[发明专利]一种多参数地球化学指标重建天然气运聚成藏过程的方法

说明书

本发明公开了一种多参数地球化学指标重建天然气运聚成藏过程的方法，包括以下步骤：确定研究区天然气地球化学指标、地层水地球化学指标、碳酸盐胶结物碳氧同位素、碳酸盐胶结物微量元素的垂向和平面变化特征；根据步骤一所述的垂向和平面变化特征，确定天然气运移相态和运移方向；根据步骤二中的天然气运移相态和运移方向，并结合孔隙特征、构造演化特征和断层演化特征重建天然气运聚成藏过程。与同类研究相比，本发明提供的方法避免了独立使用各项参数确定天然气运移相态的不确定性和多解性，并重建了天然气的运聚成藏过程，该研究成果对研究区天然气的勘探部署具有重要的指导意义，能够更好的指导研究区勘探目标的选择，提高油气上钻的成功率。

技术领域

本发明涉及天然气运移和成藏技术领域，特别是针对天然气运移相态的判断以及天然气运聚成藏过程的重建，具体地，涉及一种多参数地球化学指标重建天然气运聚成藏过程的方法。

背景技术

对天然气运移相态进行有效的判断，并重建天然气运聚成藏过程，对于寻找有利勘探目标具有重要作用。

前人针对天然气运移中的有机、无机地球化学示踪指标等开展了多轮研究。曹剑等(“准噶尔盆地储层的锰元素及其原油运移示踪作用”，《石油学报》，2009年)发现碳酸盐胶结物中锰元素的含量与含油气丰度呈正相关关系，认为是油源流体中初始富集锰元素并在运移过程中通过流体-岩石的相互作用将锰元素转移到了碳酸盐胶结物中，进而认为锰元素可以作为示踪原油运移的指标。叶素娟等(“川西坳陷中段侏罗系次生气藏地层水化学特征及与油气运聚关系”，《石油实验地质》，2014年)对川西侏罗系次生气藏地层水在垂向和平面上的特征进行了研究，认为低矿化度、高HCO₃^-浓度的地层水主要分布在构造位置较高或邻近烃源断层的地区，是由须家河组五段烃源岩的黏土矿物转化析出的大量低矿化度层间水与有机质热演化和硫酸盐还原作用形成的烃类和二氧化碳气体在断层沟通下上涌入侏罗系储层造成的，在断层欠发育的地区，地层垂向连通性差，次生气藏难以形成，地层水矿化度较高，HCO₃^-浓度较低。王鹏等(“地球化学指标示踪天然气运移机理及有效性分析——以川西坳陷侏罗系天然气为例”，《天然气地球科学》，2015年)对常用天然气地球化学指标甲烷(CH₄)含量、iC₄/nC₄(异丁烷含量/正丁烷含量)、氮气(N₂)含量、二氧化碳(CO₂)含量、芳烃/烷烃值天然气运移机理进行分析，认为甲烷(CH₄)含量是最有效的天然气运移指标，氮气(N₂)含量、芳烃/烷烃值在用于示踪天然气运移时需要充分考虑二者的运移相态，CO₂含量受碳酸盐矿物溶解影响，iC₄/nC₄示踪存在争议，都不是良好的示踪指标。叶素娟等(“天然气运移有机-无机地球化学示踪指标——以四川盆地川西坳陷侏罗系气藏为例”，《石油勘探与开发》，2017年)综合了天然气地球化学特征、地层水特征、储集层中碳酸盐胶结物碳、氧同位素及流体包裹体特征等多项有机-无机地球化学指标，分析了天然气的运移相态演变和各项指标的示踪机理。

总结前人已取得的成果可知，关于天然气运移相态的研究方法主要包括天然气地球化学指标、地层水、碳酸盐胶结物碳氧同位素、锰元素含量等方法。目前运用这些指标主要存在以下几个问题：(1)独立使用各项参数进行天然气运移相态和运移路径的判断，结果不确定性较强，因各参数本身受多种因素影响会出现异常现象，譬如天然气地球化学指标虽然应用广泛，但是受烃源岩类型与成熟度、运移距离、运移方式、运移相态、天然气混合作用、细菌氧化或降解作用等各种因素的影响，极易出现不确定性和多解性；地层水化学指标受大气水下渗、泥岩黏土矿物的压实脱水的淡化作用，水岩反应与蒸发、渗流的浓缩作用和深部地层水的上侵混合作用的影响，也会出现异常；(2)前人运用多指标结合判断天然气运移相态和方向，准确度较高，但仅限于解释各种表象，尚未重建天然气运聚成藏过程，对油气勘探部署的指导意义有限。

发明内容