天然气二次运移组分变化机理研究

天然气的烃类组成并不单一,但成藏天然气一般以甲烷为主,除了与烃源岩母质类型及其演化有关以外,二次运移也是一个重要的作用因素。通过天然气二次运移物理模拟实验,研究了天然气二次运移特征,注意到天然气二次运移是一种断续流运移,主要包括2种基本运移方式——活塞流和优势流,两者交替就形成了天然气的断续流运移;结合有机质热演化生烃过程以及气、水、岩的相互关系分析,探讨了天然气二次运移过程中组分变化的机理,认为二次运移会导致成藏天然气组分中甲烷含量增高,其主要原因包括二次运移过程中的组分分异作用,断续流运移导致重组分在岩石孔隙中的封闭滞留作用,以及二次运移路径上残留原油的溶解作用。     

天然气运移物理模拟实验及其组分分异与碳同位素分馏特征

天然气运移物理模拟实验结果表明,天然气在运移过程中将发生组成的色层效应和分馏现象.天然气中甲烷等轻组分的渗透运移速度较大,粘土矿物对天然气中重烃组分具有较强的束缚能力,而且在不同输导层中正构烷烃和异构烷烃的运移速率存在着明显差别.实验结果还表明,运移可以造成天然气烃类气体碳同位素的分馏,特别是天然气中甲烷碳同位素对运移条件及过程较为敏感.     

油气二次运移过程差异物理模拟实验

采用饱和水、玻璃珠充填的直玻璃管为模型,通过底部注入、顶部采出的方式分别进行油气二次运移物理模拟实验,模拟石油和天然气的二次运移过程。结果表明,原油的二次运移分为活塞式和优势式2个运移阶段;天然气的二次运移是一种断续式运移,也主要包括活塞式和优势式2种基本运移方式。结合油、气、水物理化学性质分析,探讨了油气二次运移过程的差异,认为石油和天然气自身属性的差异导致其二次运移过程不同。原油二次运移过程中不仅会驱替岩石孔隙中的自由水,而且会置换岩石表面的吸附水,可以与孔隙岩石形成稳定的作用关系,因此原油二次运移过程的阶段性比较明显;天然气与地层水密度差异较大,导致二次运移的动力——浮力较强,而且天然气不能改变孔隙岩石的润湿性,因此运移比较活跃,形成与原油二次运移明显不同的断续式运移。     

白云凹陷天然气水合物成藏条件

针对珠江口盆地白云凹陷，应用地质勘探法、速度法及地震似海底反射（BSR）法对该凹陷的天然气水合物沉积进行了预测研究。结果认为，该凹陷具备有利于天然气水合物成藏的水深、温度、压力条件及配套地质条件：①发育两套主要的烃源岩（文昌组和恩平组），有机碳含量和镜质体反射率值都较高，以生气为主，生烃潜力极大，为天然气水合物成藏提供了充足的气源；②运移条件优越，有两类运移通道，一是沟通气源的断层，二是底辟作用所形成的通道；③运移模式有三种，一是单一断层运移，二是单一底辟构造运移，三是先底辟构造运移再断层运移。近期的实钻也在该凹陷首次发现了两类天然气水合物沉积：一是有地震BSR标志的天然气水合物，二是无BSR标志的天然气水合物。该凹陷不但存在单BSR天然气水合物沉积，而且还存在双BSR天然气水合物沉积。该凹陷天然气水合物沉积层厚度一般为250～450 m。初步预测认为，白云凹陷的天然气水合物资源潜力极大。     

鄂尔多斯盆地富县探区上古生界天然气运移模式

鄂尔多斯盆地富县探区位于陕北斜坡，通过对该探区上古生界天然气初次运移的历史、动力、方向和二次运移方向的研究，认为该区上古生界在晚侏罗世一早白垩世开始大量生成天然气，为排烃的高峰期，初次运移的动力除扩散作用外，主要是气源岩所产生的异常压力，方向垂直向下，即指向奥陶系风化壳；天然气的二次运移方向主要是北东向，但由于地层倾角较小，横向进行二次运移的动力不足以及受储集层物性差和砂体展布方向等方面的制约，天然气只能在较短的范围内运移。富县探区是鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏的最佳地区。图6参8     

不同条件下天然气运移影响的模拟实验研究

天然气在各种不同压实程度的矿物介质中的运移特征的模拟实验结果表明:在粘土岩和碳酸盐岩中,运移速度随压实程度的增加而减小;但在石英砂岩中,压实程度对运移速度的影响较小。实验结果还表明:天然气在碳酸盐岩和粘土岩中运移时,矿物基质对不同分子量的气态烃具有不同的保留能力,轻组分较重组分的运移速度快,长距离的运移可使天然气变成干气。     

天然气沿断裂运移规律的物理及数值模拟

利用自行设计组装的模拟实验装置,对原油沿断裂运移的规律进行了物理模拟,结果表明,原油沿断裂运移速度具有与断裂带倾角成正比、与断裂带填充物粒度和泥质含量成反比的规律。利用模拟实验研究了原油和天然气通过岩样运移速度之间的函数关系,结果查明其比值大小与砂岩孔隙度成直线反比关系、与渗透率成指数反比关系。在此基础上,利用原油沿断裂运移规律对天然气沿断裂运移规律进行了数值模拟,在相同条件下发现了天然气沿断裂运移速度较原油大两个数量级以上和天然气沿断裂运移速度与断裂带倾角也成正比、与断裂带填充物粒度和泥质含量也成反比的规律。     

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运用自行设计的天然气运移物理模拟装置，研究天然气在运移过程中所发生的组分分异和碳同位素分馏特征，目的是了解天然气在不同疏导层运移过程中所发生的组分及同位素变化规律。实验结果表明，天然气在运移过程中发生了比较明显的成分色层效应和碳同位素分馏现象，粘土矿物对天然气中重烃组分具有较强的束缚能力，甲烷碳同位素对运移条件及过程较为敏感。本项模拟实验对进一步认识天然气运移过程中组分和碳同位素变化机理具有重要意义。     

石油与天然气运移研究综述

石油与天然气都是流体矿产,在岩石中的运移主要是一种地球物理作用。油气运移研究的主要问题是动力学和运动学机制,也就是运移的动力、相态、通道和数量。初次运移的动力主要是异常高压,二次运移的动力主要是浮力和流体势差。石油运移的相态主要是油相,天然气可以是水溶相、油溶相、气相和扩散相。石油以油相运移、天然气以气相运移最为有效,无需相态转变就能直接成藏。初次运移的通道主要是微裂隙。并不是所有可渗透岩石都是二次运移通道,有效运移通道和主流向是二次运移的特征。断层在活动时具通道性,活动期后的封闭与成岩作用有关,长期活动的断层是油气运移的通道。油气运移动力的积蓄与释放和通道的开启与封闭交替出现,决定了排烃和二次运移都是幕式的,从而决定了充注圈闭和成藏的幕式性,这已得到油藏地球化学研究的证实。油气幕式运移与地流体的幕式流动都与地壳的幕式构造活动相辅相成、互为因果。油气运移是发生在地质历史过程中的事件,因此其研究方法应当是动态分析和综合研究。目前油气运移研究仍存在很多理论和方法上的问题,加强基础理论的研究、总结各类盆地的运聚规律、提高计算机模拟和实验室模拟的水平,是今后油气运移研究的当务之急     

大牛地上古生界天然气地化特征与气源追踪

天然气在运移过程中,其多种地化特征会发生规律变化.它们在垂向上的变化特征能反映出其在地层中的运移情况.通过研究大牛地气田上古生界天然气的成分、干燥系数及碳同位素等的纵向变化规律,同时结合该地区裂缝与地层压力的研究认为:大牛地上古生界天然气属于煤层气,且下部太原组、山西组是天然气向上运移的"起源".该区发育的裂缝为油气垂向运移的主要通道.     

天然气二次运移和聚集研究

本文基于我国辽河盆地、东濮坳陷、莺琼盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地及吐哈盆地的天然气勘探实践,从天然气二次运移原理和现象出发讨论了运移的动力、通道、方向和聚集特点。在此基础上,强调了盆地类型对天然气运移特点的控制作用,将天然气二次运移划分为八种运移模式,并对鄂尔多斯上古生界及下古生界气藏进行了盆地模拟,恢复了古流体势及天然气饱和度的演化。 更多还原     

天然气储层沥青的生标物分布与干气运移:以平落坝和河湾场气田为例

本文对天然气储层沥青的生标物进行详细研究,结果表明天然气储层沥青生标物与源岩有许多相似之处,是气源对比和运移研究的一种有效方法。另外笔者发现在高、过成熟阶段C29甾烷构型变化的比值出现“倒转”,据此可用来判断天然气的运移时期。     

孔雀1井剖面地球化学特征与烃类的垂向运移

利用从钻井岩屑中获取的烃类气体地球化学信息,分析了孔雀1井烃类气体的来源及其纵向上的变化规律、运移方式、运移方向等,指出该井志留系储集层聚集了下古生界烃源岩生成的天然气,气藏中的天然气以扩散和渗透方式发生了垂向上的运移,这种运移一直可以追索到地表。认为孔雀河斜坡具有寻找天然气的潜力和前景,该地区的地表油气化探方法应选择直接烃类法。     

川西坳陷孝泉—新场地区天然气成因类型与运移

以孝泉—新场地区天然气组分、碳同位素及轻烃等地球化学资料为基础,对该区天然气的成因类型及运移特征进行了分析。结果表明,研究区天然气以烃类气体为主,天然气中甲烷含量平均值高于94%,以干气为主。碳同位素资料证实研究区天然气主要为热成因气,且以煤型气为主。同时,天然气碳同位素与组分资料都证实了须二段存在少量的油型气,这部分油型气主要来自须二段早期的石油裂解。研究区上三叠统须二段、须四段天然气甲烷与乙烷含量的差异,主要体现了热成熟作用对天然气组分的影响,侏罗系天然气甲烷与乙烷含量差异,则体现了天然气自中侏罗统向上侏罗统的垂向运移特征。研究区上三叠统须二段、须四段及中侏罗统天然气存在水溶相与游离相两种运移相态,中侏罗统天然气的水溶相强于须二段与须四段,上侏罗统天然气则以游离相运移为主。     

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鄂尔多斯盆地中部气区上古生界煤系气源岩生气强度大 ,大部分地区生气强度大于 40× 1 0 8m3/km2 ;丰富的气源和良好的储盖条件表明中部气区具备形成大型上古生界气藏的条件。气藏的分布受气源、砂体分布、盖层的质量和分布所控制。上古生界天然气藏的形成可分为两个阶段 :第一阶段是三叠纪—早白垩世 ,天然气向北、北东方向大规模运移 ;第二阶段是早白垩世后 ,天然气难以大规模运移 ,上古生界气源岩生成天然气主要就近聚集成藏 ,局部鼻隆构造起到了使天然气相对富集的作用。中部气区上古生界气藏的形成主要与第二阶段天然气的生成、运移和保存有关。今后该区天然气勘探的主攻方向应是中部气区上古生界气藏。     

基于GIS的松辽盆地北部深层气运移路径模拟

油气运聚史模拟是盆地诸史模拟中难度最大、最复杂的内容之一。油气在输导层中运移聚集的路径受控于输导层顶面的三维几何形态。以地理信息系统（GIS）的栅格数据结构为基础，按照油气运移的机理，开展了基于GIS支持下的松辽盆地北部深层天然气运移路径的三维模拟研究，构建了基于GIS的油气运移路径模拟算法，并提出了相应的模拟流程，成功地模拟出了该盆地深层天然气的运移路径，有效揭示了该盆地晚白垩世天然气主运移期天然气的运聚规律。模拟结果表明：在该盆地晚白垩世天然气的主运移期，与生气凹陷毗邻的构造及位于生气凹陷北部和南部的构造均处于天然气运移路径上，为有利的油气聚集区；而其他构造则大多位于天然气运移路径之外，基本上没有天然气的聚集。这一研究结论与现有的勘探实践相吻合。     

东海盆地X凹陷天然气成藏条件与成藏模式

东海盆地X凹陷是中国近海天然气勘探开发主战场之一.天然气成藏条件与富集规律研究表明,"烃源岩、储层、圈闭、运移"四元耦合控制X凹陷天然气汇聚成藏.X凹陷中西部具有两种天然气成藏模式:一种是凹中渐新统花港组挤压背斜-岩性圈闭成藏模式,天然气垂向优势运移、规模性汇聚;另一种是西部斜坡始新统平湖组构造-岩性圈闭成藏模式,天然...     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气运移聚集特征

鄂尔多斯盆地上古生界主要发育煤系气源岩和海相碳酸盐岩气源岩,在晚三叠世进入生气门限,早中侏罗世进入排气门限,晚侏罗世─早白垩世末达到生排气高峰期。上古生界最大埋深时古异常超压对天然气的运移富集起着重要作用,是微裂缝排气的主要动力。由于排气较晚,天然气的初次运移主要为扩散排气和微裂缝排气。二次运移期间,在上古生界石盒子组出现较大面积的异常高压,形成了阻止天然气向上穿层运移扩散的压力封闭;而部分地区上古生界内部的异常高压为上古天然气向下穿层运移进入奥陶系提供了动力。分析区域构造演化和古流体势分布对天然气运移的综合控制作用后认为,地史期紧邻生气中心、处于构造高部位上的相对低势区及低压区为天然气聚集成藏的最有利地区,这一认识已被勘探实践所证实。     

松辽盆地长岭断陷深层天然气输导体系研究

长岭断陷深层输导体分为断层、砂层、裂缝和不整合面4种类型,断层是天然气垂向穿层运移输导的主要通道,与烃源岩互层的砂层可作为天然气侧向输导通道,裂缝为火山岩储层天然气输导提供良好通道,是火山岩层能作为有效储层的关键。长岭断陷深层输导体系的有效性受烃源灶位置与生排烃期、天然气运移路径与输导体匹配等因素影响,在烃源岩生排烃期及优势运移路径上呈连通状态的输导体系对天然气聚集至关重要。天然气平面分布的广泛性和垂向上的多层系与输导体系的时空配置关系密切,近烃源断裂输导是长岭深层火山岩气藏最主要的输导方式,控制了深层天然气的运聚规律,天然气沿断裂运移输导并在其附近聚集分布。     

中国大中型气田天然气的运聚特征

中国重点盆地大中型气田天然气的运聚具有多种途径和方式,归纳起来具有如下特点:区域构造运动是造成天然气运移的决定性控制因素;流体势决定天然气运移的方向和聚集的场所。在断陷盆地中,天然气以垂向和阶梯状运移为主;在克拉通、前陆斜坡和大型坳陷盆地中,天然气以侧向运移为主,垂向运移也起重要作用。断裂和不整合面是天然气运移的主要通道;异常压力是高压盆地天然气运移的主要动力,地热对热盆天然气的运移具有一定的影响;盆地的上倾方向和古隆起是天然气运移的指向区。