[doc] 惰性气体和甲烷与地下水的分离：一种有助于天然气勘探和储集层评价...

[doc] 惰性气体和甲烷与地下水的分离：一种有助于天然气勘探和储集层评价... 惰性气体和甲烷与地下水的分离:一种有助 于天然气勘探和储集层评价... 戚因和非放射成目的 清性气体种的浓度变化很太.值们解释了放射 诫困的’He和Ar组分可能是与储集层围岩中 的K,U,Th地球化学性质有关的,.并且还指 出了非放射成因Ar(..Ar和Ar)可能来源 . 予以前与大气匿处于平衡的地下水.他们扩展 了这个天然气一水平衡模式,当此模式同时应 用于放射成因和非放射成困的组分时,蛤出,了 预测组分与观泓组分大体上r致[因子为1O (factoroflO)]的结果他们的这些发瑷主 饕建立在’He和Af变化的基础上Bosch和 M~.zor(1988)新近测定了天然气申所有5种 惰性气体种的浓度.他们构筑的模式指明了惰 性气体浓度比是怎样用来判别气饱和水成目 的.有两种重要的情况,一种为天然气与水和 _蛐漏台魄在—.起的组合,另一种为最然气单独 与水在一起的组合.对于后一种组合来说,由 已知与石油无关的许多天然气井获得的资料给 出的惰性气体模式,与通过与气饱和水的1分嵩 胼颚辩l的惰性气体模式相一致.逮种特殊前结 合c水和天然气)导致了惰性气体教据蠛翱一 曲其值应厨,因为它对地下水的原生组分可以 越以限制. 第二种组合(即油,水与天然气组合)对本 .;44 文设想的特殊应用不好处理.Bosch和Mazor (t955)提出的模式假定,石油中最初无情性 气体,因而各相之间能处于非平衡状态.这些 龊定可能不会使惰性气体浓度比的计算受封严 重的影响,但当考虑绝对浓度时,其影晌可能 就大了.通常由于存在密度差的缘故,在天然 气和含水层产出带之间可能会找到石油,因 此,石油能把天然气储集层与水隔离开.由于 惰性气体在原油中的溶解度高(为在纯水中的 3,24倍),故当原油分布在水和天然气之间 时,就能预料惰性气体的亏损.当油水比增大 时,这个问题就变得很有意义.因此,在研究 惰性气体与天然气储集层之阔的平衡耐,我们 就可以着重探讨从淡水到卤水这些水相中惰性 气体的再分配问题了.这些问题的解决,对于 运移导致油与水分离以及不同盐度水的寻掳等 有广泛的应用. 这方面的知识之所以有用,有以下商点理 . 由.首先,在石油钻探勘查中,人们并不总是直 接遇到天然气储集层,但地下水是经常可以回 收的,.某些惰性气体与甲烷的特殊组合,能够 对一个地区内的潜在资源的评价提供指导.其 次,当遇到液态石油储集层时,潜在的天然气储 .集层的界限并不总是清楚的.在许多情况下,流 体动力作用会使液相和气相中的组分分离开. 油田卤水的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 结果,能够为确定碌生流体系 统提供是否发生过真正的相变所必需的证据. 概念 所设想的过程是,当发生相变时,气体就 会与水分离开}通过此过程,能快速地使组分 发生大的变化.使含水层获得或丢失气体的其 他作用(如扩散作用)都进行得较为缓慢,因 而不必认为是同时发生的.借助于某些环境变 化,就能够产生相变向下运动的水困受地热 梯度的影响而升温,这样就会使这种水处于超 过临界点的压力一体积一温度环境,为发生相变 创造了条件.通过降低有关特殊水的相图中临 界点的压力或温度的位置,CH,COz和放射 成固惰性气体的聚集,常常有助于促进相变作 用.另一个可直接应用于沉积盆地的例子与地 下水压的局部波动有关.补给水的水文梯崖轭 档从全部饱和到仅部分饱和的岩石中驱逐出水 和石油.新的有效孔隙的暴露会使静水压力局 部降低,从而为相变提供了必需的条件这将 引出另一十需要考虑的问题.通过抽吸来获得 作为通常回收的原生资源的液态石油,就能够 在水文系统中产生相变.当这种情况用于现存 的枯竭油田时,我们在本文中所描述的 方法的实用性就会受封限制.对于那些 其含水层事先几乎束受塾I过干扰的地区 来说,它们都是具有较好研究条件的地 方.因此,在钻探勘查工作的开始阶 段,在最需要查明的地方应用这种方法 效果最佳. 图1示出了地下水中的Ne和.Ar 纽分将怎样变化的情况.淡水沿着气饱 和水曲线位于一点,该点的位置取决于 它们擐后与地球大气圈达到平衡时的温 度.当与大气囤处于平衡的时候,经历 了盐度增大的补给地下水将位于空气饱 和水曲线的右边.对于空气饱和的卤承 来说,它们的惰性气体组分的浓度和比 率都将受到限制.通过盐溶于地下水丽 不是水在地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 蒸发而产生的卤水,可具 有介于气饱和水与气饱和卤水曲线之间 任何一点的组分.这是因为深部水在保 存其初始惰性气体组分的同时,还能获得 一 定的盐度.流体地球化学与dD一60同值 素变化的综合分析,常常有助于识别在蒸发 或溶解这两种作用中究竟哪一种曾是主要的 (Knaath和[~eeunas,1986).与惰性气体组 分有关的一个重要方面是,所有匣生地下水都 将位于气饱和水与气饱和卤水曲线之间的鹾 域,并且在0?时其连结线位于两者之间. 封闭体系的相变会以可预测的方式改变地 下水中情性气体的组分.在水相与气相之间再 分配后的地下水的惰性气体的计算结果,都示 予具有两种不同初始组分(图1中0?时的气 饱和水与气饱和卤水)的图1.沿轨迹给出的 数值都是耜变后存在的(气/水)体积比.为了便 于计算起见,对地下水的韧始温度和最终温度 都取同一温度(0?).当初始温度与最终温度 柑同并且不考虑所采用的温度时,曲线在大 的I/Ar值范围内的斜率将接近于0,面当褶 始温度与最终温度不同时,则曲线的斜率仅发 生微小构差异. 从翻1中可看出几个明显的特点,并且其 图1Ne/0Ar-1/5Ar相关随 气饱和永【ASW)与气饱和卤东(ASB)组分的位置都是枉据 Weiss(1目O,1971)以及Sn~itk和Ke??edy(1983)的撤据标 绘的.初始组井垃增膨胀宰的轨连都是通过利用这些蓿解度 和Zartman等(1g61)的方程6计算山米的.为了供参考,臣中 还示出了ASW0?时由气体对永时体积百抒比的小增量引起 肋组丹变化.在悔性气体组中,由于薪解度的差别太与较童 的惰性气体有荧,故Ke和Ar袭现出【乇毕和浓度的变化最大. 中每个特点都能为夫然气勘探提供一些有意义 的信息.即使膨胀率的变化很小(<1),也 能使Ne/..Ar比率发生大变化,因此,具有明 显受相变控制的特点.注意,Ne/Ar比率在 水相中将是较低的.其他作用(如温度的升 i奇,盐度妁增大或气体的增加等)起着相反的 柞用(Ne/Ar将会增大).另一个特点是, 在大的膨胀率高达相当予x/Ar极限时 Ne/*.Ar比率几乎为一常数最后,如果原生 永的扑绐温度和地球化学性质能够确定下来或 隈制在两个界限之间,那,厶其对应的轨迹或轨 迹对就能用来定量任何特殊样品的水/气比率 (数据点)的范围. ‘上述分析对于与沉积盆地的宏观性质有关 的夫然气勘探可能是有益的.这类盆地的特征 一 是在数十封数百公里范围内具有均—俯岩 性.通常是根据地球物理测井资料来了解其孔 蹴度种岩性的,并且常常可以计算出含水层序 中现存水的有效夯布范围.水在运移期阔可能 经历了孔隙度,静水压力和温度等的局.部波 动.崔这些地区,水的去气作用将会导致气体 的逐步丢失,而且水的组分将沿着图1所示的 相变轨迹移动.在给定位置的情况下,流动期 间的积分膨胀率是由图1中水的位置展示的. 这种情况必定与水动力条件有关.保存有其原 生组分的水样,不可能用来完全判断出真正的 天然气储集层,即使此储集层存在,也会位于 流径的下游.显示出大的亏损(高1/”Ar)和 低Ne/Ar值(小于气饱和水)的水,都可能 沿着其流嵇受到两相条件的影响.在这种情况. 下I如果天然气储集层存在,那么该储集层就 可能位于水文梯度的上游.一一 水的Ne,Ar和CH资料的综合分析, 可能对水的定量讨论是有甩的.Ne和”Ar资 料提供了能甩来信算存在乎气相中的CH的膨 胀率.借助溶解度控制oH,的数量,就传 将CH.与跟惰性气体一起的水分离开.根据 气/永比率,相对分配系数和有效水量,应用 Zartman等(1961)所建立的方程式就可获得 气相CH的上限值.因此,当不能直接找到储 集层时,与储集层一度相伴生的水就具有可判 别该她送资源潜力的一些鉴定特征. 5结论 天然气储集层形成期间产生的地下水中的 惰性气体组分的变化,从理论上看是可预涮 的.地下水中情性气体的大亏掼,是在天然气 储集层形成过程中所可能发生的相变过程的特 征.地下水组分的变化都是这{甚至小的膨 胀率(1或2)就可导致地下水组分出现 大的差异.通过干吐用已知或假定的补给水的盐 度来再造原生永的组分,我们就能确定一些资 源潜力的定量界限.在那些困广泛抽吸或水的 再输入而造成的枯竭的油气田中,这一目的不 可能达到.相反,这种方法却提供了一些补充 信息,这些信息在相对未变地区的钻探勘查工 作中可能有用. 对天然气及相应的水相运行测量很有必 要.钻井结构通常是这样:人们仅能可靠地获 得该样品类型之一.目前,有必要求助予预测 的结果,同时要记住:在沉积盆地内,当液态 石油为主要组分时,就可能出现复杂的情况. 理论预测的天然气相的组舟业已发现而得到证 实(Bosch和M~ZOt”,1988),这,发现将导致 出现这种可能性,即相应的水相在惰性气体亏 损方面应当显示出系统的变化. 译自cGeology~1990,V.18,72,74 事靠社(珙西地矿局第13地质队)泽 褥锐光控