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《中国石油大学》 2011年
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渤海湾盆地生物气成藏过程中散失作用研究

高阳  
【摘要】:散失控制了生物气分布和富集,但生物气成藏过程中散失作用是目前研究的空白。渤海湾盆地发现多种成因生物气,这些生物气的充注和散失过程复杂,明确不同成因类型生物气成藏过程中的散失方式,量化生物气散失行为是亟待解决的科学和实际问题。 以天然气地质学和油气地球化学理论为指导,分析了生物气地球化学特征,并划分了生物气成因类型,并分析了不同成因类型生物气的成藏特征。研究认为,渤海湾盆地生物气主要有原生生物气、后生生物气和原油降解气。富有机质的未熟烃源岩是原生生物气成藏的物质基础,散失作用控制其富集程度。后生生物气形成的必要条件是烃源岩重新回到微生物作用带以及地表水侵入。沿断层下渗地表水与原油的相互作用控制了原油生物降解气生成,还认为断层活动与封闭性控制了后生生物气和原油降解气的散失。 以成藏动力学和天然气运移理论为指导,分析了阳信沙一段原生生物气藏、单家寺新近系原油降解气藏和柳泉沙三段后生生物气藏的散失过程,建立了不同成因类型生物气的散失地质模型和相应的数学模型。研究发现,原生生物气主要散失方式包括沿盖层渗漏、沿输导层渗漏和垂向扩散,其中沿盖层渗漏对气藏破坏作用巨大,其散失速率可达10~(-3)~10~(-1)m~3/s,能使一个工业规模气藏在短时间内渗漏殆尽。侧向渗漏是原生生物气成藏过程中最重要的散失方式,其散失速率约为10~(-4)~10~(-3)m3/s,控制了原生生物气藏的成藏效率。垂向扩散对生物气藏破坏作用较小,扩散速率仅10~(-7)~10~(-6)m~3/s,仅能改变生物气在纵向分布。沿断层散失是原油降解气和后生生物气散失的主要方式,断层活动时生物气沿断层伴生裂隙以压管流方式高速散失。对单家寺原油降解气在断层活动时沿伴生裂隙的散失进行评价,其散失速率高达0.1~1.5m~3/s,生物气不能成藏。断层停止活动后,生物气沿着断层破碎带的派生裂缝以达西流方式低速散失,较断层活动时大大降低,散失速率约10~(-6)~10~(-5)m~3/Ma,且随埋深增加,派生裂缝在压实和胶结作用下逐渐愈合,散失速率也逐渐降低,这有利于原油降解气和后生生物气在晚期成藏。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P618.13

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