1.2 鄂爾多斯盆地上古生界氣藏產(chǎn)水特征
鄂爾多斯盆地陜北斜坡大面積含氣,含氣層位為上石盒子組厚層泥巖之下的太原組—盒7段,鉆井只見氣而不見水,含氣井段長 300 余米。蘇里格氣田盒8段氣藏是其中最大的氣藏,探明含氣面積超過 5 000km2,是一個典型的常溫負(fù)壓干氣藏(CH4含量大于92%),平均埋深 3 300 m,氣層壓力為 22.5~31.5 MPa,溫度為 100~110 ℃。蘇里格氣田盒8段氣藏與千米橋凝析油氣藏地質(zhì)環(huán)境差別較大,前者為常溫負(fù)壓,后者為高溫高壓,但生產(chǎn)過程中均出現(xiàn)產(chǎn)水量遞增和產(chǎn)出水礦化度極低的特征(蘇里格氣田盒8段產(chǎn)出水礦化度多為 790~2 163 mg/L,見表 1),其成因應(yīng)該具相似性,即地層水在地下為汽態(tài),上升至地面后因溫度、壓力降低而變?yōu)橐簯B(tài)。陜 188 井、桃 1 井等少數(shù)井盒8段生產(chǎn)過程中井底有積液,產(chǎn)出水礦化度偏高(16 546~23 802 mg/L),說明產(chǎn)出水在地層環(huán)境下部分為液態(tài)水。綜上,鄂爾多斯盆地上古生界氣藏內(nèi)烴氣、蒸汽、液態(tài)水共存(見表 1)。
1.3 封閉條件下汽、水相態(tài)的模擬實(shí)驗(yàn)
圖 1 為完全封閉環(huán)境中,40 MPa 壓力下汽、水兩相體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化曲線[7]。從圖中可以看出,在100~150 ℃時(shí),氣態(tài)水體積隨溫度上升增加較快,液態(tài)水則迅速減少;150~300 ℃時(shí),隨溫度增加,系統(tǒng)中液態(tài)水體積減少、氣相水體積增加,但變化速度相對緩慢,體系中始終汽、液兩相共存。在溫度超過水的臨界溫度(370 ℃)后,體系中水完全為汽態(tài),不存在液態(tài)水。圖 2 為 150 ℃時(shí),封閉體系中氣(水蒸氣+烴氣)、液(液態(tài)水)兩相隨壓力變化的平衡模型[8],從圖中可以看出,壓力在 40~80 MPa 變化時(shí),體系中氣相和液相的體積基本不變,飽和度均在 50%左右;當(dāng)壓力降至露點(diǎn)壓力(30 MPa)時(shí),凝析油開始析出,當(dāng)壓力降至 25 MPa 時(shí),液態(tài)烴(凝析油)體積最大,液態(tài)水體積比例開始快速降低,氣相體積比例迅速增加;至壓力為零時(shí),理論上液態(tài)水全部蒸發(fā),體系中的液態(tài)水全部變?yōu)樗魵狻?/P
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