潜江凹陷烃源区的油气运移路径预测模型

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2009年8月第31卷第4期·14·JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Aug．2009Vo1．31No．4潜江凹陷烃源区的油气运移路径预测模型吴东胜，吴剑(长江大学地球科学学院，湖北荆州434023)[摘要]潜江盐湖盆地生油洼陷以巨厚暗色泥岩沉积为特征，间夹的渗透性砂岩构成了主要流体输导体系，油气初次运移以面状补给方式就近进入相邻输导层。油气运移路径的预测模型以栅格数据模型表达的流体势场为基础，应用运移方向矩阵计算、运移累积量矩阵计算、运移汇聚网络提取等技术模拟油气运移趋势网络的

2、空间分布；通过输导体系评价数据与运移趋向网络分布数据的空间叠加分析处理，可预测油气运移路径的空问分布。蚌湖周缘油气运移路径模拟实验表明该模型可准确反映生油洼陷的油气运移规律。[关键词]油气运移；预测模型；生油洼陷；潜江凹陷[中图分类号]TE122．12[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2009J04—0014—05近年研究证明，油气二次运移只通过局限的优势通道进行，油气运移路径的准确预测使得油气藏成藏过程重建和定位勘探成为可能[1]。因此，国内外学者们针对油气运移的数值模拟方法进行了大量的研究。基于渗流力学的动力学数值模拟方法将孔隙介质内的油气运移过程视为宏观上均一的多

3、相流动过程，可应用多相渗流的扩散方程和多相条件下的达西定律加以描述，并据此提出了二维三相、拟三维和三维三相等油气运移的数学模型[6]。流线法模拟基于流体流动控制因素的分析，初步实现了油气运移路径的三维模拟[9。。。依据尺度放大思想，侵人渗透模型Ⅲ从孔隙尺度扩展到盆地尺度，并逐渐应用于实际盆地的油气运移研究[1引。人工智能与地理信息系统技术亦在油气运移研究中得到了初步的应用[1。研究表明，油气优势运移实际上在成熟烃源岩分布区内就已经开始，输导体与源岩三维配置关系所决定的优势排烃方向构成了生油洼陷以外地区的油气优势运移路径的起点Ⅱ。，烃源岩分布区内油气运移路径的准确预测和有效表达对于盆地

4、油气运聚规律的研究具有重要的意义。笔者以潜江凹陷为研究对象，从生油洼陷的源岩一输导体空间组合特征、源岩排烃特征、运移动力和阻力等因素的分析出发，构建盐湖盆地成熟烃源岩分布区油气运移路径的预测模型，实现可准确反映其油气运移特征的模拟方法和合适表达方式，为生油洼陷油气运聚规律研究和岩性圈闭含油气性评价提供有效技术方法和手段。1生油洼陷的油气运移特征油气运移路径是沉积盆地输导系统的非均质性、能量场的非均一性和源岩一圈闭～输导层空间配置等多种因素共同作用的结果。通过总结油气运移现有研究和生油凹陷的地质特征，可综合研究盐湖盆地生油凹陷内油气运移的基本规律和特征，指导油气运移路径的模拟和预测。1

5、．1输导体系特征潜江凹陷蚌湖周缘发育巨厚的深湖一半深湖相暗色泥岩沉积，为盆地的主要烃源岩。由于盐湖沉积特有的盐韵律层段的封闭性，油气二次运移以砂泥岩段中的烃类侧向运移为主，问夹的三角洲前缘、浅湖砂坝等渗透性砂体构成了主要的油气输导体。在成熟烃源岩分布区内，高分辨率地层划分和对比可将烃源层与输导层的接触关系统一为顶底接触[收稿日期]2009—04～1O[基金项目]湖北省教育厅重点研究计划项目(A类)(D200712003)。[作者简介]吴东胜(1967一)，男，1989年大学毕业，博士，副教授，现主要从事油气地质理论与方法方面的研究工作。学兔兔www.xuetutu.com第31卷第4

6、期吴东胜等：潜江凹陷烃源区的油气运移路径预测模型关系，源岩向上或向下排烃进入砂岩输导层。因此，在渗透性砂岩分布区，油气可有效排出烃源岩并参与二次运移，反之则由于缺乏有效的油气运移通道，油气往往滞留烃源岩中而无法有效排出，也就不可能发生进一步的运移，如潜江凹陷盐间广泛发育的“油浸泥岩段”。生油凹陷内发育的开放性断层由于数量较少、与源岩接触面积小，只能构成烃源岩的次要排烃通道。封闭性断层的作用则主要是改变输导层中油气二次运移的趋向。1．2源岩排烃特征对于生油凹陷而言，渗透性砂岩问夹于泥岩之中，与生油岩呈广泛的顶底接触，因而源岩初次排烃方向主要是砂、泥间互地层中的渗透性砂体。排烃范围是成熟

7、烃源岩分布区，渗透性砂岩以面状补给的方式捕集油气，二次运移起点可位于砂岩分布区的任意位置。1．3二次运移驱动力油气二次运移的发生取决于浮力、水动力及毛细管力3者之间的相对大小[5]。输导层内，油气将在运移动力的作用下、沿最小阻力路径运移，即沿流体势法线方向运移[2。2油气运移路径的预测模型2．1预测模型设计基于对生油洼陷地质特征和油气运移特征的认识，笔者以为，生油洼陷内油气运移路径的预测可采用综合反映多因素控制作用的过程模型来实现：即在统一地理参照坐标系和