烃源岩生气增压定量评价模型及影响因素

Ⅲ型干酪根烃源岩生气增压定量评价是一个复杂过程, 因为Ⅲ型干酪根以生气为主的同时伴生少量的油生成, 而且在达到一定的温度条件下原油还将逐渐裂解成天然气.在考虑烃源岩生烃过程中天然气的渗漏和排出、氢指数对生烃量的影响、原油裂解成气、生烃作用产生的超压对孔隙水, 油和干酪根的压缩作用、天然气在孔隙水和石油中的溶解作用等因素的基础上建立了Ⅲ型干酪根烃源岩生烃增压定量评价模型, 并对模型参数进行敏感性分析.Ⅲ型干酪根烃源岩生气增压受到烃源岩孔隙度、成熟度、有机质丰度、天然气残留系数等多种参数的影响.有机碳含量、氢指数和天然气残留系数3个参数中以氢指数对Ⅲ型干酪根烃源岩生烃增压产生的影响最大, 天然气残留系数影响最小.天然气残留系数只要大于0.2就可以产生超压, 表明保存条件不是Ⅲ型干酪根烃源岩形成生烃增压最主要的控制因素.      

川中古隆起震旦系-下寒武统温压演化及其对天然气成藏的影响

根据热史研究成果,结合川中古隆起沉积埋藏史,恢复了震旦系-下寒武统烃源岩成熟度演化历史,确定了原油裂解的时期。利用盆地模拟方法,恢复了一维单井和二维剖面的压力演化历史,分析了川中古隆起震旦系-下寒武统异常压力的成因机制。烃源岩成熟度演化历史表明,震旦系-下寒武统烃源岩经历了早期生油、二次生油、干酪根裂解生气及晚期原油裂解四个演化阶段;原油裂解的开始时间大致是中、晚三叠世。川中古隆起震旦系-下寒武统主要经历了常压-增压-卸压的压力演化过程,白垩纪中期寒武系达到最大压力系数约1.7;威远-资阳地区压力系数较低,高石梯-磨溪构造带压力系数相对较高。研究发现快速埋藏、生烃作用及原油裂解是该地区超压形成的主要因素;燕山-喜山期的构造抬升使剩余压力降低,现今寒武系在局部地区仍保持超压。温压演化对天然气生成、运移、成藏及后期保存具有重要影响。     

辽东湾地区辽中北洼超压的发育演化 及油气幕式成藏

基于地层测试数据,利用声波时差的等效深度法以及数值模拟方法对辽中北洼地区超压的分布和演化进行了研究。结果表明本区超压普遍发育,储层超压主要发育于古近系及潜山,最大压力系数193;东二下亚段及以下地层泥岩段中普遍发育欠压实,计算压力系数可达到19以上。不均衡压实和生烃作用是泥岩层超压发育的主要成因,它源传导型是储层超压发育的主要机制。沙河街组沉积以来,烃源岩中超压开始发育并逐渐增加,东营组沉积末期达到高峰,随后开始泄放降低,明下段沉积期开始,超压再次积累增大直至现今。JZ20 2凝析气田的储层流体包裹体及温压方面的证据、油气成熟度和烃源岩生烃史方面的证据以及原油物性方面的证据表明其油气成藏为晚期幕式快速充注成藏。同时研究区断裂发育少,活动性弱,油气沿断层垂向运移受限,充注期主力烃源岩发育强超压,产生水力破裂微裂缝成为油气幕式排放的通道,同时为油气长距离的侧向运移提供了充足的动力,属于超压主导型油气晚期幕式快速成藏。     

近临界特性的地层水及其对烃源岩生排烃过程的影响

研究利用特制的地层孔隙热压模拟实验装置, 开展了模拟地层孔隙空间高压液态水热体系烃源岩生排烃模拟实验.模拟实验施加的流体压力为38±2 MPa, 温度为290~390 ℃.模拟实验结果显示了有关高压液态水及其与之相联系的流体压力和孔隙空间等因素对烃源岩生排烃影响作用的一些重要现象, 实验发现高压液态水介质条件有利于液态油的生成和保存, 不利于液态油向气态烃的转化, 而且干酪根的生烃潜力和排油效率有一定的提高.这些新的实验现象可能主要与近临界特性的高压液态地层水的作用有关, 进一步推断近临界特性的高压液态水参与干酪根向油气的转化反应, 增加了水对油气的溶解能力.在地下实际烃源岩生排烃的温压(100~200 ℃, 30~120 MPa)条件下, 岩石孔隙中的地层水是一种相对低温高压压缩液态水, 这种地层水可能具有近临界特性, 对烃源岩生排烃过程有重要影响.但目前对这种现象的机理和石油地质意义还知之较少.因此, 加强高压地层水近临界条件下烃源岩生排烃热压模拟实验研究, 对进一步深入理解地层条件下的近临界水介质、流体压力、孔隙空间因素对生排烃过程的影响, 深化烃源岩生排烃机理的探讨, 建立地质尺度上的烃源岩生排烃动力学模型, 都具有重要的理论和实际意义.      

压力衰减梯度演化及其对油气分布控制作用

正含油气盆地中古压力的研究是烃源岩生排烃、储层演化、油气运移过程等研究的重要内容,对于油气勘探开发、远景资源预测等具有重要意义。渤南洼陷作为渤海湾盆地内典型的超压富油洼陷,沙沙三段超压系统内压力演化与油气的运聚存在密切的内在联系。然而由于研究区增压机制多样,     

异常压力与油气分布

随着油气勘探活动的不断加深，国内外相继发现了许多异常高压油气田。据不完全统计，全世界已发现超压盆地１８０多个，其中１６０多个为富含油气盆地。异常高压油气田约占全球油气田３０％左右，因此，对异常压力的研究，具有举足轻重的意义。本文介绍了异常地层压力的概念、特征及分类；详细论述了异常压力的成因，即烃类生成作用、欠压实作用、液态烃类的裂解作用、粘土矿物的后生成岩作用、构造作用、温度变化等；系统阐述了世界典型含油气盆地的超压形成机制、超压体系中油气初次运移机理以及超压与油气分布关系；并在此基础上，归纳总结出了五种超压油气藏成藏模式，即：（１）位于超压体系中的低渗超压油气藏；（２）位于超压层系中，以礁灰岩（或浊积砂岩）为储层的高压油气藏；（３）位于超压带上倾方向，以退覆三角洲平原和分流河道砂岩为储层的常压或过渡带超压油气藏；（４）位于超压带上、下部的超压油气藏；（５）位于远离超压体系的泄压区常压油气藏，本文对指导、加深新老油气区勘探具有实际应用价值。     

影响海相烃源岩热解生烃过程的地质条件

热解生烃实验是研究油气生成机理与定量评价烃源岩生烃潜力的重要方法.烃源岩热解生烃模拟结果不仅与温度、压力和时间等因素有关,而且与地层孔隙水及压实成岩作用等地质因素密切相关.采用高压流体和高压釜(低压水蒸气)两种生烃热模拟方法对低成熟海相二叠统大隆组(P₂d)黑色泥岩进行了热解生烃实验模拟.对比分析两组实验结果表明地层孔隙热解实验有利于液态油的生成,不利于液态油向气态烃的转化,并极大地提高了干酪根的生油气潜力,显示了高压液态水、流体压力和孔隙空间等地质因素对烃源岩中有机质热成熟生烃反应的重要影响.这种影响可能与高压液态水的近临界特性有关,近临界特性地层水的参与改变了干酪根热力生烃反应的物理化学行为.推断在实际地质温压(100~200 ℃,30~120 MPa)条件下,烃源岩孔隙中的地层水是一种相对低温高压液态水,具有水的近临界物理化学特性,因此高压流体生烃热模拟实验与实际地层情况更为接近,能更有效地评价烃源岩生烃潜力.      

准噶尔盆地腹部超压地层烃源岩热演化史研究

以往的研究认为准噶尔盆地腹部二叠系烃源岩成熟生烃时期较早,与油气晚期成藏的认识不一致。因此,本文通过盆地热历史恢复和超压对烃源岩抑制作用的详细分析,重新厘定了准噶尔盆地腹部主要烃源岩的成熟度演化史。结果表明,因二叠纪盆地构造热体制的转变,准噶尔盆地中二叠世-早侏罗世经历了快速降温的过程,超压全面抑制了准噶尔盆地腹部主要烃源岩的热演化过程,且抑制程度随压力系数增大而增大,当压力系数达到最大值后抑制程度也达到极限（Ro偏低0.6%左右）,利用与压力系数相关联的超压因子调节 Easy% Ro模型中的化学反应频率因子能够有效地反映Ro值受抑制的特征,采用改进模型模拟的烃源岩成熟度演化史表明,盆1井西凹陷和沙湾凹陷中-上二叠统烃源岩主要生油期为白垩纪,侏罗系八道湾组烃源岩目前仍处于生油高峰期,明显滞后于传统生烃模式的预测结果,为深源油气晚期快速成藏提供了有利的烃源条件。     

不同类型烃源岩气态烃的生成特征研究——来自差热—色谱联机热模拟实验方法的证据

运用差热—色谱联机分析仪对不同煤阶的标准煤样及泥岩和碳酸盐岩烃源岩的热模拟研究表明,低成熟的煤具有更强的放热反应和较大的失重量,其放热反应第一峰温度和失重温度相对较低。低煤阶煤在热模拟过程中比高煤阶煤具有更强的生烃能力。烃源岩气态烃的生成量和特征不仅受控于烃源岩中有机质的丰度而且与其岩石类型、干酪根类型、成熟度等存在着密切关系。成熟度较高的烃源岩属耗尽了的烃源岩,其生烃能力相对较弱。含Ⅰ、Ⅱ型干酪根烃源岩生成的气态烃中重组分含量普遍较高,含Ⅲ型干酪根烃源岩生成的气态烃中甲、乙烷等轻组分含量普遍较高。碳酸盐岩烃源岩在热模拟的高温阶段往往能生成比较大量的气态烃。     

桑托斯盆地西南陆架区盐上地层异常压力与油气运移成藏

桑托斯盆地盐上发育巨厚的前三角洲亚相塞诺曼阶—土伦阶Itajai-Acu组海相泥页岩,该套泥页岩处在未熟—成熟阶段,泥页岩及上下围岩存在超压系统。为研究盐上油气富集规律,利用钻井测试压力、测井等资料,分析异常压力形成原因,并研究异常压力与油气运移成藏的规律。研究认为:桑托斯盆地西南陆架区北部超压为成岩作用所致,中部—南部为生烃作用所致;超压层段的上、下超压波及范围内油气运移方式为超压运移,可以形成常规及非常规油气藏;超压运移中,横向运移距离短,垂向运移距离与压差、储层物性以及埋深等因素相关;超压层上部超压波及范围外以浮力运移为主,沟通烃源岩内部的断裂是油气运移通道,在超压层超压波及范围外上部构造高部位形成常规油气藏。超压运移可形成上生下储常规、非常规油气藏,这一认识拓展了勘探空间,为凹陷及斜坡区勘探实践提供了理论指导。     

Formation Dynamics and Quantitative Prediction of Hydrocarbons of the Superpressure System in the Dongying Sag

Based on the theory of formation dynamics of oil/gas pools, the Dongying sag can be divided into three dynamic systems regarding the accumulation of oil and gas： the superpressure closed system, the semi-closed system and the normal pressure open system. Based on the analysis of genesis of superpressure in the superpressure closed system and the rule of hydrocarbon expulsion, it is found that hydrocarbon generation is related to superpressure, which is the main driving factor of hydrocarbon migration. Micro fractures formed by superpressure are the main channels for hydrocarbon migration. There are three dynamic patterns for hydrocarbon expulsion： free water drainage, hydrocarbon accumulation and drainage through micro fissures. In the superpressure closed system, the oil-driving-water process and oil/gas accumulation were completed in lithologic traps by way of such two dynamic patterns as episodic evolution of superpressure systems and episodic pressure release of faults. The oil-bearing capacity of lithologic traps is intimately related to reservoir-forming dynamic force. Quantitative evaluation of dynamic conditions for pool formation can effectively predict the oil-bearing capability of traps.     

四川盆地侏罗系流体包裹体与致密油形成演化

四川盆地侏罗系发育具有分型结构的超致密储层,孔隙度多数在5%之下,渗透率小于0.1m D。长期以来,有关侏罗系油藏是裂缝油藏,岩性油藏,还是致密油,一直存在争议;对于如此致密储层,在没有裂缝的情况下,石油能不能进入储层,是如何进去的,运移路径是什么;是储层先致密后进油,还是先进油而后储层致密化;致密油的运聚机理与富集因素是什么,应采取怎样的勘探思路等等,是勘探和研究中需要面临和解决的基础科学问题。本文运用流体包裹体、场发射和环境扫描电镜、纳米CT和成藏物理模拟等方法,从储层微观介质空间含油性、流体包裹体分布及特征、储层演化与生烃演化等研究入手,开展了侏罗系石油运移、聚集机理和富集规律研究,结果表明四川盆地侏罗系油层以致密油为主体,储层致密化过程中及以后发生石油充注,致密储层基质中各种成岩次生微缝、结晶矿物晶间缝隙、各种微-纳米缝隙等基质缝是石油运移和渗滤有效路径,生烃增压和毛细管压力差是致密油运聚的主要动力,致密储层非达西渗流特征明显,具有启动压力梯度。四川盆地侏罗系致密油具有"源储共控、近源富集、网状赋油、甜点高产"的分布规律,指出在勘探中需要遵循致密油的自身属性和地质规律,按照"整体部署、分层评价、优选甜点"的工作思路,实现创新研究、科学评价和效益勘探。     

塔中北斜坡富油气区油气分布规律与富集主控因素研究

塔里木盆地塔中北斜坡奥陶系油气藏类型多样、油气性质变化大、油气水分布复杂。通过对塔中北斜坡大量单井及其生产动态的分析解剖,结合分析化验资料,深入探讨了富油气区的流体分布特征、断裂发育特征、储层差异性以及典型高产井和出水井的对比,揭示了油气分布规律与控制因素。鹰山组顶部的风化壳型不整合面在垂向上控制了储层的发育深度范围和储层质量;平面上储层的非均质性是导致油气分布差异的重要原因。断裂引起的局部高差对流体聚集存在明显影响,使断裂上盘高部位更倾向于富油气,并发现断裂对储层改造强烈,特别是走滑断裂作为油气运移通道对油气分布具有重要的控制作用,决定了不同区域的古油藏在晚喜山期遭受气侵的强度,控制了不同相态油气藏的分布;奥陶系鹰山组上部发育的致密段对古油藏的保存具有积极的作用。该认识对相似地区碳酸盐岩油气富集规律研究及勘探开发具重要的参考价值。     

应力场数值模拟与油藏有利区预测-以松辽盆地乾安地区归字井青三段为例

构造应力场在油气运聚成藏中具有重要的作用。明水组沉积末期是松辽盆地乾安地区高台子油层的一个主要成藏期, 期间烃源岩的生、排烃高峰与大规模油气运聚和圈闭的形成在时间上具良好的匹配关系。利用ANSYS有限元模拟软件, 对归字井地区明水组沉积末期构造应力场进行了初步模拟; 同时利用地应力驱动油气运移理论, 对运移势场进行了数值模拟。模拟结果表明, 最大主应力受岩性控制明显, 而最小主应力主要受埋深控制。已有的试油试气资料表明, 具油气显示的井, 大部分都位于地应力区和地势区。依据地应力和运移势场的分布, 并结合地质构造特征, 对油藏有利区进行了预测, 为油田的勘探开发提供了科学依据。      

古流体研究的无机地球化学方法综述

研究与成藏过程相关的古流体活动有助于深入认识油气成藏过程,从经济目的出发预测储层质量,精确分析不同阶段古流体活动对油气成藏的影响具有重要意义。目前国内外石油地质学家主要利用同位素地球化学、元素地球化学、流体包裹体分析等无机地球化学方法分析古流体活动特征及其对油气成藏的影响。在归纳前人研究成果的基础上,总结了各种无机地球化学方法的最新研究进展,认为同位素地球化学方法有助于分析古流体来源与成因,元素地球化学方法可示踪烃类流体的运移,流体包裹体分析技术结合岩相学研究可分析油气运移的时间、期次、相态、通道和油气藏的富集规律,并指出油气运移和聚集的有利方向。在运用无机地球化学方法研究古流体活动时不应局限于单一方法,综合利用多种无机地球化学方法更有利于全面分析古流体活动特征。     

陕西子长油田成藏地质特征

从烃源岩、储集层、圈闭、油气运移及富集条件等方面入手，对子长油田成藏地质特征进行了研究。认为子长油田延长组油气生成及油气初次运移条件均较好，但储层、油气二次运移及富集条件相对较差。延长组主要有五种油藏类型，油气分布主要受储层物性、岩性、岩相等条件所控制。     

鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状与展望

鄂尔多斯盆地是中国规模最大的低渗透油气资源勘探与开发基地,其低渗透油气藏具有油层物性差、非均质性强、油藏成藏因素复杂、油藏分布受多种因素联合控制等特点。在回顾鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏理论研究和勘探历史经验基础上,认为目前鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏研究存在两大理论体系,即沉积学控制成藏理论和运移动力学控制成藏理论,前者从沉积特征出发,强调储层砂体沉积相、非均质性和成岩作用在低渗透性油藏形成中的控制作用,后者从石油运移与聚集过程出发,强调运移动力学在初次运移和二次运移中的重要作用。但是目前低渗透油气成藏研究存在一定的局限性和片面性,过分强调了单个地质因素的作用,其中沉积学控制成藏理论局限于沉积相划分和沉积模式建立方面,过多地强调了沉积相对成藏因素静态的控制作用,而忽视了油气成藏过程的动态属性;运移动力学控制成藏理论却过分强调了油气流体运移过程的模式化和公式化,过分夸大和随意解释了油气运移成藏记录——油气包裹体的作用及其原始地质意义,轻视了深部地层条件下油气运移的复杂性和油气包裹体记录的多解性。因此,传统的单因素控制油气成藏理论和相应的勘探研究方法已经不能确切揭示油气富集规律和有效指导勘探工作。低渗透油气藏成藏理论研究趋势是要重视分析油气藏地质记录,动态研究油气藏形成和演化历史过程,总结油气富集规律,为油气勘探战略部署提供重要资料。     

Genesis and Debelopment of Porosity in Carbonate Reservoirs—Fluid Inclusion Evidence

Fluid inclusions in minerals filled in pores of reservoir rocks can be used as a good indicator of pore genesis and development so as to shed light on oil generation,migration and accumulation.The relationship between pore evolution and oil generation has been established based on fluid inclusion studies on the Lower Ordovician carbonate reservoir strata in the Ordos Baisn,Northwest China.Seven stages of porosity development can be recogmized.i.e.,the penecontemporaneous,the early and middle-late diagenetic,the supergene,the early,middle and late re-burying stages.The dissolution pores an fissures formed in the supergene and middle-late reburying stage and the structural fractures formed in the late re-burying stage constitute the major traps of oil and gas.The major phase of oil migration and accumulation took place between Late Jurassic and Cretaceous,Corresponding to the middle and late re-burying stages.The generation and accumulation of oil can be closely related to Yenshanian tectonics.     

陕北志丹地区长2油藏油气富集规律研究

基于大量钻井、测井、录井及试采成果,运用石油地质学理论方法,通过精细地层对比及密井网大比例尺编图等,对鄂南陕北志丹地区中生界延长组长2油藏特征及油气富集规律进行综合分析,结果表明:长2油气富集成藏受地层、古地貌、不整合、局部构造、沉积及储层特征、区域盖层等多种因素的控制和影响;印支古地貌控制了长2地层和油藏的分布状况,古高地是油气运移的有利指向和富集的最佳场所;局部群构造及优势砂岩区带的发育、储层岩性的侧变及尖灭、旋回性泥岩及区域盖层的覆盖、有利相带组合及其与西倾单斜背景的恰当配置、斜坡处不整合的侧向封堵等不仅为长2油藏提供了良好的圈闭条件,也控制了其油气富集规律和油藏分布。油藏类型多样,以构造-岩性油藏和构造-地层油藏为主,其次为构造油藏、岩性油藏、岩性-地层油藏、水动力油藏等。     

三肇凹陷扶余油层致密油资源评价与参数研究

松辽盆地三肇凹陷扶余油层发育河流-浅水三角洲环境下形成的低渗透致密砂岩储集层,已发现的探明储量以常规砂岩储层中的岩性油藏为主。剩余资源以赋存于孔隙度小于10%、渗漏率小于1×10^-3 μm²储集层中的致密油为主。本文分析三肇凹陷扶余油层致密油成藏条件,采用致密油的资源评价方法(小面元容积法、资源丰度类比法及EUR类比法)对研究区源下致密油资源进行评价,并初步估算青山口组一段泥岩的生烃量,获取了泉四段致密油的地质资源量、运聚系数、最终可采资源量、可采系数、地质资源丰度和可采资源丰度等关键参数,这类参数代表了松辽盆地源下致密油资源评价的关键参数,对评价其它地区相同类型的致密油具有借鉴意义。