钱塘江下切河谷充填物地质特征及浅层生物气的孔隙水压力封闭机理

摘要：

近年来,在浙江省北部钱塘江河口湾地区发现并开发了大量的晚第四纪浅层生物气藏.末次盛冰期,全球海平面的下降使河流梯度增加,下切作用增强,导致钱塘江下切河谷的形成.下切河谷内的沉积序列从下到上可划分为4种沉积相类型,分别为河床相、河漫滩-河口湾相、河口湾-浅海相和河口湾砂坝相. 所有的商业浅气田和气藏都分布于太湖下切河谷和钱塘江下切河谷及其支谷的河漫滩-河口湾相砂体中.钱塘江下切河谷的河漫滩-河口湾砂体埋深30～80m,厚3～7m,被非渗透的黏土包围,可能代表了下切河谷内分布的潮流沙脊.快速堆积的河口湾-浅海相沉积物为生物气藏的形成提供了充足的源岩和良好的保存条件. 河漫滩-河口湾相的黏土层为研究区浅层生物气藏的直接盖层,主要分布在下切河谷内,其埋深、残留地层厚度和孔隙度范围分别为30～80 m、10～30m和42.2% ～ 62.6%.河口湾-浅海相的淤泥层为间接盖层,覆盖了整个下切河谷,其埋深、残留地层厚度和孔隙度范围分别为5～35 m、10～20m和50.6% ～ 53.9%.黏土层和淤泥层的孔隙水压力远大于下伏砂体的孔隙水压力,其差值可达0.48 MPa.在储集层和盖层分界面即浅气藏的顶部,孔隙水压力值达到最大.黏土层和淤泥层的孔隙水压力可以超过砂质储集层中气体压力和孔隙水压力之和.黏土和淤泥盖层的高孔隙水压力可能是浅层生物气被完全封闭住的最重要因素.直接盖层的封闭能力比间接盖层要好.黏土层和淤泥层的孔隙水压力消散时间很长,有时候很难达到稳定状态,这表明黏土层和淤泥层的渗透性差、封闭性好.随着埋深的增加,其压实程度和封闭性能增加.与黏土层和淤泥层相比,砂层的孔隙水压力消散较快,很容易达到稳定状态,而且消散时间与埋深无关,表明砂层渗透性好、封闭性差.气体一旦进入砂层,孔隙水就不能有效释放,导致砂层的孔隙水压力消散时间比黏土层和淤泥层的要长,这可能与生物气在孔隙水压力释放后的快速补充有关.

关键词：生物气、封闭机理、下切河谷、钱塘江

所属期刊栏目：11

分类号：P618.1(矿床学)

资助基金：国家自然科学基金项目40872075和40272063

在线出版日期：2009-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：314-329