简介:孔隙度和渗透率通常随埋深(热暴露和有效压力)的增加而减小。然而,在全球范围内,深埋藏(>4km,约13000ft)的砂岩储集层都具有异常高孔隙度和渗透率的特征。异常高孔隙度和渗透率可以解释为统计学上具有比己知岩性(组分和结构)、时代以及埋藏史和温度史的标准砂岩储集层的孔隙度和渗透率值高的孔隙度和渗透率。在异常高孔隙度砂岩中,其孔隙度超过了标准砂岩次总体的最大孔隙度。异常孔隙度和渗透率的主要成因几十年前就已明确。然后,量化地下砂岩异常孔隙度和渗透率产生的影响过程和评价异常孔隙度、渗透率的可预测性这两方面的内容,在已发表的文献中很少论及。本文的重点是关于异常高孔隙度3种主要成因的量化问题和可预测性问题。这3种成因为:(1)颗粒包层和颗粒环边;(2)烃类的早期富集;(3)浅层流体超压的形成。由于颗粒包层和颗粒环边抑制了碎屑石英颗粒表面石英生长过度的沉淀作用,所以阻滞了石英的胶结作用,并伴生孔隙度和渗透率下降。通常,与颗粒包层和颗粒款边有关的异常孔隙度的预测取决于多组经验数据的可利用性。在缺乏足够的经验数据的情况下,借助沉积模式和成岩作用构造中地质制约因素的方法,即保存有经济价值的孔隙率所需的包层的产状和包层的完整性。这些制约因素包括热史、砂岩颗粒大小和砂岩的成份。有关烃类聚集对储集层性质的综合效应说法不一。似乎有一点可以肯定,即烃类进入储集层聚集后,部分胶结物(石英和伊利石)会继续沉淀。我们的研究表明,在钻井之前,综合运用盆地模拟与储集层性质模拟,可以量化烃类聚集对孔隙度和渗透率的潜在影响。快速沉积的第三系或第四系砂岩提供了由于流体超压的形成而使储集层性质保存完好的典型例�
简介:中泥盆统由西南部PinePoint延伸至不列颠哥伦比亚东北山麓之下的Presqu′ile障壁岛的中、晚期粗晶交代白云石伴随着异形白云石胶结物形成了一个广泛分布的成岩相带,分布在加拿大本土的西北部和不列颠哥伦比亚东北地区以及在PinePoint地区的密西西比型矿床的围岩层中,这些白云石构成了烃类储层,反之则为致密灰岩。粗晶交代白云石和异形白云石胶结物是在埋藏过程中形成的,因为它们交代了块状亮晶方解石胶结物,并且连续穿过Watt山组不整合面、晚期缝合线和早期交代白云石以及叠加在硫化物的结晶之后,交代和异形白云石的δ18O值沿Presqu′ile障壁岛上倾方向向东增加,在不列颠哥伦比亚东北部的地下深处为—16‰PDB,在PinePoint为—7‰PDB,而异形白云石流体包裹体的相应均一温度由178℃变化到92℃。粗晶和异形白云石的87Sr/86Sr值沿Presgu′ile障壁岛向东由不列颠哥伦比亚东北部地下的0.7106降低到PinePoint地区的0.7081,这些地球化学趋势表明了热液,放射性成因的白云石化流体向东沿Presqu′ile障壁岛上倾方向在盆地范围内迁移的可能性。如此大规模流体运动很可能与加拿大西部沉积盆地的构造挤压和沉积负载有关,这种运动至少有两期:在晚泥盆和早石炭世时期的早期埋藏期间和晚休罗和早第三世时期?
简介:通过利用沉积学和地球化学技术对西非刚果盆地下白垩统同期断陷湖相页岩的分析,描述了烃源岩的品质并识别了有机碳最丰富的层段沉积作用引发的原因。该套层序下伏层为活动裂谷沉积剖面,沉积于断层作用和沉降作用活跃期间;上覆层为晚期裂谷沉积剖面,沉积于断层作用和沉降作用减弱期间。整个活动裂谷硅质碎屑页岩沉积剖面的总有机碳(TOG)含量平均为2%-3%(重量百分比)。其中晚期裂谷剖面下部的泥灰岩为6%,上部的三角洲页岩为1%-2%。活动裂谷页岩中的有机质由Ⅰ型和Ⅲ型混合干酪根组成。晚期裂谷泥灰岩中的有机质为纯Ⅰ型干酪根,晚期裂谷三角洲页岩中的有机质为Ⅰ型和Ⅲ型混合干酪根。氧化还原标志物表明,在活动裂谷剖面和晚期裂谷剖面下部的沉积作用期间,深湖为相对还原的环境。因此,还原作用的增强没有促进有机碳最丰富的烃源岩的沉积。晚期裂谷沉积速率降低并不能说明总有机碳含量的全面增加以及有机质类型的变化。丰富的烃源岩与高有机质产率和化学沉积有关,表明溶解的有机质成分,包括有利于藻类生长的营养物流入断陷湖是关键。我们认为与晚期裂谷有关的还原环境,对于植物成因碳向土壤碳酸盐的转化并最终进入断陷湖的有效循环,以及对于加强化学风化作用及营养成分的注入是必不可少的。
简介:桩海地区下古生界潜山碳酸盐岩储层表现出极强的非均质性。主要表现为储集空间构成、储层与非储层配置关系和储集能力等方面。研究表明,岩性是研究区储层非均质性的基础;早期的溶蚀孔隙和潜山内幕储层与多级不整合面古岩溶作用密切相关;深埋藏溶蚀作用对碳酸盐岩次生孔隙的后期溶蚀及太古界与下古生界统一油水界面和二者相同的溶蚀特征的形成具重要影响;构造运动和埋藏溶蚀作用则能够合理解释下古生界古潜山带“上缝下洞”的储集空间分布特征及下古生界井段泥浆放空与标准风化壳模型中的孔隙度模式不匹配情况;地层条件下压力和温度对碳酸盐岩储层物性的影响导致研究区白云岩储集能力远高于灰岩。
简介:过去的十年来,在纽约州中南部上奥陶统布莱克里弗(BlackRiver)组的横向不连续白云岩中先后发现了20多个新气田。这些白云岩出现在地震资料可以识别的深入基底的扭断层附近。解释认为,分布在狭长的以断层为界的构造低地及其周围的大多数气田都属于负花状构造。断层远处的地层是不渗透的石灰岩,它们构成了有关储层的侧向封闭层。在多数情况下,这些断层消失在上覆的特伦顿(Trenton)组石灰岩和尤蒂卡(Utica)组页岩内。孔隙度主要发育于内壁覆盖有鞍状白云石的孔洞、角砾和裂缝带中。在本次研究所描述的布莱克里弗群岩心中,基质孔隙度不常见。深入基底断层附近的白云岩不规则分布以及地球化学和流体包裹体的分析都支持鞍状和基质白云岩具有与断层有关的热液成因。因为处于反常规的构造环境(即构造低地对构造高地),此类成藏层带多年来都没有被发现。如能采用适当的构造-地层-成岩作用综合模型,就有可能在纽约州的布菜克里弗群和全球的碳酸盐岩地层中发现更多的热液白云岩天然气藏。
简介:根据天然气类型和含气系统特征能够可以区分页岩气资源的成藏层带。得克萨斯州沃思堡盆地的纽瓦克东气田就是因低孔、低渗巴尼特页岩产出热成因气而确认的。巴尼特页岩含气系统属于自生自储型含气系统,在主要产气区已经生成了大量天然气,因为它有以下特征和作用过程:1)原始有机质丰度很高和生烃潜力很大;2)干酪根和保留的石油分别发生了一次和二次裂解;3)吸附作用使石油保存下来并裂解成气;4)有机质分解产生了孔隙度;5)独特的矿物成分使地层具有脆性。首先根据生产剖面和经营公司的估算确定了最终采收量,然后在此基础上计算了天然气的总地质储量(GIP),其数值大约是204亿立方英尺/平方英里(5.78×10。立方米/1.73×10^4立方米)。我们估算的巴尼特页岩的总生烃潜力大约为609桶油当量/英亩-英尺或者365.7万立方英尺/英亩-英尺(84.0立方米/立方米)。假定页岩厚度为350英尺(107米),而且含氢量只够一部分保留石油裂解成天然气,那么估算的总生烃潜力为8200亿立方英尺/平方英里。在这些生烃潜力中大约有60%排出源岩,其余则保留了下来,在达到充分的热成熟度时就会发生石油向天然气的二次裂解。在典型的储层压力、体积和温度以及6%的孔隙度条件下,巴尼特页岩储存天然气的能力为540万立方英尺/英亩一英尺或159标准立方英尺/吨。
简介:我们根据美国密执安盆地泥盆系黑色页岩——Antrim页岩产出的天然气的丰富资料详细研究了固一气一液系统中相关化学组分和同位素成分的变化,据此可以鉴别微生物成因气和热成因气。在Antrim页岩中,有经济价值的微生物气藏位于盆地边缘附近。在那里,页岩的热成熟度比较低,而且有淡水渗入渗透性裂缝网络。微生物成因气最明显的证据是甲烷和伴生水中的氘同位素之间存在相关关系。沿着盆地边缘,尽管乙烷和丙烷的浓度不断降低,但其中的^13C仍呈规律性富集,这表明这些热成因气组分发生了微生物氧化作用。微生物氧化作用不仅反映了乙烷的8^13C值的变化,而且也部分反映了气体组分的地理分布,因为乙烷和高链烃容易被微生物氧化。这种氧化作用可能是一种厌氧作用,其中包含甲烷微生物和硫酸盐还原茵之间的互养关系。将此项研究成果综合成一个预测模型,以便根据气体和伴生水中的关键地化指标进行微生物成因气的勘探。微生物成因甲烷的一个明显标志是水和伴生CO2气体中溶解无机碳(DIC)的碳同位素值特别偏正。相反,甲烷的δ^13C值只适用于δ^13C值介于典型的热成因气和微生物成因气之间的储层。此外,同位素和组分都发生了微生物氧化作用,从而使^13CC1,C2,C3值增大到典型的热成因值范畴,因此可能模糊了甲烷成因气和热成因气之间的界限。
简介:摘要作为非生物有机合成的场所和最早微生物群落的栖息地,以蛇纹岩为母岩的热液系统(简称蛇纹岩热液系统)获得了相当大的关注。本文要报道对一个斯的蛇纹岩热液系统的一系列同位素研究,它就是位于日本白马岳地区的白马八方温采(北纬36°42′,东经137°48′)。我们从该温泉的两口井中采集了水样,所有水样呈强碱性而且都富含H2(201-664μmol/L)和CH4(124-201μmol/L)。虽然温度较低(50-60℃),但热力学计算表明H2有可能通过蛇纹石化反应产生。已发现八方1号井和八方3号井具有以下氢同位素成分:δD-H2=-700‰和-710‰,δD-CH4=-210‰和-300‰,δD-H2O=-85‰和-84‰。八方1号井和八方3号井甲烷的碳同位素成分分别是δ13C=-34.5‰和-33.9‰。这-CH2-H2-H2O氢同位素系列表明至少有两种不同的机理与甲烷生成有关。八方1号井的氢同位素组成与前人报道的其他蛇纹岩热液系统的相似。重的δD-CH4(相对于同位素分馏平衡关系)说明八方1号井甲烷中的氢不是来自分子态氢,而是直接来自水。这意味着这些甲烷不可能通过费-托式(FTT)合成而产生,而可能通过橄榄石的水合反应生成。相反,八方3号井很轻的δD-CH4(相对于同位素分馏平衡关系)表明有生物甲烷混入。根据氢同位素系列与其他蛇纹岩热液系统的对比,直接由水生成无机CH4(不存在中间产物H2)可能在蛇纹岩热液系统更为常见。橄榄石的水合反应对于无机甲烷的产生可能有比以前想象的更重要的作用。