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珠江口盆地白云深水区汇聚式流体流动系统建模

2020-12-02阅读(700)

珠江口盆地白云深水区汇聚式流体流动系统建模

论文摘要

珠江口盆地位于中国南海北部陆架,是在晚白垩世复杂基底上发育起来的新生代准被动大陆边缘盆地。白云凹陷位于珠江口盆地深水区,是该盆地面积最大、沉积厚度最厚的凹陷,而成为近年来油气勘探的重要领域。本研究首先基于钻井和地震速度谱资料分析现今地层压力展布状况。接着,在收集各项模拟参数和选取合理的数学模型的基础上,利用PetroMod盆地模拟软件,对古地层压力的演化过程进行了模拟。同时,以汇聚式流体流动系统为切入点,以高精度三维地震资料的地球物理方法分析,结合岩矿薄片、粘土矿物及同位素地球化学分析手段,从宏观刻画与微观观察两个方面,系统分析了研究区汇聚式流体流动系统的主要特征。最后通过典型油气藏解剖,建立起研究区汇聚式流体流动的主要模式。取得的主要研究成果如下:（1）白云凹陷浅层地层为常压,深部地层存在超压。现今超压系统分布在白云西洼、主洼和东洼中心的恩平组和文昌组内,并且在主洼内分布范围最广,其压力系数也高于其它次洼。（2）古压力演化历史中发育多个超压系统,每个系统都经历了独特的压力旋回。其中,主洼经历了两个半的压力旋回,超压释放发生在23 Ma和10 Ma。西洼和东洼各经历了一个半压力旋回,超压释放发生在10 Ma。南洼虽然经历了一个压力旋回,但其终保持在正常压力范围内。多期构造事件控制的断层活动是引起超压释放的主要原因,上覆泥岩地层的快速沉积则对超压起保存作用。（3）地层快速沉积引起的压实不均衡是白云凹陷深层超压的主要成因,生烃增压为次要成因,且生烃增压的贡献不超过20%。（4）油气运移和聚集与地层压力演化过程密切相关。在超压演化过程中,浅层砂岩地层中的常压区是最具潜力的油气聚集区,白云运动和东沙运动引起的超压快速释放是油气聚集的重要时期,油气运移的优势方向为压力降低最快的方向。（5）白云凹陷发育活动断裂、泥底辟、泥火山、气烟囱等多种垂向汇聚式流体流动系统,新生代火山活动提供了CO2的运动通道。根据流体流动系统的成因机制及其3D地震剖面和地震属性体上的特征,将研究区流体流动系统划分为断裂相关的流体流动系统、柱状流体流动系统和火山复合体系统。（6）流体流动过程中,物质自超压层段向封盖层以上地层迁移,引起浅层储集层岩石中粘土矿物转变出现突变,留下了一系列成岩响应。研究区流体流动的成岩响应主要表现为长石和方解石等矿物的溶蚀,以及片钠铝石和高岭石等矿物的沉淀。另外,强烈的热流体流动,使得流体包裹体均一温度高于地层所经历的最高温度即现今温度。（7）在10Ma东沙运动造成的超压快速释放与油气充注期次能够很好的对应,是油气聚集成藏非常有利的时期;在23Ma白云运动的超压释放期,是油气具有的另一个有利时期。超压流体流动以流体在时间上的累积和空间上的汇聚为特征。而流体在时间上累积、在空间上汇聚共同作用的结果不仅为汇聚式流体流动系统的形成提供了充足的能量,而且导致了流体在压力梯度驱动下,沿着断裂及泥底辟、气烟囱和泥火山等柱状流体流动系统在垂向上的幕式充注和天然气快速成藏。（8）热流体的快速流动,在带来烃类流体垂向快速汇聚的过程中,也带来幔源CO2及新生代火山复合体脱气生成的CO2也沿沟源断裂系统发生垂向运移。在烃类气体与CO2充注先后顺序、烃类气势与CO2气势的势差、汇聚式流体流动系统分布位置等因素共同控制下,形成了白云凹陷高CO2气藏、烃类气藏以及两者的混合型气藏等三种气藏类型。总之,确定古压力场、汇聚式压力释放和流体流动过程,对揭示其油气富集规律及分布特征,预测有利勘探区带和规避高CO2风险均具有重要的理论意义和生产指导价值。

论文目录

  • 作者简历
  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 前言
  •   1.1 选题概况
  •     1.1.1 选题来源
  •     1.1.2 选题目的及意义
  •   1.2 选题的研究现状
  •     1.2.1 超压成因与来源研究现状
  •     1.2.2 超压分布与演化研究现状
  •     1.2.3 汇聚式流体流动系统研究现状
  •     1.2.4 白云深水区研究现状
  •   1.3 研究内容和技术路线
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 研究方法和技术路线
  •   1.4 完成工作量与主要创新点
  •     1.4.1 完成的工作量
  •     1.4.2 主要创新点
  • 第二章 区域地质概况
  •   2.1 白云凹陷结构特征
  •   2.2 构造演化特征
  •   2.3 地层特征
  •   2.4 油气地质特征
  •     2.4.1 温压场特征
  •     2.4.2 烃源岩与储盖组合
  •     2.4.3 油气分布特征
  • 第三章 地层压力分布与演化
  •   3.1 今超压系统分布
  •     3.1.1 压力预测模型的建立
  •     3.1.2 今压力系统分布特征
  •   3.2 古地层压力系统演化数值模拟
  •     3.2.1 古压力模拟建模
  •     3.2.2 古压力系统演化特征
  •     3.2.3 超压形成机制
  •     3.2.4 超压泄放历史
  • 第四章 汇聚式流体流动特征
  •   4.1 汇聚式流体流动系统的识别
  •     4.1.1 断裂系统
  •     4.1.2 柱状流体流动系统
  •     4.1.3 火山复合体
  •   4.2 流体流动的伴生效应
  •     4.2.1 薄片观察
  •     4.2.2 粘土矿物分析
  •     4.2.3 流体包裹体分析
  •   4.3 流体流动的历史
  •     4.3.1 流体包裹体确定油气充注历史
  •     4.3.2 同位素定年
  • 第五章 汇聚式流体流动下的油气成藏效应
  •   5.1 流体流动的控制作用
  •     5.1.1 流体运移的方向
  •     5.1.2 流体流动中的流体势作用
  •   5.2 典型油气藏解剖
  •     5.2.1 BY-9井区气藏
  •     5.2.2 BY-4井区气藏
  •     5.2.3 BY-3井区气藏
  •     5.2.4 BY-8井区气藏
  •   5.3 汇聚式流体流动模式
  • 第六章 主要认识与结论
  • 致谢
  • 参考文献

    • 文章来源

    类型: 博士论文

    作者: 孔令涛

    导师: 陈红汉

    关键词: 汇聚式流体流动,地层压力数值模拟,深水区,白云凹陷,珠江口盆地

    来源: 中国地质大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 地质学,石油天然气工业

    单位: 中国地质大学

    基金: 中国地质大学(武汉)与中海石油(中国)有限公司深圳分公司签订的技术服务项目“白云油气区古压力演化与成藏耦合关系研究”及“珠江口盆地CO_2成因,来源,分布及其对油气成藏影响”

    分类号: P618.13

    DOI: 10.27492/d.cnki.gzdzu.2019.000074

    总页数: 128

    文件大小: 32669K

    下载量: 103

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