地层水有机酸热演化动态、定量预测模型及其在松辽盆地北部地区的应用研究

发布时间：2017-09-06 03:35

  本文关键词：地层水有机酸热演化动态、定量预测模型及其在松辽盆地北部地区的应用研究

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【摘要】：储层物性决定油气藏聚集成藏程度,而孔隙度做为最重要的储层物性参数之一,受有机酸对长石溶蚀-沉淀作用的影响,地层水内有机酸主要来源是干酪根的热降解,而热演化作用的发生,又导致其分布在储层纵向上有着先升高后降低的特点。目前,对各地区地层水内有机酸分布的了解均来源于已测盆地及地区大量油田水测试数据的归纳总结,而对于勘探程度较低的地区,尚未建立起可靠的有机酸演化、分布的定量预测技术,这严重地制约着油气勘探早期,对储层的预测、评价,以及有机酸演化、分布在油气勘探中的应用研究。在总结有机酸含水热解实验反应特征的基础上,分析了反应条件与有机酸热解反应动力学行为之间的关系,表明单分子脱羧反应是地质条件下地层水有机酸热解的主要反应途径。结合实验过程的程序升温特点和产物特点,建立了一种实验数据的科学的处理方法,和标定反应动力学参数的单因素优化计算方法。标定结果,地层水有机酸脱羧反应活化能为182.46kJ·mol-1,指前因子为3.10×109s-1。从而建立了地层水有机酸热演化的动态、定量预测模型。利用该模型和松辽盆地北部地区泉四段储层的埋藏史和热史,预测了该地区该层段地层水有机酸的热演化史,其中所预测的地层水有机酸现今热演化程度,与同地区同层段实测地层水有机酸的现今演化特征完全相符,初步验证了该模型适于对地层水有机酸热演化动态、定量预测。对地层水内有机酸的动态、定量预测研究表明,齐家凹陷有机酸脱羧程度最高;其次为大庆长垣地区;三肇凹陷最低。由东向西方向,热演化程度有逐步加深的变化趋势。除对地层水有机酸热演化动态、定量预测外,该模型还可用于多方面的石油地球化学研究。比如,对不同油层地层水的有机酸原始潜量的恢复与转化率的计算。实际计算表明,各油层有机酸原始潜量具有扶余萨尔图≈葡萄花高台子的特点;而有机酸转化率表现为扶余高台子葡萄花萨尔图。建立有机酸转化量与孔隙度的线性关系,对孔隙度分布进行预测。此外,模型还可用于计算有机酸降解气对储层中天然气资源的贡献量。
【关键词】：有机酸热演化 动力学模型 预测 次生孔隙 地层水 松辽盆地北部
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE311
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 引言9
• 1.2 地层水有机酸形成、演化与分布的研究现状及存在的问题9-12
• 1.2.1 地层水有机酸形成的研究现状10
• 1.2.1.1 地层水有机酸来源的研究现状10
• 1.2.1.2 地层水有机酸成分的研究现状10
• 1.2.2 地层水有机酸演化的研究现状10-11
• 1.2.3 地层水有机酸分布的研究现状11
• 1.2.4 地层水有机酸演化、分布研究存在的问题11-12
• 1.3 地层水有机酸热解动力学研究现状及存在的问题12-16
• 1.3.1 实验室条件下有机酸热解影响因素的研究现状12-14
• 1.3.2 实验室条件下乙酸热解动力学的研究现状14
• 1.3.3 降解动力学计算方法的研究现状14-15
• 1.3.4 乙酸热解动力学研究存在的问题15-16
• 1.4 地层水有机酸对次生孔隙及矿物溶蚀沉淀作用研究现状及存在问题16-19
• 1.4.1 地层水有机酸对次生孔隙作用的研究现状16
• 1.4.2 地层水有机酸对矿物溶蚀-沉淀作用的研究现状16-19
• 1.4.2.1 有机酸对矿物溶蚀作用的影响17-18
• 1.4.2.2 有机酸对矿物沉淀作用的影响18-19
• 1.4.3 地层水有机酸对储层物性评价存在的问题19
• 1.5 主要研究内容19-21
• 第二章 松辽盆地北部地质概况21-27
• 2.1 松辽盆地北部构造特征21-22
• 2.2 松辽盆地北部地区地层划分及沉积特征22-24
• 2.2.1 区域地层划分22-23
• 2.2.2 沉积体系类型23
• 2.2.3 沉积特征和沉积相23-24
• 2.3 松辽盆地北部地区生、储、盖层组合24-27
• 第三章 地层水有机酸热演化动态、定量预测模型的建立27-45
• 3.1 乙酸钠水溶液的热解反应及表观动力学参数27-37
• 3.1.1 乙酸盐水溶液热解实验的产物及主要化学反应27-29
• 3.1.2 热解实验模拟地层水有机酸热演化过程失真的因素分析与处理29-30
• 3.1.3 乙酸钠水溶液脱羧反应动力学参数标定方法30-31
• 3.1.4 反应动力学参数标定及热演化预测模型建立31-37
• 3.2 地质条件下有机酸热演化动态、定量预测模型及其可靠性检验37-42
• 3.2.1 松辽盆地北部地区典型井的地温史和埋藏史数据37-41
• 3.2.1.1 松辽盆地北部地区埋藏史恢复37-38
• 3.2.1.2 松辽盆地北部地区地温史恢复38-41
• 3.2.2 有机酸热演化动态、定量预测模型的可靠性检验41-42
• 3.3 本章小结42-45
• 第四章 松辽盆地北部地层水有机酸热演化动态、定量研究及其应用45-61
• 4.1 在有机酸热演化动态、定量研究中的应用45-49
• 4.1.1 齐家凹陷典型井有机酸脱羧演化史45-46
• 4.1.2 长垣地区典型井有机酸脱羧演化史46-47
• 4.1.3 三肇凹陷典型井有机酸脱羧演化史47-49
• 4.2 在有机酸潜量的恢复及转化量的计算中的应用49-56
• 4.2.1 萨尔图油层有机酸潜量的恢复及转化量的计算49-50
• 4.2.2 葡萄花油层有机酸潜量的恢复及转化量的计算50-52
• 4.2.3 高台子油层有机酸潜量的恢复及转化量的计算52-53
• 4.2.4 扶余油层有机酸潜量的恢复及转化量的计算53-55
• 4.2.5 各油层有机酸潜量及转化量对次生孔隙的影响55-56
• 4.3 在储层孔隙度预测研究中的应用56-59
• 4.3.1 砂岩孔隙度与深度的定量关系56-58
• 4.3.2 有机酸根离子降解量对砂岩孔隙度的定量关系58-59
• 4.4 在有机酸热解生成气对储层中天然气贡献中的应用59
• 4.5 本章小结59-61
• 第五章 结论61-63
• 参考文献63-71
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果71-73
• 致谢73

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