徐家围子断陷火山岩天然气藏研究

【摘要】：随着石油工业的发展和勘探技术的提高，国内外对火山岩储层的研究取得 了一定的进展,相继发现具一定规模和产量的火山岩油气藏，拓宽了油气勘探 领域。由于火山岩油气藏具有分布广、规模较小、初始产量高但递减快、储集 类型和成藏条件复杂等特点，该类油气藏没有形成比较系统的研究方法，使勘 探和开发工作受到一定的影响。 本文从国内外对火山岩油气藏的研究入手，总结其特征和规律，针对选定 的研究区域徐家围子断陷，在火山岩储层研究的基础上，结合天然气的地球化 学资料，将储层和流体联系起来，综合描述天然气藏的特征。 徐家围子断陷深层火山岩天然气藏，从火山岩储层岩性成分来看，从中性 的安山岩到酸性的流纹岩均见产气层，从结构看既有熔岩类储层，也有火山碎 屑岩储层。汪家屯升深 101 井、宋深 2 井为中性安山岩，安山玄武岩；汪 903、 升深 4 井为酸性熔岩；昌德地区以酸性熔岩为主。火山岩储层宏观气孔和裂缝 发育，呈现双重孔隙介质储层特点。火山岩储层孔隙度、渗透率变化较大，孔 隙度 4-11%，水平渗透率 0.1-122×10-3μｍ-2，垂直渗透率 0.01-44.4×10-3μｍ -2，多数储层属低孔渗储层。一般火山岩储层中裂缝比较发育，使产层的孔渗 条件要好于以上测试结果，自然产能可达工业气流。火山岩储层物性条件主要 与火山岩相和后期改造有关，一般溢流相熔岩的顶底，爆发相火山角砾岩等物 性条件较好，而与产层埋深关系不是很大。这样在埋藏较深的部位仍可以找到 较好的火山岩储层。 火山岩天然气藏可以分为火山岩烃类气藏，以 CH4等烃类气为主，和火山 岩 CO2气藏，以 CO2等非烃类气体为主。通过天然气地球化学数据分析，昌 德地区烃类气体重烃气含量明显低于其它地区，干燥系数比较高，气体显得较 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０ WP=77 吉林大学硕士学位论文 干；而汪升地区重烃气含量相对较高，干燥系数要低于昌德地区。在烃类气藏 中，火山岩储层同碎屑岩储层在天然气组成特征上有所不同。火山岩储层中 CH4 平均含量要低于碎屑岩储层中 CH4 的平均含量，而 N2 和 CO2 的平均含量 要高于碎屑岩储层，这在汪 903 井及升深 4 井天然气藏数据中表现比较明显。 火山岩烃类气藏气体组成结合碳同位素资料分析，该类天然气以煤型气为主， 同时也有油型气和无机气的混入。对于火山岩 CO2 气藏，根据天然气的气体 组成，如芳深 9 井 CO2含量最高达 93.08%，CO2碳同位素的值为-4.06‰～-5.46 ‰，同幔源无机成因的 CO2碳同位素的值（-8‰～-4‰）相符。因此，该区的 CO2 气藏为幔源无机成因的。 完善火山岩天然气藏剖面图，绘制气藏顶底面反射层构造图。对各个反射 层圈闭要素进行描述。汪升地区汪 903 井气藏顶面 T4a反射层，圈闭面积 9km2， 幅度为 100m，气藏类型为构造岩性气藏，2962.4m～3037.0m 井段经压裂改造， 日产气 50518m3。升深 4 井火山岩储层主要在营城组三段酸性熔岩，在 3054.4m －3073.4m 井段经压裂改造，日产气 13865m3。升深 101 井 T4-2（气藏顶面反 射层构造图）、T5（气藏底面反射层构造图）背斜形态完整，T5反射层上构造 圈闭面积为 17 km2，幅度为 200mT4－2反射层构造圈闭面积为 11.5 km2，幅度 100m。本井钻遇白垩系营城组四段杂色凝灰质砂砾岩及侏罗系火石岭组喷溢 相安山岩，2842.0m-2954.4m 井段日产天然气达 29361m3。昌德地区芳深 7-芳 深 9 井位于宋芳屯构造上，在 T4-1反射层为断背斜，圈闭面积为 35.8 km2，幅 度为 250m，气藏类型为火岩岩性气藏，芳深 9 井 3602.0-3632.0m 井段日产气 50938m3。 本区火山岩天然气藏类型主要为构造岩性气藏、火山岩岩性气藏以及地层 超覆气藏。火山岩岩性气藏主要沿大的折离断裂成带成串分布，在各组地层均 有分布，但以营城组最为发育。该类气藏平面上主要分布于控陷断裂附近。地 层超覆气藏主要发育在昌德东古隆起西斜坡上，在断陷中的古隆起斜坡上形成 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１ WP=78 吉林大学硕士学位论文 了砂砾岩地层超覆圈闭，并富集了沙河子组—营城组生成的天然气。 火山岩天然气藏的成藏模式分火山岩烃类气藏和火山岩 CO2 气藏说明。 汪家屯地区钻遇火山岩的井分布在基岩大断层控制的侏罗系断陷中。地震解释 发现，汪家屯基岩隆起和升平基岩隆起的东翼有深大断裂，属同一条基岩深大 断裂，该断层伸入基岩内幕。基岩深大断裂是侏罗系火山活动的重要通道。靠 近深大断裂的区域火山岩发育,且厚度大。泉头组沉积末期,松辽盆地北部断裂 开启,使得营城组火山岩产生大量的伴生裂缝,改善了火山岩体的储集空间,同 时也为天然气运移提供了通道。此时沙河子组—营城组气源岩正处于大量生、 排气高峰,其所生成的天然气只需沿断裂缝经初次运移便可进入火山岩体形成 的圈闭而形成火山岩烃类气藏。 昌德东CO2气藏天然气主要产于下白垩统营城组的凝灰岩和酸性溢流相 流纹岩中。营城组沉积时期,由于地幔上拱,幔源热流上涌,大量岩浆沿断裂溢 ? 【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：P618.13.23
【目录】：

• 前言7-9
• 第一章 国内外火山岩油气藏研究9-17
• 第一节 国外火山岩油气藏研究9-11
• 第二节 国内其它地区火山岩油气藏研究11-17
• 第二章 徐家围子断陷火山岩油气藏地质特征17-29
• 第一节 徐家围子断陷深层火山岩发育特征17-24
• 一、 火山岩时代及岩石类型17-20
• 二、 火山岩地球化学特征20-22
• 三、 火山岩岩相22-24
• 第二节 徐家围子断陷火山岩储层特征24-29
• 一、 火山岩储层的储集空间类型及其形成和演化的影响因素24-27
• 二、 火山岩储层物性与岩性、岩相的关系27-29
• 第三章 徐家围子断陷天然气藏地球化学特征29-53
• 第一节 徐家围子断陷天然气组成特征概述及研究区的选择29-33
• 一、 徐家围子断陷天然气组成特征及影响因素29-32
• 二、 本次研究区域的选择32-33
• 第二节 徐家围子断陷天然气组分特征33-47
• 一、 汪升地区天然气组分特征33-43
• 二、 昌德地区天然气组分特征43-46
• 三、 汪升-昌德地区天然气组分特征对比46-47
• 第三节 徐家围子断陷天然气碳同位素特征47-50
• 一、 天然气碳同位素组成47-48
• 二、 天然气碳同位素组成的变化特征48-50
• 第四节 徐家围子断陷天然气的成因50-53
• 第四章 徐家围子断陷典型火山岩天然气藏描述53-65
• 第一节 汪升地区火山岩天然气藏描述53-60
• 第二节 昌德地区火山岩天然气藏描述60-65
• 第五章 徐家围子断陷火山岩天然气藏的成藏分析65-70
• 结论70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-76
• 中文摘要76-79
• 英文摘要79-83

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