渤南—孤北地区深层天然气成藏机理研究

论文摘要

在国内外典型深层天然气藏成藏特征调研基础上,运用天然气成藏理论,综合运用各种基础资料,应用盆地模拟、流体包裹体分析、储层沥青分析等技术方法,对渤南-孤北地区的深层天然气成藏时间、输导体系、天然气成因判别、成藏动态过程等进行了系统分析。通过气源岩生烃史、包裹体均一温度、天然气轻烃及构造活动综合分析,明确了渤南-孤北地区深层天然气藏的形成时间和期次。研究表明,孤北潜山带存在两期不同成因天然气的充注过程:煤成气于馆陶组沉积中期充注,油型气于明化镇组沉积初期充注。渤南洼陷油型气藏存在沙一段沉积末期到东营末期和馆陶组沉积初期至今的两次充注过程,以明化镇组沉积时期至今的充注为主。成藏期受构造控制明显,构造低部位气藏形成时间早于高部位。从地质背景出发,在输导要素（断层、砂体、裂缝等）分布特征和输导机理研究的基础上,根据天然气地化资料、地层水矿化度、断层输导效率、储层沥青、生标物的变化特征等综合分析,认为不同地区、不同成因天然气的输导体系类型存在差异:渤南洼陷裂解气和孤北潜山带的煤成气主要以砂体输导为主,煤成气运移方向受构造形态控制;断阶带裂解气以断层输导为主,且同一断层不同部位输导效率存在差异。天然气成因类型判识表明,研究区存在多种来源、多种成因的天然气:孤北潜山带以石炭-二叠系煤成气为主;渤深4断阶带为油型干酪根裂解气;渤南深洼带和渤深6潜山带为原油裂解气。结合流体包裹体GOI分析表明,孤北古1井古气水界面在现今气水界面之上,表明气藏为多期充注的结果,且后期的充注量较大,保存条件较好。根据深层天然气成藏机理分析,建立了渤南地区“单源多成因多期成藏模式”和孤北地区“多源多成因多期成藏模式”。渤南地区深层气藏主要来源于同一气源即洼陷区沙四上亚段,其成因包括干酪根裂解气和原油裂解气两类,并且存在沙一末-东营末期和馆陶组沉积初期的两次充注过程;孤北地区深层气藏主要为渤南洼陷沙四上亚段的裂解气和孤北潜山带石炭-二叠系煤成气的混合成藏,以不同成因天然气的多期成藏为主,明化镇组沉积时期充注量最大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 天然气成藏理论进展
• 1.2.2 深层气成藏特征
• 1.2.3 煤成气成藏理论
• 1.2.4 裂解气形成机理
• 1.3 研究内容及技术路线
• 第二章 国内外典型深层气藏成藏特征分析
• 2.1 国内外典型深层煤成气富集区成藏特征
• 2.1.1 北海盆地
• 2.1.2 库伯盆地
• 2.1.3 渤海湾盆地
• 2.1.4 孤北地区煤成气成藏特征对比
• 2.2 国内外典型油型裂解气富集区成藏特征
• 2.2.1 墨西哥湾盆地
• 2.2.2 二叠盆地
• 2.2.3 松辽盆地徐家围子断陷
• 2.2.4 渤南地区裂解气成藏特征对比
• 第三章 研究区地质背景与天然气成藏要素
• 3.1 地层特征
• 3.1.1 古生界
• 3.1.2 中生界
• 3.1.3 新生界
• 3.2 构造背景及演化
• 3.2.1 构造背景
• 3.2.2 构造演化
• 3.3 气源岩特征
• 3.4 储集层特征
• 3.5 盖层特征
• 第四章 天然气成藏时间及期次
• 4.1 气源岩热演化史及生烃史
• 4.1.1 埋藏史特征
• 4.1.2 单井埋藏史、生烃史模拟
• 4.2 烃源岩生烃状态时空分布特征
• 4.2.1 沙三下亚段烃源岩
• 4.2.2 沙四上亚段烃源岩
• 4.2.3 沙四下亚段烃源岩
• 4.2.4 石炭－二叠系煤系烃源岩
• 4.3 流体包裹体特征
• 4.3.1 孤北潜山带
• 4.3.2 渤南洼陷
• 4.4 天然气轻烃特征
• 4.5 构造活动分析法
• 第五章 输导体系与天然气运移
• 5.1 输导体系对油气藏的控制作用
• 5.2 输导体系组成要素特征
• 5.2.1 断层的分布特征及活动性
• 5.2.2 砂体展布与物性特征
• 5.2.3 裂缝发育特征
• 5.2.4 不整合分布特征
• 5.3 输导体系类型及特征
• 5.3.1 砂体主导型输导体系
• 5.3.2 断层主导型输导体系
• 5.4 有效输导体系与油气运移
• 5.4.1 天然气分布与运移方向
• 5.4.2 地层水矿化度变化特征
• 5.4.3 储层沥青变化特征
• 5.4.4 生物标志化合物示油气运移效应
• 5.4.5 二次运移有效通道空间系数分布特征
• 5.5 输导体系对运移方向的控制
• 5.5.1 断面形态
• 5.5.2 断裂输导体系的输导效率
• 第六章 天然气成藏过程与成藏模式
• 6.1 天然气成因类型与分布
• 6.1.1 裂解气成因类型划分
• 6.1.2 原油裂解气的时空分布
• 6.2 煤成气动态成藏过程
• 6.3 成藏模式
• 第七章 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 作者简历