[00118408]深部富CO2流体与油气耦合成藏过程和机理

中国主要含油气盆地,如塔里木盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、苏北盆地等都发现有深部流体活动。为探索深部流体活动对油气储层、油气成藏等方面的影响机理和过程,中国石化股份有限公司设立该基础前瞻性研究项目。通过该项目研究,更为深入的认识盆地深部的油气成藏机制,为深层油气勘探提供理论指导。 对典型深部流体活动区气体组分开展了成分组成和C、H、He等同位素组成分析;对深部流体成因矿物开展了流体包裹体、主量、微量、稀土元素及C、O、Sr等同位素分析;对深部流体影响下的烃源岩、原油、天然气等开展了有机地球化学、同位素地球化学的分析测试。基于上述分析测试,在深部流体活动对油气成藏影响方面取得了下列前瞻性认识。 （1）探索深部热液流体作用下深层碳酸盐岩储层发育规律,发现深部流体使碳酸盐岩储层发生溶蚀和重结晶作用,揭示塔中45井油气藏6000m深处中上奥陶统萤石化储层及其发育机理;通过实验和热力学理论分析,揭示深部流体对碳酸盐岩具有深部溶蚀-浅部充填的规律,预测深部优质储层的存在,TS1井在8407m发现孔隙度高达9.1%的寒武系优质白云岩储层证实了深部流体溶蚀作用;突破了Schmoker 和 Hally（1982）关于有效储层最大埋深5500m的传统认识,建立了深部热液流体溶蚀发育地质模式,为深层-超深层油气勘探提供了理论依据。 （2）发现岩浆侵入体异常热作用可促使烃源岩成熟生烃,两侧影响厚度达30m,异常热作用下油藏中原油具有δ13C值显著偏重、Pr和Ph含量低以及轻烃组分（nC14－nC20）和多环芳烃化合物含量高的特征;从矿物包裹体、矿物碳氧锶同位素、稀土元素等方面发现并论证了深部富CO2热液流体携带并促使了深部油气向浅部运移聚集成藏过程和机制,探索了深部无机-有机相互作用及对油气成藏影响机理。 （3）发现了深部流体活动能促使深部海相碳酸盐岩油藏中的TSR的进行,揭示了碳酸盐岩气藏TSR作用下天然气碳、氢同位素分馏机制,建立了TSR不同阶段甲乙烷碳、氢同位素分馏模式以及二氧化碳碳同位素演化模式,修订了经典油型气判识模型。 这些方面的认识已在塔里木盆地深层油气勘探中进行了应用,指导油气勘探持续向深部拓展。 （4）开展黄桥CO2-油气藏典型解剖,揭示深部大规模超临界CO2活动能够萃取深部烃源岩和储层中的油气组分,促使其向浅部运聚形成CO2-油气藏,揭示耦合成藏机理,明确深部超临界CO2对深层油气的天然驱替效应,建立耦合成藏和驱替地质模式。 项目研究成果在中国石化华东分公司黄桥等油气田勘探开发过程中进行了应用并取得了良好的经济效益：（1）黄桥地区深部幔源来源CO2主要沿着与深大断裂连通的次级断裂附近聚集成藏的模式指导黄桥地区获得CO2储量127亿方;（2）深部流体对深层烃源岩再活化生烃作用和CO2沿断裂呈串珠状溶蚀改造的深部优质储层发育模式指导油气勘探沿着断裂展开并向更深部的栖霞组等层位推进,为黄桥地区新增油气储量102.24万吨;（3）深部超临界CO2与油耦合成藏机理和天然驱替效应指导草舍油田开展CO2-EOR提高采收率技术,累计提高原油产量10.7万吨。