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《大庆石油学院》 2004年
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碳酸盐岩烃源岩评价标准研究

薛海涛  
【摘要】: 我国碳酸盐岩沉积区分布面积广阔,碳酸盐岩烃源岩评价标准问题,事关油气勘探方向和投资力度,一直是石油地质、地球化学家所关心的焦点问题之一。我国碳酸盐岩烃源岩以高过成熟为主,这类烃源岩评价(尤其是气源岩评价)不仅不适宜直接采用国内已有泥质烃源岩的评价方法,也不能照搬国外较低成熟度碳酸盐岩烃源岩的评价方法。因此,本文从我国碳酸盐岩分布区的实际地质条件出发,建立了一套碳酸盐岩烃源岩评价方法,并提出了一套碳酸盐岩烃源岩有机质丰度评价标准。 传统的烃源岩评价主要以生烃评价为主,但由于所生成的油气只有从源岩中以游离相运移出来之后才能对油气藏的形成做出贡献。因此,对源岩排烃能力的评价比对其生烃能力的评价更具有指导油气勘探的实际意义。本文根据物质平衡法原理将比较棘手的排烃问题,分解成相对较易考察的生烃问题和残留、耗散烃的问题。 将油源岩、气源岩分别加以考虑。油源岩评价以排油量大小为标准(排油量=净油量-残留油量),气源岩以排气量大小为标准(排气量=生气量-吸附气量-油溶气量-水溶气量-扩散气量)。 对评价中遇到的有机质生烃(有机质成油、成气、油成气)、源岩残留烃(岩石残留液态烃、岩石吸附天然气、油溶气、水溶气)、天然气扩散等问题进行了较为系统的研究,并以塔里木盆地地质参数为例,计算了不同地质条件下烃源岩的生油气量、残留液态烃量、吸附气量、油溶气量、水溶气量、扩散气量,进而根据物质平衡法计算出排油量、排气量。建立了不同厚度、不同生烃潜力、不同顶面埋深条件下烃源岩的有机质丰度理论下限、工业下限及分级评价标准。 具体的主要研究内容及成果如下: 1.首次提出以物质平衡原理为理论基础,以排烃量的有无和大小来对碳酸盐岩烃源岩进行分级评价的研究思路。使对烃源岩评价标准的确定从依靠纯经验过渡到依据定量计算,同时将油源岩、气源岩分开来进行评价。 2.首次以塔里木盆地为例建立了碳酸盐岩气源岩理论下限和工业下限评价标准。分别计算了不同地质条件下单位面积碳酸盐岩的生气量及源岩和围岩各种形式的残留和耗散气量(吸附气量、油溶气量、水溶气量、扩散气量),进而根据物质平衡原理计算出源岩开始以游离相有效排气时所对应的有机碳含量,并将它作为该地质条件下气源岩的有机质丰度理论下限值。研究发现气源岩的丰度下限随源岩厚度的增加而减小;随成熟度的增加先减小后增加;随有机质类型(生烃潜力)的变好而减小;随上覆岩层剥蚀厚度的变化也有明显的改变。 3.首次基于排烃强度的大小确定了油源岩、气源岩分级评价标准,并计算了相应的有机质丰度界限值,绘制了塔里木盆地碳酸盐岩油源岩、气源岩有机质丰度分级评价图版。经过分析综合,归纳出我国碳酸盐岩沉积区(Ⅱ型有机质,成熟碳酸盐岩)油源岩、气源岩有机质丰度分级评价标准。油源岩各级别“非,潜效,差,中,好,很好”对应的TOC界限值为“0.25,0.4,0.55,0.8,1.5”;气源岩各级别对应的TOC界限值为“0.15,0.25,0.4,0.6,1.0”。 4.首次把实际扩散气量与最大扩散气量的概念区别开来,并分别进行计算。研究表明最大扩散气量可能是实际扩散气量的几倍甚至几十倍。以往用最大扩散气量来代替实际扩散气量的算法会过高的估计天然气的扩散损失量,给气源岩评价和气藏的资源评价带来较大的误差。 5.对油源岩的有机质丰度工业下限的研究表明,该值随油源岩厚度的增大而减小;随有机质生烃潜力的增大而减小。对于碳酸盐岩来说,生烃潜力小于200mg/g是不大可能成为油源岩的。 摘要 6.设计了一套测徽岩石吸附天然气量的实验装置。并用这套装置对灰岩、泥岩、I型干酪根、 If型干酪根等四种样品在不同温、压条件下对甲烷的吸附量进行了测定。从实验结果可以看出,泥 岩的吸附量大于灰岩,二「酪根的吸附量远大于泥岩和灰岩;而且吸附量随温度的升高而降低,随压 力的升高而增加。采川兰格缪尔模型来描述各样对甲烷的吸附,对模型进行标定,得到吸附模型。 7.应用自行设计的气体溶解度测定装置,做了气体在原油中的体积溶解度实验。研究发现,多 组分天然气、甲烷和NZ、CO:在原油中的溶解度随着压力的增加而增大,但天然气、甲烷和N:增加 的幅度越来越小,而co:增加的幅度越来越大。天然气、甲烷和CO:的溶解度随温度的升高而减小, N:的溶解度随温度的升高而增加。建立了气体在原油中的摩尔溶解度和气油比的理论方程。 8.在同时考察源岩中有机质因生、排烃而损失和无机质因成岩作用而失重的基础上,探讨了有 机碳恢复系数及生烃潜力损失率的可能变化范围。结果表明,有机质生烃潜力和有机质丰度的变化 主要取决于源岩的生、排烃效率,对性质偏差的有机质,有机质的实测丰度随演化程度的增高不降 反升:而对位于高成熟阶段的优质有机质,有机碳的恢复系数可达2以上:随有机质类型变好和成 熟度升高,生烃潜力损失率增高;一般情况下,有机质生烃潜力的恢复幅度比有机质丰度的恢复大 得多。 9.利用目前国内外业己报道的有机质成油和油裂解成气的化学动力学模型,计
【学位授予单位】:大庆石油学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P588.245

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 薛海涛;卢双舫;张学军;李政;申家年;;济阳坳陷下古生界碳酸盐岩烃源岩评价[J];地球化学;2006年06期
2 赵喆;钟宁宁;李艳霞;张平;;生烃化学动力学在川东北普光气田的应用[J];石油勘探与开发;2006年06期
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4 赵喆;钟宁宁;李艳霞;;天然气成藏过程的充注效率研究——以川东石炭系为例[J];天然气工业;2006年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 鲍典;塔里木盆地寒武—奥陶系有效烃源岩评价[D];成都理工大学;2008年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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9 付广,孟庆芬,徐琴;乌尔逊凹陷南二段油气成藏与分布主控因素及有利区预测[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年03期
10 付广;康德江;段海凤;;泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价方法及其应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高志勇;张水昌;李建军;张宝民;顾乔元;卢玉红;;塔里木盆地西部中上奥陶统萨尔干页岩与印干页岩的空间展布与沉积环境[A];第十一届全国古地理学及沉积学学术会议论文集[C];2010年
2 秦积舜;陈兴隆;;油藏条件下泡沫油的油气相渗规律研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
3 任晓娟;齐银;张宁生;张国辉;;低渗孔隙介质中低速非达西渗流特征研究进展[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
4 唐洪俊;何行范;;用压降试井确定气井产能方法的研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
5 杨权一;刘福平;杨长春;刘立峰;卓磊;;三维非均匀不稳定渗流方程的自适应网格粗化算法[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
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7 魏坤;胡平贵;石燕;;可控团聚状态的氧化钇超微粉末的制备[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
8 王孝权;韩利霞;;高压低渗油藏工程调整及效果评价[A];江汉油田难采储量开发技术研讨会论文集(二)[C];2007年
9 龙幼康;;中扬子海相烃源岩特征分析[A];中扬子及周缘油气成藏地质要素学术研讨会论文集[C];2007年
10 薛国锋;孙士艳;于秀玲;;物理法增产技术在低渗透油田应用[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李彬彬;冻土带可燃冰成因机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 刘哲;姬塬地区长1油藏控制因素研究[D];西北大学;2010年
3 宋立才;沾车地区沙四上亚段湖相碳酸盐岩测井二次解释研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 张广旭;南海北部陆缘碳酸盐台地地球物理特征研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
5 陈润;煤层气分馏机理[D];河南理工大学;2007年
6 曹婷婷;高演化海相烃源岩元素地球化学评价[D];中国地质大学;2011年
7 潘志刚;湖南省邵阳短桥矿区煤层气赋存条件研究[D];中南大学;2011年
8 薛成国;特低渗透储层大型物理模拟实验研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2011年
9 许淼;塔里木盆地寒武—奥陶系烃源岩生排烃评价[D];东北石油大学;2011年
10 赵娜;辽河盆地南部德惠断陷深层烃源岩评价[D];东北石油大学;2011年
【同被引文献】
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1 郭鸿俊 ,段吉业 ,安素兰;中国华北地台区寒武系与奥陶系的分界并简述有关三叶虫[J];长春地质学院学报;1982年03期
2 傅家谟,汪本善,史继扬,贾蓉芬,盛国英;有机质演化与沉积矿床成因(Ⅰ)——油气成因与评价[J];沉积学报;1983年03期
3 郝石生,黄志龙;天然气盖层实验研究及评价[J];沉积学报;1991年04期
4 杨建业,任德贻,邵龙义;沉积有机相在陆相层序地层格架中的分布特征——以吐哈盆地台北凹陷及准噶尔盆地南缘中侏罗世煤系为例[J];沉积学报;2000年04期
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6 卢双舫,刘晓艳,付晓泰,冯亚丽,王振平,薛海涛;未熟—低熟油生成机理的化学动力学研究及其初步应用[J];沉积学报;2001年01期
7 李术元,郭绍辉,沈润梅;沥青质催化降解特征及动力学研究[J];沉积学报;2001年01期
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9 田春志,卢双舫,李启明,付晓泰,薛海涛;塔里木盆地原油高压条件下裂解成气的化学动力学模型及其意义[J];沉积学报;2002年03期
10 何志平,康永尚,邵龙义,伊哲,齐雪峰;层序格架中用地球化学录井资料评价烃源岩的方法[J];沉积学报;2004年02期
【二级引证文献】
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1 薛海涛;王欢欢;卢双舫;钟宁宁;;碳酸盐岩油源岩有机质丰度分级评价标准[J];沉积学报;2007年05期
2 薛海涛;卢双舫;张学军;李政;申家年;;济阳坳陷下古生界碳酸盐岩烃源岩评价[J];地球化学;2006年06期
3 卢双舫;李占东;李吉君;刘绍军;黄振凯;申家年;薛海涛;;吐哈盆地低熟气评价的化学动力学方法及其应用[J];地球化学;2009年01期
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5 张志伟;姜泽军;邵明礼;薛海涛;;松辽盆地滨北地区烃源岩定性评价及生油门限确定[J];大庆石油学院学报;2010年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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2 李涛;海拉尔盆地乌尔逊凹陷油气资源评价[D];东北石油大学;2011年
3 鄢程鹏;哈拉哈塘凹陷海相油气地球化学研究[D];山东科技大学;2011年
4 鲍典;塔里木盆地寒武—奥陶系有效烃源岩评价[D];成都理工大学;2008年
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6 宋华颖;上扬子地台北缘重点剖面沉积相及其烃源岩特征研究[D];成都理工大学;2010年
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8 冯益潘;塔里木盆地阿克库勒凸起构造特征演化对油气的控制作用[D];成都理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅家谟,汪本善,史继扬,贾蓉芬,盛国英;有机质演化与沉积矿床成因(Ⅰ)——油气成因与评价[J];沉积学报;1983年03期
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7 付晓泰,卢双舫,王振平,曲佳燕;天然气组分的溶解特征及其意义[J];地球化学;1997年03期
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10 戴金星,夏新宇;长庆气田奥陶系风化壳气藏、气源研究[J];地学前缘;1999年S1期
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4 唐金良;黄中玉;徐亦鸣;;多波地震资料在碳酸盐岩气层识别中的应用[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
5 汤健健;林年添;刘建龙;王晓东;郝继杰;;频谱分解技术在塔中碳酸盐岩溶洞储层识别中的研究与应用[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
6 朱夏;;追悼季骅先生[A];丰功伟识 永垂千秋——纪念谢家荣诞辰110周年[C];2008年
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8 陈代钊;;埋藏-热液(岩溶)成岩作用与碳酸盐岩储层表征——典型实例介绍及对塔中碳酸盐岩储层演化的思考[A];塔里木及周边地区盆地(山)动力学与油气聚集学术研讨会论文摘要集[C];2004年
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10 肖丽;范晓敏;马宏宇;;GR-RD交会图法在碳酸盐岩储层流体识别中的应用研究[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
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2 卢熠 施长春;碳酸盐岩缝洞型油藏的“双重面孔”[N];中国石化报;2007年
3 本报记者 江其勤;川东北碳酸盐岩储层研究达国际先进水平[N];中国石化报;2008年
4 李学仁魏明;探寻塔河油田堵水良方[N];中国石化报;2008年
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7 记者 李东 苏华;塔里木成功破解碳酸盐岩“肠梗阻”[N];中国石油报;2011年
8 本报记者 张海霞通讯员 尚绪兰 伦增珉;整体达到国际领先水平[N];中国石化报;2008年
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6 王京;碳酸盐岩裂缝型油藏多元信息综合研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
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3 张红娟;烃源岩中金属元素、有机质、有机酸测定及分布规律研究[D];中国石油大学;2010年
4 李艳丽;贵州碳酸盐岩红色风化壳稀土富集与分异的机理研究[D];中国科学院研究生院(地球化学研究所);2004年
5 曹鉴华;塔河油田奥陶系复杂碳酸盐岩储层测井解释与评价方法研究[D];西南石油学院;2004年
6 彭红利;碳酸盐岩油气藏构造裂缝分布预测及定量参数场形成初步研究[D];西南石油学院;2005年
7 杨敏;塔中地区寒武—奥陶系碳酸盐岩地球化学特征与储层评价分析[D];中国地质大学(北京);2006年
8 高博禹;碳酸盐岩储层应力敏感性研究[D];成都理工大学;2002年
9 孙玮;济阳坳陷孤岛潜山油气地质条件研究[D];成都理工大学;2005年
10 袁海锋;济阳坳陷桩西埕岛过渡带下古生界古潜山储集层特征研究[D];成都理工大学;2005年
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