木里地区天然气水合物成藏模式

为了提高木里地区天然气水合物的勘探研究水平和钻探成功率,研究天然气水合物形成的基础问题,从油气成藏的观点出发,结合区域地质勘探成果,在分析木里地区天然气水合物成藏所需的物源条件、储集条件、盖层条件、运移方式的基础上,得到木里地区天然气水合物广义自生自储、短距运移成藏模式.并对其勘探远景进行了分析和预测,指出了下一步勘探的有利地区.研究成果对木里地区乃至整个高原冻土区天然气水合物的勘探实践具有一定的参考作用.     

祁连山木里地区电性结构及天然气水合物地质控制因素

为了查明祁连山木里地区天然气水合物的分布规律和地质控制因素,研究陆域天然气水合物成藏机制,首先,以祁连山木里聚乎更矿区三露天为研究区,利用音频大地电磁测深(AMT)资料,开展AMT的二维和三维反演工作;其次,结合测井与钻孔资料,构建综合电性结构模型;最后,综合气源、断裂构造和冻土层等成藏要素,提出祁连山木里冻土区天然气水合物成藏模式。研究结果表明：研究区的三维电性结构模型以“东西分块、南北分带”为主要电性特征,较好地反映了泥岩、油页岩等主要地层、断裂构造的展布;从三维电性结构模型中新发现了2个“气烟囱”式的断裂通道,呈现“下宽上窄”的特征,指示了断裂破碎带的形态,其控制着区内天然气水合物的分布;天然气水合物主要位于逆冲推覆前锋带断层下盘,控矿构造样式以逆冲前锋型为主;断裂通道及冻土层是天然气水合物成藏的2个重要地质控制因素,天然气水合物分布具有“逆冲推覆前锋带、断裂破碎带和冻土层发育区”的规律。     

天然气水合物开采方法的研究综述

天然气水合物(简称水合物)是天然气(主要成分甲烷)和水在高压和低温条件下形成的类冰固体化合物.我国将水合物开采研究归入战略发展规划.本文首先介绍水合物地层成藏和分类以及适合大规模商业化开采的地区;然后系统地总结了当前提出的水合物开采方法和适用条件,重点介绍了机械-热联合开采水合物方法的工艺流程和基本科学原理;阐述了水合物开采涉及的热传导、相变、渗流和应力变化4个效应,说明了水合物开采过程中各个物理量演化的特征,作为水合物开采与相关监测的理论基础;最后分析了国内外现场试验性开采的研究进展,并指出了未来水合物开采的研究方向.     

天然气水合物渗流特征及其描述

天然气水合物渗流是一个多相多组分非等温的物理化学渗流过程,这个过程包含了相变、能量变化以及储层介质的物理性质的变化.提出了天然气水合物藏孔隙度、渗透率、饱和度等参数的定义方式.应用渗流力学理论,结合水合物开采方式,对其渗流过程进行了描述,建立了天然气水合物藏开采的基本数学模型,并探讨了目前天然气水合物渗流研究存在的问题,为下一步天然气水合物藏的物理模拟和数值计算提供了理论基础.     

天然气水合物藏的界定及思考

 在回顾致密气、页岩气、煤层气等非常规天然气藏定义的基础上,基于天然气水合物藏的特征,认为天然气水合物藏是指具有一定量的甲烷等气体运移到温度-压力适宜的地层,并以固态形式赋存于地层/松散沉积物中的天然气水合物资源及其与之有直接关联的天然气聚集。因此,在开展天然气水合物资源勘查与评价时,应当查明天然气水合物层下部游离气状况,存在游离气层的"固-气两层楼式"天然气水合物藏是当前有利的天然气水合物开发靶体。分析认为神狐海域天然气水合物属于"固-气两层楼式"天然气水合物藏,在进行资源评价和试采时,应该对天然气水合物层和游离气层进行统一考虑,从而有望进一步提高单井日产量和经济效益,促进天然气水合物的勘探与开发。     

天然气水合物藏开采数值模拟技术研究进展

中国天然气水合物资源丰富,实现天然气水合物商业化开采,对于缓解中国能源短缺压力具有战略意义。数值模拟是指导天然气水合物藏安全有效开采的重要技术手段,通过对水合物藏产能预测与动态分析,可以实现对开采方法的优选、可采资源评价和开发方案优化。天然气水合物藏开采过程涉及水合物分解相变与气水在地层内渗流传热等多个物理化学过程之间的复杂耦合机理。重点介绍了水合物藏开采现状、水合物藏开采数学模型优化研究、天然气水合物开采数值模拟应用进展,分析了数值模拟研究的核心问题、取得的进展以及当前亟需解决的瓶颈问题,并指出水合物藏开采数值模拟发展趋势,对于开展天然气水合物数值模拟研究具有较好的指导意义。     

中国页岩气勘探研究现状

随着勘探程度的提高和非常规天然气研究的深入,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目.页岩气是以吸附和游离状态同时存在于泥页岩地层中的天然气.页岩气成藏条件多样,成藏机理特殊,具有普遍发育、广泛分布的特点.中国页岩气的勘探还处于起步阶段,与美国东部地区页岩气成藏地质条件进行初步对比发现,中国的许多盆地均具有页岩气成藏的地质条件,并有望成为页岩气勘探开发的有利目标区.     

南海北部天然气水合物气源系统与成藏模式

天然气水合物成矿成藏条件与油气成藏条件虽然存在差异,但亦存在共同之处,即均需要有充足烃源供给及烃源供给系统输送与有利聚集场所的时空耦合配置。为了深入研究天然气水合物与常规油气运聚成藏条件之差异,根据南海北部陆坡深水区构造沉积演化特点及油气地质条件与多年来油气及水合物勘探成果,综合剖析了油气及天然气水合物气源构成特点与流体运聚输导系统特征,同时根据地质地球物理及地球化学分析,初步研究了气源供给运聚通道系统类型与高压低温天然气水合物稳定带的时空耦合配置关系,并结合油气地质及天然气水合物成矿成藏基本地质条件,总结和建立了南海北部陆坡深水区“生物气源自生自储扩散运聚型”、“热解气源断层裂隙输导下生上储运移渗漏型”和“热解气源底辟及气烟囱输导下生上储运移渗漏型”等3种成因类型的天然气水合物成矿成藏模式,以期能为南海北部深水区天然气水合物资源预测及有利勘查目标评价优选等提供决策依据与指导。     

青海三露天井田天然气水合物成藏的构造控制作用

 自2008 年中国首次在青藏高原祁连山冻土区钻获天然气水合物实物样品, 木里煤田三露天井田已成为研究热点地区之一, 但对于天然气水合物形成及保存的控制因素及分布规律的研究尚浅, 阻碍了资源的勘探与开发。通过对三露天井田天然气水合物钻孔实际资料的统计, 分析了井田构造格局, 提出了研究区天然气水合物的形成过程, 综述了构造对其成藏的控制作用。结果表明:1)天然气水合物是由烃类气体聚集成藏后随着青藏高原的快速隆起而抬升进入温压稳定带后形成水合物藏;2)研究区的构造分区分带性控制了天然气水合物在平面上的展布规律, 构造运动决定了中侏罗煤系的沉降-生烃史和温压稳定带的形成, 构造形态则可以为烃类气体的聚集提供通道、盖层及储存空间, 而后期构造作用又会对前期形成的气藏及天然气水合物藏造成破坏。     

天然气运移理论对我国天然气地质学建立的重要贡献

近 2 0年来 ,天然气运移理论研究对我国天然气地质学发展的贡献可概括为①为多源、多阶段和多运移相态天然气成藏理论的建立提供了重要依据 ;②进一步阐述了天然气成藏过程 ,指出天然气运移地质条件是盆地、热作用和成烃演化成藏三大地质要素的有机结合 ,是促进天然气聚集成藏的关键 ;③建立了天然气动态成藏、多期成藏和晚期成藏理论 ;④建立了符合中国地质特点的天然气调查研究系列的重要依据 ;⑤根据天然气运移理论 ,总结了中国大中型气田成藏条件 ,明确了中国大中型气田的勘探方向     

CO2改造水合物藏海底边坡稳定性研究

为了深入研究CO2改造后天然气水合物藏开采过程中海底边坡的稳定性,首先,通过含水合物试样的三轴力学实验,建立CO2改造CH4水合物藏及开采过程中地层力学参数的动态演化模型;其次,利用ABAQUS软件进行二次开发,建立了描述注CO2改造CH4水合物藏的温度?渗流?应力?饱和度多场耦合模型;最后,结合边坡稳定性分析中的强度...     

超压盆地内剩余压力梯度与天然气成藏的关系

多种动力影响了天然气成藏过程,但不同地下环境中控制天然气运移聚集的主要动力不尽相同.对超压盆地内天然气成藏过程中的动力进行了分析,并对我国30个典型超压环境中的天然气藏进行了剩余压力梯度统计,在此基础上建立了剩余压力梯度与天然气聚集效率的关系.分析结果表明,超压盆地内天然气成藏过程中的动力可由浮力梯度及剩余压力梯度的和来表示,至少有60%的成藏动力来源于剩余压力梯度.超压盆地中,不同级别的天然气聚集效率具有相应的动力(梯度)标准,中效天然气成藏过程中,源-储间剩余压力梯度须达到12kPa/m;高效天然气成藏过程的动力界限为18kPa/m.我国大中型超压盆地中气藏成藏期间的剩余压力剖面可划分为散失型、弱压差汇聚型和强压差汇聚型3种类型.其中散失型不具备指向储集层的运移动力,无法形成天然气藏;汇聚型可能形成天然气藏,其剩余压力梯度控制了成藏效率.     

超压盆地内剩余压力梯度与天然气成藏的关系

多种动力影响了天然气成藏过程,但不同地下环境中控制天然气运移聚集的主要动力不尽相同.对超压盆地内天然气成藏过程中的动力进行了分析,并对我国30个典型超压环境中的天然气藏进行了剩余压力梯度统计,在此基础上建立了剩余压力梯度与天然气聚集效率的关系.分析结果表明,超压盆地内天然气成藏过程中的动力可由浮力梯度及剩余压力梯度的和来表示,至少有60%的成藏动力来源于剩余压力梯度.超压盆地中,不同级别的天然气聚集效率具有相应的动力(梯度)标准,中效天然气成藏过程中,源-储间剩余压力梯度须达到12kPa/m;高效天然气成藏过程的动力界限为18kPa/m.我国大中型超压盆地中气藏成藏期间的剩余压力剖面可划分为散失型、弱压差汇聚型和强压差汇聚型3种类型.其中散失型不具备指向储集层的运移动力,无法形成天然气藏;汇聚型可能形成天然气藏,其剩余压力梯度控制了成藏效率.     

神狐水合物藏降压开采分解前缘数值模拟研究

天然气水合物资源量大,广泛存在于深海和冻土带中,降压法是一种有效的开采方式.天然气水合物藏降压开采过程中,已经分解的水合物区域和尚未分解的水合物区域之间存在一个分解前缘,研究分解前缘的移动规律,有助于认识水合物藏的地层稳定性及进行产气量预测,因此对水合物藏分解前缘的研究具有重要意义.本文采用数值模拟的方法,针对神狐海域水合物藏地质条件,研究降压开采过程中分解前缘的形状及移动规律,并对影响分解前缘移动的敏感因素进行了分析.结果表明:降压分解时,分解前缘的形状为非活塞式,分解前缘1(水合物开始分解的位置)的移动速率近似为线性,分解前缘2(水合物完全分解的位置)的移动速率近似为指数增长.生产井压力越低,地层渗透率越大,初始水合物饱和度越小,初始温度越高,分解前缘移动速率越大.与一步降压相比,分段降压使得分解前缘1和前缘2的移动均滞后.水合物分解吸热导致地层温度降低,当到达冰点时,冰的生成将有助于水合物藏降压分解速率的增大.因此,水合物藏降压分解时,可考虑将压力降低至冰点所对应的相平衡压力附近.     

海洋天然气水合物藏开采若干问题研究

文章阐述了在开采天然气水合物方面所取得的研究进展,包括天然气水合物开采模型及数值模拟,天然气水合物开采物理模拟相似准则,天然气水合物开采方法研究等。建立、完善了天然气水合物开采的数学模型,并以此为基础建立了降压开采水合物物理模拟相似准则。降压法开采单一水合物藏,在某些情况下开采能量不足会导致藏内结冰严重。对下伏气的天然气水合物藏而言,水合物能够提高产气量、延长稳产时间。结合降压和注热的优势提出了注温水-降压法联合开采方法,该方法具有稳产时间较长、稳产气速度高的特点。     

天然气水合物渗流特征及其描述

天然气水合物渗流是一个多相多组分非等温的物理化学渗流过程,这个过程包含了相变、能量变化以及储层介质的物理性质的变化。提出了天然气水合物藏孔隙度、渗透率、饱和度等参数的定义方式。应用渗流力学理论,结合水合物开采方式,对其渗流过程进行了描述,建立了天然气水合物藏开采的基本数学模型,并探讨了目前天然气水合物渗流研究存在的问题,为下一步天然气水合物藏的物理模拟和数值计算提供了理论基础。     

天然气水合物开采相关的安全性研究进展

天然气水合物分解会改变原来海底地层的物性和力学性质并产生超静孔压、进而引起地层和海洋工程结构物基础的不稳定性、甲烷泄露等地质与环境灾害,对海洋工程与人类赖以生存的环境构成潜在严重威胁.这个问题引起了国际社会各界的广泛关注.正因为此,各国对天然气水合物开采均采取很谨慎的态度.本文介绍了天然气水合物分解可能导致的地质与环境灾害类型以及影响水合物分解的主要因素;列举了历史上与水合物分解相关的6个典型滑坡案例并进行了分析;阐述了水合物分解引起的层裂和喷发灾害现象及发生的机制和临界条件;分析了水合物分解对井壁、海底管道等结构物及其基础稳定性的影响;针对水合物分解的土层响应与环境影响监测技术的研究进展进行了评述;总结了与水合物分解引起的地质灾害密切相关的水合物地层的物理和力学性质研究现状;最后提出了目前水合物分解相关的安全性研究所存在的问题和需要深入研究的方向.     

海水提升法试采南海天然气水合物的可行性分析

海洋天然气水合物的开采方法是当今天然气水合物研究的一大热点.通过对南海海域天然气水合物成藏机理的分析,提出了使用海水提升法开采海底天然气水合物的新模式.介绍了海水提升系统的组成和工作原理,提出了水力输送设备的相关参数,并对使用该方法的产气量及能效进行了简单评估.结果显示这种方法具有产量大、能效高的特点,运用该方法在南海采集天然气水合物是可行的.海水提升法开采天然气水合物克服了其他传统天然气水合物开采方法面临的技术难题,为海洋天然气水合物的开采研究提供了一种新思路及技术支撑.     

松辽盆地滨北地区中浅层油气成藏体系定量研究

滨北地区中浅层纵向上可以划分出2套成藏组合,即浅部成藏组合和中部成藏组合;每套成藏组合都可以划分出3个成藏体系,利用油气成藏门限理论对2套成藏组合的各成藏体系的油气成藏门限进行了计算,结合生油量的计算结果,对各成藏体系进行了定量评价.得出结论:滨北地区浅、中两套成藏组合的各成藏体系,天然气都没有进入成藏门限,石油只在成藏体系Ⅱ和Ⅲ进入了成藏门限,并有一定的可供聚集油量,其中,浅部组合成藏体系Ⅱ和Ⅲ的可供聚集油量分别为12.66×108t和6.17×108t;中部组合成藏体系Ⅱ和Ⅲ的可供聚集油量分别为5.09×108t和2.72×108t.     

湘中涟源凹陷杨家山地区下石炭统天然气成藏条件

杨家山地区是涟源凹陷最有利的含气区块之一.以成盆、成烃和成藏理论为指导,应用盆地分析、有效烃源岩评价及流体包裹体分析等技术和方法,综合研究分析了杨家山地区下石炭统刘家塘组和石磴子组碳酸盐岩天然气成藏条件,建立了天然气成藏模式.研究结果表明区内主要烃源岩为刘家塘组和石磴子组,总体达到较好-好烃源岩级别,具有一定的资源潜力;本区刘家塘组和石磴子组储集层类型为孔隙型、裂缝型和孔隙-裂隙型,区域封盖和直接封盖能力较好,但印支期后多期次构造运动对本区气保存条件影响较大;区内至少发生了2 次天然气注入成藏期,其中最重要的气注入成藏期为晚三叠世;存在构造和岩性两大类气藏类型和近源早期成藏、近源二次成藏和近源晚期成藏3 种成藏模式.