东营凹陷沙四段油气生成及相态演化研究

摘要

济阳坳陷东营凹陷沙四段埋藏深度较大，勘探程度相对较低。近年东营凹陷沙四段层段获得高产工业性凝析油气藏，展现了东营凹陷深层良好的勘探前景。
　　 为了进一步认识东营凹陷沙四段烃源岩的生烃演化规律，本论文采用热模拟实验技术、盆地模拟技术和混合烃体系相态计算软件对沙四段烃源岩油气生成及相态演化特征进行了系统研究。
　　 沙四段烃源岩热模拟实验结果表明，生油高峰的Ro 在1.0％附近，生气高峰Ro 在1.2％～1.5％。烃源岩有机质累计液态烃总产率超过累计产气率。沙四段干酪根裂解气产率较低，从低成熟到过成熟阶段总累计产气约60m 3/t Toc，低于原油裂解气累计的产率（650～660 m 3/t Toc）。原油裂解气存在两个明显的高峰，开始大量裂解气的Ro 与干酪根的生气高峰成熟度基本一致。
　　 烃源岩生烃产物的相态与有机质类型、热演化程度以及所处地层温压条件有关。通过沙四段烃源岩有机质热模拟实验的油气配方和状态方程软件模拟计算，沙四段烃源岩生烃的PT 相图态存在两种类型油相型PT 相图”和“气相型PT 相图”，两者之间分界的Ro 大约为1.25％。沙四段烃源岩的“液相型”PT 相图具有较高的临界温度，超过在埋藏过程所经历的地层温度，而地层压力则高于相应的饱和压力。“气相型”PT 相图的临界点温度较低，露点压力低于烃源岩在高成熟阶段的地层压力。
　　 烃源岩有机质生成的油气在初次运移过程中，由于孔隙水对天然气的溶解作用以及天然气的扩散作用，对游离烃类的相态产生重要影响。在不同演化阶段烃类产物的PT 相图计算基础，针对典型区带的烃源岩，进一步定量考虑排烃过程天然气的水溶和扩散。应用盆地模拟技术，在恢复烃源岩的埋藏史、热演化史基础上，模拟计算烃源岩在压实排烃过程中天然气的水溶和分子扩散后游离烃体系的组成，计算烃源岩游离烃体系排烃的PT 相图。针对东营凹陷沙四段油气成藏特征，建立烃类生成的相态演化模式。