塔里木盆地和田河气田水溶气成藏过程

塔里木盆地和田河气田的天然气具备水溶气成藏地球化学特征和理想的水溶气成藏条件。喜马拉雅运动晚期和田河气田圈闭形成，巴楚断隆以南的西南坳陷寒武系高一过成熟烃源岩生成的天然气在深部高温、高压条件下大量溶解于水中。随着断裂的开启，在异常压力驱使下，水溶气沿断裂从深部寒武系运移至气田东部的奥陶系和石炭系圈闭中，由于压力和温度降低，水溶气释放形成游离气气顶，气水界面下部的水体继续自气田东部高压区向西部低压区沿不整合面长距离运移，运移过程中压力不断降低。导致水溶气不断释放，变成游离相天然气，在运移路径上成藏，形成条带状、串珠状分布的和田河气田。由此造成气田西部井区天然气偏干、甲烷碳同位素组成偏重、CO2含量明显偏高，一系列的水溶气运移参数自东部井区向西部明显增大。图6参27     

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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。     

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。     

异常压力与油气藏的同生关系——以库车坳陷为例

以库车坳陷克拉2气田为例，研究挤压背景异常压力与油气成藏的关系。大规模抬升早期阶段是天然气注入的主要时期，同时也是气藏压力急剧增加的时期。克拉2气藏的成藏模式总体为深大断裂沟通储集层和烃源岩层，在深部超压的驱动下油气运移至储集层成藏。储集层在成藏早期不是强超压，并且不完全封闭，可以存在流体排出过程。随着天然气替换构造圈闭中的地层水和成岩作用逐渐进行，储集层封闭性加强，气藏压力不断升高，最后形成超压气藏，气藏强超压形成于距今2Ma以来。异常高压与气藏的形成均是构造作用和保存条件演化的结果，二者本身不具备因果关系。气源断层与盖层完整的匹配是控制天然气成藏的关键因素。图4参16     

库车前陆冲断带天然气具有深埋水溶气的特点

有关库车前陆冲断带天然气的许多基本地球化学指标相互矛盾,而且晚期成藏的天然气充注率很高。通过深埋水溶作用、储层流体包裹体均一化温度、储层油气演化史和水溶气脱溶成藏地质条件等4个方面的分析,认为库车前陆冲断带天然气的异常特征和高充注率与深部水溶气幕式(快速)脱溶聚集有关,并认为这是中国西部前陆区油气在喜山前陆强烈形成期通过断裂运移调整形成大中型气田的成藏规律之一。     

克拉2大气田成因讨论

介绍了塔里木盆地克拉2大气田的宏观地质背景和天然气的地球化学特征。认为气田中的天然气和地层水来源于地幔。指出克拉2大气田恰好位于构造-地球化学巨边界上,而库车坳陷深部地壳的低速高导层有利于无机油气的费托合成,库车坳陷的3条深大断裂则为流体的向上运移提供了通道。在对克拉2大气田成因的不同认识中,明确强调了它的无机成因。     

四川盆地威远气田水溶气脱气成藏地球化学证据

目前,对于四川盆地威远气田的形成过程和天然气来源在认识上还存在着较大分歧。为此,针对该气田天然气的甲烷碳同位素值异常偏重的现象,首先分析了气藏的地质特征和天然气的地球化学特征:气田主力气层是震旦系灯影组,天然气以甲烷为主,含微量乙烷和痕量丙烷;气藏含水饱和度较高,普遍含有保存很好的原生水。进一步根据天然气中H_2S含量与甲烷碳同位素值的关系,判断该区天然气甲烷碳同位素值偏重并非由硫酸盐热化学还原反应(TSR)造成。最后根据该区天然气的甲烷碳同位素值和邻区的对比结果,结合构造演化背景,判断认为,威远气田的天然气主要来自水溶气,并非过去认为的自邻区经侧向运移而来。结论认为:①由于水中释放出的甲烷碳同位素值较重,水溶气的脱气成藏造成了威远气田天然气甲烷碳同位素值偏重的现象;②伴随喜马拉雅期构造运动,威远地区大幅度抬升,形成构造圈闭,在高温、高压状态下溶解在水中的天然气发生减压脱溶,释放出的气体在圈闭中成藏,进而形成了威远气田;③经计算,威远气田圈闭下的水中释放出的天然气数量与该气田的探明储量相当,印证了该气田水溶气脱气成藏的观点。     

由构造抬升引起的水溶气脱溶成藏问题

阐述了控制天然气在地层水中溶解度的地质因素 ,介绍了水溶气脱溶量的计算方法和天然气在地层水中溶解度的计算公式。通过对存在构造拍升造成水溶气脱溶转化成游离气现象的3个典型气藏实例(西西伯利亚盆地乌连戈伊气田、四川盆地威远气田和塔里木盆地克拉2气田)分析,讨论了游离气气藏中甲烷含量高的组分特征及其主要原因,总结了此类气藏成藏模式,提出了构造抬升造成水溶气脱溶成藏的4个主要控制因素。     

库车前陆盆地迪那2气田成藏机理及成藏年代

库车前陆盆地具有典型的双超压体系。深部超压体系的形成过程与源岩快速大量的生气作用密切有关,同时也决定了中生界源岩生成的天然气主要以水溶气形式存在。上部超压体系具有常压成藏的特点,当深部超压体系中的天然气沿断裂以混相涌流方式进入上部常压环境后,发生脱气析出并聚集成藏,其后,经构造运动进一步的挤压作用形成上部超压体系。迪那2气田是上部超压体系中的天然气成藏。在圈闭发育史及源岩生烃史分析的基础上,结合储层流体包裹体及自生矿物伊利石的K/Ar测年数据,认为迪那2气田发生过3期油气的充注,古近纪末期为液态烃注入,但遭受破坏;库车早中期为气液两相注入;库车晚期及西域早期为天然气注入,第三期是成藏的关键时期。     

塔里木盆地克拉2气田成藏机制再认识

克拉2气田是一个大型、特高丰度、高产、超高压优质气田。该气田出现在南天山山前逆冲带,成藏机制十分特殊。运用近代石油地质学理论,特别是油气系统和流体封存箱的概念、方法对克拉2气田的成藏机制进行研究后认为:位于库车富气油气系统中心地带和活跃的气源补给、卓越的封盖层、良好的储层、比较完整的背斜圈闭、畅顺的油气充注通道(主要是断裂)等成藏要素的有序耦合以及晚近期至今源岩处于生气高峰阶段(\"活气源\")和异常流体压力封存箱内载气水循环对流作用是该气田天然气聚集成藏的主要有利条件。     

大型整装异常高压气田开采技术研究――以克拉2气田为例

克拉2气田位于塔里木盆地北缘,该气田具有规模大、整装、气柱高、异常高压、单井产量高和完井工艺难度大等特点。针对克拉2气田的这些特点,研制了一整套高效开采技术,包括:高陡山地构造精细地震解释技术,巨厚砂岩储层精细三维地质建模技术,异常高压高产气藏产能评价技术,异常高压气藏岩石变形特征对开发影响研究技术,巨厚气藏完井工艺技术,山前高陡构造钻井防斜提速技术和高压气井防气窜固井技术。这一技术系统的形成为西气东输主力气田――克拉2气田的开发奠定了基础,对类似的其它高压气田的开发也有借鉴作用。     

异常高压气藏岩石变形特征及其对开发的影响――以克拉2气田为例

克拉 2气田是至今为止在中国陆上找到的最大整装干气气藏 ,也是“西气东输”的主力产气场 ,因此 ,开发好克拉 2气田意义重大而深远。由于该气田地层压力高 (74.3 6 MPa) ,压力系数高达2以上 ,属于异常高压气藏 ,故在衰竭式开采过程中 ,随着气藏的压力下降 ,该气藏的岩石骨架要承受比常规气藏大得多的净上覆压力 ,结果会使岩石发生显著的弹塑性形变和岩石渗透率、孔隙度和岩石压缩系数等物性参数减小 ,从而影响气藏的开发效果 1。据此 ,研究气藏开发过程中岩石形变对产能的影响是一个非常重要的课题。依据岩石覆压实验研究了克拉 2气田异常高压气藏岩石变形特征及其对开发的影响     

高压高产气田完井采气工艺技术研究――以克拉2气田开采配套工艺技术的推荐方案为例

克拉 2气田属常温、异常高压气藏 ,应采用衰竭式开采。推荐方案年产天然气 1 0 0亿 m3、采气速度 4.2 5 %、用射孔方式完井。对解决油管冲蚀问题和油管尺寸优化、完井管柱、生产套管尾管结构、井口采油树、安全控制系统等设计问题推荐了解决方案。     

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克拉2气田是世界上比较罕见的大型、超高压、巨厚砂岩气田。它是保证西气东输的气区,克拉203井又是目前克拉2气田中最具代表性的重点井。因此,从这口井试井资料的分析,可以了解到许多指导克拉2气田开发的重要信息。本文介绍利用分点录取的压力,研究了井筒中气水分离的相变过程。在仔细分析克拉203井试井资料的基础上,结合物探、测井、地质及工艺过程资料,对影响克拉2气田今后开发的诸多焦点问题一一给出了答案;排除井筒干扰后的无阻流量,地层的有效渗透率,钻井完井对地层的损害及措施改造的必要性,储层的延伸情况及对今后气田开采的影响。经过上述分析后认为,克拉2气田具有担负西气东输上游重点产气区的能力。     

克拉2气田克拉203井产能分析与试井解释

克拉2气田在西气东输过程中担任重要角色,克拉203井是该气田内一口最具代表性的高产井。因此,对克拉203井作出正确的产能评价与试井解释具有特殊的意义。本文通过对气相垂直井筒压力研究,计算出井底折算压力。利用折算后的压力数据,给出了二项式产能方程和指数式产能方程,求得真实无阻流量。通过PPD导数分析,正确判断出压力出现异常的原因,并对克拉203井进行了不稳定试井解释,为正确认识该井地层特征和建立合理的工作制度提供了理论依据。     

大庆榆树林油田天然气驱油研究

随着勘探开发的不断深入和发展，我国低渗油藏所占的比例正不断加重，如何高效开发这类油气藏是石油工作者面临的一项重要任务。注天然气开发油藏已成为提高原油采收率的重要技术手段，对于高含水中后期油藏、注水困难的强水敏油藏和低渗透油藏，注天然气开采具有显著的效果。注天然气可更好地保持地层压力，解决注不进水造成的困扰。大庆榆树林油田属于低渗透的大型油田，注水开发效果差，为了大幅度提高此类油田的采收率，进行了一系列天然气驱油实验，包括细管实验和长岩心注入工艺实验，分析了影响采收率的因素和机理，并且采用数值模拟技术手段进行了模拟研究，结果表明大庆榆树林油田天然气驱只能非混相驱，天然气驱非混相驱可以大幅度提高油田采收率，天然气驱关键的因素是注入段塞的大小和注入的压力等方式的选择。     

克拉2气田成藏过程的物理模拟

采用物理模拟实验对库车坳陷克拉2气田油气运聚进行了模拟,油气运聚的3个重要结论是:1)克拉2气田为深部生气-浮力驱动-逆冲断层、输导层运输-背斜或断背斜成藏,逆冲断层和输导层在克拉2气田成藏过程中起了重要的作用。2)克拉2构造不是一点供气,而是多源供气。3)多源天然气不断向上部的克拉2构造供气,从而造成气藏超压和高丰度的特性。下部与克拉2构造相似的两个由断层贯通的构造含气规模和丰度有限。