煤系有机质生气行为对储层致密化的可能影响及定量化评价

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• 责任者：帅燕华^c中国石油勘探开发研究院提高采收率国家重点实验室 ; 张水昌 ; 高阳^c胜利油田地质科学研究院 ; 卢鸿^c中国科学院广州地球化学研究所 ; 陈建平 ; 米敬奎 ; 刘金钟 ; 胡国艺
• 刊名：中国科学：地球科学
• 出版年：2013
• 卷期：43^b7
• 关键词：砂岩储集层20^a煤系 ; 有机化合物 ; 生烃动力学 ; 储集层
• 页码：1149～1155
• 索书号：P106/141-1
• 图表：^c参30插图
• 分类号：0831
• 文摘期号：2013/12

摘要

致密砂岩储层中蕴含的天然气资源潜力巨大，且在煤系地层中普遍分布，对储层致密化机制的认识关系到这类油气资源的有效勘探和开发。该文通过恢复煤系有机质在生物化学作用阶段和热成熟阶段的生气过程，发现煤系有机质在生气过程中产生了大量的CO₂，其体积可达烃类气的50%～70%，远远超过现今煤系成因天然气藏中的CO₂含量(0～5%)。通过地质实例分析，发现缺失的气态CO₂相当一部分以固态碳酸盐形式在储层孔隙中沉淀下来。据估算，理想条件下1 m³准噶尔盆地侏罗系煤通过微生物和热力作用产生的CO₂，若完全转化为碳酸盐胶结物，体积高达0.32 m³，由此可见，该过程对煤系砂岩储层致密化起重要作用。由于煤生成烃类气和CO₂的动力学过程具有不同步性，在弱成岩阶段和高过成熟阶段存在两期CO₂规模产气期，与多期烃类气规模产气有所区别。研究指出，通过对具体地区致密储层天然气性质分析，可确定烃类气充注时间和CO₂关键生成期匹配性，从而确定致密储层烃类充注和成藏机制，这对于确定致密储层充注机制与模式具有科学和实际意义。需要强调的是，储层致密化过程是有机‐无机、水‐岩‐烃复杂相互作用的综合结果，该文仅指出该过程的重要性，CO₂与地层水离子结合转化为自生矿物的时空关系尚待深化探讨。