Kvantitativ rekonstruktion af dannelse paleo-tryk og casestudier

Dannelsestrykket styrer generationen, udvisning, migration, ophobning og bevarelse af råolie. Væske-rock-interaktioner under diagenese og mineralisering påvirkes også af formationstrykket. Dermed, at undersøge dannelsen af ​​paleotryk i sedimentære bassiner er et vigtigt aspekt af forskningen i mekanismerne og processerne i forbindelse med kulbrinteakkumulering, og det spiller en stadig vigtigere rolle i kulbrinteefterforskning og prospektiv forudsigelse.

Dannelsestryk opstår under den langsigtede udvikling af bassiner, og er reguleret af tektonisme, aflejring, diagenese, væskestrøm, geotermisk felt, og magmatisk aktivitet. Efterforskning af olie og gas er i stigende grad rettet mod dyb, ultra-dybe og gamle lag, der, imidlertid, generelt har oplevet flere faser af tektoniske bevægelser. Genopbygning af dannelse paleo-tryk i disse lag er ikke let.

Der er etableret forskellige metoder til rekonstruktion af paleotryk i sedimentære bassiner, herunder tilgange baseret på bassinmodellering, analyse af væskeinkludering, differentialspænding af klipper, transformation af lermineraler, akustisk transittid for muddersten, og seismisk bølgehastighed. Hver af disse metoder har fordele og begrænsninger, men de fleste kan kun bestemme dannelsestrykket i en bestemt geologisk periode, snarere end hele trykudviklingsprocessen. Desuden, nogle af disse metoder blev etableret baseret på simple porøsitetsudviklingsmodeller, som ikke er gældende for reservoirer med komplekse væskestrømme, intense tektoniske aktiviteter, og unormale porøsitetsudviklingsstier.

Oprindelsen til unormale tryk ændrer sig typisk under geologisk historie. I dette studie, foreslås en ny metode til rekonstruktion af paleotryk i lag ved at integrere forskellige paleotrykberegningsmetoder i henhold til identifikationen af ​​dannelsesmekanismen og de vigtigste faktorer, der er ansvarlige for at kontrollere unormale tryk. Ifølge den geologiske baggrund, kvantitative analyser af de faktorer, der kan kontrollere overtryk, blev først udført for at præcisere bidragene fra hver mekanisme i forskellige geologiske perioder. Trykudvikling blev rekonstrueret ved væskekompaktionsmodellering med begrænsninger pålagt af paleotryk opnået fra væskeindeslutninger eller differentialspændingsmetoder. Bestemmelse af de mekanismer, der er ansvarlige for overtryk i geologisk historie, er den grundlæggende forudsætning for paleotrykforskning. Dermed, der blev udført kvantitative undersøgelser af bidragene til uligevægtskomprimering, gasopladning, olie revner, temperaturreduktion, og tektonisk løft og nedsynkning til overtryk.

Tre casestudier af rekonstruktion af paleotryk blev udført for de Sinian-lag i Sichuan-bassinet, Ordoviciske lag i den nordlige hævning i Tarim -bassinet og de permiske lag i Sulige -gasfeltet i Ordos -bassinet, hvor disse tre undersøgelsessteder normalt er presset, svagt overpresset og unormalt lavt presset i øjeblikket, henholdsvis.

Den sinianiske formation i det centrale Sichuan -bassin er hovedsageligt normalt presset på nuværende tidspunkt. Under begrænsningen af ​​fangstetrykket på grund af væskeindeslutninger i tre perioder, som blev beregnet ved hjælp af PVTsim -software, udviklingen af ​​tryk i Dengying Formation blev opnået ved bassinmodellering med en væske-komprimeringskoblingsmodel. Tryk i Sinian Dengying Formation skyldes en kombination af kulbrinteakkumulering, olie revner for at danne gas, og temperaturreduktioner forårsaget af tektonisk løft, hvor disse forskellige faktorer spillede dominerende roller i forskellige perioder.

Sulige -gasfeltet i Ordos -bassinet er et typisk gasfelt med et unormalt lavt tryk. En stor temperaturreduktion fra 165 ° C til 105 ° C forekom i de sidste 100 Ma. Uanset gasafledning, trykket ville blive reduceret med 17,7-22%, når temperaturen faldt med 50-60 ° C. På den anden side, gasser blev spredt 17-24 vol%, hvilket resulterer i 23-32% fald i formationstrykket. Baseret på analyse af væskeinkludering og numerisk modellering, svage overtryk forekom to gange i hele den geologiske historie, hvor det første overtryk blev genereret ved 195 Ma, som blev suspenderet ved hævningen ved 160 Ma før, overtryk blev genereret igen efter 140 Ma, hvor den blev maksimeret i 98 Ma ved en største dybde på 4425,6 m og med en trykkoefficientværdi på 1,1. Efterfølgende, både formationstrykket og trykkoefficienten faldt gradvist på grund af løft og denudation, og ændret til et unormalt lavt tryk med en koefficient på 0,85 på nuværende tidspunkt.

Væsketrykket i den kritiske periode med tektonisk kompression kan beregnes kvantitativt ved hjælp af differentialspændingsmetoden med calcit-tvillinger som et paleo-barometer. Paleotrykket i de ordoviciske Yinshan carbonatlag i Shunnan-området i Tarim-bassinet blev rekonstrueret som et casestudie. Shunnan -området befandt sig i et tektonisk kompressionsmiljø fra midten og senkaledonsk til den hercyniske periode, og orienteringen af ​​hovedspændingen ændret sig fra SW-NE til SE-NW. Paleostresset varierede fra 66,15 til 89,17 MPa, med et gennemsnit på 82,06 MPa på kaledonisk, og varierede fra 56,97 til 79,29 MPa, med en gennemsnitlig værdi på 66,80 MPa i hercynian. Det overskydende væsketryk i carbonatlagene under tektonisk kompressionsdeformation blev beregnet ved forskellen mellem realistisk effektiv lodret spænding og teoretisk lodret spænding. Kombineret med modelleringsresultater, et svagt overtryk blev udviklet i de ordoviciske lag i midten til sen kaledonsk periode af den stærke kompression i forbindelse med Paleo-Kunlun Ocean subduktion. Formationstrykket forsvandt gradvist til normalt tryk på grund af lagløftning og stressfeltkonvertering. Yderligere to faser af overtryk blev dannet ved afslutningen af ​​den permiske og neogene periode, stammer fra sydøst-trending kompression og gasfyldning, henholdsvis.

Trykanalyse er grundlaget for fluid dynamisk systemanalyse, hvilket er signifikant for kulbrintemigration og reservoirdiagenese. Udviklingen af ​​effektive paleotrykgenvindingsmetoder til carbonatlag kan være afgørende for at løse forskellige problemer inden for dyb og ultra-dyb lagtryksforskning.