利用流体包裹体确定油气成藏年代.docx

利用流体包裹体确定油气成藏年代1.1国内外研究现状近年来由于包裹体测试技术的提高，有机包裹体已成为含油气盆地研究的重 要手段之一。流体包裹体作为地球化学的一种手段，已广泛用于矿床学等领域中， 并取得了显著成效。而包裹体在沉积学及石油地质中的应用，只有十几年的历史。 研究表明，流体包裹体在测定古地温、探讨油气演化及生油岩的评价等方面有着 广泛的用途。1.2原理流体包裹体是在矿物生长过程中被包裹在矿物品格的缺陷或窝穴中的成矿 流体。流体包裹体在油气储层中广泛分布，按其相态可分为液体包裹体，气体包 裹体和气液包裹体；按其成分可以分为盐水包裹体和油气包裹体。油气包裹体是 油气在储集层中运移和聚集过程中，被储集层的成岩矿物所包裹而形成的，储集 层中的油气包裹体存在反映了在地质历史时期储集层油气充注事件。伴随生烃盆 地的演化,形成的有机包裹体的类型、特征等不断地发生规律性的变化。根据有 机包裹体的演化特点可以确定有机质的热演化程度和油气的形成阶段。在这里要 指出的一点是，烃类包裹体的荧光色不能作为区分期次的主要依据，因为许多情 况下荧光色与包裹体形成过程的分异作用有关。在实验室将气液包裹体置于冷热 台上加热全气相消失，再恢复成均一液相时的温度称为流体包裹体的均一温度， 以成岩矿物次序为基础,通过流体包裹体均一化温度和冰融点测试，结合储集层 的埋藏受热史，可确定流体包裹体形成时储集层受热的温度，以及相应的埋深和 地质时代，从而判断油气充注的时间。1.3具体实例说明以塔里木盆地英南2井气藏为例,用流体包裹体进行油气成藏期次的研究。 镜下观察流体包裹体，并对与烃类共生的盐水包裹体进行均一化温度和冰融点测 试，进行油气藏成藏期的分析。流体包裹体分析表明英南2井气藏多为气态烃包 裹体，大部分存在于石英次生加大边中，共生的盐水包裹体的均一化温度集中且 接近现今井温，对比埋藏史得出：天然气是在近10Ma时一次性充注成藏。英南2井是一个油气藏，在侏罗系、志留系和奥陶系共发现了 59层累计厚度 达451.5 m的油气显示,在侏罗系井段3624.803667.56 m不仅获得了高产工业 气流，而且获得了低产凝析油,但未钻遇任何烃源岩。据目前的研究，塔东地区潜 在的烃源层有两套:一套是侏罗系陆相烃源岩，另一套是寒武系一下奥陶统海相 烃源岩。所以英南2井气藏可能存在着多期油生成、多个油气系统控油、多期油 气成藏等问题。1.3.1流体包裹体类型及特征镜下观察发现英南2井侏罗系、志留系砂岩储层样品有机包裹体不是很发育, 丰度低、个体小，一般小于5-即m。主要赋存于钙质胶结物及石英次生加大边中， 呈串珠状分布，荧光下蓝白色,主要为气态烃包裹体。在气一液包裹体中，以气 相50%的包裹体为气体包裹体，液相50%的包裹体为液体包裹体。单偏光镜显微 镜下,包裹体的颜色反映了其中包裹体的性质:气体包裹体多为灰黑色，液体包裹 体多为浅黄色和黄褐色，盐水包裹体多为无色透明。英南2井砂岩储层中的流体 包裹体主要为以下四种类型。(1) 气态烃包裹体:主要为气态烃,有少量液态烃。气液比大于60%,椭圆形或 不规则，个体小于5-即m,数量多，蓝白色荧光。均一相为气相,反映形成时流体 以气体为主。主要存在于方解石胶结物和石英次生加大边中。(2) 液态烃包裹体:数量较少,个体小，一般小于3p m,形态不规则或椭圆形， 主要分布在石英颗粒和石英次生加大边中。具很弱的黄色或黄绿荧光。(3) 盐水包裹体:一般在96-203p m,数量多，室温显微镜下多呈气液比小于 50%的气液包裹体，无荧光，均一相为液相,反映形成时流体以盐水溶液为主。可见, 英南2井气藏的包裹体多为气态烃和盐水包裹体，在偏光显微镜下，气态烃包裹 体多为灰黑色，几乎无荧光，有少量液态烃包裹体，在偏光显微镜下多为浅黄色和 黄褐色，在荧光下发弱黄色或黄绿荧光。另外，英南2井侏罗纪和志留纪储层岩石 颗粒多为方解石胶结，石英次生加大较发育，据成岩次序，方解石胶结和石英次生 加大均发生在成岩晚期。所以，这些特征表明在方解石胶结和石英次生加大时捕 获的包裹体多为气态烃包裹体，为晚期包裹体,包裹体中烃类的成熟度高。1.3.2流体包裹体的形成温度和时间流体包裹体分析在油气地质中应用的主要用途之一是利用沉积成岩矿物包 裹体资料进行油气运移路径、注入时间和方向的推测、计算和判断。其方法通常 是在流体包裹体均一温度测定的基础上，根据地热增温率即今地温或古地温梯度 来推测古埋深，或是通过成岩序列的研究来大致推算包裹体形成的时间。英南2 井储层石英加大边中的与气态烃共生的盐水包裹体和其它盐水包裹体的均一化 温度分布见图1、图2、图3。根据盐水均一化温度的应用条件、均相捕获和等 溶，即只有均相捕获的流体包裹体才能满足PVT状态方程,其温压和地球化学条 件能代表烃类的形成条件。因此，用于测量英南2井均一化温度的盐水包裹体均 为取自石英加大边中的盐水包裹体,而方解石胶结物中的盐水包裹体均一化温度 没有测试。由图2可知，与气态烃共生的盐水包裹体均一化温度分布范围小，为90-100°C, 略低于目前井温。冰融点温度tm主要分布在-17-28C之间，相对集中,说明侏层位均一化温度（E）与气态烷共 牛盐水包裹体盐水包裹体白垩系未测55- 64侏罗系67- 10464- 103志留系67- 11767- 108奥陶系94- 12077- 108图1英南2井包裹体均一化温度分布罗纪,形成气态烃的成矿流体的性质相似，也反映了气态烃在形成过程中不存在 多期变化，所以这些盐水包裹体为同一期。图2英南2井侏罗系流体包裹体均一化温度分布（Y 轴为测值数）及均一化温度th与冰融点温度tm离散图与气花蛭其生'的线水鼠在体# _1 pjz1IaI.j.t 1由图3可知,与气态烃共生的盐水包裹体均一化温度主要分布在90-110°C, 均一化温度的高值与现今志留系储层的地温基本相同。冰融点温度tm主要分布 在-17-28C之间，相对集中，反映志留系储层中与气态烃包裹体共生的盐水包 裹体基本为同一期。在英南2井储层，随深度的增加，均一化温度增加。奥陶系储 层多数样品的均一化温度最高分布范围为110-120C（见图1）,侏罗系多数样品 的均一化温度较奥陶系要低，志留系储层样品的温度介于两者之间。这种随着深 度的增加,与气态烃共生的盐水包裹体的均一化温度逐渐增加的现象，说明气态 烃是同期形成的，并且是从深部向浅部垂向运移的结果。奥陶系储层在空间上最 接近油气来源，因而均一化温度较高,与现今井中温度（115C）接近。随着向浅部 运移,温度有所降低，石英所包裹的气态烃均一化温度也降低，因此,与气态烃共 生的盐水包裹体瞬时地把油气运移的细微变化记录下来了。石英加大边中的其它 盐水包裹体温度较宽，说明成矿流体性质较复杂，使均一化温度较离散。图3英南2井志留系流体包裹体均一化温度分布（Y 轴为测值数）及均一化温度th与冰融点温度tm离散图1.3.3成藏期次与时间的确定从区域地层和构造资料可知，英南2号构造受区域构造演化的控制,形成于 加里东晚期，经过海西一印支期的不断抬升，最终定型于燕山晚期。在志留纪后， 由于构造抬升，下古生界出露地表并遭受剥蚀。此后，又经接受一次短时(发生在 侏罗纪)的沉积与抬升，中、上侏罗统遭受一定程度剥蚀。侏罗纪后，英南2井各 储层一直接受沉积而埋深加大。从英南2井侏罗系和志留系储层流体包裹体均一 化温度的系统测试结果,可以根据与烃类包裹体共生的盐水包裹体均一化温度并 结合埋藏热历史确定英南2井气藏的成藏期，英南2井主要产气层石英次生加大 边与气态烃包裹体共生的盐水包裹体均一化温度接近于现今气层温度，为 90-110°C,说明气藏形成于近10 Ma内，气藏中伴生的少量油也是这一时间聚集 的。1.4结论综上所述,从英南2井流体包裹体成藏年代学分析可获得以下认识：(1) 英南2井气藏天然气是近期10 Ma以来聚集成藏；(2) 英南2井气藏烃类的成藏期与塔东区寒武系一一下奥陶统源岩主要生烃 期(晚奥陶世一一志留纪为主)明显不一致，指示烃类流体存在中间过程；(3) 以成岩矿物序次为基础，通过流体包裹体均一化温度测试，在均一化温- 一冰融点温度离散图上区分包裹体期次是一种客观且有效的方法。