松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏规律研究

【摘要】：本论文利用徐家围子断陷地质、地震、测井及分析化验资料，结合区域地质背景对徐家围子断陷营城组火山岩天然气藏的生、储、运、聚等成藏条件进行了系统分析；首次利用全直径火山岩心，结合火山岩天然气充注实际特点开展了火山岩天然气充注运移物理模拟实验；首次结合火山岩风化壳五层结构将徐家围子断陷营城组火山岩风化壳划分为四种类型，并探讨了火山岩风化壳对火山岩储集物性的控制作用，提出了徐家围子断陷营城组火山岩“断壳”控藏的成藏控制理论及成藏模式。 徐家围子断陷营城组火山岩天然气充注实验结果表明：火山岩天然气定容衰减充注过程可分为“初期启动”、“连续疏导”、“幕式运移”、“幕式运移高速衰减”和“扩散”五个阶段。裂缝型火山岩介质在天然气成藏过程中主要起运移疏导作用；高孔高渗型（溶蚀孔洞发育型）火山岩介质具有良好的疏导能力，天然气储集性能受盖层及构造条件控制明显；中孔中渗型火山岩在较高压力下不能封盖天然气疏导，可作为天然气良好的储集层。 通过岩性、岩心、物性、试气数据统计分析结果表明：岩性不是控制火山岩储层物性的主要因素，控制火山岩物性的主要因素是产生次生孔隙的风化溶蚀作用。通过FIR解释资料统计发现74.6%的次生孔隙属于裂缝和溶蚀孔洞复合型，89.9%的裂缝属于中高角度以上类型，这说明裂缝对次生孔隙的形成具有较强的控制作用，并且控制作用主要体现在纵向范围。断陷内营城组火山岩风化壳类型可划分为“完整型”、“粘土层缺失”、“水解带缺失”及“水解带以上缺失”四种类型。火山岩风化壳预测结果表明，断陷内营城组火山岩风化壳发育面积广泛，发育程度受古构造及裂缝的控制。风化壳结构中，粘土层和水解带（致密火山岩）在空间上互补叠置对营城组火山岩天然气起到了有效的盖层封闭作用。火山岩天然气储量高产范围主要受气源断层配置的火山岩风化壳局部构造高点控制。综合分析表明，气源断裂、火山岩风化壳及现今构造是徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏的主控因素，而火山岩风化壳的风化程度涵盖和体现了火山岩天然气成藏的运移条件、盖层条件、储层条件及现今构造等综合因素，因此“断”“壳”是控制徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏的主要因素，并据此将研究区天然气成藏模式划分了五种类型。 【关键词】：徐家围子 火山岩 成藏 充注模拟 风化壳
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 创新点摘要7-11
• 前言11-15
• 0.1 研究意义11
• 0.2 研究现状11-13
• 0.3 研究内容13-15
• 第一章 区域地质概况15-24
• 1.1 区域构造背景15-19
• 1.1.1 大地构造位置及构造区划15-16
• 1.1.2 盆地构造演化16-19
• 1.2 区域地层发育特征19-21
• 1.3 研究区概况21-24
• 第二章 徐家围子断陷营城组火山岩气源条件24-33
• 2.1 气源岩发育特征24-28
• 2.2 气源岩地球化学特征28-30
• 2.2.1 有机质丰度28-29
• 2.2.2 有机质类型29-30
• 2.2.3 有机质成熟度30
• 2.3 断陷期气源岩生气史及生气量30-33
• 第三章 徐家围子断陷营城组火山岩储集特性及分布规律33-70
• 3.1 徐家围子断陷营城组火山岩岩性特征及分布规律33-49
• 3.1.1 徐家围子断陷营城组火山岩发育基本特征33-35
• 3.1.2 徐家围子断陷营城组火山岩各岩性空间分布规律35-45
• 3.1.3 徐家围子断陷营城组火山岩平面分布特征45-49
• 3.2 徐家围子断陷营城组火山岩岩相特征49-57
• 3.2.1 火山机构49-53
• 3.2.2 火山岩相53-57
• 3.3 徐家围子断陷营城组火山岩储集特性57-70
• 3.3.1 火山岩孔隙空间类型57
• 3.3.2 营城组火山岩储层孔隙度分布特征57-62
• 3.3.3 营城组火山岩储层裂缝分布特征62-66
• 3.3.4 营城组火山岩储层次生孔隙分布特征66-70
• 第四章 徐家围子断陷火山岩天然气成藏运移疏导条件研究70-91
• 4.1 徐家围子断陷营城组火山岩气源断裂分布特征70-72
• 4.2 徐家围子断陷营城组火山岩裂缝发育特征与天然气运移72-84
• 4.3 徐家围子断陷深层不整合面与天然气运移84-91
• 第五章 火山岩天然气充注物理模拟实验研究91-122
• 5.1 天然气充注物理模拟实验装置及实验模拟步骤91-95
• 5.1.1 实验装置设计91-94
• 5.1.2 实验模拟方案设计94-95
• 5.2 徐家围子断陷营城组火山岩样品分析95-105
• 5.2.1 岩样的采集95-102
• 5.2.2 火山岩岩样物性参数测试102-105
• 5.3 徐家围子断陷火山岩天然气充注物理模拟105-122
• 5.3.1 岩样制备及实验装置测试105-106
• 5.3.2 火山岩天然气充注实验现象106-119
• 5.3.3 徐家围子断陷火山岩天然气充注物理模拟实验总结119-122
• 第六章 徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏聚集条件分析122-135
• 6.1 徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏与构造圈闭122-127
• 6.2 徐家围子断陷营城组火山岩天然气藏盖层研究127-135
• 6.2.1 徐家围子断陷营城组火山岩天然气藏盖层特征分析127-130
• 6.2.2 徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏泥质盖层分布特征130-131
• 6.2.3 徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏致密火山岩盖层分布特征131-135
• 第七章 徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏规律135-175
• 7.1 徐家围子断陷营城组火山岩天然气分布规律135-141
• 7.1.1 徐家围子断陷营城组及以上地层天然气分布规律135-137
• 7.1.2 营城组火山岩天然气纵向分布规律137-140
• 7.1.3 营城组火山岩天然气平面分布规律140-141
• 7.2 徐家围子断陷营城组火山岩天然气成藏主控因素141-171
• 7.2.1 气源断裂141-145
• 7.2.2 火山岩风化壳145-169
• 7.2.3 徐家围子断陷营城组“断”“壳”控制火山岩天然气藏169-171
• 7.3 气藏成藏时期及期次171-173
• 7.4 徐家围子断陷火山岩气藏成藏模式173-175
• 结论175-177
• 参考文献177-185
• 发表文章目录185-186
• 致谢186-187
• 中文详细摘要187-208

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