超压源岩天然气扩散特征及作用.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 29卷 第 4期 2005年 8月 JOURNALOFDAQING PETROIEUM INSTITUTE Vo1．29 No．4 超压源岩天然气扩散特征及作用 王保林 ，王洪宇 (大庆油 田有限责任公司 第二采油厂 ，黑龙江 大庆 163411) 摘 要 ：以古龙凹陷青山13组源岩为例 ．分析了超压源岩含气体积分数分布特征及天然气扩 散特征 ． 结果表明：超压 源岩较正常压实源岩具有异常高的含气体积分数 ；超压源岩生成的天然气既可 向上扩散 ，又可向下扩散 ，且向上扩散的 作用强于其向下扩散的作用 ；天然气 向上或向下的扩散量受控于异常含气体积分数极值点的位置；超压源岩较正常压实 源岩天然气向上扩散的作用强 ；超压源岩天然气的扩散可抑制其下扩散相天然气向上的运移 ，有利 扩散相天然气在 其下 聚集与保存． 关 键 词：超压源岩 ；天然气；扩散 ；含气 体积分数 中图分类号：TEl22、l 文献标识码：A 文章编号 ：l000一l891(2005)04—0015—02 0 引言 我国大部分含油气盆地的烃源岩厚度大，沉积速度快，在水热增压 、流体撑压等作用 j下 ，其内部欠压 实，具有异常高的孔隙流体压力．如松辽盆地青LU1：3组和嫩一、二段源岩 ，辽河盆地下第三 系沙河街组三 段源岩，黄拗陷下第三系沙河街组三段 、沙河街组一段 中部源岩 ，东濮拗陷下第三 系沙河街组三段源岩． 超压源岩不仅为油气藏气源 ，又是油气聚集成藏 的区域性封盖保护层．超压源岩对游离相油气运聚成藏 的作用机理及表现形式等已有较为深入的研究 ，但其对扩散相天然气运聚成藏 的作用还缺乏研究． 笔者分析了超压源岩含气体积分数分布及天然气扩散特征，以松辽盆地古龙凹陷青 山1：3组源岩为例，研究 了超压源岩在天然气扩散 中的作用． 1 超压源岩含气体积分数分布特征 由费克定律可知，对于确定的地层岩石，天然气扩散系数是个确定值，天然气 的扩散速率主要取决于 体积分数梯度．正常情况下，地层孔隙水 中的含气体积分数 主要受地层温度 、压力等条件的影响 ．由 于温度和压力随埋深逐渐增大 ，故地层孔隙水中的 向上递减 ，天然气在此体积分数梯度的作用下，应 向 地表发生扩散运移．然而，由于这种超压源岩的存在，其 内较高的孔隙流体压力使得其 内孔隙水的溶气能 力明显大于正常压实源岩孔隙水的溶气能力 一，形成较正常压实地层异常高 的 ，从而改变 了地层剖面中 的分布特征． 2 超压源岩天然气扩散特征 2．1 双 向扩散 由于超压源岩中地层孔隙水 异常，改变了地层剖面中 在超压源岩处 的分布特征，以超压源岩地层 孔隙水 中异常含气体积分数极值点 ‰ 为分界 ，其上仍具 向上递减 的 ，天然气在此体积分数梯度 的作 用下仍 向上发生扩散运移 ；其下 由于超压源岩地层孔隙水中 下高于其下附近地层孔 隙水 中的 ，且 下 呈局部 向下递减 ，天然气在地层孔隙水中含气体积分数梯度的作用下 ，在超压源之下局部发生 向下扩散运 移 ，见 图 1． 收稿 日期：2005—02—20；审稿人 ：傅 广 ；编辑：曾湘华 作者简介 ：王保林 (1972 )，男 ．工程师 ，从事采油工程方 面的研究 维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 29卷 2005年 松辽盆地北部古龙凹陷青 山口组源岩，其厚度大 (280～300 m)，沉积速率快 (56～104m／Ma)，目前普遍欠压实 ，存在异常孔 隙流体压力．古龙凹陷青 山口组源岩异常孔隙流体压力 的极值 点位于青一段 内，由图 1可知 ：其地层孔隙水中异常含