天然气成藏机理序列及其应用

【摘要】：成藏机理是天然气成藏研究的基础,但各类型天然气的研究程度不尽相同。现阶段,吸附类天然气的成藏机理以及各类型天然气之间的机理序列关系有待深入研究,因此,对该方面内容的深入探讨,可以进一步完善天然气成藏机理理论认识,并为含多类型天然气盆地的综合勘探提供理论依据。通过系统研究,取得主要成果如下: 造成游离相天然气运移方式发生改变的因素为地层流体的连续性程度,而造成吸附相天然气赋存相态发生改变的因素为介质对天然气的吸附程度(吸附能力)。综合考虑以上两种因素,进一步完善了天然气成藏(运移)动力连续方程,并根据该方程建立了复杂介质条件下煤层气和页岩气之间的成藏动力平衡方程。 煤层气与页岩气成藏机理的差异主要反映在介质对天然气的吸附能力上,具有煤岩吸附能力高于页岩的特点。根缘气与常规储层气成藏机理的差异主要反映在介质的流体连通性上,具有常规物性砂岩流体连通性高于致密砂岩的特点。从煤层气到页岩气、根缘气,再到常规储层气,吸附气含量逐渐减少,天然气成藏(运移)动力平衡由吸附动力系统向游离动力系统转换,运移方式则是由扩散式向活塞式,再向置换式转换。 吐哈盆地为中生代前陆盆地,辽河东部凹陷为新生代裂谷凹陷,两个地区为我国东西部碎屑岩盆地的典型代表。成藏条件分析认为,两个地区均具有多类型天然气发育特征。吐哈盆地不同地区形成了多种气藏分布序列类型,但整体上形成了由深到浅、由凹陷中心到凹陷边缘,依次发育煤层气、页岩气、根缘气和常规储层气的气藏分布序列。辽河东部凹陷整体上形成了下部发育煤层气和页岩气,中部发育根缘气,上部发育常规储层气的气藏分布序列格局。同一套源岩所生成的天然气也形成了由下至上、由源岩内到源岩外连续分布煤层气、页岩气、根缘气和常规气的类型分布序列。而在不同层位之间,天然气总资源量和各类型天然气资源量均形成了由下至上依次递减的规模序列。 与吐哈盆地和辽河东部凹陷相似,我国很多碎屑岩盆地都具有多类型天然气同时发育的特点,因此,成藏机理序列的研究对于这些盆地天然气的综合勘探具有很强的指导作用。 【关键词】：天然气 成藏机理 机理序列 分布序列 吐哈盆地 辽河东部凹陷
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 前言11-22
• 1.1 选题目的及意义11-12
• 1.2 研究现状12-18
• 1.2.1 天然气研究现状12-15
• 1.2.2 天然气成藏序列研究现状15-18
• 1.2.3 存在的主要问题18
• 1.3 研究内容及技术路线18-19
• 1.3.1 主要研究内容18-19
• 1.3.2 研究方案和技术路线19
• 1.4 完成的主要工作量19-20
• 1.5 主要创新点20-22
• 2 天然气储集介质类型22-30
• 2.1 常规物性砂岩22-24
• 2.2 致密砂岩24-25
• 2.3 页岩25-27
• 2.4 煤岩27-30
• 3 天然气成藏动力特征30-45
• 3.1 常规砂岩中的圈闭气30-32
• 3.2 致密砂岩中的根缘气32-35
• 3.3 泥页岩中的页岩气35-43
• 3.4 煤岩中的煤层气43-45
• 4 天然气成藏机理序列45-53
• 4.1 天然气成藏动力连续方程45-47
• 4.2 典型气藏间的机理序列关系47-49
• 4.3 天然气成藏分布序列49-53
• 5 天然气成藏序列应用53-115
• 5.1 吐哈盆地天然气成藏特征53-69
• 5.1.1 基本地质条件53-59
• 5.1.1.1 地层发育特征53-54
• 5.1.1.2 构造演化54
• 5.1.1.3 气源岩特征54-58
• 5.1.1.4 储层58-59
• 5.1.2 不同类型天然气的存在59-65
• 5.1.2.1 常规储层气59-60
• 5.1.2.2 根缘气60-63
• 5.1.2.3 页岩气63-64
• 5.1.2.4 煤层气64-65
• 5.1.3 不同类型天然气分布特征65-69
• 5.1.3.1 常规储层气65
• 5.1.3.2 根缘气65-67
• 5.1.3.3 页岩气67
• 5.1.3.4 煤层气67-69
• 5.2 辽河东部凹陷天然气成藏特征69-107
• 5.2.1 东部凹陷基本地质条件69-78
• 5.2.1.1 地层及沉积特征69-71
• 5.2.1.2 构造演化71-72
• 5.2.1.3 烃源岩72-76
• 5.2.1.4 储层物性76-78
• 5.2.2 不同类型天然气的存在78-90
• 5.2.2.1 常规储层气78-81
• 5.2.2.2 根缘气81-84
• 5.2.2.3 页岩气84-89
• 5.2.2.4 煤层气89-90
• 5.2.3 不同类型天然气分布特征90-107
• 5.2.3.1 常规储层气90-93
• 5.2.3.2 根缘气93-98
• 5.2.3.3 页岩气98-105
• 5.2.3.4 煤层气105-107
• 5.3 天然气成藏分布序列模型107-115
• 5.3.1 吐哈盆地107-108
• 5.3.2 辽河东部凹陷108-115
• 6 结论115-118
• 致谢118-119
• 参考文献119-127
• 附录127

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