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我国碳酸盐岩普遍有机质丰度低且以高过成熟为主,对其气源岩的评价不仅不适宜直接采用国内已有泥质气源岩的评价方法,也不能照搬国外较低成熟度碳酸盐岩气源岩的评价方法,然而,对气源岩的评价事关我国对天然气的勘探方向和投资力度,因而具有极其重要的现实意义。 由于所生成的气态烃只有从源岩中以游离相运移出来之后才能对气藏的形成做出贡献,因此对气源岩的排气能力的评价显得犹为关键。本文根据物质平衡法原理将比较棘手的排气态烃问题,分解成相对较易考察的生气态烃问题和残留、耗散气态烃的问题,以排气量大小(排气量=生气量—吸附气量—油溶气量—水溶气量—扩散气量)为评价碳酸盐岩气源岩标准。 本文以塔里木盆地地质参数为例,计算了不同地质条件下气源岩的生气量、残留气态烃量、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.提出以物质平衡原理为理论基础,以排气态烃量的有无和大小来对碳酸盐岩气源岩进行定量计算分级评价的研究思路。 2.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气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。 3.基于排气强度的大小确定了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)气源岩有机质丰度分级评价标准。 4.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.考察了碳酸盐岩有机质成油、成气及油裂解成气动力学行为,并根据实验结果对动力学模型进行了标定,使得定量、动态的计算碳酸盐岩烃源岩的生气量成为可能。 6.根据计算结果对碳酸盐岩气源岩有机质丰度下限的影响因素进行探讨。