發(fā)布時(shí)間：2020-07-30 01:10

【摘要】：源巖菌解氣是指氣源巖內(nèi)的沉積有機(jī)質(zhì)在未成熟階段,由厭氧細(xì)菌的生物化學(xué)作用形成的天然氣。松遼盆地是一個(gè)大型陸相沉積盆地,沉積了以青一段、青二段、嫩一段、嫩二段為主的湖相暗色泥巖,由于大部分泥巖處于未成熟-低成熟階段,因而具有極大的生物氣資源潛力。大慶長(zhǎng)垣以西地區(qū)已知的80余口地?zé)崴�井中幾乎均有大量天然氣溢出。�?jīng)化驗(yàn)與綜合分析,判斷其類型屬于源巖菌解氣�？紤]到淺層富集的天然氣可能對(duì)地下施工帶來(lái)威脅,因此有必要對(duì)源巖菌解氣資源進(jìn)行評(píng)價(jià),并對(duì)淺層富集層段進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文以大慶長(zhǎng)垣以西地區(qū)為研究區(qū),以800m以淺的地層為目的層。鑒于四方臺(tái)組及以上層位無(wú)測(cè)井及含氣飽和度數(shù)據(jù),而源巖數(shù)據(jù)則較為詳實(shí),因此采用成因法對(duì)氣源巖生氣量進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)源巖菌解氣成因機(jī)理的分析,合理地修正的生氣量計(jì)算模型。對(duì)氣源巖的生氣量與排氣量進(jìn)行計(jì)算,并獲得了平面上的排氣強(qiáng)度。將其作為重要依據(jù),優(yōu)選有利區(qū),開(kāi)展淺層砂體預(yù)測(cè)以及含氣性檢測(cè)工作,建立氣水層識(shí)別的測(cè)井解釋圖版,明確油田目的層內(nèi)的含氣情況。最后以實(shí)際鉆井資料進(jìn)行驗(yàn)證,并揭示四方臺(tái)組以淺地層的含氣情況。生氣量計(jì)算所需的參數(shù)中:有機(jī)碳產(chǎn)氣率的求取綜合考慮了溫度的地史演化、氧化還原條件、有機(jī)質(zhì)組成條件、酸堿度和礦化度對(duì)有機(jī)碳產(chǎn)氣率的影響,對(duì)前人提出的產(chǎn)氣率計(jì)算模型進(jìn)行修正;原始有機(jī)碳恢復(fù)系數(shù)的求取是根據(jù)碳元素質(zhì)量守恒法,建立了有機(jī)碳恢復(fù)系數(shù)與有機(jī)碳產(chǎn)氣率和二氧化碳含量三者之間的計(jì)算關(guān)系;源巖密度的求取是通過(guò)統(tǒng)計(jì)測(cè)井密度與埋深數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,初步建立了松遼盆地北部源巖在成巖作用階段密度-埋深的計(jì)算模型。進(jìn)一步地,求取了排氣量與排氣強(qiáng)度,為源巖菌解氣平面有利區(qū)預(yù)測(cè)提供了氣源依據(jù)。利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)井震反演技術(shù),有效預(yù)測(cè)淺部含氣砂層分布,建立了針對(duì)長(zhǎng)垣以西地區(qū)水溶氣識(shí)別的橫向及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井系列解釋圖版,準(zhǔn)確率分別達(dá)到90.2%與94.1%,并得到實(shí)際鉆井進(jìn)一步驗(yàn)證。并確定淺層源巖菌解氣富集層段。研究結(jié)果表明:研究區(qū)內(nèi)地?zé)崴�伴生氣中C1/(C1~C5)在99%以上,甲烷中δ13C值在-72.21‰~-57.11‰之間,結(jié)合原油分布與運(yùn)移條件,判斷天然氣類型屬于源巖菌解型生物氣。水溶氣井口測(cè)試確定了水溶氣豐度值在0.23~0.37m3/m3之間。利用修正后的源巖菌解氣計(jì)算模型計(jì)算得到研究區(qū)四套主要源巖層位的總生氣量約為18.25×1012m3。進(jìn)一步計(jì)算源內(nèi)滯留氣含量之后,確定總排氣量為6.86×1012m3,總排氣效率為0.38。選擇江橋南區(qū)塊和白音諾勒區(qū)塊為有利區(qū),利用儲(chǔ)層砂體反演技術(shù),可以有效地預(yù)測(cè)800m以淺儲(chǔ)層的砂體分布,各層位砂體厚度預(yù)測(cè)吻合率一般在90%以上。實(shí)際鉆探結(jié)果揭示了測(cè)井含氣性解釋圖版可以有效地識(shí)別含氣儲(chǔ)層,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率在90%以上;研究區(qū)源巖菌解氣多以水溶氣形式富存,因此地震資料烴類檢測(cè)手段在本區(qū)并不適用。研究區(qū)內(nèi)源巖菌解氣的富集層段除油田目的層(青山口組、姚家組和嫩江組)之外,還有更淺的四方臺(tái)組和明水組地層;而大安組和泰康組含氣情況不佳。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P618.13
【圖文】：

10圖 0.1 技術(shù)路線圖Fig. 0.1 Technical road0.5 主要成果1. 完善了針對(duì)生物氣源巖的有機(jī)碳產(chǎn)氣率計(jì)算模型。綜合考慮了溫度的地史演化、氧化還原條件、有機(jī)質(zhì)組成條件、酸堿度和礦化度因素對(duì)生物氣有機(jī)碳產(chǎn)氣率的影響，并以柴達(dá)木盆地生物模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)前人的有機(jī)碳產(chǎn)氣率計(jì)算模型進(jìn)行了修正。2. 建立了針對(duì)生物氣源巖的有機(jī)碳恢復(fù)系數(shù)的計(jì)算模型。利用碳元素質(zhì)量守恒法獲得有機(jī)碳恢復(fù)系數(shù)與有機(jī)碳產(chǎn)氣率與二氧化碳含量之間的計(jì)算關(guān)系。對(duì)原始有機(jī)碳的合理恢復(fù)，為更準(zhǔn)確地計(jì)算生氣量奠定了基礎(chǔ)。

12圖 1.1 松遼盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D及研究區(qū)范圍（據(jù)大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院）Fig.1.1 Division of tectonic units and research area in Songliao Basin松遼盆地位于我國(guó)的東北部，是中新生代的大型陸相沉積盆地。該盆地北部可6 個(gè)Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元，即西部斜坡區(qū)、北部?jī)A沒(méi)區(qū)、中央坳陷區(qū)、東北隆起區(qū)、東、西南隆起區(qū)（圖 1.1）。進(jìn)一步又可以劃分為 32 個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元[39]。研究區(qū)在構(gòu)造位置上處于大慶長(zhǎng)垣西部，位于西部斜坡區(qū)、北部?jī)A沒(méi)區(qū)和中央交匯地帶，面積 1.5 萬(wàn)平方公里。涵蓋的Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元主要包括：泰康隆起帶

圖 1.2 松遼盆地演化模式圖（據(jù)大慶石油地質(zhì)志，1993）lution pattern of Songliao Basin (According to Daqing Petroleum Geolog積特征早期的斷陷階段，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以斷裂作用為主，形成了一系列斷陷盆地中不同程度地發(fā)育著火山巖、火山碎屑巖，以及河較大，自下而上分別為火石嶺組、沙河子組、營(yíng)城組、登婁動(dòng)以沉降為主，沉降幅度與沉積范圍均規(guī)模巨大，先后沉積、青山口組、姚家組與嫩江組。盆地萎縮階段，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)趨

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本文編號(hào)：2774768