濟(jì)陽(yáng)坳陷巖性油氣藏成藏機(jī)理與物理模擬研究.pdf

1、巖性油氣藏不僅是高勘探成熟區(qū)的主要勘探對(duì)象，也是新探區(qū)內(nèi)極具潛力的勘探目標(biāo)。近幾年來(lái)隨著濟(jì)陽(yáng)坳陷勘探實(shí)踐的不斷深入，新發(fā)現(xiàn)的油氣藏中巖性油氣藏在儲(chǔ)量和產(chǎn)量上占據(jù)著重要地位，已成為濟(jì)陽(yáng)坳陷油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要目標(biāo)。由于巖性油氣藏成藏機(jī)理和分布規(guī)律復(fù)雜，勘探難度大、技術(shù)要求高，這類油氣藏的勘探理論研究和勘探技術(shù)，一直是國(guó)內(nèi)外石油地質(zhì)學(xué)家研究和探索的重要內(nèi)容。因此，根據(jù)典型巖性油氣藏剖面解析，系統(tǒng)分析巖性油氣藏的成藏條件和主控因素，針對(duì)性地建立

2、巖性圈閉模型，有效地進(jìn)行巖性油氣藏成藏過(guò)程和成藏機(jī)理物理模擬，直觀的分析巖性油氣藏成藏機(jī)理，有助于陸相斷陷盆地巖性油氣藏的勘探。 論文以濟(jì)陽(yáng)坳陷巖性油氣藏勘探實(shí)際研究為主線，以探討巖性油氣藏的主要控制因素和成藏物理模擬實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn)，針對(duì)性的建立巖性油氣藏物理模型，進(jìn)行巖性油氣藏成藏過(guò)程和成藏機(jī)理研究，探討和總結(jié)巖性油氣藏油氣聚集成藏機(jī)理和分布規(guī)律，結(jié)合濟(jì)陽(yáng)坳陷具體構(gòu)造特征建立巖性油氣藏地質(zhì)模式。 通過(guò)濟(jì)陽(yáng)坳陷各凹陷巖性油氣

3、藏含油氣性特征研究和典型油氣藏的解析，系統(tǒng)分析了巖性油氣藏的主控因素，根據(jù)巖性油氣藏形成的成藏條件和自身特點(diǎn)綜合分析，認(rèn)為巖性油氣藏的形成與分布受多種主要地質(zhì)因素控制，分別是①構(gòu)造因素和沉積環(huán)境；②烴源巖條件；③輸導(dǎo)體系因素；④成藏動(dòng)力學(xué)條件；⑤儲(chǔ)層臨界物性因素；⑥砂體封閉因素等。巖性油氣藏的成藏特征和分布規(guī)律具有多元性，具體斷陷盆地中不同構(gòu)造單元、不同區(qū)帶、不同相帶和層系的巖性油氣藏形成只受到具體若干種有效的主要因素的控制。因此，濟(jì)陽(yáng)

4、坳陷巖性油氣藏成藏具有“多元控油一主元成藏”的地質(zhì)特征。 根據(jù)濟(jì)陽(yáng)坳陷巖性油氣藏成藏特征和主控因素分析，針對(duì)性的建立巖性圈閉模型，對(duì)巖性油氣藏油氣運(yùn)聚成藏過(guò)程進(jìn)行物理模擬，深入研究巖性油氣藏成藏機(jī)理。以砂巖透鏡體油氣運(yùn)聚成藏過(guò)程研究為主，建立4類8組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：①油氣在砂體中的運(yùn)移聚集過(guò)程是緩慢的，向上、向下及側(cè)向都有油的運(yùn)移，但以向上的運(yùn)移速度最快，其次是側(cè)向，向下運(yùn)移最慢；②在一定壓力條件下物性相同的巖性

5、砂體，圍巖粘土含油飽和度越大，砂體含油飽和度越高；③圍巖含油飽和度相同時(shí)注油壓力越大越有利于成藏；④砂體物性越好越有利于成藏，但在相同的注油量和注油壓力條件下，砂體距離油源越近越有利于成藏，物性不起決定作用；⑤烴源巖在下，砂巖透鏡體在上時(shí)，注油壓力和浮力均為油氣運(yùn)移的動(dòng)力，阻力為毛細(xì)管力，油在透鏡體中呈指進(jìn)方式運(yùn)移，運(yùn)移通道較小，運(yùn)移和聚集速率較高；⑥斷層(裂)斷穿砂體物理模擬中斷層(裂)是油氣運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)通道，只有成藏動(dòng)力大于成藏阻力時(shí)

6、，油達(dá)到供烴門限才進(jìn)入斷層運(yùn)移聚集，注油壓力大時(shí)油沿?cái)鄬酉仍谌﹂]上部聚集，注油壓力小時(shí)油則在圈閉底部聚集；⑦在幕式注油方式下斷層和微裂縫是油氣幕式排烴的主要通道，幕式充注時(shí)砂體含油飽和度高于連續(xù)充注時(shí)的砂體含油飽和度，斷層(裂)溝通砂巖體含油飽和度高于泥巖包裹砂巖體含油飽和度；⑧無(wú)論是幕式充注還是連續(xù)充注時(shí)，圍巖壓力和砂體壓力變化均有脈動(dòng)式(幕式)特點(diǎn)?？傊?，斷層和超壓共同控制巖性油氣藏的快速幕式成藏，巖性油氣藏成藏并不是單純的一個(gè)或兩

7、個(gè)動(dòng)力下促使油氣聚集的，它是在一個(gè)過(guò)程復(fù)雜、動(dòng)力類型多樣、復(fù)合動(dòng)力相互作用下完成油氣的運(yùn)聚成藏的。 通過(guò)巖性油氣藏成藏物理模擬研究，認(rèn)為巖性油氣藏成藏是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，由烴類流體的排出和和聚集兩部分組成，兩者共同控制巖性油氣藏的形成。綜合考慮油氣運(yùn)聚成藏的動(dòng)力與作用方式、輸導(dǎo)格架類型與流體流動(dòng)方式、成藏特征、運(yùn)聚過(guò)程和成藏機(jī)理，將濟(jì)陽(yáng)坳陷巖性油氣藏成藏動(dòng)力學(xué)成因機(jī)理可概括為“毛一壓雙控和應(yīng)一壓雙控、復(fù)式輸導(dǎo)、幕式置換”。構(gòu)造