优秀开题报告

1、开题报告苏里格地区上古生界盖层封闭性能研究一、研究的目的和意义鄂尔多斯盆地苏里格地区发育有良好的广覆型煤系烃源岩、区域上近南北展布的带状砂 岩体、广厚的区域盖层加之侧向的分流间湾、河漫相泥岩以及致密砂岩的遮挡，在空间上构 成了理想的生、储、盖配置，区域平缓西倾的构造特点为岩性气藏的成藏与保存提供了条件。 本区资源量大、资源探明率低，探明储量区外勘探程度较低，成藏地质条件优越，仍具有较 大的勘探潜力。通过综合封闭能力分区评价，指出盖层发育有利地区；在此基础上通过苏里 格地区各种成藏条件的叠合，最终确定油气聚集的有利地区。苏里格大气田的发现，使人们对于中国进入能源消费的天然气时代增添了信心。具有东

2、 连市场、西接资源优势的长庆油田，在西部大开发的历史机遇前，迎来了加速发展的新时期。二、研究现状和发展趋势盖层的研究现状从调研情况来看，国际上研究盖层较多的国家主要是美国挪威澳大利亚、英国、意大利、 德国等，研究单位包括高校政府机构和油气公司。研究内容主要包括泥岩盖层蒸发岩类盖层、 封闭作用机理、盖层完整性分析等这个方面。由于我国含油气盆地，特别是古生界海相油气盆地，经历了漫长而复杂的构造演化过程， 油气保存条件一直是油气勘探的主要风险所在。所以，国内的一些教育科研机构及石油公司 也针对油气盖层保存方面开展了不少的研究。随着天然气勘探的深入，盖层研究越来越受到 重视。国内自“八五”以来，尤其是

3、“九五”以来，盖层研究得到飞速发展，其研究进展归 纳起来有以下几个方面。（1）已建立一套盖层微观封闭性评价参数的测试技术要研究盖层的微观封闭能力，就必须测定反映其微观封闭能力的评价参数，目前用于盖层微观封闭能力的评价参数主要有排替压力、孔隙度、渗透率、密度、孔隙中值 半径、比表面等，地矿部无锡中心实验室的肖无然（1984）首先利用压汞法和吸附法对阻止 油气运移的泥岩盖层的排替压力、孔隙中值半径、密度、比表面等参数进行了大量研究，为 盖层封闭性的定量评价提供了重要的基础数据，使盖层研究由定性向定量方向发展。但这两 种方法测得的排替压力无方向性，而地下盖层阻止油气运移的排替压力是有方向的，应是垂

4、向于盖层层面方向的排替压力。另外这两种方法测得的的排替压力时是将进汞量或吸附量达 到10%时的毛细管压力定义为排替压力，也不符合排替压力的定义（润湿相流体被非润湿相 流体排替所需要的最小压力）。针对此问题，陈章明等（1990）、郝石生等（1991）、吕延防等 （1993）利用自行设计的模拟试验装置，利用直接驱替法模拟地下油气通过盖层运移的实际 情况进行测试盖层的排替压力。显然，这种方法测试得到的排替压力值从理论上较压汞法和 吸附法测得的排替压力值更符合地下的实际情况，也符合排替压力定义。这一实验技术为盖 层封闭性的定量评价提供了重要的基础数据。（2）建立了一套实测排替压力地层条件下的校正技术由

5、于实验室测试排替压力的条件与地下实际地质条件存在着差异，使得实测的排替压力 值还不能真正的反映其地下的实际封闭能力。原因是由于泥岩盖层样品遇水易碎，在实验时 为了防止泥岩盖层样品遇水破碎，是将其饱和煤油进行实验的，而地下盖层岩石孔隙饱和的 是水，这样一来使二者之间在饱和介质上存在着差异。再者，实验时实测试排替压力是正常 温度环境下进行的，而地下盖层则处于高温环境，二者之间存在着温度的差异。因此只有将 实测的排替压力进行饱和介质转换和温度校正后才能符合地下的实际情况。吕延防等（1993）， 黄志龙等（1995），付广等（1996）利用实验结果和排替压力定义建立了实测排替压力饱和介 质转换和温度校

6、正的方法，可以将实测的排替压力值校正到地层条件下，使实测的排替压力 值更能反映盖层地下的实际封闭能力。（3）盖层封闭机理日益完善在八十年代以前，人们认为盖层封闭油气只存在一种毛细管封闭机理，但随着油气运移 相态及盖层本身研究的深入，人们逐渐认识到油气除了可以游离相态通过盖层进行渗滤散失 外，还可以水溶相和扩散相通过盖层运移散失。因此，真柄钦茨（1978），刘方槐（1991）， 付广等（1995）又提出盖层压力封闭水溶相天然气机理和张义纲（1995）郝石生等（1995）、 付广等（1996）提出了浓度封闭扩散相天然气的机理，使盖层封闭油气机理从一种毛细管封 闭机理发展成毛细管，压力和浓度三种机理

7、。然而，随着超压形成机理研究的深入，人们逐 渐认识到超压盖层对油气的封闭，并不是其内异常高的孔隙流体压力直接作用，而仍然是其 下致密层的毛细管压力再对其下的油气起封闭作用（付广等，2000）。因此，又将盖层对油气 的封闭机理从原来的三种机理又归纳为毛细管封闭和浓度封闭二种机理。（4）建立了一套利用地球物理信息研究盖层排替压力的技术。由于利用实测排替压力研究盖层封闭能力的空间分布，要受到钻井、取心及经费等多种 因素的限制，致使利用大量实测排替压力来研究盖层封闭能力的空间分布是不可能的，只能 借助于计算等间接方法。为此，付广等（1995）、陈章明等（1998）、姜振学等（1995）根据 实测排替压

8、力与声波时差之间的关系，利用声波时差资料求取盖层排替压力，达到研究有井 点存在时盖层封闭能力空间分布的目的。然而，这种方法仍然受到井点的限制。地震资料信 息量大，成网连片分布，为此在利用声波时差研究盖层排替压力的基础上，又利用地震层速 度资料来求取盖层排替压力，达到研究无井点存在时盖层封闭能力空间分布的目的，这种技 术不仅可以获取大量的盖层封闭性的评价信息，而且还可以节省大量的资金和人力。（5）盖层封闭能力的综合评价盖层对油气的封闭能力除了受其微观封闭能力的影响外，还要受宏观展布面积大小的制 约，因此盖层封闭能力的评价既要考虑盖层的微观封闭能力，又要考虑其宏观发育特征。陈 章明等（1994）、

9、付广等（1995、1998）同时考虑盖层微观封闭能力和盖层宏观发展特征，利 用模糊数学综合评判方法和灰色关联法对盖层的封闭油气的能力进行了综合评价。然而，这 两种方法均涉及到评价参数权重系数的确定，不管是采用专家系统还是平均分配，均缺乏理 论依据。为此，付广等（1997、1998）又在此基础上利用费克定律和达西定律对盖层封闭扩 散相和游离相天然气的能力进行了综合定量研究，这些评价方法使盖层封闭能力的评价结果 更全面，更能综合反映盖层的实际封闭能力。（6）盖层在油气运聚成藏中所起的作用研究的深入。盖层是油气藏形成的重要组成部分，它不仅控制着油气在空间上的分布，而且控制着油 气聚集和保存的数量。童

10、晓光等（1989）首次阐述了区域性盖层在油气运聚成藏中所起的作 用，陈章明等（1990）、付广等（1997）将地质历史分析的观点引入盖层封闭性的研究中，通 过盖层封闭性形成史与烃源岩排烃史的匹配关系的研究，探讨了盖层封闭油气的有效性。付 广等（2001）从盖层与烃源岩之间的时空匹配关系全面、系统的阐述了盖层在油气藏分布与 聚集中所起的作用，使盖层在油气成藏与分布中的作用更加清晰。发展趋势通过上述盖层研究现状分析，可以认为盖层研究今后应向以下几个方向发展。（1）向综合、定量方向发展由于盖层封闭油气能力既受到微观封闭能力的影响，又要受到宏观展布的制约，因此盖 层封闭能力的评价应同时考虑其微观封闭能

11、力和客观发育特征，才能全面反映盖层封闭油气 的能力。在盖层封闭能力评价过程中，除了定性评价外，定量评价应是今后的发展趋势，如 排替压力的计算、天然气扩散量的计算、含气浓度的计算、异常孔隙流体压力的计算、盖层综合评价中各评价参数权重系数的确定、盖层封闭能力综合 评价指数等，这些指标均是将盖层研究数值化、定量化。虽然这些定量研究一些还仍属于定 性研究的深入，但是比定性研究更全面、更系统、更直观、更准确，是泥岩盖层乃至所有盖 层研究的一个发展趋势。（2）向历史动态研究方向发展盖层封闭油气能力的好坏，不完全取决于其目前封闭能力，而更重要的是取决于其封闭 能力的形成时期与烃源岩大量排烃期的匹配关系，也就

12、是说，只有在盖层封闭能力形成时期 早于或与烃源岩大量排烃期同期时，才能有效的封闭住烃源岩排出的大量油气，否则盖层所 能封闭住烃源岩排出的油气量的大小，应受二者时间差大小的制约，二者时间差越小，盖层 所能封闭住烃源岩排出的油气量相对越多，封闭有效性越好；反之则越差。因此，动态、历 史的研究盖层封闭能力及其与烃源岩排烃关系，是研究盖层及其对油气聚集成藏作用研究的 一个重要发展方向地下油气通过盖层运移的实际情况进行测试盖层的排替压力。显然，这种 方法测试得到的排替压力值从理论上较压汞法和吸附法测得的排替压力值更符合地下的实际 情况，也符合排替压力定义。这一实验技术为盖层封闭性的定量评价提供了重要的基

13、础数据。（3）向精细地质研究方向发展随着盖层研究的深入，为了更好的认识盖层封闭能力及其在油气运聚成藏与分布中的作 用，对盖层研究像以往那样仅仅停留在某一组或某一段上是不够的，因为某一组或某一段盖 层是由一系列单个泥岩层构成的，虽然某个组或段泥岩盖层组合对封闭油气具一个综合效应， 但真正决定油气是否能被封闭和分布部位的不是盖层组合，而应是单个泥岩层。只有准确的 定出每个单个泥岩层厚度、分布及封闭能力，才能真正确定出某组或段盖层对油气的封闭能 力和油气的分布，才能准确的预测油气的有利分布区域及其聚集数量。此外，在盖层分布研 究过程中，应注意，对盖层分布连续性有重要影响的断裂封闭性的研究，因为地下任

14、何盖层 绝大多数均不同程度的遭受过断裂的破坏，如果断层在垂向上具封闭性，仍可保持盖层分布 的连续性，对油气在区域上的封闭是有效的；相反，如果断层在垂向上不具封闭性，表明盖 层在横向上不连续，存在泄漏空间，油气便可以沿断裂发生散失，因此，盖层在区域上封 闭油气性差，不利于油气的聚集和保存。因此，这方面的研究应是盖层研究今后发展的又一 重要方向。三、研究内容简要介绍研究区区域地质特征。鄂尔多斯盆地苏里格地区的区域特征以及勘探概况。上古生界盖层宏观封闭能力通过上古生界盖层发育的层位、主要岩性和厚度的分布特征，分析上古生界盖层宏观封 闭能力。上古生界盖层微观封闭能力盖层排替压力是反映盖层微观封闭能力的

15、最直接、最根本的参数，通过岩心实验建立上 古生界排替压力与声波时差函数关系，根据计算结果分析研究区排替压力的分布特征。盖层封闭性能对天然气成藏的控制作用在分析研究区气井产能的基础上，通过盖层的微观特征与宏观特征相结合探讨气田盖层 的质量对天然气成藏的控制作用。四、方法与技术路线排替压力是评价盖层物性封闭能力的最重要参数。排替压力是指岩石中润湿相流体被非 润湿相流体驱替所需要的最小压力，在数值上近似等于岩石中最大连通孔隙的毛细管压力地 下游离相油气通过盖层孔隙喉道运移，必然受到盖层与储集层之间排替压力差的阻挡，只有油 气的能量大于其盖层与储集层之间的排替压力差时，油气才能驱替盖层孔隙中的水而进行

16、运 移。由于储集层岩石的排替压力太小，与盖岩排替压力相比可忽略不计。因此，盖岩排替压力 是评价盖层物性封闭能力最直接、最根本的参数，盖岩排替压力越大，物性封闭能力越强;反之 则越弱。1.盖层研究方法目前对盖层排替压力主要有以下几种研究方法，即直接驱替法、声波时差计算法、地震 层速度研究方法、灰聚类评价方法等。直接驱替法在垂直于盖层层面的方向上取岩样，并将其磨成直径为2.5cm的圆柱，经烘干一抽真空一 充分饱和煤油的处理后，在高环压的岩心夹持器内,根据岩样的砂质含量、压实程度等，用某一 压力的气体直接驱替饱和在岩柱孔隙中的煤油，直至气体从岩柱的另一端逸出时，记录该外施 气体压力为贯穿压力及气体贯穿岩样的时间为贯穿时间，然后再利用另一压力的气体进行驱 替,记录其贯穿压力和贯穿时间。将二次驱替所得到的贯穿压力和贯穿时间，代入泊肖公式中 即可计算得到盖岩的排替压力。虽然直接驱替法测得的盖岩排替压力可较好地反映盖层的物性封闭能力。但是，由于受井 点数、取心和分析化验经费的限制，用大量实测岩石样品的排替压力来研究盖层