油气运移、聚集定量计算研究

利用一维盆地模拟方法定量计算了每个井点不同时间间隔的古埋深和累计生油生气量。利用压实排烃机理和临界排油饱和度计算了生油岩的排烃量，综合考虑了断层发育、抬升剥蚀等的影响。以排烃量为油源，用过刺压力、浮力和非均质性研究储集层内油气二次运移的势强度。提出了计算二次运移流缦场和散失量的方法。与古构造图这合可对圈闭进行定量评价。     

油气运移聚集过程中的地球化学作用

原油组成虽然受源岩有机质类型和成熟度的控制,但运移过程中和成藏后的次生变化可以彻底改变其原来的面貌。原油排出后遭受的溶解和吸附作用对集聚原油的组成有一定的影响,由于油藏温压条件的变化、断层活动、剥蚀、地震或盖层微渗漏等导致的运移分馏作用对原油组成的影响更为重要。运移分馏作用可以产生衍生凝析油和残余油。衍生凝析油中轻组分非常富集,且通常聚集在较浅的储层中;而残余油中富含高分子量化合物,尤以含蜡量增加较为明显。可见凝析油和高蜡油的形成并非单纯由母源和成熟度控制,认识到运移分馏作用的影响有助于人们避免对地化资料的错误解释。     

杭州湾地区浅层生物气资源量计算及其地质意义

杭州湾地区晚第四纪气源岩主要为河漫滩相和浅海相。经计算,河漫滩相源岩总生气量为1 032.52×10⁸m³,总吸附气量为274.66×10⁸m³,总溶解气量为693.10×10⁸m³,总扩散气量为4.29×10⁸m³,总游离气量为60.47×10⁸m³;而浅海相源岩相应为1 412.75×10⁸,556.68×10⁸,749.83×10⁸,10.28×10⁸和95.96×10⁸m³。这一计算结果显示了研究区浅层形成的生物气体首先受地层水的溶解和粘土的吸附,大部分溶解在粘土层水中呈水溶气相态发生运移,当甲烷气在地层水中溶解达到饱和后才会出现游离态。游离气主要赋存于沉积物颗粒间隙中,浅地层的游离气运移量远小于溶解气运移量,河漫滩相游离气量小于浅海相游离气量。浅海相沉积物总吸附气量为河漫滩相沉积物总吸附气量的2倍多,泥岩层的吸附气量是砂岩层吸附气量的18倍多,说明浅层沉积物颗粒大小与甲烷的保存有关,沉积物颗粒小、比表面积大有利于吸附甲烷。计算结果还表明,杭州湾地区浅层天然气具有广泛的勘探开发前景。     

“油气人工运移”技术探索与实践

南海西部存在较多的规模小、分布分散、储层复杂的低品位边际油气藏,受海上投资成本制约,采用常规开发模式难以经济有效开发。"油气人工运移开发技术"应用压差原理将低品位边际储量通过人工运移通道运移至已开发储层,利用现有生产设施可实现间接经济有效的开发。在W-1油田成功投产前,解决了独立油藏合并、井筒油藏耦合、运移量预测与测量三大技术问题,预测人工运移井累积运移气量0.51×10~8m~3,累增油3.63×10~4m~3,提高采收率7.5%,有效盘活了低品位边际油气藏储量。     

石油二次运移不同模式条件下含油饱和度测量

石油二次运移具有活塞式、指进式、优势式3种不同模式。利用湿填模型,在仅有浮力作为运移动力、以泵压和浮力综合作用作为运移动力的实验条件下,用不同粒度、不同充填介质填装的玻璃管模型系统,观测在3种运移模式条件下路径含油饱和度、残余油饱和度及残余油在通道中所占比例等变化规律。结果表明,路径含油饱和度和残余油量占通道的比例因运移模式不同而明显不同,残余油饱和度则基本不受运移模式的影响。     

石油幕式运移实验研究

在饱含水的填装玻璃微珠的玻璃板模型中注入染色煤油进行油运移模拟实验,观察孔隙介质中油形成优势运移路径的过程及在幕式油充注过程中路径的变化,取得了如下认识:第一,油运移优势路径一旦形成后,油再次运移基本是沿着原先形成的运移路径进行运移,而油运移路径的模式及其形态基本保持不变;第二,相同注入速率下油再次运移的前缘平均速率远大于第一次油运移的前缘平均速率,运移速率与注入速率基本呈正相关关系;第三,运移结束后路径收缩、油饱和度降低,但残余油仍能清晰地勾画出原运移路径时的形态。     

饱和水介质中石油运移解析模型及结果分析

以石油运移通道几何形状比较规则、渗透率分布比较均匀而且运移通道被水饱和为假设条件，建立了石油运移解析模型，用于在不同运移通道性质条件下，评价运移速度、运移量、运移距离随时间的变化关系。分析计算结果发现，在运移过程中，石油的黏度越大，运移量越小、运移距离越短、运移速度越慢，而且速度的递减也越快；压差越大，石油运移的距离越长、运移量越大，同时运移速度也越快，速度递减缓慢。     

二次运移中含油饱和度及其损失的实验性鉴定

在石油二次运移中，准确估算油气损失对于正确评价含油气系统是极其重要的。本文利用建立在两相不混溶排驱方法基础上的实验室试验数据，讨论了油气运移通道的形成和相应的油气损失。这些实验允许我们研究运移通道的形成、非润湿性原油沿运移通道的分布，以及通过运移原油的后续脉冲研究原有运移通道的再利用。运移通道的结构型式可以用一种相态图来表征，其坐标是两个无因次数，即毛细管数和帮德数(浮力的一种度量值)。利用核磁共振(NMR)成像测量通道内残余油饱和度。在分辨率为0．4mm的条件下，已发现油气运移后通道内的平均残余油饱和度一般小于40％。运移中的油气损失是利用空间分辨率所确定的运移烃簇结构体积比乘以通道中的平均残余油饱和度估算出来的。     

页岩含气量测定及计算方法研究

选取影响页岩含气量的评价参数,建立适当的页岩含气量的计算方法并作出准确评价,是页岩气储层研究的内容之一。页岩含气量的实验测试主要借鉴煤层气中的测试方法和理论,通过解吸法分别测量解吸气、残余气和损失气得到页岩总含气量;利用等温吸附实验确定页岩吸附气量。以含气量实验测试数据为基础,从页岩含气量内部和外部影响因素入手,分别优选总含气量和吸附气量关键影响参数指标,建立适合研究区域的总含气量和吸附气量计算模型,拟合模型计算的总含气量和吸附气量与实验测试值吻合良好,较好达到预测页岩含气量的效果。     

松辽盆地昌德气藏有效聚气量研究

根据气势场分布特征,确定气藏的供气单元,在其历史演化的基础上,利用生,留,排烃时诸算气藏供气单元各地质时期的排气量,并取其游离相排气量作为有效排气量。通过确定区域性盖层的形成时期将其形成之后的有效排气量作为气藏的有效运移气量,再将扣除天然气在运移途中的围岩吸附,孔隙水溶和扩散损失量后的有效运移气量作为气藏的有效聚集气量。     

塔里木盆地泥质气源岩有效性判别标准

从排烃门限控油气理论的生烃量减去残烃量等于排烃量的思路出发,根据塔里木盆地样品的化学动力学模型计算的生油、生气量,和由统计模型计算残油、残气量,定量计算和探讨泥岩的排油、气量及有效性与其有机质丰度、类型和成熟度的关系,并建立了相应的判别图版。结果表明,泥岩作为可能气源岩的丰度下限值约为TOC＝0.1%,远低于其作为油源岩的丰度下限值(0.4%)。这意味着塔里木盆地许多按油源岩判别标准归入非烃源岩之列的地层,有可能成为气源岩。     

库车坳陷煤成油、气的分布及控制因素

塔里木盆地库车坳陷中生界煤系烃源岩主要以生气为主，该坳陷油气藏类型共有5种：纯干气气藏、湿气气藏、凝析气藏、油气共存的油气藏、纯油藏。烃源岩以镜质组和惰性组为主，贫壳质组，形成气藏还是油藏主要取决于地质因素，而不是由显微组分决定的；干气气藏是因为圈闭形成后捕获了下伏高-过成熟的煤系烃源岩生成的干气而形成的；湿气藏和凝析气藏是因为圈闭捕获了成熟阶段煤系烃源岩生成的湿气或凝析气；油藏主要形成于盖层封闭性稍差地区、有断裂破坏地区，原来的湿气或凝析气藏中天然气大量散失，少量的油得以保存，形成小规模的残余煤成油藏或油气藏。     

高—过成熟气源岩评价的若干问题

对于一次连续生烃的烃源岩．无论是碳酸盐岩还是泥岩，气源岩还是油源岩，其有机碳含量的下限值均为0．5％，但该下限值不适用于多旋回残留盆地烃源岩的二次生烃评价。根据热模拟生烃实验，建立了不同成熟阶段烃源岩二次生烃有机碳丰度下限值的计算方法。应用天然气生聚散动态平衡原理探索识别气源岩的方法，在气源岩R0值大于2．5％的地区，古油藏中的沥青和原油裂解成为气源，古油藏分布决定晚期次生气藏分布。一般情况下，水溶气藏和天然气藏的形成和破坏是同步的，水溶气要成为晚期次生气藏的有效气源，其前期的保存条件很重要。表7参18     

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柴北缘下奥陶统多泉山组发育暗色碳酸盐岩，石灰沟组发育暗色泥岩；从实测的残余有机碳、生烃潜量与理论上恢复后的原始有机碳、生烃潜量来看，研究区暗色碳酸盐岩为非烃源岩，而暗色泥岩则为较好—好的烃源岩。沥青反射率及储层的包裹体均一化温度显示：下奥陶统烃源岩有机质演化处于高成熟阶段。生烃史分析表明，烃源岩中有机质在奥陶纪末期—志留纪早期曾有一次短暂的成烃期，在二叠纪末—三叠纪进入生油主期，到白垩纪进入高成熟阶段；包裹体均一化温度反映油气成藏期位于中生代晚期—新生代。     

川西北地区中泥盆统腐泥型烃源岩晚期生气特征实验研究

中国南方古生界烃源岩的原始干酪根类型以腐泥型-偏腐泥型(Ⅰ-Ⅱ型)为主，目前主体处于过成熟阶段(镜质体反射率R_o>2.0%)，准确评价Ⅰ-Ⅱ型干酪根在生-排油之后的生气潜力(或晚期生气)及生气特征对中国南方古生界深层-超深层天然气勘探至关重要。鉴于此，以川西北地区中泥盆统观雾山组样品(R_o≈1.1%)为例，通过黄金管生烃模拟实验，结合已有文献资料，探讨了Ⅰ-Ⅱ型干酪根在高-过成熟阶段的生气潜力及气体地球化学特征。结果表明，研究样品残留油含量(按单位有机碳质量计算，以下同)为140 mg/g，现今生气潜力为220 mL/g，显示仍具有较好的生气潜力。其中，干酪根裂解气的贡献至少为140 mL/g，残留油裂解气最多为80 mL/g，表明腐泥型烃源岩在排油效率较高时，其晚期生气以干酪根裂解气为主。同时，排油之后的腐泥型烃源岩晚期生成的天然气干燥系数较高，随着甲烷产率的增加甲烷碳同位素快速变重，在成熟度达到R_o≈3.5%时，其甲烷碳同位素值与母质干酪根碳同位素值接近(碳同位素分馏程度约为0.5‰)。上述结果可为中国南方古生...     

渤海海域渤中凹陷渤中19-6大型凝析气田天然气来源探讨

渤海海域渤中19-6大型凝析气田的发现为渤中凹陷寻找大气田带来了希望和信心,深入研究其天然气的来源和成因对今后渤海天然气勘探具有重要指导意义。通过对开放和密闭体系热模拟实验结果分析,综合地球化学和数值模拟研究表明,渤海优质腐泥型湖相烃源岩[ω(TOC)=3.93%,I_H=727 mg/g(每克有机碳中干酪根热解烃量,下同)]干酪根热解累积生气的比例仅为10%,以排油为主;偏腐殖型湖相烃源岩热解生气比例也不大,I_H=100 mg/g时干酪根热解累积生气比例仅为30%,但由于干酪根的吸附作用,其中的残留烃在烃源岩中裂解成气,最后以排气为主。渤中19-6天然气为沙三段Ⅱ₁、Ⅱ₂和Ⅲ型混合烃源岩成熟到高成熟阶段的产物,是干酪根热解气与残留烃裂解气的混合物,且其供烃区为渤中凹陷西南的局部区域,供烃区古近系沙河街组沙三段烃源岩早期以排油为主,晚期(15 Ma以后)以排气为主,晚期排气量占总排气量的82%。下一步在渤中凹陷寻找大气田要选择供烃区烃源岩排烃气油比大、以排气为主的目标进行钻探。     

断陷盆地源盖断时空匹配关系对油气成藏的控制作用

源岩、盖层和断裂是断陷盆地油气成藏的主控因素，通过源岩、盖层和断裂时空匹配关系分析，对其在油气成藏与分布中的作用进行了研究，得到源盖分布空间匹配关系控制着油气聚集规模，盖层质量空间匹配关系控制着油气分布范围，较好源盖匹配关系区内断裂分布控制着油气分布的具体部位。源盖时间匹配关系控制油气的可供运移量，断源时间匹配关系控制油气的可供聚集量，断盖时间匹配关系控制油气的聚集与保存量。     

青海南部乌丽—开心岭冻土区天然气水合物气源条件研究

以近两年天然气水合物资源勘查与试采工程国家专项在青海南部乌丽—开心岭冻土区开展的气源岩调查资料为基础,重点对上二叠统乌丽群那益雄组和上三叠统结扎群巴贡组烃源岩的有机地球化学指标进行分析。结果显示研究区上二叠统乌丽群那益雄组和上三叠统结扎群巴贡组烃源岩有机质含量中等,有机质类型主要为III型,且成熟度较高,大多数样品有机质达到高成熟或过成熟,处于生湿气和干气阶段,能够产生大量烃类气体来满足该区天然气水合物形成时所需的气源条件;上二叠统那益雄组泥岩和上三叠统巴贡组灰岩可成为该区天然气水合物的主要气源岩。     

松辽盆地北部徐家围子断陷深层烃源岩生气特征及天然气资源潜力

徐家围子断陷深层天然气藏是目前全球唯一在深层成功勘探的非常规火山岩气藏,已探明天然气储量超过2 400×10⁸m³。气藏围绕深部烃源岩在断裂附近分布,具有明显“源控”、“断控”、“火山机构控制”等特点。从深层烃源岩热模拟实验出发,结合靶区埋藏史、热演化史,对深层烃源岩的生气动力学特征和生气量进行了研究。结果显示：徐家围子断陷深层烃源岩厚度大,有机质丰度高,类型以II型为主,处于高过成熟阶段,生气潜力大。不同层位烃源岩在时间、空间上具有接力生气特点,生气期长。徐家围子断陷深层天然气总生成量为33.75×10¹²m³,其中沙河子组烃源岩生气量占总生气量的75.78%,煤系生气总量占深层烃源岩总生气量的25.61%,徐家围子深层天然气资源量为(5 020~7 530)×10⁸m³(运聚系数取1.6%~2.4%)。     

松辽盆地北部主要烃源岩天然气扩散损失量估算

在多气源条件下天然气扩散机制及其扩散系统划分的基础上,建立了一套多气源条件下的天然气扩散损失量的估算方法。在松辽盆地北部天然气扩散系统划分的基础上,通过天然气扩散损失量各计算参数的确定,利用所建立的多气源条件下天然气扩散损失量计算方法,估算松辽盆地北部4套主要烃源岩天然气扩散至地表的损失量,约为39.46×10¹²m³,占烃源岩生气总量的27.3%,表明扩散作用是天然气资源评价不可忽视的重要因素。