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。
塔里木盆地发育3套优质气源岩,具备充足的气源条件。由于塔里木盆地各构造单元的勘探程度不同,近年来又取得了许多新的勘探成果,因此,采用新思路、新方法、新概念重新对塔里木盆地进行了新一轮油气资源评价。最新评价结果是塔里木盆地油气总资源量为123.37亿t油当量,其中油资源量为59.94亿t,天然气资源量为79599.43亿m3。目前全盆地天然气探明度很低,勘探潜力巨大。研究结果显示,库车坳陷是近期天然气勘探的主战场,塔西南坳陷是天然气勘探的接替区,塔东地区是天然气勘探的准备区。
酒西盆地青西油田深层泥云岩裂缝性油藏是一种罕见的油气藏类型。在该油藏特低孔、特低渗泥云岩储层中发育的裂缝是油、气等流体的渗流通道和主要储集空间并形成了\"自生自储\"的富油成藏组合,具有井间产能相差悬殊、初产递减快和弹性产率变化大、酸化改造效果不一等特点。控制裂缝形成的地质因素复杂,主要有构造、岩性和成岩作用等,岩性特征是控制裂缝发育的基础,构造作用是控制裂缝发育的关键因素,成岩作用是影响裂缝发育的重要条件。
介绍了包裹体方法确定成藏年代的原理和方法。在包裹体测温和单井热史、生烃史恢复的基础上,运用包裹体方法分析了天东19井、磨13井和平昌1井的油气充注期次和充注时间。天东19井和磨13井发生了三期油气充注,其中天东19井三次油气充注时间分别为早三叠世、中侏罗世早期和中侏罗世晚期;磨13井三次油气充注时间分别为早中侏罗世、中晚侏罗世和晚白垩世―早第三纪早期。平昌1井发生两次油气充注,充注时间分别为中晚侏罗世和晚侏罗世―早第三纪。最后指出了运用包裹体确定成藏年代值得注意的一些问题。
以有效烃源岩理论和储层(裂缝)预测、改造型盆地模拟技术方法为指导,综合研究分析了柴窝堡凹陷达坂城次凹油气成藏条件,预测了油气资源潜力,指出了勘探方向。综合研究分析表明:达坂城次凹发育有2套主要烃源岩层即上二叠统芦草沟组和红雁池组并达到了好―中等烃源岩级别,具有一定的资源潜力;主要储集层亦为芦草沟组和红雁池组,总体为较好含气储层,是主要勘探目的层;存在构造、地层、岩性和复合型4大类油气藏类型和自源―侧向排烃、它源―垂向排烃2类油气成藏模式;最有利的勘探区带为柴杨断褶带北部和三个山冲断带。
层序格架控制了油气藏形成和储量的分布,不同体系域内储量分布差异明显,低位体系域储量占绝对优势。不同地质背景下地层形成过程不同,油气成藏、赋存方式的不同形成了不同的勘探模式。不同勘探阶段的勘探目标和方法不同。勘探预备阶段通过对盆地生油层系(主要是密集段)的分析,确定潜在资源量,解决盆地内有无油气的问题。勘探早期主要是确定远景勘探区,格架内的生储盖配置关系和运移路径的研究是重点。勘探中期的目标是油气藏,通过对构造的落实和储层展布的预测,发现油气藏、落实油气藏。进入滚动勘探扩边阶段,预测非主体部位的储层发育特征是发现新的油气藏的重要手段,在主体油气藏外围预测有利的储层发育带和较好的圈闭或在油藏内的差储层中或非储层段内预测有效储层,以增加储量。高分辨率层序格架对油气分布的控制基于其对储层展布和储层非均质性的控制。在中长期基准面的低部位,砂体物性好,连续性强,油气藏规模较大,易于发现,故在勘探中后期,多难于有新的储量发现,相反在中长期基准面的高部位的小规模隐蔽油气藏,在勘探后期是储量增长的重要领域。
为了全面评价温度、有效应力和含水饱和度的变化对砂岩渗透率的影响,实验测定了在不同条件下低渗透砂岩渗透率的变化规律。根据实验结果定性地分析了温度、有效应力和含水饱和度对低渗透砂岩渗透率的影响以及三者之间的相互作用关系。实验结果表明:在有效应力相对较小时温度对渗透率的影响较大,而随着有效应力的增大其作用逐渐减小;随着含水饱和度的增加,温度对渗透率的影响增大;渗透率与有效应力近似呈指数关系变化,但随着温度和含水饱和度的增加需要作校正处理;含水饱和度越高岩石渗透率越低,且随着有效应力的增加,渗透率下降幅度呈递增的趋势,而温度的增加使得含水饱和度越高的砂岩渗透率下降越严重。
英买力地区碳酸盐岩基质孔隙度低、渗透性差,很难提供良好的储集空间,但由于其后期长期或多次出露地表遭受淋滤剥蚀和近地表岩溶作用,使碳酸盐岩中裂缝、溶蚀孔和溶蚀洞发育,形成了良好的古风化壳储层且主要分布在潜山顶面以下的风化壳带内。研究表明:来自库车坳陷丰富的湖相烃源岩油气,经大范围分布的古生界与中生界之间的不整合面提供的运移通道和下第三系与白垩系之间或侏罗系、三叠系砂岩疏导层向南运移,到达英买力地区碳酸盐岩古风化壳储层后,受到上覆白垩系卡普沙良群泥岩的封盖而聚集成藏。
通过对鄂尔多斯盆地油房庄油田定31井区长1油层组进行沉积分层,并依据岩石物理特征参数,采用直接聚类分析的方法,将该区长1油层组划分为A、B、C、D四类流动单元并对其地质意义进行了分析。研究结果表明,A类流动单元渗流能力和储集能力强,采出程度高,剩余油饱和度低;B类流动单元渗流能力和储集能力较强,采出程度较高,为研究区主要的生产层系;C类流动单元渗流能力和储集能力一般,采出程度较低,剩余油饱和度相对较高;D类流动单元渗流能力和储集能力差,为非产层。
通过论述四川盆地天然气的地层分布、勘探区块分布、资源品质分布和煤层气资源分布特征,综合分析了四川盆地天然气资源状况并讨论了对其勘探状况,指出四川盆地是我国的天然气资源大区,但是,其勘探程度还相对较低,各个层系和各区块均还有相当大的勘探潜力,特别是在煤层气的勘探开发方面潜力更大。在四川经济快速发展的关键时期,天然气资源能否满足、支撑经济的高速增长,同时保证四川自然环境状况的不断改善十分重要,据此,提出了四川天然气工业可持续发展应考虑的问题。
阿克1气藏是在塔里木盆地西南坳陷喀什凹陷油气勘探中发现的工业性气藏,这是该区天然气勘探的重大突破。根据天然气组分的含量、甲烷和乙烷碳同位素值及稀有气体同位素数据,分析了阿克1气藏天然气的地球化学特征。阿克1气藏天然气为典型干气,甲烷占优势(占80%～91%),重烃含量极低(不超过0.3%),非烃含量高(一般为20%左右),甲烷和乙烷碳同位素重(分别为-25.2‰～-24.7‰和-21.9‰～-21.1‰),稀有气体同位素比值高(3He/4He值达8.34×10-7、40Ar/36Ar值为1438)。结合地质背景,应用碳同位素动力学模拟计算结果,探讨了阿克1气藏天然气的成熟度和气源,为天然气成因评价提供了新思路。认为阿克1气藏天然气是烃源岩过成熟演化阶段的产物,其RO范围为2.0%～3.6%,属于混源气。
对采自吉辽地区5个发育臼齿碳酸盐岩的震旦系地层剖面的样品进行了荧光光谱分析,这些样品涵盖了研究区发育的9种岩性及4种沉积微相类型,较全面地反映了该区新元古代碳酸盐岩地层的地球化学特征及其所蕴含的环境意义。在对样品的测试结果进行分析的基础上,系统论述了碳酸盐岩中各氧化物含量之间的相关关系,即:SiO2、Al2O3、P2O5与K2O、TFe2O3、TiO2呈明显的正相关而与CaO呈明显的负相关;Na2O与MgO弱正相关,与Sr、Ba呈不明显的正相关,与Ca呈负相关;Sr、Ba与Al2O3、P2O5、K2O、TiO2呈正相关关系,Ba与FeO呈正相关;MnO仅与FeO有正相关关系。分析了各元素与沉积环境的关系,特别解释了由潮间带到深缓坡,陆源组分(如K2O)的含量增高、Ca/Mg值降低和Sr含量(Sr/Ca)增加等异常现象,反映了研究区碳酸盐岩特殊的地化特征。
20世纪80年代中期以来,为了配合塔里木盆地的油气勘探,在塔里木盆地北部地区进行了大规模的地表油气化探普查和井中化探勘探工作。近20年油气化探的成果表明:在已知油气藏(田)上方有较好的化探异常显示,异常模式以环状或半环状晕为主;化探技术在未知区油气远景的预测评价、油气化探异常的圈定和评价等方面效果良好,许多化探异常经钻探后证实具有工业油气流;井中化探技术在现场随钻预测和发现井中的油气显示层方面亦取得了良好的效果。
通过高密度采样,将土壤游离烃直接检测技术和土壤吸附烃热释偏提取技术相结合的地表化探新方法、新技术应用于大宛齐浅层油气田的滚动开发中,并运用现代石油地质理论――成油体系分析,再结合地震构造资料,对该油田进行了综合油气预测,结果使钻井成功率大幅度提高,油田产量迅速上升,说明了地表化探技术在浅层油气田勘探方面有良好的应用前景。
三维荧光图谱具有"指纹图"的特征。通过对井中岩屑样品及近地表土壤样品的三维荧光分析,不仅可以指示油气的运移、聚集,而且可以有效地指示油气层的存在及其油气属性,是对于已钻井油气层重新认识(老井油气复查)的有效方法,同时可据其推断下覆圈闭的含油气性质,是地面化探指示油气属性的有效指标。
将古生物中的孢粉热变指数、沉积有机质类型和井中油气化探技术中的酸解烃甲烷/重烃值,通过两种不同学科、不同研究方法有机地结合起来,共同对松辽盆地南部DB-6井的晚白垩世烃源岩类型进行油气评价。据孢粉热变指数和有机质类型的分析研究认为:明水组、四方台组、嫩江组二段和青山口组成熟好,有机质类型也好,有利于生油;嫩江组四―五段成熟好,但有机质类型较差,较利于生气;姚家组成熟度高,有机质类型也差,较利于生气。据井中油气化探资料,应用酸解烃的甲烷/重烃值,对烃源岩类型和生烃性质判别,其结论与孢粉颜色指数和有机质类型所得结论大致相同,嫩江组二段及青山口组为较好的烃源岩。
简要介绍了国内油气化探分析检测技术现状,内容主要涉及有机指标检测技术、无机指标检测技术和微生物指标检测技术。分析了目前油气化探分析检测技术中存在的主要问题,指出样品预处理技术的完善和创新、痕量油气信息提取技术和微生物指标检测技术的研究是今后的主攻方向。
介绍了地表微生物油气勘探技术的基本原理、常用指标和异常模式。总结了地表微生物油气勘探技术数十年来的发展概况与应用现状。通过具体实例分析了微生物油气勘探技术在未开采区和成熟探区油气勘探中的应用价值:在未开采区,可以筛选出有利的含油气区,特别是与地震勘探结合,可对地震探明构造的含油气远景进行评价,是判断地震探明构造是否存在烃类充注的可靠工具;在成熟探区,通过微生物储层评价可绘制地下含油气储层最可能的分布模式,识别老产区中的漏失产层以及老油井的扩边范围,是老区复查的重要勘探手段。
井中油气地球化学勘探(井中油气化探)是以预测和评价井中油气储层为目的的一种新方法。微量烃分析是用吸附丝对岩样散发出的烃类进行直接吸附并分析各组份含量的一种方法。根据烃类的组成特点并结合物上气、酸解烃和荧光分析等方法,可发现油气层和判别油气构成特征。
在我国已发现的低渗透气藏中, 类储层占有相当大的比例。苏里格气藏作为一个拥有5000多亿m3储量的特大型气藏, 类储层的储量在总储量中占到40%以上,这部分储量在气田开发中能否动用,动用的程度有多大,对气井产能的贡献有多少,是气田开发中急待解决的问题,而且对气田的产能规划和投资决策影响巨大。利用苏里格气田某气井实际资料,建立了单井地质模型,采用数值模拟技术,对低渗透气藏 类储层的动用能力及影响因素进行了全面的模拟研究,详细分析了不同开采阶段 类储层的动用能力及对产能的贡献。研究表明:低渗气藏 类储层的动用能力与其自身渗透率和含气饱和度以及储层应力敏感性、井附近渗透率、气井初期配产、是否间隙开井等多种因素有关。提出了提高储层储量动用程度的有效措施和相应的开发策略。
山东省惠民县境内的阳5潜山气藏是构造裂缝、溶蚀孔洞较为发育和具有底水的CO2气藏。利用三次测试资料,分析了该气藏的试井特征,其是:1通过流动压力、流动温度梯度曲线与室内观察结果发现,流动纯CO2气柱与静止CO2气柱的相态特征存在着明显的差异,在高于CO2临界温度的情况下,井筒内就可能出现气、液两相形成的高密度流体(液态水、气态CO2及其水合物),在265.80m左右达到临界条件,可能开始有液态CO2生成,受其影响,井筒损失比较严重;2气井产能较低,气藏稳产条件较差;3两层合采显著降低了气井产能。最后从多方面论证了气井合理初期产能并提出了提高产能的主要措施:对地层采用酸化解堵措施以减小污染,采用小油管增加井筒内流速以提高气流的携液能力。
近年来,近海多波多分量(一般称为四分量)地震技术发展很快,相继取得了较成功的应用和令人满意的勘探效果。成功的一个主要原因是采集技术(OBC技术)已经基本成熟,能够在近海得到质量较高的地震数据。海上多波多分量地震采集就是在海底应用三分量速度检波器测量速度场的X分量、Y分量和Z分量,并用水听器测量应力场。海上多波多分量地震采集系统主要包括记录子系统、震源子系统、电缆子系统、声学子系统、综合导航子系统和质控子系统。多波采集作业方式以双船(震源船和记录船)、双边放炮作业为主,双船的控制主要由数据连接系统实现。
莺歌海盆地中央坳陷泥底辟带是一个热流体非常活跃的地区。根据泥底辟热流体上侵活动控制天然气运聚成藏的地质规律,目前已在泥底辟带浅层天然气勘探中取得了很大的成功,迄今为止在盆地所获的天然气地质储量主要源于浅层勘探领域。昌南区是泥底辟带中南部热流体上侵活动最为强烈的地区之一,其在地震剖面上的反映颇具代表性。应用地球物理方法,对该区"泥底辟热流体地震模糊带\"的剖面和平面特征进行了深入研究,揭示和总结出昌南区泥底辟热流体活动的地球物理特征及独特成因。
在介绍中国南方山地地震地质条件的基础上,分析了开展地震资料采集工作中的难点,提出了干扰波调查、地震波激发和灵活多变的观测系统等采集技术。采用上述数据采集技术取得了较好的地震勘探效果。
辽河油田锦612复杂断块油藏下第三系沙河街组三段浊积砂砾岩储层厚度变化大,分布不稳定,纵、横向非均质性都很强。在油田开发阶段,地质工作者的任务是对油藏及其参数做出预测,落实储层横向变化特征,搞清油藏的非均质性特征,降低开发井部署风险。常规地面地震方法难以精确地用于落实井旁精细构造和预测岩性、储层横向变化。介绍了VSP(垂直地震剖面法)技术的基本原理、零偏和非零偏两个方面的数据采集与处理。以锦612-22-36和锦612-8-20两口井为例阐述了VSP资料的应用情况及效果。VSP技术大大提高了三维地震资料的分辨率,在地震剖面与地质层位之间架起了一座桥梁,准确地落实了锦612断块北部、西部断层的位置,搞清了储层在北部、西北部方向上的分布特征,为锦612断块油田扩边挖潜提供了重要的依据。
AVO作为一种成熟的地震资料分析解释技术,已广泛应用于油气资源勘探并取得了良好的效果。天然气水合物作为一种新的能源载体,同样可以运用AVO技术进行探测研究,并已经在BSR的AVO模拟及含气体水合物沉积物的内部结构研究等方面取得了一定的成果。但是,由于水合物与油气的性质不同,在具体应用过程中,仍存在许多需要注意的问题。综述了AVO技术在水合物研究中的应用及应该注意的一些问题。
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