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碳酸盐岩盖层突破压力的影响因素分析

张璐 国建英 林潼 谢增业 杨春龙 董才源 郭泽清 郝爱胜

张璐, 国建英, 林潼, 谢增业, 杨春龙, 董才源, 郭泽清, 郝爱胜. 碳酸盐岩盖层突破压力的影响因素分析[J]. 石油实验地质, 2021, 43(3): 461-467. doi: 10.11781/sysydz202103461
引用本文: 张璐, 国建英, 林潼, 谢增业, 杨春龙, 董才源, 郭泽清, 郝爱胜. 碳酸盐岩盖层突破压力的影响因素分析[J]. 石油实验地质, 2021, 43(3): 461-467. doi: 10.11781/sysydz202103461
ZHANG Lu, GUO Jianying, LIN Tong, XIE Zengye, YANG Chunlong, DONG Caiyuan, GUO Zeqing, HAO Aisheng. Influencing factors for breakthrough pressure of carbonate caprocks[J]. PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT, 2021, 43(3): 461-467. doi: 10.11781/sysydz202103461
Citation: ZHANG Lu, GUO Jianying, LIN Tong, XIE Zengye, YANG Chunlong, DONG Caiyuan, GUO Zeqing, HAO Aisheng. Influencing factors for breakthrough pressure of carbonate caprocks[J]. PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT, 2021, 43(3): 461-467. doi: 10.11781/sysydz202103461

碳酸盐岩盖层突破压力的影响因素分析

doi: 10.11781/sysydz202103461
基金项目: 

国家科技重大专项 2016ZX05007-003

中国石油股份公司科技项目 2019B-0605

详细信息
    作者简介:

    张璐(1988-), 女, 工程师, 从事天然气成藏研究。E-mail: zhanglu812@petrochina.com.cn

  • 中图分类号: TE122.25

Influencing factors for breakthrough pressure of carbonate caprocks

  • 摘要: 除传统的膏盐岩和泥页岩外,较多研究证实碳酸盐岩也可作为油气封盖层。突破压力是盖层封闭能力评价的特征参数,通过对塔里木盆地不同岩性类型、不同样品长度的碳酸盐岩在不同温度下进行突破压力测定实验,分析岩石特征、温度、样品长度对实验结果的影响。岩性、渗透率及裂缝发育情况对结果影响明显;相同温度下,样品长度跟突破压力结果没有较好的相关性;不同温度下,大部分样品随温度的升高突破压力逐渐降低。因此在盖层评价中地温对盖层的封闭能力有着不可忽视的作用,是盖层封闭能力评价需要考虑的关键因素,高地温情况下泥质含量高的碳酸盐岩具有更好的封闭能力。

     

  • 图  1  塔里木盆地寒武系—奥陶系碳酸盐岩部分实验样品扫描电镜下的显微特征

    Figure  1.  Micro-scale characteristics of Cambrian-Ordovician carbonate samples in Tarim Basin under scanning electron microscope (SEM)

    图  2  塔里木盆地不同岩性碳酸盐岩平均突破压力

    Figure  2.  Average breakthrough pressure of carbonate rocks in Tarim Basin with different lithologies

    图  3  塔里木盆地碳酸盐岩孔隙度、渗透率与突破压力的关系

    Figure  3.  Correlation between porosity, permeability and breakthrough pressure of carbonate rocks in Tarim Basin

    图  4  塔里木盆地寒武系—奥陶系泥晶灰岩裂缝特征

    Figure  4.  Fracture characteristics of Cambrian-Ordovician micrite limestones in Tarim Basin

    图  5  20 MPa下温度对界面张力的影响

    数据引自文献[21]。

    Figure  5.  Effect of temperature on interfacial tension at the pressure of 20 MPa

    图  6  塔里木盆地不同碳酸盐岩类突破压力随温度变化关系

    Figure  6.  Correlation between breakthrough pressure and temperature for different carbonate rocks in Tarim Basin

    图  7  不同岩性突破压力随温度变化关系

    泥岩数据引自文献[22]。

    Figure  7.  Correlation between breakthrough pressure and temperature for different lithologies

    图  8  塔里木盆地不同碳酸盐岩样品恒压条件下样品的长度与突破时间的关系

    Figure  8.  Correlation between length and breakthrough time of different carbonate rocks in Tarim Basin under constant pressure

    表  1  塔里木盆地寒武系—奥陶系碳酸盐岩部分盖层样品基本参数

    Table  1.   Basic parameters of Cambrian-Ordovician carbonate samples in Tarim Basin

    样品序号 层位 岩性 孔隙度/
    %
    渗透率/
    10-3 μm2
    直径/
    mm
    岩石密度/
    (g·cm-3)
    A1 奥陶系 吐木休克组 亮晶藻砂屑灰岩 0.37 0.042 3 24.87
    A2 奥陶系 吐木休克组 泥晶生屑灰岩 0.02 0.000 8 24.87
    A3 奥陶系 吐木休克组 亮晶藻砂屑灰岩 2.70 0.021 6 2.63
    A4 奥陶系 一间房组 泥晶颗粒灰岩 0.29 0.000 8 24.87
    A5 奥陶系 一间房组 泥晶灰岩 1.15 0.007 7 2.68
    A6 奥陶系 一间房组 颗粒灰岩 2.51 0.015 4 2.63
    A7 奥陶系 鹰山组 亮晶砂屑灰岩 0.39 0.015 7 24.85
    A8 奥陶系 鹰山组 粉细晶含灰云岩 0.61 0.002 8 24.87
    A9 寒武系 下丘里塔格组 泥粉晶白云岩 6.03 0.017 4 25.20 2.67
    A10 寒武系 阿瓦塔格组 膏质云岩 1.26 0.009 5 24.89
    A11 寒武系 阿瓦塔格组 泥晶白云岩 19.31 0.684 0 25.30 2.29
    A12 寒武系 沙伊里克组 含泥膏质云岩 0.39 0.003 6 24.75
    A13 寒武系 吾松格尔组 致密云岩 2.74 0.009 4 25.30 2.76
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    表  2  塔里木盆地不同碳酸盐岩样品矿物组成

    Table  2.   Mineral compositions of different types of carbonate rocks in Tarim Basin

    样品序号 岩性 矿物组分/%
    方解石 白云石 泥质 硅质 黄铁矿 硬石膏 石英
    C1 泥晶生屑灰岩 83.9 1.5 9.6 5
    C2 亮晶藻砂屑灰岩 99 1
    C3 泥晶颗粒灰岩 97 3 < 1 < 1
    C4 亮晶砂屑灰岩 89 6.0 5
    C5 粉细晶含灰云岩 14.3 85.7
    C6 膏质云岩 63.1 27.8 9.1
    C7 含泥膏质云岩 52.0 10 38.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-28
  • 修回日期:  2021-03-22
  • 刊出日期:  2021-05-28

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