深盆气成藏阶段及其压力结构3 - 天然气工业.PDF

第 22 卷第 4 期 　　　　　　　　　　　　　　天 　然 　气 　工 　业 　　　　　　　　　　　　　　 地 质 勘 探 深盆气成藏阶段及其压力结构 张 　杰 张金川 (石油大学盆地与油藏研究中心) 　　　( 中国地质大学) 　　张 杰等. 深盆气成藏阶段及其压力结构. 天然气工业 ,2002 ;22 (4) :3 1～33 摘 　要 　根据天然气的受力情况及气水界面的变化状态 ,将深盆气藏划分为 3 个演化阶段 :生长阶段 、稳定阶 段 、萎缩阶段 。在其生长阶段 , 内部压力结构在垂向上表现为下述三种情况之一 : ①高压异常 ; ②高压异常 →正常 压力 ; ③高压异常 →正常压力 →低压异常 。在其稳定阶段和萎缩阶段 , 内部压力结构表现为低压异常 ,尤其在萎缩 阶段其低压特征表现得更为明显 。由于气体运移和储层非均质性的影响 ,气藏内部压力随深度呈非线性变化 ,下 部的压力梯度大于上部压力梯度 ,压力梯度线偏离均质气藏静态压力梯度线 。 主题词 　深盆气 　油气藏形成 　阶段 　压力系统 　压力异常 　　目前 , 对于深盆气藏 内部压力方面 的研究较 缩阶段 。选择气水界面处单位体积的天然气作为研 〔1～3 〕 ( ) 少 ,观点也不是很统一 。由于早期认识的深盆 究对象 ,其受力情况如图所示 图 1 ,在深盆气成藏 气藏以低压为主 ,一些研究者认为深盆气藏内部为 的 3 个阶段中 ,其所受动力与阻力的关系可用下式 低异常压力 。越来越多的资料表明 ,深盆气藏也可 表示 : ( 以出现高异常压力 如绿河 、阿尔伯达和红漠等盆地 ) 的深盆气藏 ,因而又有研究者认为气藏内可以有高 或低异常压力存在 。这些研究结果往往都只注意到 了深盆气压力的一个方面 ,并不能说明深盆气藏压 力的全貌 。 目前对深盆气藏内部压力的研究还存在以下问 题 :对气藏 内部压力的了解 尚不深入 ,认识还不统 一 ,没有从机理上给予合理的解释 ; 对于应用研究 ( ) 使用压力特征预测深盆气藏 关注较少 ,对深盆气 藏内部压力结构特征及其变化条件涉及较少 。为 此 ,笔者从深盆气成藏机理入手 ,分析其压力结构特 征 ,研究深盆气藏异常压力的垂向结构特征 。 图 1 　深盆气藏中天然气受力状况示意图 深盆气成藏阶段及其压力结构分析 　　在稳定的区域构造背景下 ,深盆气的成藏受到 4 F = G + γ+ p ( ) 种力的综合作用 , 即一种动力 天然气膨胀力 和 3 ( ) 式中: F 表示天然气膨胀力; G 表示天然气的重力; 种阻力 静水压力 、毛细管阻力和天然气 自身重力 , 这 4 种力的合力促使天然气运移成藏 。根据天然气 γ表示毛细管阻力; p 表示上覆静水柱压力 ; 、= 、 的受力情况及气水界面的变化状态 ,可以将深盆气 分别表示深盆气生长阶段 、稳定阶段和萎缩阶段 藏的演化划分为 3 个阶段 :生长阶段 、稳定阶段 、萎 的动力与阻力关系 。 ( ) 　　 本文属于国家自然基金资助项 目 40 172052 部分成果 。 ( )