深盆气藏形成机理实验模拟.pdfVIP

第 16卷 第 3期 天 然 气 地 球 科 学 VO1．16NO．3 2005年 6月 NATURA1 GAS GEOSC1ENCE Jun． 2005 天然气地质学 深盆气藏形成机理实验模拟 米敬奎 ，张水 昌 ，李新虎。 (1．中国石油勘探 开发研究院，北京 100083； 2．湖南科技大学土木工程学院，湖南 湘潭 411201； 3．西安科技大学地质与环境工程学院，陕西 西安 710054) 摘 要 ：深盆气是一种特殊的天然气藏类型 ，它最主要的特征就是气水倒置 。通过模拟实验得 出：实 验室 内完全可 以模拟深盆气藏气水倒置的形成过程 ，且砂子粒度愈细 ，气体从砂柱 中驱排 出的水愈 多。根据实验结果和 实例分析得 出深盆气藏形成必须具备 3个条件 ：①源岩离储层近 ，②储层致密 ， ⑧源岩生气能力强且在地质历史中有快速生气的过程 ；只有这 3个条件相互匹配时，才能相成深盆 气藏 。 关键词 ：深盆气；模拟 实验 ；必要条件 ；生气速率 中图分类号 ：TEl22 文献标识码 ：A 文章编号 ：1672—1926(2005 0 前言 总结 。 l 实验原理 “深盆气”的概念是 J．A．Master1979年提 出来 的 11，其主要特点有 以下几点 ：①天然气聚集在构造 图 1是本研究所设计 的模拟深盆气藏形成机理 的下倾部位、向斜构造凹陷或盆地的轴部；②储层致 的装置 。该装置 的基本原理是利用 电阻丝 ，通过一个 密 ，孔隙度 、渗透率低 ；⑧气水关系倒置 ，不含底水和 温控器对样 品仓 中的样品加热 。样品在加热升温的 边水 ；①含气层压力异常 。其 中气水倒置是深盆气藏 过程 中所产生 的气体通过与排气孔相连 的透 明塑料 最显著的特征 。由于深盆气藏一般储量大、成藏独 管进入装有砂子且其孔隙被水饱和的玻璃管 中。玻 特 ，而受到广泛重视 ，不少研究者通过各种实验来解 璃管长度 0．6m，内径 30mm；玻璃管的底部装有一 释深盆气藏独特 的形成过程 。Gies。(1984)通过模拟 些粒径大于 2mm 的砂粒 ，可 防止玻璃管 中的细小 实验解释 了深盆气藏中气层压力异常的现象 。张金 砂粒堵塞进气 口。本次实验 的水溶液为高锰酸钾溶 亮 等 j(2002)也 曾利用装满砂子的玻璃管，通过注 液 。以便更好地观察气驱水的整个过程 。样 品上面为 射器 向玻璃管 中注气简单地模拟 了气驱水 的现象 。 粗粒 的石英砂 ，石英砂上为石棉。上覆石棉的作用是 庞雄奇等 (2003)在实验室 内模拟 了形成水封气的 为了防止煤样在加热过程中所生成 的液态烃和沥青 孔径 门限 。 质堵塞排气孔 。 以上 只是模拟深盆气成藏过程 的某一个方面 ， 该套装置有几大特点 ：①能模拟源岩边生气边 并不能完全反映深盆气 的成藏过程和所需的边界条 向储层 中注气的地质过程 ，使生气过程和实际地质 件 。本研究利用一套更接近地质条件下源岩边生气 条件下的更加接近 ；②通过温控器能随意控制源岩 边排气地质过程 的实验装置 ，通过改变实验条件 ，来 的生气速率；③通过改变砂柱 中砂子的粒度可 以模 全面地反映深盆气藏的形成过程 以及储层物理性质 拟在不 同物性条件下 ，深盆气藏形成过程 中气驱水 和源岩生气速率 的变化对深盆气藏形成过程 的影 的现象 。本次选择 的源岩样品为