储层流体包裹体低温原位分析方法及PVT模拟

摘要

流体包裹体不仅记录了沉积成岩流体的成分、温度、压力等信息,同时也记录了盆地油气生成和演化信息,尤其是储层烃类包裹体在储层成岩作用、油气运移、油气成藏、盆地分析、油藏地球化学等研究领域中有着重要的理论意义和应用价值。烃类包裹体在成矿、成藏等研究领域得到越来越广泛的重视,但是由于烃类包裹体成分和热力学行为的复杂性,其捕获条件的恢复及其捕获机制一直是一个难点。本论文利用人工合成烃类包裹体作为标准样品,对储层流体包裹体进行显微测温分析得到包裹体的均一温度和盐度,荧光光谱分析分辨烃类包裹体和盐水包裹体,显微傅立叶变换红外光谱获得烃类包裹体的CH2/CH3、CH4及烷烃的摩尔百分含量,显微共聚焦激光扫描准确获得烃类包裹体的气液比。低温激光拉曼光谱的分析包括对NaC1-H2O、CaCl2-H2O、MgCl2-H2O、KCl-H2O、NaCl-CaCl-H2O、CaCl2-MgCl2-H2O以及FeCl3-H2O进行多次冷冻下的低温拉曼光谱测试。利用特征峰强度比值法建立了NaCl-H2O、CaCl2-H2O体系水合物激光拉曼特征峰强度比值与盐度的相关拟合公式,实现了低温激光拉曼光谱的对于盐水包裹体定量分析。对于MgCl2-H2O、NaCl—CaCl2-H2O和CaCl2-MgCl2-H2O体系,根据氯盐离子水合物低温下拉曼特征峰位置和强度可以进行定性和半定量分析。基于以上的实验分析,得到包裹体的各项热力学参数,对含烃盐水包裹体进行PVTX计算,恢复流体包裹体的捕获压力和捕获温度,应用东营凹陷沙四下亚段地层的古温压估算中。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1 选题的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 流体包裹体低温原位分析研究现状

1.2.2 流体包裹体PVT模拟研究现状

1.2.3 利用流体包裹体恢复油气藏古温压场研究进展

1.3 研究内容、研究方法及技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 研究方法及技术路线

1.4 主要成果

第二章 储层流体包裹体分析方法研究及应用

2.1 流体包裹体岩相学研究

2.1.1 矿物共生组合

2.1.2 包裹体的镜下识别

2.2 显微测温分析

2.2.1 均-法和冷冻法的基本原理

2.2.2 显微测温分析结果

2.3 荧光光谱分析

2.4 显微傅立叶变换红外光谱分析

2.5 激光扫面共聚焦显微镜分析

2.5.1 激光扫描共聚焦显微镜工作原理

2.5.2 烃类包裹体气液比测试

2.5.3 烃类包裹体气液比计算

2.6 激光拉曼光谱分析

第三章 氯化物溶液的低温激光拉曼光谱定量分析及应用

3.1 实验与过程

3.1.1 实验原理

3.1.2 实验原理仪器与测试条件

3.1.3 样品的选择和配置

3.1.4 实验过程

3.2 低温下NaCl、CaCl2、MgCl2溶液激光拉曼图谱特征分析

3.2.1 NaCl-H2O体系

3.2.2 CaCl2-H2O 体系

3.2.3 MgCl2-H2O体系

3.3.1 80℃下NaCl-CaCl2、MgCl2-CaCl2混合溶液激光拉曼图谱比较

3.3.1 NaCl-CaCl2-H2O体系

3.3.2 CaCl2-MgCl2-H2O体系

3.4 低温下KCl、FeCl3溶液激光拉曼图谱和定量计算

3.5 激光拉曼光谱与溶液浓度的相关性

3.6 储层盐水包裹体低温原位拉曼光谱分析--应用实例

第四章 储层流体包裹体PVT模拟的方法研究及应用

4.1 PVT模拟的基本原理

4.2 热力学模拟恢复捕获温压条件方法及软件

4.2.1 PVTsim软件

4.2.2 PIT热力学模型方法

4.3 恢复合成包裹体捕获温压条件

4.3.1150℃、38MPa实验合成包裹体模拟

4.3.2 120℃、30MPa实验合成包裹体模拟

4.4 烃类包裹体相变特征与油气类型研究

4.4.1 冷冻测温相变分析

4.4.2 利用PVTsim软件做不同类型油气的相演化图

4.4.3 利用PIT模拟识别包裹体的含烃类型

第五章 利用包裹体PVT模拟恢复东营凹陷沙四下亚段成藏期古温压

5.1 东营凹陷区域地质概况

5.2 盆地演化简史

5.3 东营凹陷“盐下”深部地层特征

5.3.1 烃源岩特征

5.3.2 储盖层特征

5.3.3 油气藏特征

5.4 东营凹陷流体动力系统与温压场研究

5.4.1 东营凹陷区域流体动力系统

5.4.2 东营凹陷流体温压场特征

5.5 东营凹陷沙四下亚段膏盐岩层古温压恢复

第六章 结论及认识

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢