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准噶尔盆地乌夏地区天然气源岩与保存条件研究
作 者: 白振华
导 师: 查明
学 校: 中国石油大学
专 业: 矿产普查与勘探
关键词: 乌夏地区 源岩 排替压力 水文地质 保存单元
分类号: P618.13
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
乌夏地区的油气勘探取得了丰硕的成果,但天然气源岩、气藏保存条件等问题阻碍了进一步勘探,天然气探明率不到4.5%。准噶尔西北缘沉积了二叠系和侏罗系多套烃源岩,有湖相泥岩、煤岩和煤系泥岩等,对有效气源岩的层位识别还存在问题。因其位于冲断带构造活动强烈地段,断裂发育使得油气易于散失,因此,保存条件是该区油气成藏的关键。通过对乌夏地区气源对比和保存条件的研究,明确了主力气源岩层和有利的保存单元,为下一步天然气勘探指明了方向。乌夏地区天然气中烃类气体以甲烷为主,多数为湿气,以正构型和中间型为主,热演化程度较高。天然气富集轻碳同位素,从轻烃对比及碳同位素关系图版分析,主要为原油伴生气,有少量的凝析油伴生气和混合气成分,结合组分特征、成因类型与成熟度推测,该区气源岩主要为二叠系风城组,佳木河组和下乌尔禾组烃源岩也有一定贡献。分析了主要控气断裂两盘岩性配置关系,计算了断面泥岩涂抹系数和断面应力,运用模糊数学方法综合评价了断裂封闭性。结果表明断裂深部的封闭性要好于浅部的封闭性,乌尔禾地区的断裂封闭性要好于夏子街地区的东部,但差于夏子街地区西部的封闭性。运用盖层的排替压力、烃浓度封闭条件、沉积环境和连续性、岩性、成岩阶段等微观与宏观条件分析了盖层的封盖能力,利用灰色理论聚类分析的方法综合评价了盖层封盖能力。结果显示乌夏地区盖层总体上封盖能力较好,但不同地区封盖能力存在差异,南部斜坡带封盖性能最好,乌尔禾断褶区和夏子街断褶区西部封盖性能力次之,山前冲断带与乌夏冲断区封盖能力差。乌夏地区现今水文地质条件较复杂,古水文地质可以划分为4个旋回,8个阶段。二叠系以CaCl2水型为主,矿化度高,反映出一种封闭的环境,保存条件好;三叠系以NaHCO3型为主, CaCl2水型有所减少,地层水矿化度高值区与现今油气藏位置相吻合,反映地质环境相对封闭,有利于油气藏的形成和保存;侏罗系为NaHCO3水型,矿化度值低,保存条件较差。综合各类水文地质信息划分了垂直水文带,白垩系和侏罗系属于自由交替带,三叠系和二叠系上统为交替阻滞带,二叠系下统及石炭系为交替停止带。根据断裂封闭性、盖层封盖能力综合评价,结合水文地质和其它地质条件,将各个保存条件叠合分析,划分了本地区有利天然气保存单元,明确了下一步勘探方向。
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全文目录
摘要 4-6 Abstract 6-11 第一章 前言 11-21 1.1 选题的目的和意义 11 1.2 国内外研究现状 11-18 1.2.1 气源对比研究现状 11-12 1.2.2 保存条件研究现状 12-18 1.3 研究内容、研究方法及技术路 18-19 1.3.1 主要研究内容 18 1.3.2 研究方法 18-19 1.3.3 技术路线 19 1.4 成果与认识 19-21 第二章 区域地质概况 21-36 2.1 构造特征 21-24 2.1.1 区域构造背景 21-22 2.1.2 构造演化特征 22-24 2.2 层序地层与沉积体系 24-27 2.2.1 层序地层 24-26 2.2.2 层序框架下的沉积体系及其展布 26-27 2.3 基本石油地质特征 27-36 2.3.1 烃源岩特征 27-28 2.3.2 储层特征 28-30 2.3.3 盖层特征 30 2.3.4 生储盖组合类型 30 2.3.5 油气藏类型 30-36 第三章 天然气成因类型特征与源岩分析 36-50 3.1 天然气分布特征 36-37 3.2 天然气藏类型及特征 37 3.3 天然气相对密度及干燥系数 37-39 3.3.1 相对密度 37-38 3.3.2 干燥系数 38-39 3.4 烃类气体组分 39-41 3.5 烷烃气碳同位素特征 41-42 3.6 烃类正异构型特征 42-44 3.7 天然气分布特征 44-45 3.7.1 轻烃指纹对比 44-45 3.7.2 C_7 轻烃组成 45 3.8 天然气成因类型 45-47 3.9 气源岩推断 47-48 3.10 气源岩热演化及生气强度 48-50 第四章 断裂封闭性研究 50-70 4.1 断裂特征 50-52 4.1.1 断裂发育级别 50-51 4.1.2 主要断裂特征 51-52 4.2 断裂活动期与主要生烃期配置关系 52-53 4.3 断裂封闭性分析 53-65 4.3.1 主应力封堵 53-59 4.3.2 断层两盘岩性配置封堵 59-62 4.3.3 断裂带泥岩涂抹封堵 62-65 4.4 模糊综合评价 65-70 4.4.1 层次分析确定权重系数 66-67 4.4.2 单因素隶属度值 67-68 4.4.3 模糊综合评价结果 68-70 第五章 盖层封闭性评价 70-89 5.1 盖层封闭性 70-74 5.1.1 物性封闭 70-72 5.1.2 超压封闭 72 5.1.3 烃浓度封闭 72-74 5.2 影响盖层封闭性因素 74-83 5.2.1 盖层岩性 74 5.2.2 盖层厚度与分布 74-77 5.2.3 沉积环境及连续性 77-78 5.2.4 成岩阶段 78-83 5.3 盖层综合评价 83-89 第六章 水文地质条件 89-98 6.1 古水文地质条件分析 89-91 6.2 现今水文地质条件分析 91-98 6.2.1 水型及矿化度 91-94 6.2.2 钙镁系数与氯镁系数 94-95 6.2.3 氯钠系数与脱硫酸系数 95 6.2.4 水文地质垂直分带 95-98 第七章 保存单元评价与划分 98-107 7.1 天然气保存单元 98-99 7.2 油气保存单元类型 99-100 7.3 保存单元评价方法 100-104 7.3.1 构造运动对保存条件的影响 100-102 7.3.2 断裂活动对保存条件的影响 102-104 7.3.3 火山活动对保存条件的影响 104 7.4 保存单元划分 104-107 结论 107-109 参考文献 109-115 攻读硕士学位期间取得的学术成果 115-116 致谢 116
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 矿床学 > 矿床分类 > 燃料矿床 > 石油、天然气
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