异常高压气藏开发若干问题.ppt

1 简况 1）封闭的地质环境反映了流体在其中的停滞与隔绝。由于这种封闭性，上覆地层的负荷得以施加于流体之上，实现动态平衡。在漫长地质历史时期中形成和发展成异常高压带。 2）全球异常高压带存在于三类地质环境中： （1）快速沉积型 毗邻大陆边缘的中、新生代以细碎粒屑物质快速沉积为特征的含油气盆地。 北美墨西哥湾盆地，中国南海、渤海湾盆地 这类研究显得比较成熟。 （2）构造挤压型 与地壳板块运动或造山运动相联系的活动性构造带 美国加利福尼亚州海岸山脉带，新疆和四川盆地 （3）碳酸盐岩型 异常高压带在蒸发岩沉积系列之中或下方，并以碳酸盐岩为主，地质年代可以从早古生代到晚中生代。 意大利波河盆地，四川盆地 此类研究较少，有待深入。 1）构造应力 异常高压是在相对新的、由水平主应力（区域性压缩力）引起的构造活动区首先开始报道的。 流体压力升高可由局部或区域性断裂、褶皱、侧向滑动、泥岩或碳酸岩底辟、刺穿以及地震等多种因素引起的，这些作用使深部高压流体 侵入被封闭的浅部储层，从而引起局部异常高压。 这种高压带在横向上可能连绵很远，形成规模宏大、具显著特征的、受控于板块运动或造山运动的具油气勘探潜力的异常高压连续带。 如美国加利福尼亚海岸山脉带侏罗系－白垩系的巨厚层系，连绵长640－800km，宽40－130km。 还可能有以下因素： （1）一个异常高压的区域性侧压水头面作用，其含水层属高供水区。 （2）在封闭储层中（如透镜体、倾斜储层和背斜圈闭中）最深部分为正常地层压力，但它会传递到较浅一端，即为异常高压。 如卡拉达克凝析气田，构造倾角在顶部45－50°，而中部为25－30°，含气高度达1850m，顶部地压系数为1.69，油气界面处为1.04，油水界面处为1.02。 （3）储层重新加压 较浅的产气层段与较深、较高压力的地层有水动力联系。 （4）碳酸盐岩异常高压形成的机理受两个改变控制 ①流体储集空间改变受两个作用控制： a.应力积累与释放为主的构造作用 b.溶蚀、充填、胶结和重结晶为主的成岩作用 ②流体本身体积改变的控制因素： a.原油裂解成气为代表的油气演化作用 b.地温场背景 2）不排水的压实 （1）粘土地层的压实作用和欠压实机理，对沉积型异常高压带形成有成因上的联系。它是评价和预测的理论基础。 泥质沉积物欠压实现象形成异常高压的主要原因是： ①渗透层较少 ②泥质物快速堆积 ③巨厚的沉积物 （2）在相邻的砂层和粘土中产生压差，它使粘土层中的流体向砂层流动。 被欠压实泥岩所包围的储层，与周围流体的压力平衡可造成异常高压。 （3）有块状的区域盐岩沉积的存在 盐岩对流体使不渗透的，使下伏的地层没有流体逸散的可能性，造成异常高压。 在许多地区，异常高压带常见于盐岩剖面下面的泥岩或粉砂岩地层中。 3）粘土转化 蒙脱石极易水化膨胀，其体积可扩大20－25倍，它是伤害储层最严重的水敏性矿物。 伊利石（水云母）是油气层中含量普遍较高的粘土矿物，它与蒙脱石损害储层的机理不同，具片状、丝状的微晶把孔隙分割成若干微孔，丝缕状的晶体则易被水冲刷而堵塞喉道。 伊蒙混层矿物是蒙脱石向伊利石转化的过渡性矿物。在较浅、较低温度处，该混层矿物中常含大量层间水的蒙脱石，当温度增加时，则排出层间水，层间的空间结构缩小到伊利石结构。 这种情况大致在104.44℃（相当于3050m深度）时发生。 若蒙脱石到伊利石变化是异常高压的主要原因，那么就会发现那里的伊利石含量会突然增加。那里温度的变化也是间接证据，见图1 。 4）水热增压 随温度增加而使孔隙水膨胀，水体积也增加，它比泥岩矿物的膨胀要大得多。 若渗透率高到足以让水流发生，膨胀水就会从泥岩中流出，反之，则膨胀水保存下来，就会使压力升高。 5）油气的生成 固态有机物之或干酪根转化成液态或气体汽油时，也会使体积增加，又因体积膨胀而承压。 气体的生成比原油具有更大膨胀力，它更易形成异常高压。 只要能转化25－20％原始含油饱和度，就可使压力升到该处的破裂压力水平。 若岩石以不渗透屏障作用着，那么这样的作用与水热增压相似。 6）渗透压力 通过从含盐量高处的