川西坳陷根缘气藏异常地层压力

典型根缘气的成藏服从活塞式运聚原理,气水之间的整体推移式排驱作用在机理上产生高异常地层压力。在致密的储层条件下,根缘气藏中的天然气渗流受阻,当地层发生抬升或沉降运动时,地层压力的调整需要较之常规储层气藏更长的时间,从而形成了原始地层压力较长时间地滞留。川西坳陷根缘气发育,其中区域性分布的高异常地层压力为根缘气成藏的直接产物之一,区域上的高异常地层压力除与根缘气成藏直接有关外,还与根缘气成藏前的欠压实作用及成藏后的区域性构造抬升有关。由于地层流体的系统封闭性较好,现今的高异常地层压力为三阶段演化及三级升压作用叠加的结果,即晚侏罗世中晚期之前欠压实及生烃等作用、晚侏罗世中晚期至古近纪中晚期热裂解生气及根缘气成藏作用、古近纪中晚期以后区域地层抬升导致压力滞留及相对升压等多阶段、多因素的综合作用。从异常地层压力变化的剖面结构及计算结果分析,1.42的压力系数主要为成藏期后的区域构造抬升等因素所贡献,更高的压力系数则主要由根缘气成藏所产生。根据这一界限,大致可以确定根缘气的发育范围。

页岩气和根缘气成藏特征及成藏机理对比研究

页岩气和根缘气是非常规天然气藏的重要类型。对比分析表明,这2类气藏在成藏条件、成藏特征、成藏方式上具有相似性,表现为储层低孔低渗、气藏邻近源岩、气藏面积大、丰度低、不依赖常规圈闭存在等。同时,这2类气藏在储集层岩性、保存条件等方面也存在着明显区别;分析认为,这2类气藏在成藏机理和成藏过程上既有明显的区别,也有着密切的联系。进一步结合具体地区分析,指出页岩气和根缘气藏在分布上具有一定的序列性。

根缘气(深盆气)成藏异常压力属性实验分析

主实验采用内径7cm、高75cm的耐压玻璃筒,分15段填入粒径为0.05～4mm的白色等径石英砂,构成向上逐渐变粗的递变"砂柱",注入染成红色的水,石英砂柱分别与测压管相连。从玻璃筒底部向上注气,模拟注入的气体"活塞式"向上排驱孔隙水的过程,观察此过程中各砂粒段流体压力的变化过程。实验结果,注气速率较高时,粒径为0.3mm以下的砂粒段均可出现气水倒置并形成高异常流体压力,注气速率较低时只有粒径为0.15～0.2mm的砂粒段出现这些现象;不管注气速率高低,粒径大于0.3mm的砂粒段不出现气水倒置现象,保持常压。根据实验结果,认为典型根缘气(深盆气)成藏是高异常压力形成及其等压面推进的过程,因此原生地层压力应为高异常压力。盆地内部区域性高异常地层压力出现的顶界面可作为原生性根缘气藏的主要标志,可据该界面深度大致估计根缘气成藏时的注气压力。

辽河坳陷东部凹陷沙三段根缘气成藏条件与分布预测

对辽河东部凹陷储层和烃源岩等成藏条件进行系统研究,通过对东部凹陷多口钻井沙三段致密砂岩底部含气层段进行厚度统计,并结合成藏条件分析,对根缘气藏发育有利区进行了预测。研究结果表明:沙三段具有根缘气藏发育的基本地质条件:沙三段晚期沉积环境,以及后期成岩演化作用,使沙三段45.1%的砂岩储层孔隙度≤13%,25.5%的渗透率≤1.5×10-3μm2,形成较大规模的致密砂岩发育带,成为根缘气储层发育的主体;沙三段烃源岩干酪根类型以利于生气的ⅡB型和Ⅲ型为主,有机质丰度高,且已进入大规模生气阶段,为根缘气藏的形成提供了有力气源保障。由于运聚机理与常规储层气不同,根缘气具有致密砂岩底部含气特点,在气测曲线形态上形成下部异常的特征。凹陷北部茨榆坨-牛居地区和南部黄金带-大平房地区为根缘气藏发育最有利地区。

根缘气“甜点”资源结构预测方法

根缘气具有广阔的勘探开发前景,“甜点”又是根缘气藏内具有工业勘探价值的具体目标,其资源结构很大程度上制约着根缘气藏的勘探和开发效益。目前针对根缘气“甜点”资源结构预测方法的研究很少,文章依据根缘气“甜点”特征,将其资源结构预测方法归纳为规模序列法、规模概率法和发现过程模型法等3类。应用上述方法的适用条件和实际资料状况,选择帕莱托分布模型对吐哈盆地小草湖洼陷的根缘气“甜点”资源结构进行了预测。结果表明,小草湖洼陷根缘气(“甜点”)勘探富有前景,西山窑组及三间房组的“甜点”数量介于29～42之间,为最佳勘探层位。

多层次模糊综合评判法在根缘气资源评价中的应用

根缘气资源综合评价是在研究根缘气地质条件的基础上,合理计算根缘气资源量,结合区域情况,综合分析、评价区域根缘气资源开发前景,指出有利根缘气勘探开发目标区域。运用模糊数学中的多层次模糊综合评判法,建立了根缘气资源综合评价模型和评价体系,为根源气资源评价提供了一种新方法。

从“深盆气”到“根缘气”

“深盆气”是一个既不能反映天然气成藏机理也不具有分类地质意义的非正式术语。如果按照其特点及地质模式,要确定一个气藏是否属于“深盆气”,首先就必须找到“气水倒置”的界面,而该界面的确定往往不易落实。“根缘气”被界定为致密储层中的具有“根状”天然气聚集,通常表现为致密储气层与气源岩的大面积接触,尤其是致密储层底部具有含气特点,天然气运移聚集服从“活塞式”原理。“根状”特点的出现表明了浮力的限制性作用,与常规气藏依靠浮力驱动的置换运聚模式形成原理上的差异。由于储层孔隙结构的复杂性,气体运移方式在2种典型的气藏类型之间常出现一系列过渡,它们也属于“根缘气”的范畴。因此,采用“根缘气”概念进行气藏类型判识,避免了对区域性气水倒置界面的追索。对于典型的根缘气藏,往往可以达到“单井定乾坤”的效果。

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.

“根缘气”概念比“深盆气”更科学

“深盆气”或“盆地中心气”均属于致密砂岩气范畴，都属于天然气工业界所使用的非正式用语。从1985年以来，国外已很少使用“深盆气”术语。

辽河坳陷东部凹陷沙三段根缘气分布规律浅析

为搞清辽河坳陷东部凹陷沙三段根缘气的分布规律,在对根缘气聚集基本条件分析的基础上,主要利用测井、录井等资料证实了根缘气的存在,分析了气测全烃值、埋深和厚度的分布特征,并结合源岩和储层条件预测了有利发育区。研究表明,东部凹陷南部和北部根缘气的气测全烃值、埋深和厚度较大,中部较小。北部的牛居、茨榆坨和南部的黄金带、大平房、荣兴屯等地区为根缘气有利发育区。

中国天然气勘探的两个重要领域

依据成藏过程和原理,天然气藏可被划分为常规圈闭气、根缘气、煤层气、页岩气、溶解气(含水溶气)以及天然气水合物等类型。除水溶气和天然气水合物以外,上述其他四种类型气藏均已在北美实现了工业化勘探开发。为此分析了中国相关盆地的地质特点以及油气成藏条件,结果认为:①上述前四种类型气藏也是中国天然气勘探所面对的基本对象,尤其是其中的根缘气和页岩气具有重要的现实意义,是中国天然气勘探值得重视的两个基本领域;②根据储层致密、源储接触以及砂岩底部含气等特点,可对根缘气发育进行早期判识,中国的根缘气分布可划分为三区四块,以致密砂岩底部含气作为识别标志,简化了识别方法并有可能发现更多的根缘气藏;③页岩气具有典型的无或短距离运移、自生自储、隐蔽成藏以及较强的抗构造破坏能力等特点,中国南方碳酸盐岩地区、西北地区及华北地区中、古生界等均是页岩气勘探的重要领域,其中尤以南方地区,四川、鄂尔多斯、吐哈等盆地最值得关注。

鄂北杭锦旗探区上古生界天然气成藏类型

通过对杭锦旗探区泊尔江海子断裂南北两侧气水分布与典型气藏(井)解剖,发现杭锦旗探区上古生界断裂两侧气水分布明显不同,断裂以北,天然气主要聚集于构造高点,地层水分布于构造下倾部位;断裂以南,气水层分布复杂,具有致密砂岩底部含气特点,局部低幅度构造具有正常的上气下水分布特征.断裂两侧上古生界烃源岩、储集层、源储关系、气水分布及产能等成藏条件与特征具有明显的区别,其中断裂南侧成藏特征与国外发育根缘气的盆地(地区)具有很好地相似性.根据致密砂岩底部含气特征指出,杭锦旗探区上古生界太原组、山西组及盒1段等层系发育根缘气,其主要分布于伊8-锦8-伊22-锦10-锦6-伊19井一线以南地区,具体层系略有区别,该线以北为气水过渡带,气藏类型过渡为常规气藏.研究结果表明,杭锦旗探区上古生界断裂北侧应以寻找常规气藏为主,断裂以南则以寻找根缘气藏为主.

游离相天然气成藏动力连续方程

游离相天然气主要包括置换式运移并聚集的常规储层气、活塞式运移并聚集的根缘气和兼具上述两种运移模式并具有复杂运聚机理的页岩气等,根据游离相天然气运聚的连续性动力平衡方程可以对不同运聚机理类型的天然气进行成藏描述。结合游离相天然气成藏动力平衡方程,常规储层天然气成藏主要受浮力和盖层毛细管压力所控制,连续气柱高度和盖层物性是成藏动力平衡的主要影响因素;根缘气成藏与烃源岩的生气作用强度、储集层物性以及天然气的聚集深度等因素有关,烃源岩的生气有效性和致密储集层的物性条件是约束成藏动力平衡的关键要素;在页岩气成藏的复杂地质条件下,泥页岩的生供气有效性、储集物性、连续气柱高度以及埋藏深度等均是影响其中游离相天然气聚集的基本因素。

川西坳陷深盆气研究进展与问题讨论

川西坳陷总体上看具有与加拿大阿尔伯达盆地类似的地质条件,极可能发育深盆气藏。详细研究表明,两盆地在构造回返程度、地层压力特征、气源岩生气时代等方面存在较大差异,不宜将川西坳陷的天然气聚集简单地归结为阿尔伯达型深盆气藏。研究其成因和分布规律,应从该盆地的实际资料入手,进行成藏机理研究,而不能简单地借用已有的模式进行对比。研究认为,川西坳陷的天然气藏具有"气水倒置"的特征;川西坳陷的断裂体系深刻地影响着深盆气聚集成藏,导致盆地天然气的独特分布形式。对深盆气成藏诸控制因素,包括源岩厚度、有机质成熟度、生气强度、储集层厚度与物性、断裂构造特征等的综合研究,对川西坳陷深盆气藏的分布进行了预测。

杭锦旗探区储层致密化与天然气成藏的关系

杭锦旗地区储层主要为低孔低渗的致密砂岩储层.通过对储层特征的描述及致密化原因的分析认为,硅质胶结物、钙质胶结物和黏土矿物的生成是影响储层致密化的主要因素,最后一期胶结物——方解石是导致储层最终致密化的主要原因.根据方解石形成时的包裹体测温和氧同位素计算出的温度判断,早白垩世晚期是储层最终致密化的时间.结合生烃模拟研究及成藏期次的分析认为,研究区天然气藏分为2种类型,即常规圈闭气藏和根缘气藏,分别在中侏罗世晚期之前和早白垩世晚期之后成藏,主体上分别分布在以三眼井—泊尔江海子断裂为界的北部地区和南部地区.

台西盆地烃源岩特征及天然气成藏条件

台西盆地是中国东南海域新生代陆缘扩张形成的一系列北东向裂陷—坳陷盆地之一。该盆地主要发育3套烃源岩:①渐新统—中新统海相泥岩和海陆过渡相含煤岩系;②古新统—始新统浅海—半深海相碎屑岩;③白垩系海相泥岩和海陆交互相含煤层系。其烃源岩指标分析显示为好的生气源岩,并达到生气门限。这些烃源岩与上覆储、盖层形成有利生储盖组合,为天然气成藏提供了良好条件。在整体分析基础上,重点对该盆地西部海域的南日坳陷和澎湖坳陷进行了研究,认为白垩系和古新统—始新统烃源岩为其主要烃源岩,埋深接近2800m时进入大量生气阶段。通过对烃源岩成烃作用和含气系统的分析认为,以上2个坳陷具备天然气成藏的良好时空配置,是台西盆地天然气勘探的重要前景区。进一步推测分析认为,南日坳陷构造深部位可能具备根缘气成藏的有利条件。

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。

川西坳陷高压异常与深盆气成藏

川西坳陷须家河组地层压力普遍为高压异常，在平面上分布存在很强的规律性。川西坳陷具备深盆气成藏的地质条件，形成整个川西坳陷高异常地层压力的主要原因为深盆气成藏和构造抬升作用，深盆气大量生成并聚集成藏直接导致了地层高压异常，构造抬升使地层压力相对升高。储层早于生气高峰开始致密化，促使深盆气以活塞式或类活塞式进入致密储集层中得以保存，储层致密性同时有效阻碍了高异常地层压力的泄压进程，为高异常地层压力保存至今提供了良好的地质条件。 高异常地层压力和深盆气藏在大地构造演变中形成并发生变化。在不同时期，高压异常有不同的表现与成因，深盆气成藏也有较大变化，其中燕山旋回和老第三系为川西坳陷高异常地层压力形成与深盆气成藏的主要阶段。经过晚印支运动、燕山旋回和喜山旋回三大阶段，川西坳陷地层压力演化为现今区域性高异常地层压力。