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.      

复杂断块油气田流体性质及分布规律研究

本文以东辛、永安镇油气田为例，对复杂断块油气田的油气水性质、分布规律及影响因素进行了初步研究。研究表明，断块油气田流体性质复杂多变，埋藏深度制约流体性质在纵、横向上的变化，深部地层油轻气重水咸，浅部地层油重气轻水淡。次生变化是决定原油性质变化的主要因素。     

非饱和土一维固结混合流体方法的解析分析

对采用混合可压缩流体方法分析非饱和土一维固结问题的固结方程进行了求解,在得到的解析解的基础上,对影响非饱和土一维固结的因素进行了分析。分析结果表明,在采用混合流体方法计算非饱和土一维固结的孔隙水压力时,所用公式与计算饱和土一维固结的太沙基理论公式基本相同,不同之处在于引入Bishop有效应力系数来体现孔隙气对孔隙水的影响。而在非饱和土孔隙气压的计算公式中除了体现孔隙水对孔隙气的影响参数以外,还有体现孔隙气体的可压缩性对固结影响的参数。在所有影响因素中,影响非饱和土一维固结最重要的因素是孔隙流体的渗流路径。     

海底多相流作用下的含水合物沉积地层静水力学性质分析

海底多相流动区域沉积物孔隙内流体迁移-甲烷输运-水合物形成是一种普遍模式,形成的水合物在孔隙内沉淀并与多孔介质骨架胶结从而改变当地的地层结构和性质。水合物的不断形成将减少沉积地层孔隙度,改变孔隙内各相间界面张力,增大当地孔隙的进入压力及毛细压力,增强地层滞后效应,降低地层渗透率,同时多相流体流动前缘气液分离带变厚而使得气柱变长。建立了在这类环境里水合物-水-气-盐共同作用下的水合物成藏模型,选择合适的参数分析了水合物形成对沉积地层静水力学性质等的影响关系。最后根据资料估算了南海北部神狐海域沉积物内甲烷气柱的分布,结果表明：随着水合物在沉积物孔隙内逐渐饱和,临界甲烷气柱长度将在接近海底面处达到最大,约为09 m。     

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.      

高压环境下流体非饱和渗流对含水合物沉积物的影响

沉积物与流体流动的性质是影响水合物形成和聚集的两个重要因素,为研究水合物在沉积地层中的赋存机制必须探明高压环境下含水合物沉积物在非饱和渗流条件下的相互影响关系。以逸度差为水合物反应驱动力,反应动力学常数为Arrhenius类型,建立了包括非饱和流体流动-沉积物特征-水合物形成动力学耦合的二维模型,从理论上研究了多孔介质内流体与沉积物参数如含水率、去饱和系数、水力分布和水合物饱和度等在孔隙内的相互影响规律。结果表明,在设定的条件下,随着反应的进行孔隙水压力随时间逐渐大,在相同条件下水合物饱和度与温度增加导致孔隙水压力变大,其中水合物饱和度的影响较小,而沉积物基质吸力、去饱和系数与本征动力学常数则与孔隙水压力成反向变化,其中本征动力学常数的影响较大。     

构造电阻率差比值法识别火山岩裂缝地层天然气层

在基岩电阻率较高的硬地层中,除去泥质、孔隙和其他矿物等因素的影响后,地层电阻率与致密围岩电阻率的差异就被认为是裂缝以及地层孔隙中储存的流体性质引起的。选择相同岩性含气储层与致密围岩层的电阻率值,利用数值反演的方法确定出计算含气层段消除裂缝以及孔隙中流体性质影响以后的地层真电阻率公式,定义地层真电阻率和深侧向电阻率的差值与地层深侧向电阻率的比值为构造电阻率差比值,该参数主要反映裂缝以及孔隙中的流体性质对电阻率降低幅度的影响。因此,利用差比值法可以识别火山岩裂缝地层的流体性质,进而制作油层、气层和水层的判别图版,并结合其他测井曲线、油藏动态资料以及气测信息综合识别火山岩裂缝地层天然气层。该方法在准噶尔盆地研究区火山岩天然气层的识别中取得了很好的应用效果,解释结论与试油结果基本吻合。     

泥质砂岩复电阻率的频散特性实验

不同孔隙流体特性的岩石复电阻率频散实验,是复电阻率测井资料评价水淹层和低阻油层的岩石物理基础。通过水驱水、水驱油、油驱水的岩石复电阻率频散特性的实验研究,发现泥质砂岩的复电阻率频散特性受含油饱和度的影响较大,受地层水矿化度的影响较小,尤其是异相电阻率,受地层水矿化度的影响更小;与含水泥质砂岩相比,含油泥质砂岩的相角相对较大,且随着含油饱和度的增加而增大;含水岩石和含油岩行在频散特性上存在着较大差异。实验研究结果表明,利用基于岩石频散特性发展起来的复电阻率测井技术,可以有效地识别油水层。     

土-石混合体土-水特性和微观结构的相关性研究

为探究秦巴山区土-石混合体土-水特性和微观结构的相关性,分别对不同孔隙比、含石量的土-石混合体开展非饱和入渗试验和压汞试验。试验结果表明：高压实度、低含石量下土-石混合体土-水特性曲线明显高于低压实度、高含石量土-水特性曲线;影响土-石混合体土-水特性的孔隙孔径在小于200μm范围内;含石量较低时,提高压实度造成孔隙向低孔径范围集中,使得土-水特性曲线在该孔径范围变陡;含石量较高时,提高压实度主要压缩大孔径孔隙（d>80μm）,对小孔径孔隙的影响较小,使其土-水特性曲线较为一致。密实度较高时,增加含石量造成土-石混合体的孔隙分布更为均匀,土-水特性曲线由陡峭变为平缓;当密实度较低时,不同含石量下其小孔隙部分结构差异较小,土-水特性曲线较为一致。     

致密砂岩储层孔隙结构与可动流体赋存特征:以鄂尔多斯盆地华庆地区长6_3致密砂岩储层为例

应用核磁共振实验对鄂尔多斯盆地华庆地区长63致密砂岩储层可动流体赋存特征进行了研究,并结合铸体薄片、图像孔隙、高压压汞、恒速压汞及真实砂岩微观水驱油实验,对可动流体赋存特征的微观孔隙结构影响因素开展了探讨。结果表明:华庆地区平均孔隙度为8.71%,平均渗透率为0.148×10~(-3)μm~2,可动流体饱和度平均值为33.89%;主要孔隙组合类型为残余粒间孔型、溶蚀孔型及孔隙+裂缝型,不同孔隙类型的储层可动流体赋存特征各异;孔喉大小及配比关系对可动流体饱和度具有重要影响,喉道半径大于水膜厚度的有效喉道对储层可动流体有决定性作用。     

裂隙特征对岩石渗流特性的影响规律研究

裂隙是油气储层主要的储集空间及流体渗流通道,影响油气的运移规律,是油气勘探开发的重要指标。以冀中坳陷任丘油田任10井为例,运用数值模拟方法研究了裂隙开展宽度和裂隙面粗糙度对岩石渗流特性的影响规律。研究结果表明,(1)裂隙开展宽度较小时,孔隙内流体压力仅在入口处小范围内呈扇形分布,裂隙中压力分布曲线呈正切函数型,流体流速在裂隙和孔隙中都较小;随着裂缝开展宽度的增加,孔隙内流体压力逐渐增大,裂隙中压力分布曲线逐渐向直线型转变,流体流速在入口处先减小后稳定,在裂隙中先增加后稳定;(2)裂隙面粗糙度对裂隙岩石渗流特性的影响与裂隙开展宽度有关,在裂隙开展宽度较大时,裂隙面粗糙度对流体压力的分布影响较大;随着裂隙面粗糙度增大,孔隙内流速逐渐增大,而裂隙中流速逐渐减小;(3)随着裂隙开展宽度的增大,影响裂隙流体流动的主控因素逐渐由裂隙开展宽度转变为裂隙面粗糙度。     

大港探区古流体特征及其地质意义

位于黄骅凹陷的大港探区经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山期构造热事件。古流体研究表明 ,本区有两期油气运移过程 ,分别与燕山期和喜山期的构造热事件相对应。两期油气运移过程具有不同的流体包裹体特征记录和明显差异的流体成分和物理化学性质。早期油气运移以形成液态烃有机包裹体为主 ,流体成分中有机组分含量 (质量分数 )偏低 ( 13 5 %～ 3 7 9% ) ,而无机组分含量(质量分数 )偏高 ( 62 0 %～ 85 9% )。晚期油气运移以形成气态烃和气液烃有机包裹体为主 ,流体成分中有机组分含量 (质量分数 )偏高 ( 3 4 6%～ 73 0 % ) ,而无机组分含量 (质量分数 )偏低 ( 2 6 6%～65 2 % )。早晚两期流体的形成温度、压力也具有一定的差异 ,晚期的温度和压力均大于早期。酸碱度和氧化还原电位具有较小差异 ,晚期略小于早期。流体包裹体特征、流体成分和物理化学性质均表明 ,本区具有两期油气运移和演化过程     

流体替代的地震反射振幅特征分析

在油田的开发阶段,注水或注气开采会引起储层物性的变化,同时储层所含流体也会发生改变,这就为时移地震监测提供了可能.笔者主要基于Gassmann方程,详细地论述了孔隙流体替代储层地震波速度和密度变化规律,并且根据预测的结果建立了含水饱和度变化地震地质模型.最后通过对该模型的振幅类地震属性分析,对地震属性进行了优选,找到了适合本工区时移地震监测的敏感性振幅属性,为预测工区剩余油的分布提供了基础.     

东濮凹陷流体势和天然气运移、聚集

本文从东濮凹陷桥白地区出发,研究了流体势和天然气运移方向、聚集的关系。指出了东濮凹陷储集岩地层水压力系统属压实作用引起的沉积水压系统,水流方向为离心流。流体势特点为油、气、水势等势面在水平面投影轮廓近似。油气一般聚集于低势区,但又往往因岩性而出现局部高势区高产天然气。本文最后从烃水界面倾斜度分析了油气聚集条件上的差别。     

西部凹陷南部沙三段储层沉积特征及含油气性分析

西部凹陷南部为辽河油田的重点探区之一，具有十分优越的石油地质条件。本区在沙三期断陷活动强烈，发育了巨厚的深水泥岩和多期次缓坡型湖底扇沉积，为油气聚集成藏提供了丰富的油气源条件和储集条件。沙三段沉积时期，在西部凹陷南部发育有齐家-杜家台和锦州-欢喜岭两大湖底扇沉积体系。受物源区的距离、基底构造和主干断层活动的控制，湖底扇平面上具有分带性，可划分为内扇、中扇和外扇三个亚相带。齐杜和锦欢湖底扇在沙三早期规模较小，中期规模最大，晚期萎缩。本区沙三段储层物性普遍较差，以低孔-低渗、特低孔-特低渗储层为主，其中湖底扇中扇辫状沟道微相砂体储集性能最好，平面上依中扇辫状沟道→中扇前缘→外扇亚相储层物性由好变差。储集性能的优劣主要受母岩区岩性、沉积作用、成岩作用等多种因素控制。沙三段湖底扇砂体在区内分布广泛，处于成熟生油岩的包围之中，位于油气运移的有利指向上，成藏条件优越，勘探前景广阔。     

塔里木盆地牙哈凝析气田地质特征与开发机理研究

塔里木盆地牙哈凝析气田具有地层压力高、凝析油含量高和露点压力高等显著特点。在分析其主要地质特征的基础上建立了地质模型来准确地预测储层中影响注气效果的高渗透层的分布规律。通过对凝析气田地质特征和开发机理的深入研究,发现对于高渗、高含油的凝析气藏,由于凝析油临界流动饱和度较低,可以采用衰竭式开发方式;而对于储层物性较差的高含油凝析气藏,则适合保持压力开发。据此不仅建成了我国凝析油产能规模最大的凝析气田--牙哈凝析气田,还在多个气田开发前期评价及柯克亚凝析气田综合调整中得到广泛应用,在开发实践中形成了一套适合于塔里木盆地超深高压凝析气藏的开发技术系列。     

利用三维荧光技术判识油气属性

芳烃是原油和生油岩中重要的组成部分,芳烃化合物较为复杂、稳定,可用来进行油源对比及油气属性的鉴别,是油气化探指示油气存在及油气属性的主要指标.三维荧光图谱具有“指纹图”的特征,不同性质的样品,其三维荧光光谱的各特征参量存在明显的差异,而同源样品,其参量又存在着较大程度的共性.通过对某探区近地表土壤样品的三维荧光分析表明,三维荧光光谱对油气属性具有较好的指示作用,据其可推断下覆圈闭的含油气性质,是地面化探研究油气运移及指示油气属性的有效指标.     

叠合盆地成藏流体源类型、演化及控藏意义——以中国南方中、古生界海相地层为例

中国南方经历了多阶段构造演化的历史，具有典型叠合盆地性质，海相地层以次生油气藏为主，成藏流体源成为首要控藏要素。结合中国南方8个典型油气藏的实例，总结了叠合盆地成藏流体源类型，分析了其随时空的演化规律及其对油气分布的控制作用。认为中国南方海相地层的成藏流体源包括烃源岩热解烃、原油裂解气、二次生烃、水溶气、无机气及混合气等多种。在印支期之前以烃源岩热解烃为主，印支-燕山期主要形成原油裂解气和水溶气，燕山-喜马拉雅期主要形成由各种气源构成的混合气。受成藏流体源控制，混源型气藏主要分布干上扬子区（四川盆地）；原生型油（气）藏主要形成干江南等古隆起区，但大多已演化为古油藏；二次生烃型气藏主要分布干下、中扬子白垩系-古近系覆盖区，及楚雄盆地、十万大山、南盘江等地；无机型气藏形成干张性构造区。     

论中国含油气区的构造环境性质、分区及其成油气专属性

在前中生代,形成了华北、扬子和塔里木等较大的海相及海陆交互相含油气区（盆地）,构造格架呈南北分异。经海西-印支运动,形成统一的中国大陆板块,且整体构造格架演变为东西分异。根据盆地结构、构造变形样式、岩浆活动、地温场、壳幔结构及壳幔连通程度等方面的特征,论述了中、新生代中国含油气区的大地构造环境性质与含油气特征。据此划分出 4个具有不同构造环境性质的含油气区：①东部裂谷伸展区,其西带为华夏裂谷系,以产下第三系和白垩系原油为主,东带为大陆架裂谷系,以产下第三系煤型气为主;②中部克拉通构造稳定区,以产古生界天然气为主;③西北构造反转区,含油气层系较多,油气成因类型也多样;④特提斯碰撞-走滑区,构造变形复杂,部分地区具有较好的油气资源前景。进一步讨论了油气形成的"构造环境专属性"问题。     

地下水中铀的油气化探意义及其应用

经过20多年的实验研究,逐渐认识了地下水中铀的油气化探意义和特性,从而掌握了它对油气的指标意义,并在油气化探中得到了应用。油田水和深层地下水由于处在还原和弱还原环境中,铀的浓度分异效应不显著;潜水处于氧化环境中,铀的浓度分异效应显著,储集着与油气有关的信息。文章阐述了油气藏上方潜水中铀的异常特征,接着论述了铀指标的特性,即稳定性、直观性和单一性。最后以松辽中央拗陷南部和东濮凹陷为例,介绍了应用实例。