水溶气运移成藏物理模拟实验技术
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鄂尔多斯盆地东南部本溪组地层水化学特征与天然气成藏意义胡鹏;于兴河;王娇;周进松;韩小琴;李亚龙;史新;徐丽强;方德凱【摘要】通过对本溪组地层水性质与地球化学特征的详细研究表明:研究区地层水呈弱酸性,总矿化度介于50.68~ 391.74 g/L,阴、阳离子分别以Cl-,Ca2+,K++Na+含量占优势为特征,水型为单一CaCl2型;钠氯系数(rNa/rCl)介于0.18 ~0.49,平均为0.35;脱硫酸系数(100×rSO4/rCl)在0~0.53,平均为0.1,指示其经历了强烈的浓缩变质与脱硫酸作用的改造.研究后认为,纵向上,随着深度的增加,地层水各特征参数的化学剖面在宏观上呈现出3种变化类型:先增后减型、增减交替型、波状递增型;整体上TDS(本2)<TDS(本1),rNa/rCl(本2)>rNa/rC1(本1),rSO4×100/rcl(本2)>rSO4×100/rCl(本1),这表明在流体(气、水)运移过程中,作为优势通道的不整合面使得与其相邻的本2段较本1段具有更强的开放性和流动性,且储层砂岩次生孔隙更为发育{rCa/rMg(本2)>rca/rMg(本1)}.平面上天,然气在整体自西南向北、东向运移的路径上,其组分中CH4含量逐渐增高,而N2含量逐渐降低,呈现出较强的水溶气运聚特征.在运移过程中,天然气遇到合适的圈闭,则逐渐聚集起来形成气藏,且地层趋于封闭的还原环境,有利于天然气的保存.【期刊名称】《西北大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(047)001【总页数】10页(P92-100,109)【关键词】地层水化学特征;天然气成藏;本溪组;鄂尔多斯盆地东南部【作者】胡鹏;于兴河;王娇;周进松;韩小琴;李亚龙;史新;徐丽强;方德凱【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;陕西延长石油集团研究院,陕西西安710075;陕西延长石油集团研究院,陕西西安710075;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.1地层水是储层中与油气伴生的地下水[1]。
物理模拟在天然气成藏研究中的应用张洪;庞雄奇;姜振学;王芳【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2004(025)004【摘要】油气成藏的物理模拟实验是在实验室条件下模拟油气成藏的条件和结果,从而再现地下油气生成和运聚的过程.选取天然气运聚成藏这个重要过程,就川西平落坝天然气藏的成藏模式进行实验模拟,针对逆冲推覆断层对气藏形成的作用、对冲构造的成藏过程、原生气藏和次生气藏分别形成的过程等一系列重要问题得出很多认识:在平落坝原生气藏形成过程中,对冲构造起了重要作用,平落2逆冲断层对侏罗系次生气藏的形成起了重要作用,这些认识对川西前陆盆地天然气藏的下一步勘探有重要的指导意义.【总页数】2页(P429-430)【作者】张洪;庞雄奇;姜振学;王芳【作者单位】石油大学,盆地与油藏研究中心,北京,102249;石油大学,盆地与油藏研究中心,北京,102249;石油大学,盆地与油藏研究中心,北京,102249;石油大学,数理系,北京,102249【正文语种】中文【中图分类】TE112.1;TE112.31【相关文献】1.川西前陆盆地南部储层流体包裹体特征及其在天然气成藏研究中的应用 [J], 张莉;柳广弟;谢增业;高嘉玉;单秀琴2.VXI总线产品在地震物理模拟中的应用研究 --基于客户/服务器体系结构的地震物理模拟软件平台的创建 [J], 狄邦让;牟永光;薛国锋3.物理模拟实验在天然气成藏研究中的应用--以柴达木盆地北缘南八仙和马海气田成藏过程为例 [J], 张洪;庞雄奇;姜振学4.川东北飞仙关组包裹体特征及其在天然气成藏研究中的应用 [J], 谢增业;单秀琴;李剑;胡国艺;高嘉玉5.流体包裹体在川西南部上三叠统天然气成藏研究中的应用 [J], 李峰;张莉;李树晶;崔可平因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
图片简介:本技术介绍了一种三维物理模拟实验装置及模拟致密油藏开发的方法,所述装置包括筒体、密封盖、胶筒、管线密封保护装置、测量电极、压力监测装置、注采井网,密封盖包括第一和第三圆柱段、第二圆台段;胶筒的上端套设在第二圆台段和第三圆柱段的外表面,胶筒与筒体之间形成围压腔,胶筒内设有多孔介质模型,多孔介质模型与第三圆柱段之间设有密封垫;管线密封保护装置包括第一和第三垂直腔体、第二平行腔体;测量电极、压力监测装置以及注采井网的管线一端通过管线密封保护装置插入多孔介质模型,另一端导出。
本技术能够更真实地模拟地层高温高压条件,通过监测注采、压力及饱和度电极情况,实时获取三维储层的饱和度场和压力场情况。
技术要求1.一种三维物理模拟实验装置,其特征在于,包括筒体、与所述筒体匹配的密封盖、胶筒、管线密封保护装置、测量电极、压力监测装置、注采井网;所述密封盖包括同轴且依次相连的第一圆柱段、第二圆台段、第三圆柱段,所述第一圆柱段的外径与所述筒体的内径匹配,所述第二圆台段外径较大的一端与所述第一圆柱段相连,且外径小于所述筒体的内径,所述第三圆柱段的外径与所述第二圆台段外径较小的一端的外径相同;所述筒体与所述第一圆柱段之间设有密封圈一;所述胶筒的上端套设在所述第二圆台段和所述第三圆柱段的外表面,所述胶筒与所述筒体之间形成围压腔,所述围压腔对应的筒体侧壁设有围压加压口,所述胶筒的内底部设有多孔介质模型,所述多孔介质模型与所述第三圆柱段之间设有橡胶密封垫;所述管线密封保护装置包括第一垂直腔体、第二平行腔体、第三垂直腔体,所述密封盖和所述密封垫上均设有贯穿轴向的通道,所述通道的形状与所述第一垂直腔体相匹配,所述第一垂直腔体设置在所述通道中且上端位于密封盖的通道中、下端设置在所述多孔介质模型中且底部密封,位于所述多孔介质模型中的第一垂直腔体的径向设有至少一个通孔一,所述第二平行腔体的一端与所述通孔一相连,另一端密封,所述第二平行腔体轴线方向的底部上设有至少一个通孔二,所述第三垂直腔体的一端与所述通孔二相连,另一端密封;所述测量电极的检测端和所述压力监测装置的压力监测管线穿过所述第三垂直腔体插入所述多孔介质模型,另一端通过所述管线密封保护装置导出;所述注采井网包括注入井和采出井,所述注入井和采出井设置在所述多孔介质模型上,且所述注入井和采出井的管线通过所述管线密封保护装置导出。
海洋天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验赵金洲1 李海涛1 张烈辉1 孙万通1 伍开松1李清平2 赵军1 吕鑫2 王国荣11.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学2.中海油研究总院有限责任公司摘 要 天然气水合物是继页岩气、致密气、煤层气等之后潜力巨大的接替能源,国内外天然气水合物开采技术研究和试采工程以降压法为主,均借鉴常规油气开采工艺,由于试采时间短,回避了长期开采存在的环境安全、装备安全、生产安全以及工程地质等风险。
为此,由西南石油大学、中国海洋石油集团有限公司、四川宏华石油设备有限公司等单位组成的联合项目组历经多年协同攻关,提出了海洋非成岩天然气水合物固态流化开采原理,发明了基于该原理的模拟实验方法和技术,研制和开发了具有完全自主知识产权的全球首个海洋天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验系统。
基于上述实验系统,开展了与海洋非成岩天然气水合物固态流化开采相关的天然气水合物样品快速制备、高效破碎及管道输送等物理模拟实验,验证了海洋非成岩天然气水合物固态流化开采相关理论模型的准确性,揭示了海洋非成岩天然气水合物固态流化开采过程中关键参数的变化规律。
该项研究成果为全球首次海洋天然气水合物固态流化试采的成功开展奠定了重要的基础。
关键词 海洋未成岩 天然气水合物 固态流化开采 大型物理模拟实验系统 样品制备 高效破碎 管道输送DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2018.10.011Large-scale physical simulation experiment of solid fluidization exploitation ofmarine gas hydrateZhao Jinzhou1, Li Haitao1, Zhang Liehui1, Sun Wantong1, Wu Kaisong1,Li Qingping2, Zhao Jun1, Lü Xin2 & Wang Guorong1(1. State Key Laboratory of Oil & Gas Reservoir Geology and Exploitation//Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China; 2. CNOOC Research Institute Co., Ltd., Beijing 100027, China)NATUR. GAS IND. VOLUME 38, ISSUE 10, pp.73-83, 10/25/2018. (ISSN 1000-0976; In Chinese) Abstract: Natural gas hydrate is one of the most potential successive energy sources after shale gas, tight gas and coal seam gas. The depressurization method is the main method for the research and trial exploitation of natural gas hydrate at home and abroad, referring to the conventional oil and gas production technologies. Due to its short exploitation time, such previous risks of environmental safety, equipment security, production safety, and engineering geology existed in long-term extraction are avoided. Therefore, the Southwest Pe-troleum University together with the China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) and the Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co. LTD advanced the principle of marine gas hydrate solid fluidization exploitation through many years of joint efforts. Based on this principle, a simulation experiment method and technology were developed, and the first large-scale physical simulation experiment sys-tem for solid fluidization exploitation of marine natural gas hydrate has been researched and developed. Based on this system, physical simulation experiments of rapid preparation, high-efficient crushing and pipeline transportation in marine non-diagenetic gas hydrate sol-id fluidization exploitation were carried out; the accuracy of the theoretical model of marine non-diagenetic gas hydrate solid fluidization exploitation was verified; and the variation behavior of key parameters in marine non-diagenetic gas hydrate solid fluidization exploita-tion was revealed. This study results laid an important foundation for the successful development of the first solid fluidization exploita-tion of marine natural gas hydrate in the world.Keywords:Marine non-diagenetic; Natural gas hydrate; Solid fluidization exploitation; Large-scale physical simulation experiment sys-tem; Sample preparation; High-efficient crushing; Pipeline transportation基金项目:国家重点研发计划“海洋水合物固态流化测试新技术”(编号:2016YFC0304008)、国家自然科学基金重点项目“控压钻井测控理论及关键问题研究”(编号:51334003)、中国工程院中国工程科技中长期发展战略研究项目“面向2035的深海天然气水合物开发战略研究”(编号:2017-ZCQ-5)。
地下水中污染物溶质运移模拟
喻佳;魏善彪;麻胜坤
【期刊名称】《中国新技术新产品》
【年(卷),期】2022()16
【摘要】该文在介绍FEMWATER特点的基础上,以某火电厂脱硫废水收集池为例,利用GMS中的FEMWATER模块对研究区域进行三维有限元数值模拟,利用GMS 软件的前后处理功能,模拟了氟化物在饱和-非饱和带中迁移情况,更完整、全面地评价了建设项目运行对饱和-非饱和带地下水环境的影响。
该文的研究可为将建设项目对土壤与地下水环境影响评价有机地结合在一起提供参考。
【总页数】3页(P128-130)
【作者】喻佳;魏善彪;麻胜坤
【作者单位】江西核工业环境保护中心;江西省地质局实验测试大队;万载红狮环保科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X523
【相关文献】
1.某化工场地地下水中污染物运移模拟研究
2.基于GMS对典型石油烃场地地下水中污染物运移模拟研究
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4.某电厂项目地下水中污染物运移的数值模拟及预测分析
5.某电厂项目地下水中污染物运移的数值模拟及预测分析
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值得重视的非常规资源——水溶气——访中国石油勘探开发研究院天然气研究专家秦胜飞博士作者:王大锐来源:《石油知识》 2013年第6期本刊特约记者王大锐目前全球已进入非常规油气勘探开发阶段,继煤层气之后,页岩气、致密气、致密油也已相继纳入重要的研究、勘探和开发领域。
还有一种非常规天然气虽然资源量非常巨大,但被重视的程度很不够,那就是水溶气——溶解在水中的烃类气体。
水溶气的勘探开发在我国已经开始,为了使更多的读者认识这种非常规资源,我特意采访了中国石油勘探开发研究院天然气研究专家秦胜飞博士。
问:首先,请给我们的读者介绍一下什么叫“水溶气”?答:好的!关于水溶气,目前还没有统一的概念,顾名思义就是溶解在水中的气体,包括甲烷等烃类气体和二氧化碳、氮气等非烃气体。
从油气勘探角度上说,水溶气特指溶解在水中以烃类气为主的气体。
目前人们所说的水溶气都是指烃类气体。
天然气在生成、运移和成藏过程中始终都有地层水的参与,并且在地下高温、高压状态下,天然气在水中的溶解度很大,并随温度、压力和矿化度的变化而变化。
在地质条件变化过程中,溶解在水中的天然气也可以发生脱溶作用成为游离气,所以曾经的水溶气也可以变成游离气。
因此,我们可以把水溶气分为广义的水溶气和狭义的水溶气,广义的水溶气是目前溶解在水中以及曾经溶解在水中的烃类气体,狭义的水溶气是目前仍溶解在水中的烃类气体。
水溶气藏根据天然气赋存状态可以分为游离相和水溶相两种气藏类型。
与常规天然气相比,水溶气的组分具有甲烷含量高、干燥系数大的特点,并含有一定量的CO2和N2等非烃气体。
初步研究表明,水对甲烷碳同位素有分馏作用,重碳同位素的烃类气体偏向于留在水中。
因此,水溶气的碳同位素比游离气偏重,并且脱溶形成的游离气的同位素又比水溶相天然气的轻。
天然气在水中的溶解度主要受温度、压力、水矿化度的控制。
充足的气源和丰富的地层水资源是水溶气富集的基础,构造抬升是水溶气脱溶成藏的重要条件。
克拉2气田成藏过程的物理模拟
张洪;何顺利;庞雄奇;顾岱鸿;姜振学
【期刊名称】《石油与天然气地质》
【年(卷),期】2006(027)001
【摘要】采用物理模拟实验对库车坳陷克拉2气田油气运聚进行了模拟,油气运聚的3个重要结论是:1)克拉2气田为深部生气-浮力驱动-逆冲断层、输导层运输-背斜或断背斜成藏,逆冲断层和输导层在克拉2气田成藏过程中起了重要的作用.2)克拉2构造不是一点供气,而是多源供气.3)多源天然气不断向上部的克拉2构造供气,从而造成气藏超压和高丰度的特性.下部与克拉2构造相似的两个由断层贯通的构造含气规模和丰度有限.
【总页数】4页(P23-26)
【作者】张洪;何顺利;庞雄奇;顾岱鸿;姜振学
【作者单位】中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249
【正文语种】中文
【中图分类】TE112
【相关文献】
1.断裂在克拉2气田运聚成藏作用中的物理模拟 [J], 杨荣军;谢志巍;成世东
2.克拉苏构造带克深区带超高压大气田成藏过程与特征 [J], 冯松宝;张志军
3.辽东湾地区锦州25-1大型轻质油气田成藏条件与成藏过程 [J], 田立新;徐长贵;
江尚昆
4.构造应力在克拉2气田成藏过程中的作用 [J], 张乐;蒋有录;姜在兴
5.物理模拟实验在天然气成藏研究中的应用--以柴达木盆地北缘南八仙和马海气田成藏过程为例 [J], 张洪;庞雄奇;姜振学
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文章编号:167221926(2004)0120032205
收稿日期:2003209224;修回日期:20032112201基金项目:国家“973”项目“天然气动态形成过程和富集度研究”(编号:2001CB30913)资助1作者简介:刘朝露(19682),男,江西莲花人,硕士研究生,主要从事天然气地球化学研究.
水溶气运移成藏物理模拟实验技术刘朝露1,李 剑2,方家虎1,胡国艺2,严启团2,李志生2,马成华2,孙庆武2(1.中国矿业大学(北京),北京 100083;2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007)
摘 要:通过自行设计的天然气运移成藏物理模拟仪,对实际岩芯样品进行了高压水溶气运移成藏的物理模拟实验,目的是研究水溶作用对天然气运移指标产生的影响以及水溶气甲烷和乙烷碳氢同位素、C
2+
总烃、iC4nC4等8项地球化学参数的变化。实验结果表明:随着运移距离的增加,水溶
气中的非烃CO2含量普遍增大,烃类气体“甲烷化”趋势明显,C2+以上的含量随碳数升高而降低(至C5
含量基本可以忽略不计),轻烃组分中的苯和甲苯含量由低(气源)到高(运移距离近)再变低(运
移距离远),甲烷碳和氢同位素变化幅度均不大(仍具有略偏正的特征)。认为这些地球化学参数的变化特征对水溶气气藏的识别和油气运移的研究均具有重要的参考价值。关键词:水溶气;运移成藏;物理模拟中图分类号:TE12211 文献标识码:A
0 前言早在20世纪60年代,国外已有不少学者测定了烃类气体在水中的溶解度[1,2],并提出水溶气藏形
成的可能性[2]。70年代,Price[3]提出了可以用烃类在水中的溶解度研究石油初次运移,同时,在意大利、匈牙利、菲律宾、尼泊尔、伊朗和日本等国家相继发现了水溶性天然气藏并生产了水溶性天然气[1];
这些发现更增加了人们对天然气溶解实验研究的兴趣[4,5]。目前,这些成果已应用于天然气的运移与聚集的定量研究[6~8]。与国外相比,我国对水溶气运移成藏的研究起步较晚。我国学者孙永祥[9]多次探讨了地下水对气藏形成的影响,郝石生[10]等研究了天然气在地层水中溶解度的变化特征,付晓泰等[11]提出了气体在地层水中的两种主要溶解机理。上述研究工作主要是在不同的温压条件下探讨地层水对天然气溶解的一些物理参数,解决了水溶气量的问题,而对天然气以水溶相运移而形成的水溶气藏的一些地球化学参数的变化特征,如水溶气的组分组成及其碳氢同位素和轻烃特征的研究却进行得较少。本文通过自行设计的天然气运移成藏物理模拟仪来对际岩芯进行高压水溶气运移成藏物理模拟实验,目的是研究水溶气在运移成藏过程中的组分组成及其碳氢同位素和轻烃等一些地球化学参数的变化特征。这些参数特征对天然气的运聚以及水溶气藏的寻找和识别均具有重要的参考价值。1 水溶相天然气释放的地质条件付晓泰等[11]通过实验研究认为,天然气在地层水中的溶解主要存在两种机理:一种是天然气分子与水分子作用形成水合分子;另一种是天然气分子填充在水分子的间隙中。无论是哪一种机理,天然气的溶解度都会受到温度和压力变化的影响。压力增大,天然气在地层水中的总溶解度增大,反之,则减小。温度对其影响相对较为复杂,当温度小于80℃左右时,天然气溶解度随温度升高而减小;当温度大于80℃左右时,天然气溶解度随温度升高而逐渐增大。矿化度也对天然气溶解度有一定的影响:矿化度越高,溶解度越小;反之,矿化度越低,溶解度越大。但矿化度对天然气在地层水中的溶解度较温度和压力的影响要小得多。由上述分析可以看出,地层水中天然气的溶解度与其所处温度、压力和矿化度存在密切关系。Ko2
第15卷第1期2004年2月 天然气地球科学NATURAL GAS GEOSCIENCE Vol.15No.1Feb. 2004rsenshejin[12,13],zorking等[14,15]学者在研究西伯利亚大气田中的水溶作用时认为,水溶相天然气在运移的过程中,由于地质条件的改变(如沿断层垂向运移)或由于地壳抬升,使含水层隆起或地层水基准面区域性或局部性降低和温度、压力逐渐降低,导致被地层水溶解的天然气由未饱和-饱和-过饱和而释放出来成为游离气,并在有利的圈闭中(低势区)聚集成水溶气藏。2 模拟实验2.1 样品的选取岩样:选取苏6井两块深灰色致密砂岩作为岩芯样品。该样品孔隙度为0.37%~0.75%,渗透率为(0.0024~0.0027)×10-3Λm2,长度30114~30137mm。内径:24.9cm。气样:气源气样品采自华北油田采油四厂气站,其组分组成见表1,轻烃组分特征见图2。水样:通过人工配制浓度为100gdm3的
NaCl
溶液代替地层水。2.2 实验装置及步骤实验装置如图1所示[16]。实验装置是由长岩芯夹持器、手动泵、中间容器、阀门、高压气瓶及一些管线组成,以长岩芯夹持器为主体。采用实际岩芯,根据不同的地层情况和地质条件,组成运、聚、盖圈闭系统,综合模拟天然气在岩石中的运聚特征和成藏过程。该装置具有以下特点:
(1)采用实际岩芯。岩芯柱最长可达
80cm
,
根
据不同的地层实际情况,可以对不同物性的岩芯进行组合。(2)实验装置耐高温高压。可模拟上覆地层压
力0~70MPa,气体充注压力0~30MPa,实际温度为室温到120℃。(3)岩芯夹持器具有多测孔,可在不同长度段
观测取样和检测天然气在运移过程中的特征参数和
表1 水溶气模拟实验样品测定数据样品编号烃类气体组成(%)
C1C2C3iC4nC4iC5nC5C6+非烃气体含量(%)CO2N2iC4nC4C2+总烃(%)∆13C(‰)C1C2C3∆D(‰)C1C2
备注
188.158.712.530.280.270.030.020.011.030.351.0411.85-40.8-28.2-25.8-216.7-177.6气源气14MPa
288.308.552.560.260.260.030.020.021.350.43111.70-40.6-28.0-25.6-213.4-176.5气顶气14MPa
398.051.320.490.0520.048000.0426.701.081.95-40.6-28.0-25.8-214.5-175.5498.071.510.310.040.03000.0424.701.331.93-40.4-27.9-26.0-213.9-176.1水溶气597.731.910.280.030.02000.0320.001.502.27-40.5-28.2-25.4-214.6-175.3696.892.770.280.030.02000.0115.301.53.11-40.2-27.5-25.3-213.8-174.9796.393.160.400.030.0200010.801.53.61-40.3-27.6-25.7-214.5-175.2
图1 水溶气运移成藏物理模拟实验装置示意压力变化规律。实验步骤如下:(1)进样。将配好的(根据气田水文地质资料或直接用地层水)矿化水注入中间容器中,抽真空,检查装置的气密性,然后再将天然气注入中间容器中,并使之压力达到指定值(14MPa),恒压4h。(2)溶解:经过一段时间(时间长短与介质有关,一般为7~15d
)
,使天然气在水中充分溶解并达
到平衡。(3)解析:将干燥后的岩芯装入岩芯夹持器中
,
加环压5MPa,抽真空,然后将中间容器中的水溶气通过阀门调节缓慢向岩芯夹持器中充注,最后在饱和盐水中采集水溶气样。(4)测试:对采集的样品进行相关分析测试。
33No.1 刘朝露等:水溶气运移成藏物理模拟实验技术 3 实验结果分析与讨论实验前采集气源气样1个,实验完毕后采集容器顶部气样1个,然后采集水溶气气样5个,共计7
个样品。样品量为30ml。时间间隔15min。实验样品测定结果见表1。需要进一步说明的是:①岩芯采用致密砂岩的原因是作者曾对游离相天然气做过扩散运移模拟实验,此次用同样的岩芯做水溶相运移,目的是想了解天然气以水溶相和游离相运移时的各种地球化学参
图2 水溶气运移成藏物理模拟实验结果 数特征的异同;②由于温度对水溶气运移影响较为复杂,所以该实验温度仅在室温下进行;③样品采集是在开放的体系中进行,因此可认为本实验是模拟天然气在高压下以水溶相运移、在常压下解析并聚集而成水溶气的一些地球化学参数特征。从表1和图2的资料中可以获得如下一些初步认识。(1)水溶气碳、氢同位素特征。实验样品碳同位
素和氢同位素是由Finnigan公司生产的Delta
plus
43 天 然 气 地 球 科 学 Vol.15XL仪器测定。从表1中可以看出,气源气甲烷碳同位素为-40.8‰,顶部气该值为-40.6‰,而水溶气该值为-40.2‰~-40.6‰,变化幅度极小,甚至是在实验仪器的误差范围之内;但多次研究发现,甲烷碳同位素还是具有略偏正的特征;对于C2+以上的碳同位素,其变化幅度更小,而且具有不同的变化趋向。另外,从表1中还可以看出,气源气甲烷氢同位素为-216.7‰,顶部气的为-213.4‰,水溶气的为-214.9‰~-213.8‰,其总体变化趋势与甲烷碳同位素一致,变化幅度也不大,并略具偏正的特征。作者在研究中还发现,甲烷碳同位素以游离相扩散运移时,分馏效应可达9.8‰,而以水溶相运移时不足1‰。作者认为,出现这种现象主要原因可能与高压水溶气在运移的过程中容易形成优势运移通道而导致渗流作用在运移中占主导地位有关。(2)水溶气烃类组分组成与非烃含量变化特
征。样品组分是通过Agilent6890N进行分析测定。从表1中可以看出,气源气甲烷含量为88.15%,实验完毕后,气顶气甲烷含量为88.30%,基本未发生变化。而水溶气中甲烷含量最高达98.05%,相对于气源气来说,水溶气中“甲烷化”趋势十分明显。其C2+
以上部分的减少随碳数升高而变得非常明显,
C2+
总烃在气源气中为11.85,而在水溶气中为
1193~3.61,这一现象可能应归结于不同碳数烃的扩散速率差异和岩芯中的沉积物对重烃的相对较强的吸附能力。另外,iC4nC4也从1104上升至为115,
这说明,水溶气在运移过程中可造成异构烷烃的相对富集和正构烷烃的不断丢失,至C5含量极微。另外,从非烃气体变化中可以看出,CO2的含量在气源气中仅为1.03%,在顶部气中也只有1.35%,而在水溶气中最高达26.7%,增幅较大。这是高压水溶气藏的典型特征。N2含量明显降低,在水溶气中几乎不含N2。(3)水溶气轻烃组分特征。样品是由
HP5890
分析仪测定的,测定结果见图2。从表1和图2中可以看出,水溶作用对天然气轻烃含量影响比较大。由于不同的轻烃组分在地层水中的溶解度不同(芳烃>环烷烃>链烷烃),经过不同路径运移后,天然气中的C6~C8轻烃分布发生了显著的变化:气源气中芳烃的含量,尤其是苯和甲苯的含量相对极少;经过水溶作用后,水溶气中苯和甲苯的含量显著增加,在芳烃含量中占绝对优势;运移时由于压力的降低,苯和甲苯又从水中脱附出来