正文描述:《第二章 盖层对各种相态天然气封闭特征》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第二章盖层对各种相态天然气封闭特征2.1对游离相态天然气封闭特征2.1.1毛细管封闭(1)封闭机理通常情况下,地下岩石中的孔隙是被水所饱和的,游离相的油气要通过盖层岩石孔隙运移,就必须排替其中的孔隙水,此时要克服的力就是毛细管力。盖层之所以能够封闭住储集层中的油气,是因为盖层岩石与储集层岩石之间存在明显的物性差异。即盖层岩石较储集层岩石具有更小的孔喉半径,所以可由下式进行计算:Pc=2cos(2-1)Pc—盖层岩石与储集层岩石的排替压力差,Pa;r—盖层岩石中最大连通孔喉半径,m;r—储集层岩石中的最大连通孔喉半
2、径,m;—润湿角,度;—油气水界面张力,N/m;由式2-1可以看出,盖层与储集层岩石之间的排替压力差越大,盖层封闭能力越强,反之则越差。(2)封闭特征图2-1滨北地区青一段排替压力分布图2-2滨北地区嫩一段排替压力分布fig.2-1thedistributionofthedisplacementfig.2-2thedistributionofthedisplacementpressureofqn1caprockinbinbeiregionpressureofn1caprockinbinbeiregion根据泥岩实
3、测排替压力与埋深之间的关系,利用埋深对滨北地区青山口组和嫩一、二段泥岩排替压力进行了计算结果如图2-1,2-2所示。由图2-1中可以看出,滨北地区青一段排替压力为0.2~2.6Mpa,高值区主要分布在黑鱼泡凹陷中心处,排替压力大于2.6Mpa。由此向东,向北,向西排替压力值逐渐降低,在北部和东部地区排替压力达到最小,小于0.2Mpa。由图2-2可以看出,滨北地区嫩一段泥岩盖层排替压力为0.15~0.95MPa,高值区主要分布于黑鱼泡凹陷中心处,排替压力大于0.95MPa,由此四周排替压力值逐渐降低,在工区北部和东
4、部地区排替压力达到最小,小于0.25MPa,全区排替压力都小于1。2.1.2异常孔隙流体压力(1)封闭机理当泥质岩厚度较大,沉积速率较快时,在上覆沉积载荷的作用下,使其四周与渗透性储集层相邻的部分泥岩首先被迅速压实排出孔隙水,使其孔隙度和渗透率降低,形成致密层(如图2-3)。该致密层会阻滞厚层泥质岩内部大量孔隙流体(水,油气)的及时排出。由于大量孔隙流体的滞留,延缓泥质岩内部成岩作用的进行,造成其具有与埋深不相适应的孔隙流体压力。这种压力可形成对油气的封闭。图2-3欠压实泥质岩盖层内部结构示意图Fig.2-3th
5、esketchmaptointernalstructureofuncompacted异常孔隙流体压力可由两种机制增压形成,即水热增压和流体增加承压。由于欠压实泥岩盖层四周致密层的形成,使其内部形成了一个封闭体,如图2-3造成其内高压孔隙流体与四周正常压实孔隙水分隔于不同的压力系统内。随着封闭体的进一步埋深,上覆沉积物的增加,虽然其体积不变或变化很小,但其内部流体的温度却要随区域地温场的增高而不断升高。因此,这一过程可以近似地看作是一个“等容增温”过程。在这一过程中必然导致欠压实泥质岩内部流体发生膨胀,体积增大,压
6、力升高。而流体增加承压是在欠压实泥质岩盖层内部可形成一个封闭体后,这个封闭体内的孔隙流体随着埋深是不断增加的。所有增加流体的来源主要有两个:一个是由于粘土矿物蒙脱石向伊利石转化(约在2700~3700m)造成的,这种转化可使粘土颗粒中最后几层束缚水解吸,并搬运至粒间成为自由水,使封闭体内的流体增加。另一个是由于油气的生成造成的,随着欠压实泥质岩盖层的埋深增加。地温升高,其内的有机质在高温的作用下向油气转化,油气大量生成,也可以使封闭体内的流体增多。粘土矿物脱出的大量结合水和生成的大量油气由于受四周致密层的阻止,不
7、能及时排出泥质岩盖层,封闭体内的流体量逐渐增加,这些流体除了随地温升高膨胀而使欠压实泥岩盖层内部增压外,还会因其自身的加入,使孔隙内流体量增大,承受上覆更多的沉积载荷的重量而使其内欠压实泥岩盖层内部进一步增压。(1)封闭特征 图2-4滨北地区青山口组异常孔隙流体压力分布图图2-5滨北地区嫩一、二段异常孔隙流体压力分布图利用各探井声波时差数据对滨北地区青山口组和嫩一、二段泥岩盖层异常孔隙流体压力进行了计算,结果如图2-4和图2-5所示。由图2-4可以看出,滨北地区青山口组泥岩盖层的异常孔隙流体压力主要分布于通1―克
8、山-拜泉一线以南,高值区主要分布于黑鱼泡凹陷中心处,异常孔隙流体压力大于22Mpa,由表2-2判断可知,由此压力向四周逐渐降低,到乌裕尔凹陷压力降为4。其它地区压力<1。由图2-5可以看出,滨北地区嫩一、二段泥质岩盖层的异常孔隙流体压力分布范围比青山口组大。主要分布于通1-井区-北安-拜泉一线以南。高值区主要分布于黑鱼泡凹陷中心处,异常孔隙流体压力大于18Mpa。黑鱼泡凹
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