CO2调研成果.pptx

CO2调研初步成果 丝言宏声 汇报提纲 CO2成因类型 据戴春森等 1994 戴金星等 1995 FangH etal 2010 何家雄等 2005 等等 CO2成因类型 有机成因 无机成因 CO2成因鉴别 CO2组分含量鉴别法 CO2 在15 60 之间 CO2 60 CO2 15 CO2的组分含量 据戴金星等 1995 CO2成因鉴别 碳同位素鉴别法 据戴金星等 1995 FangH etal 2010 何家雄等 2005 等等 自然界碳基本上储藏在有机碳 还原碳 和无机碳 氧化碳 两大碳库内 两者的 13C平均值大约相差25 碳同位素能够完全继承生源母质特点及生源类型信息 利用CO2的碳同位素值能够有效区分 判识与确定CO2是为有机成因 还是为无机成因 CO2的碳同位素 CO2成因鉴别 氦同位素鉴别法 氦有3He和4He两种同位素 氦同位素是判定来自地球深部无机成因气的重要依据 3He源于原始地幔脱气作用释放的富含3He的氦 4He源于沉积壳层中铀 钍 钾等元素的放射作用 利用壳幔间3He 4He比值的差异 可以确定地壳流体中幔源He混染的程度 判识幔源 岩浆气对气藏的贡献 据许多等 1999 刘文汇等 2003 何家雄等 2005 壳源成因与幔源成因CO2的鉴别 CO2成因鉴别图版 划分CO2有机成因与无机成因的 13CCO2 CO2含量鉴别图 向凤典 1994 CO2成因鉴别图版 划分CO2成因类型的3He 4He 13CCO2图解 底图据何家雄等 2005 13CCO2 3He 4He 10 8 10 7 10 6 10 5 2 0 1 0 幔源区 火山幔源型CO2 壳幔混合成因CO2 壳源型岩石化学成因 无机 CO2 壳源型有机CO2 壳幔过渡区 壳源区 R Ra 由图中可以看出莺歌海盆地东方区CO2成因类型以壳源为主 可见壳幔混合成因 乐东区以壳源为主 珠江口盆地西部CO2成因类型以无机幔源为主 汇报提纲 不同成因CO2纵向分布规律及控制因素 中国东部及海域幔源CO2含量随深度变化图 数据源自何家雄等 2005 鲁雪松等 2011 1 区域上CO2含量与深度关系不大2 垂向上同井 同储层段 CO2含量下高上低 莺歌海盆地东方区壳源CO2含量随深度变化图 FangH etal 2010 何家雄等 2005 CO2 深度 m CO2 深度 m 壳源型CO2平面分布规律及控制因素 莺歌海盆地东方1 1气田气藏示意图 李先奇 戴金星 1997 东方1 1气田CO2分布纵向上具分层分带特征 且离底辟带越远CO2含量越低 莺歌海盆地无机 含CO2 生成的概念模式 HuangBJ et al 2002 幔源型CO2平面分布规律及控制因素 松辽盆地南部深层岩浆岩分布与CO2气井叠合图 史军 2011 松辽盆地南部CO2气井与深大断裂叠合图 史军 2011 钻遇CO2气藏的探井 尤其是CO2含量较高的探井 多数分布在中基性岩中或附近 CO2气藏主要分布在深大断裂的交汇处或其两侧 幔源CO2和有机成因烃类气因同受基底大断裂控制 并共享某些储层和圈闭要素而耦合混杂分布在一起 松辽盆地长岭断陷含CO2气藏成藏模式图 鲁雪松等 2011 不同成因CO2运聚规律与控制因素对比 据何家雄等 2005修改 汇报提纲 CO2与油气驱替关系研究 CO2驱油 驱替机理 1 降低油水界面张力 2 降低原油浓度 3 膨胀作用 4 溶解气驱作用 5 改善流度比 6 萃取和气化原油中的轻质烃 驱替机理 1 煤层对CO2的吸附能力强于对CH4的吸附能力 当注入CO2时 CO2与CH4竞争吸附 CH4被置换 2 CO2的注入降低了煤层中CH4的分压 促进了CH4解吸 3 CO2的注入对CH4起到稀释作用 致使扩散空间内部CH4浓度大于外部 出现了浓度差 促使微孔中的CH4向外扩散 CO2驱气 由于油的密度 CO2的密度 烃类气体的密度 所以一般情况下CO2与油气的驱替关系为CO2易于驱油 较难驱替烃类气体 汇报提纲 矿物岩石学标志 1 片钠铝石 菱镁矿 铁白云石等自生矿物的存在NaAlSi3O8 CO2 H2O NaAlCO3 OH 2 3SiO2钠长石片钠铝石KAlSi3O8 Na CO2 H2O NaAlCO3 OH 2 3SiO2 K 钾长石片钠铝石 2 粘土矿物转化 伊 蒙混层含量较高 东方气田储层非均质性和粘土矿物含量变化剖面 Haoetal 2000 DF6井伊蒙混层结构及伊利石百分含量变化 Haoetal 2000 伊蒙混层中伊利石含量及伊蒙混层结构突变深度点 测井曲线标志 1 由于一般的地层温度及地层压力均高于CO2的临界温度和临界压力 在地下岩层孔隙中CO2以气液两相形成的高密度流体相储存 超临界CO2流体溶于地层水中 其密度可达500 980kg m3 扩散能力是液体的100倍 2 超临界状态下的CO2电离出HCO3 和CO32 增强了地层导电能力 导致电阻率发生变化 张盼等 2012 与烃类气层相比 CO2含量纯度高的气层明显有电阻率小 密度大 声波时差小的特点 南海西部盆地D景测井资料处理成果图 张海荣等 2009 763kg m3 研究总结 一 CO2运聚成藏具较强的非规律性 只在区域上受泥底辟 火山活动和深大断裂控制 1 区域上CO2含量与深度关系不大 2 剖面上 CO2含量具较强的非均质性 在烃类区块局部会出现小块的较高CO2含量的区块 在高CO2区块亦会出现局部富烃区块 3 烃类气体与CO2可具相同的运移通道 烃源和CO2源的供给情况决定了成藏的好坏 4 不同成因类型的CO2区域上具不同的成藏规律 壳源CO2运聚成藏与泥底辟热流体的局部侵入密切相关 幔源CO2运聚成藏与幔源型火山活动 基底深大断裂发育程度密切相关 二 从