断陷盆地天然气运聚成藏史研究——以东濮凹陷文23气田为例

天然气运聚成藏史包括天然气的来源、运移通道、充注过程、充注期次及成藏各要素的配置关系.以渤海湾盆地东濮凹陷文23气田为例,在油气地质综合研究基础上,借助天然气分析测试资料,对该气田沙四段气藏天然气生成、运移、聚集、保存等动态成藏过程进行了研究.结果表明,文23地区天然气主要来源于前梨园洼陷石炭-二叠系煤系源岩.在沙一段沉积期至东营组沉积末期,洼陷带生成的煤成气沿文东断层向上运移进入沙四段砂体,并沿着砂体高孔隙高渗透带向西北方向运聚,在沙四段储集层的有利部位聚集成藏,为一期连续充注成藏.其古气水界面比现今气藏的气水界面约低10 m,表明文23沙四段气藏中的天然气在东营运动晚期存在一定程度的散失.     

断陷盆地天然气运聚成藏史研究——以东濮凹陷文23气田为例

天然气运聚成藏史包括天然气的来源、运移通道、充注过程、充注期次及成藏各要素的配置关系。以渤海湾盆地东濮凹陷文23气田为例,在油气地质综合研究基础上,借助天然气分析测试资料,对该气田沙四段气藏天然气生成、运移、聚集、保存等动态成藏过程进行了研究。结果表明,文23地区天然气主要来源于前梨园洼陷石炭-二叠系煤系源岩。在沙一段沉积期至东营组沉积末期,洼陷带生成的煤成气沿文东断层向上运移进入沙四段砂体,并沿着砂体高孔隙高渗透带向西北方向运聚,在沙四段储集层的有利部位聚集成藏,为一期连续充注成藏。其古气水界面比现今气藏的气水界面约低10m,表明文23沙四段气藏中的天然气在东营运动晚期存在一定程度的散失。     

天然气运移轻烃地球化学示踪——以鄂尔多斯盆地东胜气田为例

基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比,结合组分和甲烷碳同位素组成特征,揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和水溶及逸散等示踪作用,探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明：(1)东胜气田二叠系下石盒子组天然气C_5-7异构烷烃含量高于正构烷烃,C_6-7轻烃组成呈链烷烃优势分布且芳香烃含量明显偏低(小于4.0%),C₇轻烃主体呈甲基环己烷优势分布,整体表现出煤成气特征且受到了水溶等作用影响;(2)东胜气田天然气经历了自南向北的游离相运移,并在充注后发生不同程度的水溶作用,其中泊尔江海子断裂以北什股壕地区天然气在聚集后具有明显的散失;(3)长距离的游离相运移导致天然气C₇轻烃中甲基环己烷相对含量和甲苯/正庚烷值降低、正庚烷/甲基环己烷值和庚烷值增大,水溶作用导致轻烃异庚烷值增大,天然气散失导致什股壕地区天然气中C_5-7正构烷烃相对异构烷烃含量增加。     

储层流体特征在天然气运移中的示踪意义探讨——以川西坳陷中段龙门山前中侏罗统上、下沙溪庙组气藏为例

以川西坳陷中段龙门山前中侏罗统上沙溪庙组和下沙溪庙组气藏为研究实例,通过分析地层水化学参数、方解石胶结物碳氧同位素组成、Fe–Mn元素含量差异明确了储层流体特征,并结合孔隙类型差异对天然气的运移方式和路径进行探讨。结果表明,下沙溪庙组地层水表现出高矿化度、高Na+/K+、高Ca2+、高HCO3–的特征,方解石具有相对较低碳氧同位素值,相对较高Fe、Mn元素含量,储层孔隙类型以方解石溶蚀孔为主;上沙溪庙组地层水表现出低矿化度、低Na+/K+、低Ca2+、低HCO3–的特征,方解石具有相对较高碳氧同位素值,相对较低Fe、Mn元素含量,储层孔隙类型以原生孔隙为主。储层流体特征差异表明,断层是龙门山前上沙溪庙组和下沙溪庙组天然气的主要运移通道,其中,下沙溪庙组气藏受下部热流影响较大,天然气以水溶相运移为主;上沙溪庙组气藏受下部热流影响较小,天然气以游离相和扩散运移为主。     

煤系致密砂岩气运聚动力与二维可视化物理模拟研究——以川中地区三叠系须家河组致密砂岩气为例

煤系地层致密砂岩气是中国陆相盆地主要的致密砂岩气类型,这种致密砂岩气源来自煤系烃源岩。中国煤系致密砂岩气以四川盆地须家河组和鄂尔多斯盆地上古生界最为典型。煤系烃源岩呈广覆式分布,大面积生排烃,进入大范围砂体后,天然气运移聚集过程中,砂体的非均质性控制了致密砂岩气局部富集和甜点形成。基于典型气区解剖和地质建模,开展了不同粒径砂与黏土相似材料模拟致密砂岩气运聚机理实验研究,以揭示煤系致密砂岩气充注、运移和聚集规律。实验结果表明,砂体渗透率级差控制天然气聚集的有效性、速率和含气饱和度。当砂体渗透率级差值为2.8时,即砂体非均质性较弱时,砂体内天然气不能有效聚集,而是运移和散失;当砂体的非均质性增强,渗透率级差值增加到5.4时,其中的天然气开始聚集成藏;当砂体非均质性进一步增强,渗透率级差值增加到9.0以上时,砂体内天然气发生大规模的有效聚集和成藏。在气源充足的条件下,大面积非均质性砂体中,物性相对越好的局部砂体,且该局部好砂体中均质性和连通性越好,含气饱和度越高。有断层连通的情况下,砂体的成藏速率增大。致密砂岩气运聚机理研究表明,勘探中应找分流河道、岩屑溶蚀相、断层裂缝和局部构造等部位物性较好的砂体,而其外围被物性较差的砂体或泥岩围限,则有利于天然气有效聚集和保存。     

致密砂岩气区气田水液态轻烃的类型特征及其地质意义——以四川盆地上三叠统须家河组气藏为例

前人的研究成果认为,天然气聚集区地层水中主要是以甲烷为主的轻烃与少量苯类及酚类化合物。然而,利用吸附丝色谱技术对四川盆地上三叠统须家河组气藏56个气田水样品开展分析后却发现,该区致密砂岩气区气田水中具有丰富的液态轻烃(C4~C16)信息,可分为富烃类与贫烃类两大类、6个亚类共16种类型。为此,进一步分析了气田水轻烃发育特征与烃类的关系,取得了以下主要认识:1气田水中液态轻烃的广泛发育,显示须家河组气源岩多处于热演化生湿气—大量生气早期阶段,苯系物与萘系物的广泛存在,展示其液态轻烃为煤系烃源岩所生成;2气田水中轻烃类型的差异证明储层的非均质性较强、连通性差,烃类的聚集形成于储层致密化同期或致密化以后;3须家河组气藏中不同区域天然气的聚集存在期次与类型上的差异,大量富烃类气田水的存在,证实四川盆地须家河组还未经历原油热裂解成气阶段,天然气仍以干酪根热裂解气为特征。对气田水中液态轻烃的分类与特征进行归纳总结,为致密砂岩气区天然气藏的形成与演化规律研究提供了新方法,对气层的压裂改造与天然气的开采也具有重要的地质意义。     

基于随钻测井的产层导向技术在水平井中的应用——以川中磨溪气田为例

随钻地质导向技术实现了以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹,达到了提高有效储层钻遇率的目的,对于高效开发复杂气藏具有重要意义。为此,简述了地震、测井联合反演和三维可视化建模在地质导向储层预测中的作用,然后结合四川盆地中部磨溪气田MM1水平井等多口井的产层导向钻进情况,总结出采用随钻测井(LWD)资料确定中靶点和钻头在目的层的位置,以及井眼轨迹、地层岩性剖面和随钻测井曲线综合成图与调整井眼轨迹等方法,并以此来指导磨溪气田三叠系嘉陵江组白云岩储层的地质导向钻井施工,明显提高了水平井目的层的钻遇率和地质导向钻井的成功率,效果良好,值得推广应用。     

致密凝析有水气藏断层特征及其对开发效果的影响——以安岳气田须二气藏为例

致密凝析气藏储层物性较差,油气水三相渗流导致气相渗透率较低,该类气藏采收率普遍不高于30%。断层既是油气高产的重要条件,也是水侵的重要通道,搞清楚断层特征与该类气藏开发效果的相关性至关重要。安岳气田须二气藏属于低孔、低渗、有水、凝析气藏,储层储集空间以残余原生孔、粒间粒内溶孔为主,局部裂缝较发育,孔渗关系具双重介质特征,单井控制储量低。利用油藏工程理论、岩心物理模拟实验与数值模拟技术相结合的方法研究分析该气藏断层特征,并将断层分布模式进行分类,研究其与单井控制储量、递减率、累计产量以及流体产出特征的关系,认为:同一断层由于受力不同,其空间产状不一,断层不同部位的井产能悬殊,断层末梢段裂缝更发育,位于断层末稍端的井其测试产量是钻遇断层其他部位井产量的3倍;位于须二上亚段为断层模式1,位于须二上亚段+下亚段为断层模式2,位于须二上亚段+下亚段+雷口坡组为断层模式3,井位部署时所布井的断层模式优先考虑顺序依次为模式3、模式1、模式2,并优先选择断层末端进行布井。     

致密砂岩气藏充注模拟实验及气藏特征——以川中地区上三叠统须家河组砂岩气藏为例

致密砂岩气藏岩石孔喉细小、孔隙结构复杂、含水饱和度较高且主控因素不明,制约了对天然气规模成藏机制的认识和气水分布的预测。为此,以四川盆地中部(以下简称川中地区)上三叠统须家河组致密砂岩气藏为研究对象,应用基于低场核磁共振与高压驱替装置有机结合的模拟实验设备,开展致密砂岩在不同驱替压力下气驱水过程的在线动态模拟,研究不同压力下气、水在岩石中的赋存及流动特征,定量表征流体饱和度与充注压力、岩石孔径等的关系,探讨致密砂岩气富集机理。研究结果表明:①决定须家河组气藏含气饱和度高低的储集主体是孔径介于0.1～10.0μm的储集空间;②含气饱和度总体上有随孔隙度和渗透率增大而升高的趋势,孔渗条件相近时,含气饱和度高低主要受控于孔径大于1.0μm的储集空间,大孔径占比越高,含气饱和度越大;③须家河组致密砂岩在3.0～5.5 MPa充注压力下达到总含气饱和度的70%,此后随充注压力增大,含气饱和度增幅缓慢且总量小;④"小压差驱动、相对大孔径空间储集的耦合"是低生气强度区致密砂岩形成较高含水饱和度大中型气田的重要因素。结论认为,川中地区须家河组储层"孔径小、生气强度低、近源聚集"的特点决定了其主要以小压...     

沉积环境和层序地层对次生孔隙发育的影响——以川中地区须家河组碎屑岩储集层为例

从受沉积环境控制的骨架颗粒粒度、成分成熟度、结构成熟度、自生矿物的析出和溶蚀等方面出发,将成岩学与层序地层学结合,研究四川盆地川中地区须家河组储集层次生孔隙发育程度的影响因素。研究认为,沉积环境和层序地层格架对次生孔隙的发育有重要的影响,在水动力强、砂岩成分成熟度较高的沉积环境,次生孔隙发育,物性较好;而水动力较弱、成分成熟度低的砂岩,次生孔隙不发育,物性差;低位体系域砂体较高位体系域次生孔隙发育,特别是在三级层序界面上的砂体,次生孔隙发育,物性好。砂岩的厚度也对次生孔隙有较大的影响,厚度大的砂岩物性较好。粒度粗、成分成熟度高且处在低位体系域的厚层砂岩,次生孔隙较为发育,为研究区下一步勘探和开发的有利区带。图14参18     

四川盆地须家河组水溶气的长距离侧向运移与聚集特征

四川盆地水溶气的脱溶成藏是众多地质工作者研究的重要问题,但仅有少数人找到了不同地区水溶气脱溶成藏的证据。经过对大量天然气的组分特征、同位素特征及成藏条件的研究,认识到川中地区上三叠统须家河组确实存在水溶气的长距离侧向运移与脱溶成藏事件,并从天然气性质的变化特征、同位素特征等方面找到了支持这一观点的证据。该区水溶气的长距离侧向运移存在气源区的超高压、非均质致密储层、强烈侧向压差等3个有利条件,同时也具备顺层压差驱动下的水溶气幕式运移、运移过程中的断续脱气与聚集、天然气聚集规模受连通储集体大小控制等3个重要运聚特点。水溶气的脱溶成藏具有运移距离越远、成藏越晚、天然气越干、越富集重同位素¹³C或²H等特征。水溶气的脱溶成藏也解释了川中地区须家河组气藏普遍含水且气水关系复杂现象的原因。丰富的水溶气资源也是四川盆地未来天然气发展的重要新类型与新领域,值得重视。     

川西坳陷须二气藏气田水成因、运移及其成藏演化

西南油气分公司在川西建产的新场和大邑须二气藏投产后,气水关系复杂。为此,引用洛瓦克（Novk）相图分析法及气田水氘、氧同位素特征判别气田水产层及其成因类型,分析了气田水的动态运移,研究了川西须二气藏的成藏演化。结果表明：新场须二气藏气田水为须下盆雷口坡组的海相成因地层水,其形成时封闭较好,但因后期受构造运动影响使保存条件变差,下盆雷口坡组海相成因地层水运移至须二气藏,造成现今的气田水为海相成因地层水;大邑须二气藏气田水由须家河组原始沉积水逐渐变为须下盆雷口坡组的海相成因地层水,其形成时封闭性好,还原彻底,属于典型的古沉积水,但因提产致使须下盆雷口坡组的海相成因地层水沿控制大邑构造的断层运移至须二段,须家河组原始沉积水逐渐被须下盆雷口坡组的海相成因地层水替代,与大邑须二气藏现今气田水动态特征相吻合。成藏演化表明：新场、大邑须二气藏经历的成藏阶段不同,受裂缝系统影响不同,形成了不同类型的气藏。新场、大邑须二气藏气田水类型及动态特征不同是成藏演化的结果。     

塔东地区天然气地球化学特征及运聚探讨

塔东地区存在两套烃源岩,根据对样品组分、碳氢同位素及轻烃组分等方面的综合分析,塔东地区天然气属于有机海相油型气,来自于寒武系-奥陶系烃源岩,形成温度较高,属于高温裂解气。结合碳同位素特征和天然气运移指数ΔR3对该区天然气运聚规律进行了探讨,大致方向由构造低部位向构造高部位运移。从英南2井来看,其气藏充注过程至少有两次。     

四川盆地川东北区二叠系—三叠系天然气勘探成果与前景展望

勘探思路从以构造圈闭为主转变为以长兴组—飞仙关组礁滩相白云岩储层构造-岩性复合圈闭为主,发现了目前国内最大的海相气田——普光气田。在总结前人40年勘探成果的基础上,结合地质与地震资料,建立了区内礁滩相沉积模式,深层碳酸盐岩优质储层发育“三元控储”机理及“复合控藏”模式;外围构造在飞仙关组三段、四段鲕滩灰岩及嘉陵江组二段白云岩也取得了勘探上的较大突破;同时,形成了海相深层碳酸盐岩天然气成藏机理理论体系及以储层综合预测为主的勘探技术系列。新的勘探成果表明区内具有多个勘探领域,是四川盆地未来重要的天然气勘探区。     

四川盆地中部上三叠统地层水成因与天然气地质意义

四川盆地中部上三叠统须家河组地层水矿化度大多较高,局部地区也存在中、低矿化度的地层水;地层水中几乎不含硫酸根离子,却含有大量的钡离子.须家河组地层水具有与侏罗系地层水类似的形成环境,而与下伏海相地层水形成环境差别较大.须家河组地层水具有较低的钠(钾)氯系数和较高的变质系数,展示出高变质地层水的特征;其中不含硫酸根离子,表明具有极好的还原条件或封闭条件.须家河组地层水具有原陆相沉积地层水受后期海相高浓度地层水改造的基本特点.储集层改造过程中应避免使用含大量硫酸根离子的地表水,更应尽量避免快速改变地层温度、压力与化学平衡,以免引起地层水中出现大量沉淀物而堵塞储集层孔隙与喉道,进而影响产能.     

四川盆地二叠系和三叠系礁滩天然气富集规律与勘探方向

通过系统的天然气组分、碳同位素以及微观薄片、包裹体分析,明确了二叠系和三叠系礁滩气藏中天然气主要为原油二次裂解气,龙潭组（吴家坪组）为天然气藏的主力烃源岩层,气藏经历了早期岩性古油藏聚集、古原油裂解和天然气调整再聚集3个阶段;天然气藏（田）具有多元供烃、近源聚集、岩性控藏、气油转化、晚期调整的成藏富集模式,现今气藏的富集主要受控于3个方面：一是二叠系烃源岩的生烃灶分布控制了油气来源的充足程度;二是礁滩相储层的分布与规模控制了油气聚集的场所与规模;三是晚期保存条件决定了天然气的最终聚集。通过系统总结已发现礁滩气藏（露头）沉积储层、油气富集规律,进一步探讨了下步勘探发展的方向,认为长兴组、飞仙关组和嘉陵江组台缘礁滩、台内浅滩和下二叠统浅滩勘探领域仍存在良好勘探前景。     

断层输导型天然气成藏模式的动态成藏过程——以川西坳陷新场构造带上三叠统须二段气藏为例

上三叠统须家河组二段气藏是四川盆地川西坳陷致密砂岩气勘探开发的重要区块,但须二段气藏气水分布关系复杂、勘探开发难度较大。为了给川西坳陷须家河组气藏的高效勘探提供新思路,以新场构造带须二段气藏为研究对象,根据地层水化学特征,结合构造、断层输导体系特征及单井生产动态分析,探讨了SN走向断层对须二段气藏天然气成藏及气水分布的影响。研究结果表明:(1)新场构造带须二段气藏油气高产富集区主要表现为断层输导型天然气成藏模式,该类成藏模式具备良好的构造—断层—储层配置条件,含气性好;(2)断层输导型成藏模式的气藏高产富集主控因素为"古今构造高位+断层通源输导+优质储层聚气",构造—断层—储层时空配置是控制气水分布的关键;(3)根据构造—断层—流体—成岩—成藏时空配置的差异性,结合单井生产数据,将断层输导型天然气成藏模式细分为"高产稳产、气水同产""中产稳产、低产水""低产气、高产水"3种气水产出特征;(4)具有"高产稳产、气水同产"生产特征的钻井,表现出"断层、储层在构造高部位相接"的特征,而具有"中产稳产、低产水"生产特征的钻井,普遍具有"断层、储层在构造高部位、低部位均相接"的特征,单井以产气为主,天然气产量稳定,仅产少量低矿化度地层水,可以通过实施水平井钻井来提高单井产量,以获得较好的经济效益。