然气进行了轻烃组分、轻烃指纹荧光光谱、甲烷碳同位素、井中岩屑酸解烃和轻烃垂向分布研究,以及对钻井岩屑的磁化率、磁滞回线、磁性组分及蚀变矿物等蚀变矿化特征的研究,证实该区在5000m之下的油气藏中的烃类组分仍可垂向运移到地表;深层烃类通过微垂向运移,可在油气藏上方及其地表形成多种可测量到的物化探异常。     

塔里木盆地油气藏的烃类地表检测特征

依据烃类微渗漏理论，综合采用遥感、化探、微磁、放射性及地温等多种技术方法，在塔里木盆地进行了油气藏烃类的地表检测试验及特征分析。检测 结果显示，油气藏上方存在着较强的烃类微渗漏及其蚀变效应，表现为地表高浓度烃类异常，微磁及放射性的边缘异常、高地温异常及地物波谱曲线异常。     

积雪油气化探方法试验研究

油气化探取样介质主要是近地表土壤和地下潜水,而以积雪为取样介质的化探方法研究国内、外很少报道。选择西北某已知油气藏上方积雪进行了顶空气、荧光等方法的试验研究,结果表明积雪顶空气甲烷(DC₁)、荧光F360、F405等指标的应用效果良好,显示出积雪油气化探方法在油气勘探中的良好应用前景。积雪样品和土样三维荧光特征基本一致,表明积雪样品可以有效应用于油气化探中的油气属性判别。雪是"天外来客",在一定区域内,可以认为雪中烃物质分布是均一的,雪中烃物质含量背景也基本相同,不存在明显差异性。累积到一定厚度的雪对下伏微渗漏的烃起到封盖作用,有空隙间隙且有吸附性的积雪,对深部微渗漏至近地表的烃类起到了吸附、累积、富集作用。冬季近地表土壤中对烃类微渗漏起到"干扰"的微生物作用处于最小态,因而,雪样油气化探异常的干扰因素相对土样要少,这为采集和分析雪介质,并进行油气化探异常评价提供了依据。      

塔北某区油气藏上方吸附丝指标异常模式研究

塔北某区油气藏是以深部古油气藏垂向运移调整和再聚集成藏为主的油气藏.在相同的近地表地球化学背景条件下,对该区已知油气藏上方吸附丝指标的数据采集、分析,并依据地区类推预测法和吸附丝反映深部油气烃类垂向微渗漏的动态信息特征,对石油地质条件相类似的预探区进行含油气性、油气属性的地球化学评价和预测.已知油气藏上方吸附丝指标的数据特征、相关聚类图、平面图、剖面图结果表明吸附丝指标较为有效地指示了下伏油气藏的存在.在KH1剖面上,吸附丝不同烃类指标浓度(C2-8、C13-14等)的原始值、滤波值,以不同的异常模式较为有效地指示了已知油气藏;依据已知油气藏、预探区吸附丝指标数据特征、相关聚类图的对比,对预探区进行油气评价;依据已知油气藏剖面不同烃类指标的不同异常模式对钻探区进行预测,其结果被后期钻探成果所验证.     

近地表土壤中可溶态阳离子的石油地质意义

沉积有机质在生成油气及运移的过程中,原油中的部分可溶微量元素会分离出来溶解在伴生的水中,与油田水一起运移至近地表\.通过一定技术手段分析近地表土壤中的可溶态阳离子的含量变化特征,就可以追踪下伏对应地层的含油气信息。通过对新场气田、昌德气田、平方王油田上方近地表土壤中的可溶态阳离子检测的实验研究表明:油田水中可溶态阳离子主要以水为载体进行运移,油田水向上运移的通道决定了可溶态阳离子在油气藏上方的异常形态及模式;可溶态阳离子对下伏地层的油气藏具有一定的指示意义     

K-V指纹技术在苏北盐城凹陷油气化探中的应用

K V指纹技术是近年来在国内逐步受到重视的一种油气化探技术。利用测试得到的C5～C16 的大量烃类信息 ,可以发现深部油气垂向微渗漏在近地表形成的异常 ,判别烃源岩及储层 ,并进行油 (气 )源对比。文中以苏北盆地盐城凹陷某探区为例 ,从井中化探与地表化探两方面对该技术在判别烃源岩和储层 ,以及依据化探异常圈定勘探靶区方面进行了应用研究 ,取得了较好的效果     

化探—微磁研究及其找油意义

地下油气藏中的烃类物质长期向地表运移渗透,可在油田的上方和四周引起微弱的磁性异常。研究表明,微磁异常与塔北地区目前已知含油气局部构造吻合程度较高,达到85.7％。微磁异常与化探异常吻合亦较好,利用化探-微磁寻找油气圈闭,可以进一步提高勘探效果。     

地球化学烃场效应及影响化探异常的因素

地球化学烃场随时间演化及地质作用(温度场、应力场、水动力场)的变化而发生空间上的转移,作为现今地球化学烃场的地下聚集体和深部烃类物质场源的油气藏,其演化过程也是深部烃场场源(油气藏)与场内介质进行物质交换与能量转移的过程,这必将带来场内介质(岩层、岩性等)的变化,进而在油气藏分布区域形成地球化学烃场效应.油气藏上方化探异常是地球化学烃场效应最为直接的近地表表现形式之一,影响化探异常的因素是:油气藏属性特征、化探指标属性特征(指标物理化学性质)、输导体系(地层、构造)、近地表介质条件等.油气化探实例说明:滤波数据处理技术、多方法和多指标的组合匹配使用可降低非深部烃源因素对化探异常的影响,提高化探异常反映深部油气藏的真实性和可靠性.