第三章 盖层对各种天然气封闭能力的评价.doc

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1、第三章盖层对各种天然气封闭能力的评价3.1对游离相天然气封闭评价3.1.1评价方法1．评价参数及公式据前面研究，排替压力为泥质岩盖层毛细管封闭天然气能力（因为储集层的排替压力远小于泥质岩盖层的排替压力，可忽略不计）的重要评价参数，排替压力越大，泥质岩盖层的毛细管封闭能力越强；反之越弱。然而，由于受泥质岩盖层岩石本身非均质性、后期构造运动的改造以及气藏中存在的剩余压力等因素的影响，泥质岩盖层对游离相天然气的毛细管封闭性并非是绝对的，即依靠排替压力绝对封闭天然气的泥质岩盖层是不存在的，只要有压力差存在，天然气或多或少地要通过泥质岩盖层中的某些大孔隙发生渗滤散失。根据达西定律，天

2、然气在压力差(P1—P2)的作用下，在t时间内通过面积为S的泥质岩盖层的渗滤量为：Q=(3-1)式中：Q—天然气通过泥质岩盖层的渗滤损失量,K-泥质岩盖层的渗透率，P1-驱使天然气进行渗滤的压力，PaP2-天然气渗滤时受到的阻力，Pa;µ-天然气流动粘度，pa˙st-天然气发生渗滤作用的时间，S.由式3-1可以看出，天然气通过泥质岩盖层的渗滤速度为：V=(3-2)为了研究问题的方便，假定对一个盆地或凹陷所有的盖层，施加一个同样大小的压力F，(相当于P1)，这样天然气通过其渗滤运移，V=(3-3)(1)泥质岩盖层渗透率K根据天然气穿过泥质岩的渗透率，采用串联法来描述天然气通过

3、泥质岩盖层的渗透率。K=(3-4)式中：k-泥质岩盖层综合渗透率，m3;Rs-砂岩占泥岩盖层厚度的百分比值，小数Rm-泥岩占泥岩盖层厚度的百分比值，小数；Km,Ks-泥岩、砂岩夹层渗透率，；松辽盆地砂岩、泥岩的渗透率经验公式：(3-5)(3-6)式中：Km,Ks-泥岩、砂岩夹层渗透率，；砂岩孔隙度，小数；Z–泥岩埋深，m松辽盆地砂岩、泥岩孔隙度与埋深之间的关系为：(3-7)(3-8)(2)驱使天然气发生渗滤作用的外力(F)对滨北地区青一段，嫩一、二段泥岩盖层进行评价时，F可取盆地最大埋深(4000m)处的泥岩排替压力值。(3-9)(3-10)(3)天然气渗滤时所遇到的阻力(

4、f)天然气在通过泥质岩盖层发生渗滤时，除要受到泥岩层排替压力，还受到砂岩的阻力。根据串联原理：(3-11)式中：-泥岩排替压力，Mpa;Z,-泥岩埋深砂泥岩排替压力之间的关系为：=(3-12)式中：、分别为泥岩、砂岩孔喉半径，m;、分别为泥岩、砂岩孔隙度，%;、分别为泥岩、砂岩渗透率，；(4)天然气粘度()由孙荣书(1989)的资料整理要以得到天然气粘度随温度和压力的变化关系为：(3-13)式中：-天然气粘度，;P-压力，0.1Mpa;T-温度，℃.(5)泥质岩盖层厚度(H)可由钻井求得2．评价等级标准表3-1游离相天然气速度评价参数等级等级好较好中等差速度<1010~50

5、50~100>1003.1.2评价结果分析根据滨北地区K1qn各个井位泥岩厚度，由达西定律计算各个井位游离相态天然气在通过泥质岩盖层的速度，作出渗滤速度等值线分布图。如图3-1，图3-2所示。由图3-1可以看出，速度高值区主要分布于嫩江阶地、依安凹陷、最高点在讷6井可达1000，其次为讷10井，由北向南速度逐渐减小，说明封盖逐渐变化。低值区主要分布在三兴背斜带，克山依龙背斜带，富参1-兴1-乌1封闭最好。黑鱼泡凹陷和明水阶地也为速度低值区。典型井位有霍1-李3-鱼13-喇2井。由图3-2可以分析，速度低值区主要分布于三兴背斜带，克山依龙背斜带，乾元构造带。速度向西部斜坡和海

6、伦隆起带逐渐增大。齐1-海参1-霍1-李3-鱼13-喇2井为封闭较好井位。根据计算的渗滤速度，把它们分为四个评价等级，如表3-1。把速度<10对应的地区封闭为好,对于速度在10~50的地区封闭为较好；对于速度在50~100之间的封闭为中等；对于速度在>100封闭为差，然后根据做出速度等值线图，按照表3-1进行盖层封闭能力的评价可得到综合评价图。如图3-3，图3-4分别为滨北地区青山口组和嫩江组一、二段泥质岩盖层对游离相态天然气封闭综合评价图。由图3-3可以看出，全区封闭差的区域占一半以上，分布区域有依安凹陷，乌裕尔凹陷、绥化凹陷。包括讷6-讷10-河1-北参1-拜4-莲1等

7、封闭差井点，西部斜坡区，乌裕尔凹陷、黑鱼泡凹陷、明水阶地为封闭中等区域，达深1井为封闭较好。由图3-4可以看出，全区封闭好的区域主要分布中央凹陷区，即克山-依安-拜泉-明水-林甸-齐齐哈尔-大庆一带。封闭好的井位有通1-宝1-兴1-依1-齐1-林1-双2-双3-鱼13-鱼1井。绥化凹陷、庆安隆起带-呼兰隆起带，西部斜坡区为封闭好的区域。图3-1滨北地区游离相态天然气通过K1qn泥质岩盖层渗透速度分布图图3-2滨北地区游离相天然气通过K1n1+2泥质岩盖层渗透速度分布图图3-3滨北地区K1qn泥质岩盖层对游离相态天