论文部分内容阅读
随着世界范围内异常低压油气藏的不断发现,异常低压的成因机制、低压系统的动态演化过程及与油气成藏的关系,受到了石油地质学家和油田工程专家的重视。深入分析和定量评价油气藏异常低压,有助于低压油气藏的形成和分布规律的研究,丰富现代油气成藏理论,为低压油气藏的勘探开发提供科学依据。近年来,鄂尔多斯盆地东南部上古生界页岩气勘探取得了较大的突破,在多个层段钻获工业气流,发现了多个异常低压页岩气藏,这些气藏内异常低压的成因一直存在争议,其形成过程对页岩气富集的影响不明。本论文以鄂尔多斯盆地东南部山西组山1段页岩气为例,针对异常低压形成过程及其与页岩气富集的关系等问题,首先通过确定水势面划分现今异常压力体系,然后利用加载与卸载曲线图解、PetroMod盆地模拟、构造抬升降压模型、覆压孔隙度测量、三轴应力测试以及高压等温吸附实验分析等手段,量化异常低压的形成过程,并分析其对页岩气富集的影响。取得了如下成果和认识:(1)水势面起算的真实异常压力显示:山1段地层以异常低压为主,局部存在常压或小幅超压。(2)构造抬升和孔隙回弹是山1段异常低压形成的主要因素。(3)异常低压的形成过程主要经历了欠压实增压、生烃增压和抬升降压三个阶段,其中欠压实基本发生于三叠纪后期,增压量在早白垩世末达到最大(8-29.7MPa);生烃增压开始于三叠纪末期,在早白垩世末达到峰值(0-2MPa);晚白垩世开始发生构造抬升,流体超压逐渐降低至静水压力,欠压实增压及生烃增压消失;之后由于孔隙回弹,地层压力继续减小(3.23-18.9MPa),最终形成现今的异常低压。(4)异常低压形成过程中,页岩气脱附量微弱增大,降压量越大,脱附量越大;压力的降低对页岩气溶解度的影响较大,异常低压形成过程中,山1段页岩气在水中的溶解度降低2.51-5.2。(5)早白垩世末,最大埋深生烃期,纵向上过剩压力与输导介质存在四类匹配关系:泥-泥叠置高过剩压差页岩气部分泄露型、泥-砂叠置高过剩压差页岩气完全泄露型、泥-砂叠置低过剩压差页岩气部分滞留型和泥-砂叠置负过剩压差页岩气完全滞留型,其中后两种类型有利于在山1段页岩层形成烃类滞留区,主要分布在研究区的中部和东部。受地层纵向过剩压力差与平面气势和输导介质(裂缝与粉砂岩夹层)的联合控制,页岩气的侧向运移聚集量大于纵向逸散量,山1段页岩气在研究区西北部形成动态聚集区。(6)晚白垩世及之后的构造抬升降压对页岩气富集的影响包括:使山1段泥页岩内水平层理缝发育,促进页岩气发生侧向运移;北缘中部低气势区变为相对高气势区,页岩气发生运移,含气量减小,东南部气势降低速度较快,形成低气势区,页岩气向东南部发生侧向运移;纵向上石盒子组的异常压力较低,对页岩气的源内滞留不利。