砂岩緻密化過程天然氣充注-散失的時序關係研究

《砂岩緻密化過程天然氣充注-散失的時序關係研究》是依託浙江大學，由樓章華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：砂岩緻密化過程天然氣充注-散失的時序關係研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：樓章華
• 項目類別：面上項目

項目摘要

緻密砂岩氣已成為全球非常規天然氣勘探的重點領域之一，也是非常規油氣中資源最豐富，勘探開發潛力最大的油氣資源。儲層緻密化過程中天然氣充注—散失的時序關係直接控制了緻密氣的成藏模式和分布規律，可能是該領域存在的關鍵科學問題之一。以系統的野外剖面實測、岩心觀察描述、錄井測井分析和室內分析測試為手段，提升川西坳陷須家河組砂岩成岩作用和儲層緻密化過程的認識；在此基礎上，通過獲取成岩記錄的流體地球化學信息，嘗試注入稀有氣體，結合納米 CT、聚焦離子束等分析測試，研究納米級孔喉結構中的氣水賦存特徵與流動機制，恢復儲層緻密化過程中天然氣充注—驅替—散失的氣水化學動力學過程；在統一時間柱上，建立儲層緻密化過程中流體—成岩—成藏關鍵時刻的對應配置關係，以及天然氣充注—散失的時序關係，揭示川西須家河組緻密砂岩氣的成藏機理。開展這方面的研究對揭示緻密砂岩氣的成藏機理和分布規律，具有重要的理論意義與套用價值。

結題摘要

緻密砂岩氣是非常規油氣中資源最豐富，勘探開發潛力最大的油氣資源。中國緻密砂岩氣資源豐富，四川盆地須家河組作為國內代表性緻密砂岩氣藏，已實現了緻密砂岩氣的規模開發利用。儲層緻密化過程中天然氣充注—散失的時序關係直接控制了緻密氣的成藏模式和分布規律，具有重要的研究意義。本項目以野外觀測、岩心觀察、錄井測井分析為基礎，綜合運用顯微薄片鑑定、X射線衍射、碳酸鹽膠結物碳氧同位素、流體包裹體均一溫度、恆速壓汞、微米CT掃描、陰極發光、電子探針、掃描電鏡等多種分析測試手段，結合成岩環境、成岩流體和成岩作用特徵，揭示了砂岩儲層成岩作用機理和緻密化過程；在此基礎上，建立了砂岩儲層緻密化過程中流體作用、成岩作用與天然氣充注成藏關鍵時刻的對應配置關係，揭示了川西須家河組緻密砂岩氣的成藏機理。 研究表明，須家河組儲層經歷了壓實、溶蝕、膠結和交代等多種成岩作用。儲層成岩環境較為封閉，受大氣淡水影響較弱，原生沉積水是地層水主要來源之一。壓實作用導致的塑性岩屑假雜基化、碳酸鹽膠結和矽質膠結是緻密化的主要控制因素。儲層以納米級孔喉為主，非均質性強，砂岩滲透率主要受控於喉道大小。次生孔隙是最主要的儲集空間類型，以長石和岩屑溶蝕孔為主。微裂縫是改善儲層滲流性能的重要因素，相較於須四段，須二段具有相對較多的微裂縫。 須二段儲層油氣充注主要是中侏羅世中期-早白堊世，儲層達到緻密階段是中侏羅世晚期-晚侏羅世早期，先成藏後緻密，邊成藏邊緻密，晚期裂縫調整。須四段儲層油氣充注主要是晚侏羅世-早白堊世，儲層達到緻密階段是晚侏羅世晚期-早白堊世早期，邊緻密邊成藏。在儲層持續深埋、緻密化過程中，水岩反應持續進行，礦物持續生長，不僅降低了孔隙度，同時使得孔隙連通性降低。儲層含水飽和度升高，含氣飽和度降低，氣藏規模顯著減小，出現寬的氣水過渡帶，氣藏逐漸貧化。在氣藏貧化過程中，持續至今的構造和裂縫發育程度是貧化之後天然氣富集的主控因素。