超压泥岩盖层封闭水溶相天然气能力的评价方法.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 32卷 第 2期 2008年 4月 JoURNAL oFDAQING PETROIEUM INSTITUTE Vo1．32 No．2 Apr． 2008 超压泥岩盖层封闭水溶相天然气能力的评价方法 陈晓华 ，荆淑 田 ，赵宝林。 (1．大庆石油学院 地球科学学 院，黑龙江 大庆 163318； 2．大庆油 田有 限责任公司 第二采油厂 ，黑龙江 大庆 16341I； 3．大庆油田有 限责任公司 井下作业分公司，黑龙江 大庆 163112) 摘 要 ：在分析泥岩超压形成机制及条件 的基础上 ，研究其水溶相天然气的封 闭机理，得到超压泥岩盖层主要依靠 下致密层的吸附阻力封 闭水溶相天然气 ，超压不能对水溶相天然气直接封闭，但超压值 可以反映超压泥岩 盖层最低的封 闭水溶相天然气能力．利用超压值及空间分布 ，可 以定量 评价超压 泥岩盖层对 水溶相天然气最低 的封 闭能力及 空间分 布．将此评价方法应用于大庆长垣以东地区青山口组超压泥岩盖层对水溶相天然气的最低封 闭能力的评价 ，得到该区青 山口组泥岩盖层对水溶相天然气具有好 的最低封闭能力 ，有利于该区扶余和杨大城子油层水溶相天然气聚集与保存 ，这 是扶余和杨大城子油层能找到大量天然气 的一个重要原因． 关 键 词 ：超压 ；泥岩盖层 ；水 溶相天然气 ；吸附能力 ；下致密层 ；青山口组 中图分类号 ：TEl22．1 文献标识码 ：A 文章编号：1000—1891(2008)02—0103—04 0 引言 天然气在地层水 中的溶解能力 比油在地层水中的溶解能力高 ，因此水溶相已成为天然气在地下存在 及运移的主要相态之一l1]．水溶相天然气与游离相天然气是 以渗滤方式通过泥岩盖层连通孔隙发生运 移散失的，由于泥岩盖层对水溶相天然气不存在毛细管力 ，所以泥岩盖层不能以毛细管封闭机理封闭水溶 相天然气_3“]，只能通过吸附孔隙水对水溶相天然气进行封闭．泥岩盖层中存在超压可使其对游离相天然 气 的毛细管封闭能力增强[5．63．然而 ，超压对泥岩盖层封闭水溶相天然气起何种作用 ，封闭能力如何评价 ， 至今观点不一 ，这不利于盖层研究的深入．因此 ，探讨超压泥岩盖层封闭水溶相天然气能力评价方法 ，对 于全面评价泥岩盖层封闭油气能力和丰富、完善盖层封闭油气理论具有重要意义． 1 封 闭机理 水溶相天然气是以溶解形式存在于孔隙水中，其表现形式是水相，泥岩盖层对水溶相天然气封 闭，实 际是对孔隙水的封闭．由于孔隙水与岩石颗粒之间无界面张力作用 ，所以不存在毛细管封闭作用 ，即泥岩 盖层对水溶相天然气无毛细管封闭作用 ，而只能凭借 自身对孔隙水的吸附作用 ，阻止或滞留水溶相天然气 的运移和散失．由低速渗流原理 ]可知，如果孔隙水能量 F动不大于泥岩盖层吸附阻力 F吸时 ，孔隙水不 能通过泥岩盖层发生渗滤运移 ，即泥岩盖层对水溶相天然气形成封闭作用．相反 ，如果 F动F吸，孔 隙水 将通过泥岩盖层发生渗滤运移，即泥岩盖层不能对水溶相天然气形成封闭作用．由此看 出，泥岩盖层对水 溶相天然气封闭能力的强弱取决于 F吸．F动主要取决于其压实成岩的程度，随着泥岩盖层压实程度 的增 高 ，其内自由水和结合水逐渐排出，对孔隙水 的吸附力逐渐增强 ¨2j． 过去研究口认为是超压直接阻止孔隙水通过泥岩盖层运移，即对水溶相天然气形成封闭作用．然而， 研究超压形成机制 ，发现这一认识存在问题．因为超压泥岩盖层 内部是一个封闭体 ，内部高压流体与下伏 储集层中正常压实孔隙水被其下致密层所分割 ，二者处于不同的压力系统内，即超压泥岩盖层内的高压孔 收稿 日期：2007—04—18；审稿人：付 广 ；编辑 ：陆雅玲 基金项 目：国家”973”重大基础研究项 目(2001CB209104) 作者简介 ：陈晓华(1963一)，女 ，博士生 ，高级工程师 ，主要从事油气 田开发开采管理方面的研究 维普资讯