深盆气成藏关键地质问题

深盆气藏是与源岩紧密相连的气水倒置气藏，具有气水倒置、储层致密、源储相连、无水动力驱动、地层普遍含气、含气面积大、地质储量大、通常出现于盆地的构造较深部位且以含煤地层为主要的气源岩等特征。地层内部天然气能量的最初来源是油气生成过程中由干酪根热化学反应所产生的化学能转换，生气作用过程的持续发生赋予了天然气离开气源岩并进入地层孔隙的基本能量，生烃膨胀力作用导致了气水活塞式的排驱过程和特征，形成了宏观上的气水倒置现象。在地层条件下，气水倒置关系的产生只有两种可能：当天然气最初从源岩排入常规储层时，气水倒置现象产生但具有较小的气柱高度(与浮力作用有关)；在深盆气成藏条件达到满足时(如均质性较强、大面积发育且紧邻气源岩的致密储集层发育等)，浮力作用失去效力，产生较大气柱高度的气水倒置。与受浮力作用影响(与气柱高度有关)的典型常规气藏相比，典型深盆气成藏与埋藏深度有关。常规气藏表现为原生的高异常地层压力，但深盆气藏具有较大的异常压力变化幅度，两者均可在成藏动力条件达到平衡时具有相对静止的稳态保存特征。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏类型辨析

针对鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏是否为深盆气藏的问题,从成藏条件、成藏期次和气水分布特征等方面与典型的加拿大阿尔伯达深盆气藏进行综合对比。研究结果表明鄂尔多斯盆地上古生界气藏烃源岩分布广泛、生气中心不明显、生气速率较低、持续供气条件较差且供气分散,难以形成满足深盆气藏气驱水的动力;储层物性差、非均质性强、展布方向与构造走向一致且上倾方向为物性较差的致密层,不具备深盆气藏储层向上倾方向物性变好的条件;源储配置样式为"自生自储"式和"垂向叠置"式,由于砂体规模小、分布不连续,源储接触局限,不具备深盆气藏源储大面积接触的特征;天然气发生3期成藏,在盆地埋藏期与抬升期均可成藏,成藏时间较早,后期气藏调整改造强烈,不具备深盆气藏的保存条件。气水分布主要受储层物性和区域构造控制,分布复杂、分异不明显,没有气驱水形成的"气水倒置"界面。成藏特征综合对比分析表明鄂尔多斯盆地上古生界气藏并非深盆气藏,应为主要由储层物性控制的岩性气藏,该区油气勘探应以优质储层研究为重点。     

深盆气成藏机理

深盆气藏通常是指在非正常遮挡条件下所形成的气水倒置关系型天然气聚集。根据北美实例研究，该类气藏通常储层致密、面积巨大义多出现于盆地向斜中心、构造深部位（如前陆盆地中的前渊带）以及盆地边缘部位缓坡带的下倾方向等。由于深盆气藏的气水分布与常规圈闭气藏差异显著，在成藏机理上也就具有明显的特殊性。     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏与深盆气藏成藏机理之辩析

通过对鄂尔多斯盆地上古生界气藏形成基本条件、气水分布规律和成藏动力学特征研究分析.并与北美典型深盆气进行对比发现,如果仅从气源丰富、储层致密、异常压力、大面积舍气等气藏表现特征观察,上古生界气藏与典型深盆气藏极为相似.但从各区气藏形成条件来看,上古生界烃源岩生气速率慢,持续地供气条件较差;气藏上倾方向多因物性或岩性封挡,主要表现为非均质储层条件下的岩性和构造一岩性气藏类型;舍气范围内的同一气层连通性较差,气水分布受区域构造控制,局部明显存在边底水,也没有整体活塞式气驱水作用形成的区域性气水界面.成藏动力学机理反映,上古生界储层毛细管阻力过大,天然气二次运移的浮力不够,主要是就近运移聚集成藏,没有大规模运移的迹象,难以实现整体活塞式气驱水运移.所以用深盆气藏成藏机理还不能合理解释鄂尔多斯盆地上古生界气藏成因.综合分析认为,持续供气能力不够、储层连通性差是造成上古生界气藏有别于深盆气藏的主要原因.     

低渗致密砂岩气藏岩石的孔隙结构与物性特征

根据表面与胶体化学原理，分析了低渗致密砂岩气藏的孔隙结构特征、物性特征以及它们之间的关系。孔隙结构特征表现为喉道小，分形维数高，孔喉径比大，弯曲度大且大多呈扁平形状，物性特征表现为渗透率低且对应力敏感，毛管压力高，毛管压力曲线陡峭，临界水饱和度高，气水界面模糊，并在深盆气藏中可能出现气水倒置、反常低的原生水饱和度、滑脱效应及明显的菲达西流动效应，着重用孔隙结构特征来解释它们的物性特征，对前人关于水膜及边界层性质异常等观点提出了质疑。     

深盆气藏地质特征与研究意义——以鄂尔多斯盆地为例

深盆气藏位于构造下倾部位或盆地中央，上部含水，是具有特殊成藏地质条件的非常规气藏，深盆气藏具以下特征；气在水在上的气水倒置，气藏流体压力低于静水压力，烃源岩与气藏紧密伴生，源岩生气量大供气充足，油气热演化程度高，储层具低孔隙度低渗透率，单井产量低但地质储量大等，本以我国鄂尔多斯盆地为例进一步阐明深盆气藏的特征，国外对深盆气藏研究极为重视，天然气的产量也占有很大比重，在我国研究程度较低，深盆气的深入研究对我国天然气的勘探开发有重要意义。     

吐哈盆地巴喀气田八道湾组致密砂岩气藏气水分布特征

基于核磁共振、压汞测试、物性分析、相渗曲线及生产动态等多种资料,对吐哈盆地巴喀气田八道湾组致密砂岩储层的物性特征、孔喉分布、束缚水含量、气柱高度、"甜点"发育的主控因素进行了分析,总结了研究区气水分布特征和气水分布模式。研究结果表明:八道湾组发育典型的致密砂岩储层,其孔隙度总体小于7%,渗透率小于0.2×10-3μm2;喉道半径较小,主喉道半径的分布范围为0.01～1μm;束缚水饱和度较高,且同孔隙度呈负相关关系。研究区气水过渡带的范围约为640 m,研究区储层总体处于气水过渡带之内;处于过渡带不同构造位置处不同物性的储层具有不同的含气特征和气水生产特征,位于气水过渡带较高部位的物性较好的区域和裂缝发育区是"甜点"的主要发育区。     

沁水盆地夏店区块煤层气藏气水分异特征

沁水盆地夏店区块煤层气藏属低孔低渗致密气藏,区块试采情况证实该区气水分布关系复杂。为了明确研究区气水分布规律,对夏店区块试采区煤层气地质条件、压裂和生产动态资料进行分析,阐明夏店区块试采区的气水分布特点,探讨气水分布差异主控因素。结果表明,研究区气水分异主要表现为2种情况,一是高部位产气、低部位产水的重力分异;二是局部井区受断层影响,出现高部位产水、低部位产气的气水倒置现象。根据气水分布特征,以构造形态为骨架,结合储层、压裂及生产动态资料,建立了封闭断层–褶曲、类气顶、开放断层控制、微构造控制、顶底板岩性控制等5种气水分布模式,明确了沁水盆地夏店区块气水分布主要受构造及压裂控制影响,同时提出差异化的井位部署建议,可以指导该区煤层气进一步的勘探开发。      

低渗低阻产水气藏气水层识别:以广安气田须家河组为例

广安气田上三叠统须四段和须六段气藏发育了构造气藏、构造-岩性气藏和岩性气藏.储层具有低孔、低渗、低阻和高束缚水饱和度特征.空间上,储层孔渗相关关系变化大,气水分布复杂,气水层识别困难.根据岩心对测井的标定,研究了须四段和须六段四性关系,认识到储层为细砂岩、中砂岩和粗砂岩,具有低自然伽马、低补偿密度、低电阻率和高声波时差特征,而物性与含气性无明显相关性.采取了分层、分区块建立储层孔隙度、渗透率模型,提高了物性解释精度.不同气藏类型具有不同的气水分布,应用阵列感应、核磁共振和综合判识3种方法进行了气水层识别,提高了广安气田气水层识别精度.这些方法在广安气田的应用表明可以准确识别构造气藏和构造-岩性气藏的气、水层,但对构造幅度低的岩性气藏识别精度不高,因为在这些岩性气藏中气水分异不彻底,气层与气水同层、水层含水饱和度是渐变的.      

川西坳陷中段上三叠统须二段气水分布特征及成因机理

川西坳陷深层上三叠统须家河组储层致密化严重,气水分布十分复杂,已经成为制约天然气勘探和开发的关键问题。在对须二段致密气藏地质特征、流体特征和气水分布特征研究的基础上,结合研究区实际地质条件,综合物理模拟实验的结果,揭示了该区复杂的气水分布成因机理。研究结果表明,川西坳陷须二段天然气主要为煤型裂解气,地层水型主要表现为CaCl2型,属于高封闭环境下的地层水。试气资料和测井解释结果表明,川西坳陷深层须二段主要以气层和含气层为主,局部井为气水同层和纯水层,地层水无成层性,水的分布表现出串珠状残留地层水的特点。孤立的地层水不受构造的控制,水的产出并不表现出上水下气或上气下水的特点,由于储层非均质性强,在深盆气形成过程中,气驱替水首先通过相对疏松的高孔高渗的储集空间,而对超致密砂体内已封存完好的水体则无力驱替,形成“残留地层水”,物理模拟实验结果也证实了这一点。     

鄂尔多斯深盆气与铀矿化关系初探

深盆气是非常规的天然气藏。鄂尔多斯深盆气与铀矿化有密切关系，上古生界气源层铀含量丰富、易浸出，故也为铀源层。在铀源层成岩时所形成的压榨水(即深层水)，经燕山期热事件快速增温增压，使铀的溶解度大大增加。此时也正是盆地生气高峰期，气压远远大于水压，气体推动深层水沿断裂向上扩散。在上覆透水层，由于地表水的参与形成复杂的气水地球化学垒，使铀沉积成矿。本文还总结了该类型铀矿的找矿准则。     

深盆气藏成因机理与模式及有利区预测方法

深盆气藏是一种特殊机理形成的非常规天然气藏,致密储层束缚天然气在盆地或向斜低凹区富集成藏,表现出“气水倒置”、“负压”、“连片分布”、“储量巨大”等异常特征。深盆气藏形成需要满足4个条件,气源持续充足、储层致密连片、盖层底封严密、构造稳定平缓。它是含油气盆地演化至中晚期后的地质产物。致密储层内天然气膨胀力小于毛管力和静水压力之和的区域有利于深盆气富集成藏,两种力所圈定的范围与深盆气圈闭范围对应一致;深盆气圈闭范围内,进入气量与溢散气量的平衡关系决定着深盆气含气范围的大小。在含气范围内,高孔渗富气区块的富气量在当前技术条件下具有开采价值,它们与深盆气藏的现实资源量对应一致,约占10％～20％。本文依据对深盆气成藏条件和力平衡原理、物质平衡方程及高孔渗发育区带的研究对鄂尔多斯盆地上古生界盒8段深盆气藏有利发育区(圈闭范围)、含气范围和可能存在的富气区块进行了初步预测。     

深盆气成藏平衡原理及数学描述

天然气从底部向储层中的注入过程一般可分为两种典型特征,一种是具有通常意义的置换式运移和成藏,形成常规气藏;另一种是具有活塞式气水排驱特征的天然气运移和成藏,形成天然气聚集与气源岩紧密相连的深盆气(根缘气)藏。深盆气藏形成的基本条件是储层致密、源储相通,但当致密储层中有裂缝发育时,典型的深盆气成藏条件不再满足,气水的排驱过程表现为置换式和活塞式的同时存在和发生。对典型和复杂情况下的深盆气成藏条件进行了讨论,分别建立了成藏时相应的动力平衡方程,对所建立方程的应用也进行了相应讨论。结果表明,深盆气成藏的基本条件是气源丰富、储层致密、源储相通、储盖一体。除此之外,埋藏深度和时间变化是典型深盆气藏的重要影响因素。     

蜀南地区茅口组气藏气水分布特征及其控制因素

蜀南地区位于四川盆地南部,勘探面积为5.03×104km2。该区茅口组为一套碳酸盐岩沉积,基质岩块具有低孔低渗的特征。在对工区地质、钻井、生产等资料分析和总结的基础上,对气水关系的复杂性进行了探讨,认为复杂的气水关系表现为:同一背斜构造范围内无统一的气水界面;同一缝洞系统也通常存在多个气水界面;一些缝洞系统在开发过程中经历了产纯气、气水同产、产纯气到再次气水同产等多个反复过程。根据气藏储层特征、开发动态和地层水演化分析,归纳出3种气水分布模式:似构造圈闭的整装气藏类型,背斜-缝洞复合圈闭类型,缝洞圈闭类型,并以宋家场、荔南桐、荷包场茅口组气藏为例加以说明。结合地质背景分析认为,不同的岩溶区域的水动力条件是控制气水分布的决定因素;构造运动控制了气水分布的调整;流体势特征指示了水体的活跃程度。     

楚雄盆地上三叠统深盆气成藏条件研究

楚雄盆地经历了多次叠加和多期改造,但仍存在深盆构造区.上三叠统为海相和海～陆交互相含煤地层,烃源岩以泥岩、页岩为主,也有部分灰岩、泥灰岩和少量碳质泥岩、页岩及煤.煤系气源岩分布广、厚度大、热演化程度高,为楚雄深盆气的形成提供了充足的气源.直接接触的生储组合广布于盆地中,储层致密,对深盆气的聚集和富集成藏十分有利.气源岩在早白垩世中期-晚白垩世中期为湿气主要生成阶段,其后进入干气大量生成时期,成为深盆气形成的重要时期.喜山运动后盆地主体仍处于地下水交替停滞带,深盆气藏存在整体封存条件.从源岩演化程度和直接接触的生储组合来看,上三叠统形成了一个几乎覆盖全盆地的特大型深盆气藏.根据深盆气藏的主控地质因素的分析,可将楚雄盆地划分为深盆气分布区、气水过渡带和上倾含水区三个区带。     

莺歌海盆地高温高压气藏水溶气释放对气水界面的影响

莺歌海盆地X区属于高温高压气藏,水溶气含量大,水溶气释放对气水界面及水侵规律的影响不明.通过PVT物性分析仪,采用复配的天然气和地层水测试了X区不同区块水溶气溶解度变化规律.设计可视化填砂管实验,探索了水溶气释放对气水界面的影响规律.研究表明:水溶气溶解度受温度、压力、地层水矿化度和天然气组分的影响,随压力的增大逐渐增大,随温度的增大先减小后增大,拐点温度为80~90℃,地层温压条件下（145℃,54 MPa）X-1区块水溶气含量为22.5 m3/m3,X-2区块为8.7 m3/m3.可视化填砂管实验研究表明:衰竭开采过程中,水溶气不断释放且携带地层水运移,同时在地层水自身泄压及毛管力作用下,气水界面明显上升.在此基础上,数值模拟气藏衰竭开采表明:水溶气溶解度越大气水界面上升越快,气井见水越早.预测期10 a中,考虑水溶气时,X-1区要早800 d见水,平面上推进快800 m,纵向上推进快7.3 m;X-2要早300 d见水,平面上推进快近500 m,纵向上推进快7.0 m.      

根缘气成藏主控地质因素

根缘气是在特殊成藏机理作用下形成的气水倒置关系气藏,它的形成需要特殊的地质条件.从天然气运移的机理过程分析,天然气对地层孔隙水活塞式的排驱方式是典型根缘气成藏的关键性控制因素.由于根缘气成藏介质条件变化的复杂性通常导致活塞式和置换式的气水排驱过程在储层孔隙内同时发生,那些促使气水活塞式排驱过程发生的因素条件就构成了根缘气成藏的主要地质条件,其主要包括大面积高效生排气的源岩基础、普遍致密且均质性强的储层物性以及密切接触的源储关系等,尤其是静水柱地层压力(气层埋藏深度)对根缘气的成藏范围具有直接影响.     

南襄盆地泌阳凹陷赵凹安棚油田深盆油(气)藏

泌阳凹陷赵凹安棚油田深层系部分油(气)藏属于深盆油(气)藏,即深盆致密砂岩油(气)藏。利用深盆气藏理论和分析方法,通过对其成藏要素分析,发现其深层系油(气)藏具有深盆油气藏的典型特征。构造呈现单斜背景上的鼻状,自西北向东南生油中心倾没;赵凹安棚油田深层系内油水分布较为复杂,在横向连续储层内,出现了油水关系倒置的深盆油(气);储层属非均质低渗透储层;从深盆油(气)观点看,属一种动态致密砂岩油(气)藏;地层压力异常低,甚至负异常压力。在泌阳凹陷勘探程度极高油区,如果进行思想变革,就能实现资源的突破。     

LG地区雷口坡组风化壳储层气水分布规律与测井识别

LG地区雷口坡组风化壳储层气水关系复杂,常规测井识别气、水层可靠性差,一定程度上影响了该区的勘探开发工作。为此,对气水组分特征、气水分布规律与气水测井识别方法等进行了系统研究。结果表明:天然气以甲烷为主,不含或微含H2S,气源来自上覆须家河组;地层水矿化度较高、变化范围较大,为封闭条件下与外界隔绝的残余水;气水关系复杂,无统一的气水界面;纵向上气水关系与所处地腹构造部位有关;气水分布规律受储层残余厚度与地腹构造的双重影响;常规电阻率绝对值法、三孔隙度交会法识别流体性质存在局限性,采用纵横波速度比值法、判别分析方法能有效识别气、水层,新的气、水层识别技术基本可以满足生产需要。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田盒8气藏含水特征及气水分布主控因素分析

鄂尔多斯盆地苏里格气田是低渗透砂岩气藏的典型代表,主力含气层盒8段储层物性差、非均质性强、气水关系复杂。根据储层非均质性、孔喉结构配置关系将盒8段储层水分为吸附水、毛细管水、自由水3类,其中吸附水主要吸附于岩石颗粒表面;毛细管水存在于非均质性较强储层的毛细管中;自由水发育在孔隙结构和物性较好的储层。根据区域生烃强度、储层非均质性及微观孔隙结构特征,分析了控制气水分布的主要因素:生烃强度控制气水分布总格局,储层横向非均质性控制储层局部气水分布,微观孔隙结构控制地层水赋存状态。