烃类垂向微渗漏近地表显示与运移通道的关系——以苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田为例

烃类垂向微渗漏是油气化探的理论基础,在地表形成的化探异常形态和特征受油气分布、盖层、断裂与裂隙系统、储层流体属性等因素影响。为了研究油气藏中烃类垂向微渗漏近地表异常显示的主要受控因素,在苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田上方近地表开展了以游离烃、顶空气法为主的地球化学勘探研究。结果显示,这些活跃的烃类指标异常分布与下伏气藏上方的优势运移通道具有良好的响应关系,表明油气藏中的烃类垂向微渗漏至地表是客观存在的事实。通过对已知气藏封盖条件和运移通道的分析,认为对该气田上方烃类垂向微渗漏的近地表异常显示起主控作用的是断层、盖层中的裂缝发育带和地层中的微裂缝系统。试验结果为今后研究油气藏上置化探异常模式及成因机理提供了较好的证据。      

木里冻土带天然气水合物赋存区浅层土壤地球化学特征及指示意义

青海省祁连山木里是中国陆上唯一通过钻探发现天然气水合物样品的地区。在木里天然气水合物赋存区开展了土壤油气化探的研究工作,采用了顶空气、酸解烃和蚀变碳酸盐3种烃类检测技术,其中顶空气和酸解烃方法在木里冻土带比较有效,而蚀变碳酸盐方法相对较差。顶空气法提取的游离烃和酸解烃法提取的吸附烃显示：木里天然气水合物赋存区土壤中烃类气体组分复杂,除了主要成分甲烷外,还含有少量乙烷、丙烷、丁烷和戊烷。烃类气体既有热解成因,又有生物成因;气体类型包括油型气、煤成气和生物气。根据甲烷衬度异常图,结合研究区地质资料和发现天然气水合物的钻井资料,认为工区中东部的甲烷高异常区断裂发育,应该是天然气水合物的有利赋存区。     

油气化探轻烃指标间关系与烃运移地表显示——以松辽盆地东南隆起区十屋断陷为例

烃类气体在地表以游离态(free gas)、吸附态(adsorbed gas)、溶解态(dissolved gas)、气液包体(gas-liquid inclusion)等不同赋存方式存在。松辽盆地南部十屋断陷孤家子、后五家户气田区地表油气化探检测结果表明,酸解烃、热释烃和顶空气烃类指标互不相关,可能有不同的烃类来源,更多的是反映了赋存状态的差别。各种烃类指标包含了丰富的油气信息,指标异常分布区与构造区域和气田范围有较好的对应关系。气藏与地表烃类指标异常之间的渊源关系表明,深部油气聚集体中烃类物质垂向微运移至地表,是产生地表烃类指标异常的主要原因。      

油气藏烃类垂向微渗漏的实验模拟

利用自行研制的物理模拟实验装置,对油气聚集成藏以后其中的烃类穿过上覆盖层运移至地表的过程进行了实验室模拟。实验证实,油气藏中的烃类气体由于与外部地层存在压力、浓度的差异而发生渗透和扩散,即微渗漏作用,方向主要是垂向的。垂向微渗漏致使油气藏中的烃类气体可以穿过上覆盖层直至到达地表,现代测试仪器可以在地表检测到来自深部地层的渗漏烃。同时发现,烃类垂向微渗漏具有间歇性、伴有幕式的特点。基于长期观测和实验模拟的结果,提出"气相压驱裂隙渗透"可能是近地表烃类化探异常的主要成因机制。      

基于微渗漏模拟实验的油气化探异常机理

对于油气化探异常形成的机理,早期国内外学者提出不同的油气化探异常模型,由于地质条件和烃类微渗漏的复杂性,难以从三维角度进行刻画和论证,同时又未见实验模拟证据的支持,使异常成因解释模糊,影响了化探技术的发展和在油气勘探中的广泛应用。针对上述问题,研制了系统的物理模拟实验装置,对油气聚集成藏后烃类物质穿过上覆地层微渗漏至地表的过程进行了实验室模拟。实验结果较好地反映了烃类垂向微渗漏的空间效应,在一定程度上揭示了油气化探异常由源及表的形成过程和基本规律。发现了烃类微渗漏具有幕式运移特点,揭示了油气垂向微渗漏过程中"羽状"涌流的存在。实验模拟结果与已知油气藏上方化探异常的观测数据具有较好的吻合性,表明"压力驱动、裂隙渗透"可能是油气化探异常形成的主要原因,不存在千篇一律的化探异常模式。取得的认识丰富了油气地球化学勘探的基础理论,促进了化探技术的持续发展,对油气运移、聚集理论的研究有一定的借鉴意义。     

热释烃成因机理初探

在油气化探技术研究中，热释烃测试数据具有烯烃含量比同碳数烷烃高、异构烷烃含量比同碳数正构烷烃高的反常特征，且这种特征随着热释温度的升高而更加明显。然而油气源及地表样品中的酸解烃、顶空间轻烃、游离烃、水溶烃都不具有这样的特征。有学者从不同角度对热释烃的反常特征加以解释，但都没有考虑样品所含有机质在真空和加热状态下会不会裂解、重排而生成烯烃的问题。依据3个地区地表土壤样品热释温度实验，根据其热释烃与有机碳相关性研究，并分别结合树叶有机质、土壤有机质热生烃实验结果，推断土壤样品中的热释烃成因机理为化学吸附轻烃的解吸叠加有机质的热裂解。热释温度160 ℃以下的热释烃主要为化学吸附轻烃的解吸，而热释温度160 ℃以上的热释烃主要为土壤中的有机质在真空条件下的热裂解。地热田的热作用可以促进围岩中有机质成烃，在一定程度上使有机质含量降低、轻烃含量增加，可据此进一步研究热释烃的地热指示意义。      

实验测试技术的现状与展望

<正>近十年来,实验测试技术取得较大进展,有力推动了油气化探技术和学科的进步。微渗漏模拟实验研究取得重要突破烃类垂向微运移并形成地表化探异常是近地表油气化探的基础理论,但是,由于烃类垂向微运移过程极其复杂,诸多因素对其产生影响,理论研究与实际测量结果有较大的差距,尤其是还没有较完善的正反演模型,使相当多的勘探专家排斥油气化     

烃类垂向微运移的地球化学效应及其机理讨论

烃类垂向微运移(盖层及其上部)形成近地表烃类异常是油气化探的理论基础和应用前提.烃类垂向微运移的客观存在表明地表化探异常为"有源之水".油气藏不同部位微运移的差异性揭示了油气化探的有效性.文中依据地表和井中地球化学成果,根据油气井中普遍存在的烃类向上趋轻的结构梯度和各指标正向运移梯度及晕源对比,揭示了烃类垂向微运移的客观存在,强调了微裂缝网络系统的重要性,对微运移机理进行了讨论,较好地解释了地表化探异常的成因机理.      

川东北地区天然气化探方法试验研究

油气化探以检测烃类气体为主的方法具有快速、有效和低成本的优势,在天然气勘探中能发挥积极作用。为了筛选适合川东北地区地表及地质条件的有效天然气化探方法,以川东北普光气田和元坝区块为试验区,通过样品采集方法试验、化探指标有效性和异常重现性研究,认为采集地表较常见的由侏罗系红色泥岩风化形成的残积物,进行顶空气、酸解烃、热释烃等烃类测试,采用烃类浓度高值及烃类累乘确定异常边界、烃类干度(C1/C2+)确定异常主体,能快速识别天然气有利区,并在元坝地区取得较好预测效果。     

已知油气藏上方油气化探指标的有效性分析——以渤海湾盆地临南地区某断块隐蔽油藏为例

油气化探指标有效性包括化探指标地球化学场的稳定性、化探异常指示油气藏的有效性及化探异常的重现性。根据渤海湾盆地济阳坳陷临南地区某已知断块隐蔽油藏上方不同批次样品的酸解烃、顶空气、蚀变碳酸盐等化探指标的跟踪研究,研究区内酸解烃甲烷、酸解烃重烃和蚀变碳酸盐指标存在稳定的地球化学场,顶空气甲烷和顶空气重烃指标地球化学场的稳定性弱于酸解烃甲烷、酸解烃重烃和蚀变碳酸盐指标;该断块隐蔽油藏的主要有效化探指标是酸解烃甲烷和蚀变碳酸盐指标,顶空气甲烷是次要有效化探指标。探讨了断层在该油气藏地质系统中特殊的地质作用及其对主要有效化探指标酸解烃甲烷异常空间展布规律的影响,确定了测区酸解烃甲烷指标的块状环形异常模式。      

松辽盆地南部十屋断陷地表烃类异常特征及油气指示意义

地表油气化探技术根据油气微渗漏在地表的异常显示特征预测深部油气藏,已经有70余年历史。大多数人都认可油气藏能发生油气微渗漏这一自然现象,但对深部油气藏与地表化探异常之间的复杂关系尚存疑虑。十屋断陷已知油气藏油气微渗漏检测结果显示,该区各项化探指标均为低背景非均匀地球化学场特征,异常点浓度较高;与油气藏有关的异常呈环状或复杂环状形态,受断层和盖层条件影响而产生的异常为条带状或块状形态。油藏和油气藏微渗漏异常特征不同,气田上方异常强度低,为简单环状;而油气田上为复杂环状(环内也有部分指标异常)。     

一种物理吸附烃解吸密封罐及其化探应用效果

油气藏中的轻烃可以以微弱但可检出的量近似垂直地渗漏到地表土壤中,其中一部分烃类以物理吸附态赋存在土壤或岩石颗粒表面。物理吸附烃是反映现今油气藏是否存在的最直接指标之一,因此在油气地球化学勘探中得到了广泛的重视和应用。以往对于提取土壤物理吸附烃的方法主要有密封盐水瓶顶空间轻烃技术和物理吸附气技术,在方法手段上存在一定的缺陷。针对以往技术存在的问题,自行设计、研制一种新型土壤物理吸附烃真空解吸密封罐,集样品全密封、移动活塞负压脱气、正压抽气,能够充分提取土壤、岩石、水介质样品中物理吸附烃组分和含量,装置小巧,操作简单,方便实用,适合批量样品的气体解吸实验。经过对济阳坳陷惠民凹陷南坡临南油田上方野外现场采集的新鲜土壤样品进行处理,获得的烃类组分含量远远高于传统顶空气技术所提取的烃类含量的3～4倍,且C₁-C₅组分齐全,所反映的油气微渗漏异常区与背景区分离明显,先验效果显著,为预测地下油气藏提供了有效的技术指标,具有良好的推广应用前景。     

油气藏上方吸附丝指标异常模式及成因分析—以塔里木盆地英南2井侏罗系气藏为例

分析了塔里木盆地英吉苏凹陷英南2井侏罗系气藏特殊的封闭成藏特征及其不同的油气微渗漏方式,并对测区吸附丝轻烃指标(C_2-8)、重烃指标(C_15-19)地球化学场特征进行了研究,发现该气藏上方二指标的地球化学场特征、异常模式等均存在显著差异.研究认为:该气藏致密砂岩的水锁效应、气藏烃物质微渗漏方式(扩散、渗透)等因素是引起上述差异的根源;气体游离扩散相重烃物质扩散散失是气藏区上方C_15-19指标异常的成因,重烃物质局部扩散系数从构造顶部高值区到构造翼部低值区的变化趋势是气藏区上方C_15-19指标曲线倒"V"状特征的形成原因;未发生水锁效应气藏边缘区轻烃物质的渗透散失强于发生水锁效应气藏区轻烃物质的扩散散失,是研究区C_2-8指标剖面曲线"驼峰"状特征的成因.应用该气藏上方吸附丝二指标的异常模式及组合关系对孔雀1井的钻前预测得到了后期勘探成果的有效验证,其对孔雀河古斜坡区、英吉苏致密砂岩区的油气勘探也具有借鉴意义.      

不同赋存状态轻烃的分析技术及石油地质意义

油气藏中的轻烃在向介质中运移时，必然要和介质进行物质和能量的交换。依据轻烃与介质 作用的本质，可以把轻烃在自然界的赋存状态分为游离态、溶解态、物理吸附态、化学吸附 态及水合态。各赋存状态轻烃在介质的作用下存在着动态的平衡关系，且与油气藏的相关性 有所不同。轻烃的定量提取分为相对定量提取与绝对定量提取，各赋存状态轻烃有着相应的 定量计算公式。所分析出的各赋存状态轻烃的组分及含量特征具有重要的石油地质意义。     

内蒙古沙漠覆盖区油气化探应用实例

沙漠覆盖区是油气勘探难度较大的地区之一。为探索在沙漠区可行的地球化学勘探方法，进行了一系列地球化学方法实验，除了常规的地球化学检测方法外，还开展了游离烃方法的实验研究，以检验在沙漠区能否采集到合格的游离烃样品，以及该方法能否对地下油气源有指示作用。实例证明：在沙漠覆盖区，油气地球化学勘探是一种有效的方法；游离烃和顶空气能很好地检测到油气微渗漏信息，对下伏油气藏有着很好的指示作用，是进行油气勘探的主要地球化学方法；其他烃类指标及荧光光谱和ΔC则可以作为辅助指标，增加油气信息检测的可信度。     

微生物方法在油气勘探中的试验研究——以松辽盆地十屋断陷为例

微生物油气勘查技术作为一种近地表勘探方法，通过检测近地表土壤中的这些噬烃菌数量变化，从而预测深部油气藏。在松辽盆地十屋断陷开展的微生物油气勘探的试验研究中，为了反映地下油气微渗漏在地表的真实体现，抑制干扰因素，获得与油气微渗漏有关的微生物异常，选择了3种微生物指标：甲烷氧化菌、纤维素分解菌、硫酸盐还原菌。检测油气藏上方近地表土壤中3种菌落的数目，然后根据它们之间的关系，找出微生物异常点，结合其它地球化学指标对微生物异常进行了分析，并推测地下油气的分布规律，同时探讨了微生物、地球化学异常与石油地质的关系，油气预测效果较显著。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩油气输导格架及其控藏模式

塔里木盆地塔中地区奥陶系埋藏深度普遍超过4 500 m,油气具有平面上广泛分布、垂向上多层系叠加分布特征,这与油气输导体系类型和空间配置组合关系密切联系.运用地质剖析与地化参数示踪分析相结合方法,对塔中地区深层奥陶系碳酸盐岩输导体系类型及其控藏作用进行了研究.结果表明:塔中地区奥陶系输导通道包括断层、不整合面及渗透性输导层,但各自作用差异明显.断层是垂向沟通油源的高效通道,控制着油气的纵向分布范围 和规模,随着与断层距离的增加,油气藏规模和产能逐渐变小;不整合面是侧向分配油气的通道,控制了油气的平面分布范围,已发现油气藏主要分布在不整合范围内,且距不整合面越近,产能越高;渗透性输导层既是油气侧向运移的通道,又是油气储集空间,已发现油气主要分布在孔洞和洞穴型储层内.断裂、不整合面及渗透性输导层构成的"垂向通源-侧向分配-高孔汇聚"型输导格架,控制了寒武系-奥陶系烃源岩生成的油气沿断裂向上运移后在塔中地区奥陶系目的层内向两侧呈"T"字形输导分配,并优先聚集于次生孔隙发育的碳酸盐岩储集层内.