川西坳陷须家河组天然气溶解、脱气物理化学机理研究

【摘要】： 水溶性天然气是一种潜力巨大的非常规资源。川西坳陷上三叠统须家河组地层由于其特殊的温压及地质条件,蕴藏有大量的水溶性天然气。随着川西地区天然气勘探开发进程的不断深入,水溶性天然气的勘探开发就显得尤为重要。但是到目前为止,针对川西坳陷须家河组天然气在地层水中溶解、脱气的物理化学环境及机理的研究尚未见详细报道,没有建立起适用于评价川西须家河组地层天然气溶解度的方法。该方法的建立不仅对水溶性等非常规天然气的评价具有重要的理论意义,而且对于常规油气的评价也具有重要作用。本次论文在收集整理川西坳陷地区须家河组地层地质、测试、生产等资料基础上,通过调研国内外有关天然气溶解于水的研究成果,结合川西坳陷须家河组地层实际,借鉴相平衡理论推导了高温、高压条件下天然气在水中溶解度方程,分析总结了天然气在水中的两种溶解机理,即气体间隙填充溶解与气体水合作用溶解机理;对影响天然气在水中溶解的因素进行详细分析,认为天然气组分、地层压力、地层温度、地层水化学特征是主要影响因素;结合川西坳陷构造-地层演化特征,重点剖析了白垩纪末及现今两个时期的须家河组地层的物理化学环境特征,主要包括地层温度、地层压力、水化学特征等;考虑研究区地层、构造及生产资料,提出了两种水溶气脱溶释放模式,即隆升后温压降低造成的脱气和隆升时的“振荡”脱气;最后,运用四种方法计算出坳陷区地层水中天然气的溶解度,并通过分析比较各方法的适用条件,选取了相平衡法天然气溶解度计算结果对须二、须四段溶解量及释放量进行了计算及评价,在结合储层孔隙度分布的情况下划分出现今水溶性天然气的主要富集区域,主要分布于坳陷中部孝泉—合兴场一带、双鱼石一带,而游离气富集区主要分布于坳陷东北部柘坝场—老关庙一带。针对水溶性天然气的特殊性,提出了多种开采建议。 【关键词】：川西坳陷 溶解、脱气物化机理 影响因素 水溶性天然气评价
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 国内外研究概况及发展趋势9-10
• 1.2 选题依据与研究意义10-11
• 1.3 主要研究内容11-12
• 1.4 研究思路与技术路线12
• 1.5 完成的主要工作12-13
• 1.6 取得的主要认识13-15
• 第2章 区域基本地质特征15-21
• 2.1 研究区位置15-16
• 2.2 区域地质特征16-17
• 2.2.1 地层特征16
• 2.2.2 构造特征16-17
• 2.3 气藏基本特征17-21
• 2.3.1 储层特征17-18
• 2.3.2 天然气特征18-20
• 2.3.3 气藏类型及驱动方式20-21
• 第3章 天然气理论溶解度方程研究21-34
• 3.1 相平衡21-22
• 3.2 逸度及逸度系数22-31
• 3.2.1 纯气体的逸度与逸度系数22-25
• 3.2.2 混合气体的逸度和逸度系数25-31
• 3.3 理论溶解度方程31-34
• 第4章 天然气的溶解、脱溶释放机理34-63
• 4.1 固体的溶解机理及其影响因素34-35
• 4.2 气体的溶解机理及其影响因素35-58
• 4.2.1 概述35-40
• 4.2.2 天然气体在纯水中的溶解机理及其方程40-43
• 4.2.3 天然气体在盐溶液中的溶解机理及其方程43-49
• 4.2.4 天然气溶解度的影响因素分析49-58
• 4.3 天然气脱溶释放机理58-63
• 4.3.1 天然气脱溶释放的地质条件58-59
• 4.3.2 天然气脱溶释放机理59-60
• 4.3.3 天然气脱溶释放量60-63
• 第5章 须家河组地层物理化学特征分析63-78
• 5.1 地层温度63-65
• 5.1.1 白垩纪末地层温度63-65
• 5.1.2 现今地层温度65
• 5.2 地层压力65-70
• 5.2.1 白垩纪末地层压力65-67
• 5.2.2 现今地层压力67-70
• 5.3 地层水化学特征70-78
• 5.3.1 离子组合特征70
• 5.3.2 矿化度特征70-74
• 5.3.3 水型及PH值74-75
• 5.3.4 地层水化学分区75-78
• 第6章 须家河组天然气溶解、脱溶释放评价研究78-101
• 6.1 方法概述78-79
• 6.1.1 多种组分混合的天然气溶解度计算方法78
• 6.1.2 单一气体组分(甲烷)在的地层水中的溶解度78-79
• 6.2 天然气溶解度计算与评价79-87
• 6.2.1 溶解度计算79-83
• 6.2.2 溶解度分布评价83-87
• 6.3 溶解、释放量计算及评价87-94
• 6.3.1 溶解量计算及分析87-92
• 6.3.2 释放量计算及结果分析92-94
• 6.4 天然气脱溶模式94-96
• 6.5 水溶性天然气有利富集区预测96-99
• 6.6 水溶性天然气开发建议99-101
• 结论与建议101
• 结论101-102
• 建议102-103
• 致谢103-104
• 参考文献104-108

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