泥质岩盖层封闭性综合评价及其在琼东南盆地的应用

概述了泥质岩盖层封闭机理以及年轻沉积盆地的多种封闭机理的综合作用.提出了天然气封盖条件综合评价的必要性及评价标准.以琼东南盆地梅山组盖层为例,进行了区域性盖层对天然气藏形成过程中控制作用的分析.阐明了区域性盖层在油气藏系统中空间匹配和成藏动态过程的重要作用.     

天然气藏盖层研究进展及发展趋势

从天然气藏盖层分类、盖层封闭机理、盖层封闭能力影响因素、盖层封闭能力定量评价的实验测试技术和地球物理研究方法、盖层封闭能力综合评价等几个方面,总结了近年来天然气藏盖层的研究进展,分析了盖层对天然气成藏的重要控制作用,并对天然气藏盖层研究发展趋势作了展望,指出加强天然气藏盖层研究,对于完善天然气成藏地质理论,指导天然气勘探,具有重要的理论和实践意义。     

泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力综合评价方法

为了研究泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力综合评价方法, 在研究其对各种相态天然气封闭机理的基础上, 利用游离相、水溶相和扩散相天然气在外加压力和浓度作用下通过泥岩盖层的 渗滤和扩散速度, 分别建立了泥岩盖层对游离相、水溶相和扩散相天然气封闭能力评价参数Vs, Vw, Vd。以此为基础, 通过Vs, Vw, Vd 的加权平均建立了泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力的综合评价方法, 并将其应用于滨北地区青山口组泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力的综合评价中, 结果认为青山口组泥岩盖层主要为中等能力封闭区, 仅在盆地北部讷河和东部绥棱以东局部地区为差封闭区, 其对各种相态天然气封闭能力差是造成该区扶余和杨大城子油层天然气显示差的重要原因 之一。     

中国裂谷盆地高效大中型气田形成的封盖条件

通过我国裂谷盆地大中型气田盖层封盖特征分析,定义和求取了气藏盖层封盖能力综合评价参数和气藏天然气聚集效率.通过我国裂谷盆地中16个大中型气田天然气聚集效率与其盖层封盖能力综合评价参数之间关系研究得到,二者具有正比关系,即盖层封盖能力综合评价参数越大,天然气聚集效率越高;反之则越低.裂谷盆地高效大中型气田形成所需要的盖层封盖能力综合评价参数的下限值约为0.2×10-4Pa2*s.     

渤海湾盆地天然气聚集差异性探讨

渤海湾盆地内各坳陷天然气探明储量、天然气成藏深度、天然气富集层位明显不同，文章从气源、盖层、断层和古构造背景等4个方面进行了分析。认为主力气源岩沙三段泥岩、油页岩进入不同的热演化阶段是天然气富集程度差异的内在原因。区域性、地区性盖层与断层活动和古构造背景联合作用，控制了天然气的空间展布，盖层厚度越大，其延伸范围就越远，连续性越好，即使受断层破坏，其连续性比薄盖层要稳定，从而减少了因断层破坏引起的天然气散失。在盖层封闭能力相同条件下，构造活动较弱地区的盖层厚度对天然气藏长期保存起关键作用，断层活动影响到的层位即是天然气最终聚集位置，各坳陷中的古构造带是天然气运聚的有利指向。烃源岩生成的天然气在沙一段区域性盖层和沙三段、明化镇下部-馆陶组上部地区性盖层遮挡下，形成了现今的天然气分布格局。     

莺歌海盆地中央坳陷带成藏体系的盖层评价及控藏作用

莺歌海盆地是我国南海重要的天然气探区。通过对莺歌海盆地中央坳陷带不同成藏体系典型气藏和含气构造的精细解剖,评价了盖层的有效性及控制因素,并分析了盖层对天然气成藏的控制作用。研究结果表明：(1)莺歌海盆地中央坳陷带浅层和超浅层成藏体系中,盖层的封盖有效性受到盖层、底辟构造及底辟构造活动伴生断裂的共同控制;中深层成藏体系中普遍存在异常高流体压力,且断裂不太发育,盖层水力封闭是控制油气差异富集的关键因素。(2)浅层和超浅层成藏体系内,脆性盖层保持封盖有效性的临界断接厚度为86～98 m;中深层成藏体系内,盖层的封盖有效性可以通过水力破裂压力系数进行评价,当系数大于1时,意味着盖层已发生破裂或具有极强的水力破裂的风险。(3)整体上中央坳陷带超压诱发的水力破裂是中深层盖层封闭失效的根本原因,深层天然气通过水力破裂通道运移至浅层,最终经断裂调整至超浅层成藏,气源充足的条件下,超浅层及浅层气藏主要集中分布在底辟的顶部,而中深层气藏主要集中分布于底辟翼部及斜坡区。     

气藏的盖层特征及划分标准

盖层性质是决定天然气是否能够高效聚集的关键因素。为了评价天然气藏形成的有效性，对我国40余个已发现气藏的盖层岩性、厚度以及排替压力等参数进行了统计分析，建立了中、高效气藏盖层的判断标准。统计发现：我国气藏的直接盖层以泥质岩为主，其次为膏盐岩，但后者封盖的储量较大。要形成中效天然气藏，盖层厚度必须大于40 m，盖层排替压力应大于15 MPa；而要形成高效天然气藏则需要厚度超过100 m的直接盖层，盖层的排替压力不应小于20 MPa。气藏盖层标准的建立为定量评价天然气藏形成过程的有效性提供了依据。     

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盖层对气藏的保存极为重要，其封盖能力的优劣决定了气藏的“存亡”。盖层的宏观封闭性是指盖层厚度、岩性、纵横向分布等宏观特征所体现出来的封闭能力，是盖层封闭能力的最直接表现，也是控制大中型气田（藏）分布的主要因素之一。鄂尔多斯盆地中部上古生界石炭—二叠系煤系地层中天然气资源十分丰富，针对该层系的勘探工作可以为大气田提供重要的后备储量，改变气田储量丰度偏低的状况。应用模糊数学方法，对陕甘宁盆地中部上古生界８个层段的盖层宏观封闭性进行了评价。结合实钻资料分析表明，该区上古生界试气较好的井大部分在封闭性隶属度高值区内，对气层封盖起重要作用的是上古生界及其上的泥质岩；上二叠统上石盒子组的封闭隶属度值明显高于其他层段，并且对区域性天然气富集有控制作用。研究结果可揭示上古生界气藏的形成及分布规律。     

我国前陆盆地高效大中型气田形成的封盖条件

通过我国前陆盆地大中型气田盖层封盖特征分析，在定义和求取了气藏盖层封盖能力综合评价参数和气藏天然气聚集效率的基础上。对我国前陆盆地中12个大中型气田天然气聚集效率与其盖层封盖能力综合评价参数之间关系进行了研究，得到二者具正比关系，即盖层封盖能力综合评价参数越大，气田天然气聚集效率越高，反之则越低。前陆盆地高效大中型气田形成所需要的盖层封盖能力综合评价参数的下限值约为9．7×10^8m／s。     

渤海湾盆地天然气分布规律

渤海湾盆地天然气藏按圈闭成因和形态可分为构造、非构造、古潜山气藏3类,不同类型气藏在不同凹陷有不同的分布规律,主要受凹陷生气强度、凹陷沉积类型及演化程度、长期发育的中央隆起带、区域性盖层、火山活动等因素控制.     

天然气成藏过程有效性的主控因素与评价方法

天然气的成藏过程是指天然气从源岩排出后的运移、聚集和散失过程,这一过程的有效性可以用气藏成藏保存阶段单位圈闭面积内的充注速率与散失速率的差值,即天然气净聚集速率定量表征。根据净聚集速率的高低,可将天然气成藏过程的有效性划分为高效、中效和低效3个级别。根据对典型气藏的解剖和大量气田的统计,天然气成藏过程的有效性主要受气藏成藏期源储剩余压力差、输导体系的类型和输导效率、盖层的厚度和排替压力3方面因素的控制。在我国含油气盆地的地质条件下,中、高效成藏过程的的主要地质条件是天然气成藏期的源储剩余压力差大于25MPa,具有汇聚型输导体系,气藏盖层厚度大于40m和排替压力大于15MPa。利用上述指标可以对盆地范围内天然气成藏过程的有效性进行定量或半定量评价和预测高效气藏的分布。     

天然气藏的封存条件研究――以冀中坳陷北部地区为例

由于天然气\"易扩散\"的个性,在拉张伸展的裂谷盆地成藏过程中,其封存条件(盖层)十分重要,特别是纯气藏。冀中北部地区发育类型丰富的天然气藏,除了具备良好的生气条件以外,还与封存条件密切相关。基于该区天然气藏实钻资料的统计,系统分析了盖层的封存特性,讨论了封存能力。首次将本区盖层划分为3个封存系统,归纳出3个封存特性(毛细管力作用、超压封存作用和烃浓度封存作用),确定出毛细管力封存标准。同时认为, - 类盖层为好―较好盖层, - 类盖层为较差―中等盖层,能够形成天然气藏。石炭―二叠系的本溪、山西组煤系地层的排替压力大于5MPa,具备 - 类毛细管力封存条件,属于较好盖层。下第三系孔店组―沙三段泥岩的排替压力大于0.5MPa,最大值达2.83MPa,欠压实带发育,也是主要烃源层段,具备良好的超压和烃浓度封存作用,评价为较好―中等盖层。影响盖层封存能力的因素主要有2个方面:一是岩石与成岩作用,由于泥岩砂质含量增加,封闭能力减小,单层泥岩厚度大可以降低天然气的扩散速度,故中等成岩程度的泥岩就具备好的封存能力,也就是说,本区具备早成岩B期―晚成岩A期阶段的盖层封存性能;二是地层与构造,由于地层压力高不利于盖层的封存,一般...     

济阳坳陷第三系天然气藏盖层评价及其形成机理

天然气盖层封闭性能的好坏是天然气能否形成气藏并得以保存的重要条件,本文在对第三系天然气盖层的岩性、厚度、埋藏深度等定性评价的基础上,利用压汞——吸附合并计算法求得了盖层的突破压力、孔隙中值半径、孔隙半径集中范围和含量、微孔隙半径小于630的含量、微孔隙半径分布类型、气柱高度和遮盖系数等.提出了盖层评价的6项指标和三级分级标准,并以此对济阳坳陷第三系天然气藏盖层进行了定最评价.在此基础上,闸述了本区天然气藏的成藏机理,为认识天然气藏分布规律提供了依据.     

贝尔断陷南一段泥岩盖层和对成藏的控制作用

在全面分析了海拉尔盆地贝尔断陷南一段泥岩盖层宏观发育特征及地球物理信息所反映的微观封闭特征的基础上,选取排替压力、盖层厚度、泥岩单层厚度、泥地比、异常孔隙流体压力和沉积环境作为评价参数,对贝尔断陷南一段泥岩盖层进行了综合评价。结果表明,研究区内南一段泥岩盖层发育程度较好,横向连续性好,可作为下覆油气藏的区域性盖层;盖层具有较强的封闭能力作用;盖层封闭能力好~中等以上的区域主要分布在该区的中部和北部;该区南一段泥岩盖层是古潜山多源一储和新生古储成藏模式的主控因素之一,同时控制着油气藏的空间分布。     

徐家围子断陷盖层分布对天然气成藏与分布的控制作用

通过对徐家围子断陷天然气藏盖层分布及封闭能力的研究,得到徐家围子断陷天然气藏主要有泥岩、高声波时差火山岩、低声波时差火山岩和泥质砾岩4 种盖层。泥岩主要分布在登二段以上地层中,为区域性盖层。高声波时差火山岩盖层主要分布在营一段顶部,为局部盖层。低声波时差火山岩盖层分布在营一段和营三段内部,泥质砾岩盖层分布在营四段,二者均为夹层。泥岩、高声波时差火山岩和泥质砾岩盖层封闭能力强,低声波时差火山岩盖层封闭能力弱。通过盖层与天然气分布之间的关系研究得到,徐家围子断陷盖层对天然气成藏与分布的控制作用主要表现在以下3 个方面：①登二段和营一段顶部盖层控制着天然气的纵向分布;②盖层分布层位差异造成断陷南北具有不同的天然气储盖组合,天然气富集程度不同;③高声波时差与低声波时差火山岩盖层之间的差异造成天然气主要分布在火山岩体顶部。     

我国主要含油气盆地盖层封闭特征

在分析我国几个主要含油气盆地盖层宏观封闭特征和微观封闭特征的基础上,对盖层的封闭特征进行了总结,认为：泥质岩和蒸发岩是其主要岩性,半深湖－深湖相是其形成的主要环境,厚度大是其共同特点;这种盖层不仅具有较强的毛细管封闭能力,而且大部分具有压力和浓度封闭能力,综合封闭天然气的能力强,是这些盆地天然气大规模运聚成藏的重要条件。     

我国主要含油气盆地盖层封闭特征

在分析我国几个主要含油气盆地盖层宏观封闭特征和微观封闭特征的基础上,对盖层的封闭特征进行了总结,认为:泥质岩和蒸发岩是其主要岩性,半深湖一深湖相是其形成的主要环境,厚度大是其共同特点;这种盖层不仅具有较强的毛细管封闭能力,而且大部分具有压力和浓度封闭能力,综合封闭天然气的能力强,是这些盆地天然气大规模运聚成藏的重要条件。     

中国高效大中型气田形成的封盖保存条件

在分析中国不同类型盆地46个大中型气田封盖及保存特征的基础上,利用气藏盖层封盖能力综合评价参数对盖层封盖能力进行了研究,结果表明,前陆盆地大中型气田天然气封盖能力最好,其次是裂谷盆地,克拉通盆地最差。根据天然气聚集时期的早晚对中国不同类型盆地大中型气田天然气保存特征进行研究,裂谷盆地高效大中型气田天然气聚集时期一般应为N及其以后,天然气保存条件较好;前陆盆地和克拉通盆地一般应为E—N及其以后,天然气保存条件相对较差。前陆盆地大中型气田天然气聚集效率最高,其次是裂谷盆地,克拉通盆地最低。根据大中型气田天然气聚集效率与其封盖保存条件之间的关系,克拉通盆地高效大中型气田形成所需要的盖层封盖能力综合评价参数的下限值约为3.1×109m/s,裂谷盆地约为7.0×109m/s,前陆盆地约为9.7×108m/s。图2表2参19     

库车坳陷下第三系膏泥岩盖层及其对天然气的封盖作用

油气钻探结果表明，库车坳陷下第三系膏泥岩盖层发育，厚度为100～1000m，覆盖了库车坳陷大部分地区，是库车坳陷天然气聚集与保存的区域性盖层。微观封闭能力研究表明下第三系膏泥岩盖层不仅具有较其它各含油气盆地泥岩盖层更高的毛细管封闭能力，而且还具有较高的异常孔隙流体压力封闭能力，可对游离相和水溶相天然气形成较强的封闭作用，力学实验结果表明下第三系膏泥岩盖层具有较强的流变性，不仅可以塑性流动，保持其横向封闭的连续性，而且可以使断裂静止后迅速形成封闭，综合分析可以得到下第三系是一套高质量的天然气封盖层。     

盖层封闭游离相天然气能力的综合评价指数CSGI及其应用

在深入研究盖层毛细管封闭机理和压力封闭机理的基础上，通过改进达西定律，在假设餐加压力作用下通过盖层天然气渗滤速度大小的计算，建立了盖层的封闭游离相天然气能力的综合评价指数ＣＳＧＩ。将其应用于松辽盆地三肇地区青山口组泥岩盖层封闭扶余油层天然气能力的评价，得到该区青山口组泥岩的ＣＳＧＩ值为０．６０－０．７０％，表明具良好封闭游离相天然气的能力，且得凹陷向其四周，ＣＳＧＩ值逐渐增大，封闭游离相天然气能力