利津洼陷沙四上亚段深部砂岩的成岩环境演化

为研究利津洼陷沙四上亚段深部砂岩成岩环境,对岩心样品进行偏光、荧光、阴极发光显微镜和扫描电镜观察,辅以粘土矿物含量、元素含量测试.识别出酸性和碱性2种成岩环境,酸性环境以硅质沉淀、碳酸盐矿物溶解、长石溶解或蚀变为高岭石等现象组合为标志,碱性环境以碳酸盐矿物沉淀、长石次生加大、石英溶解等现象组合为标志.总体演化为:同生期,原始沉积流体造成碱性环境;早成岩期,未熟有机质演化形成短期的酸性环境,继承流体形成主体的碱性环境;中成岩A1期(埋深约2700～3200m),有机质成熟形成酸性环境;中成岩A2期(埋深约3200～4200m),深部断裂活动形成碱性环境;中成岩B期(埋深约4200～4400m),第二期充注油气的热演化形成酸性环境.     

东营凹陷中央隆起带烃类流体活动在成岩作用上的响应

为探讨成岩作用对烃类流体活动的响应,利用显微观察、包裹体测温、扫描电镜、阴极发光等研究方法,系统地研究了东营凹陷中央隆起带沙三段自生矿物形成与烃类流体活动的相关性。研究表明：研究区沙三段储层的成岩序列为：第一期石英次生加大边→第一期碳酸盐胶结物(黄铁矿)→绿泥石薄膜→第二期碳酸盐胶结物→第二期石英次生加大边（第一期高岭石）→第三期碳酸盐胶结物→第三期石英次生加大边（第二期高岭石）→第四期含铁碳酸盐胶结物（黄铁矿）。第一期油气充注发生于第二期碳酸盐胶结物形成的后期,第二、三期油气充注发生于第三期碳酸盐胶结物形成的中后期,第四期碳酸盐胶结物的形成标志大规模油气充注时期的结束。烃类流体活动对研究区的自生高岭石、含铁碳酸盐矿物（第四期碳酸盐胶结物）、黄铁矿等3类自生矿物的形成过程产生重要影响。砂岩储层中,第二、三期碳酸盐胶结物的港湾状溶蚀现象、高岭石大量发育、第四期碳酸盐胶结物和黄铁矿的共生组合等成岩现象可作为微观上识别烃类流体活动的标志。含油性较好的层段,烃类流体活动可导致碳酸盐胶结物产生大规模的溶蚀作用,并促使长石溶蚀产生大量高岭石,砂泥岩界面处可见黄铁矿与含铁碳酸盐胶结物共生;而含油性差及不含油的层段,由于缺少烃类流体提供的大量有机酸,高岭石发育较少,早期碳酸盐胶结物保存较好。     

川中安平店-高石梯构造震旦系灯影组流体充注特征及油气成藏过程

川中地区震旦系灯影组储层时代老、埋藏深,经历了多期构造运动和成藏历史。岩芯观察和显微薄片观察结果表明,震旦系灯影组储层经历了六期流体充注,分别是第一世代沥青→第二世代白云石→第三世代粗晶-巨晶白云石→第四世代粗晶-巨晶白云石→第五世代沥青→第六世代方解石/石英,每期矿物中对应的流体包裹体特征记录了震旦系从早期形成的古油藏被破坏→古油气藏再形成→油裂解气和古气藏形成→水溶气形成→现今气藏形成的成藏事件和完整的成藏过程。第二世代-第四世代矿物形成于深埋过程中,是古油气藏形成期的产物,矿物的Sr、C、O稳定同位素表明向震旦系灯影组充注的流体主要是外源流体,具有从深部向浅部流动运移的特征;第六世代矿物所记录的水溶气的形成,也是震旦系最重要的成藏事件;现今的震旦系灯影组气藏主要是晚白垩世以来的构造隆升导致的水溶气脱溶聚集以及油气藏调整和改造的结果。     

水—岩相互作用研究及其在石油地质中的应用

综合评述了国内外在储层成岩演化过程中,流体－矿物相互作用的机理,孔隙流体在次生孔隙形成过程中的作用,流体－矿物相互作用岩石表面润湿性的影响,油气充注聚集对岩石作用的影响等方面的研究进展,并介绍了这些研究成果在储层次生也隙预测,油气运移和油气成藏研究中的应用前景。     

应用流体包裹体研究致密砂岩储层多期油气充注历史——以鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组长8段砂岩为例

本文以鄂尔多斯盆地西南缘镇泾地区延长组长8段致密砂岩储层为例,利用流体包裹体岩相学、微束荧光光谱及显微测温等分析方法, 厘定油气充注期次和时间,同时结合储层成岩演化,探讨储层致密化与油气成藏过程。研究表明,储层孔隙沥青呈黄色和蓝白色荧光, 并以蓝白色为主;石油包裹体呈黄色、黄绿色及蓝白色荧光,并以后两者居多。与黄色荧光石油包裹体同期的盐水包裹体均一温度主峰为 80℃～90℃; 而与黄绿色和蓝白色荧光石油包裹体同期的盐水包裹体均一温度主峰分别为105℃～115℃和110℃～120℃。研究区储层主要经历了3期烃类充注：第一期发生在早白垩世早期（138～130Ma）,表现为少量的低熟油充注;第二期发生在早白垩世晚期（124～105Ma）,为关键成藏期,与大规模成熟油充注相关; 第三期发生在晚白垩世（85～73Ma）,古油藏发生调整,再次成藏。储层早成岩阶段以机械压实、薄膜状绿泥石、高岭石及微晶方解石胶结为主,在中高孔渗条件下发生了早期石油充注;随着继续压实,石英加大、孔隙填充绿泥石、高岭石及亮晶方解石胶结发育,储层逐渐致密化 晚期石油在低渗致密储层内的运聚成藏主要受早期烃类充注路径控制。     

川中太和气区震旦系灯影组二段储层成岩流体演化及油气成藏史——来自岩石学、原位地球化学、流体包裹体及年代学的证据

川中地区震旦系灯影组四段已获得巨大勘探突破,太和含气区灯二段目前也已展示出较大勘探潜力。但灯二段储层时代老、埋深大、成岩演化历史长,经历了多期次构造运动,储层中矿物胶结充填期次复杂,成岩演化与油气充注关系不清,一定程度上制约了灯二段油气勘探。本文基于岩石组构分析,利用阴极发光、原位微区分析、流体包裹体及白云石U- Pb年代学等方法厘定了川中太和气区灯二段储层成岩序列,明确了不同期次白云石胶结充填物的成岩环境、成岩流体特征、形成时间及代表的油气充注事件,明确了其油气地质意义及灯二段油气成藏历史。研究表明区内灯二段储层孔洞中沥青及胶结充填物的成岩序列为：第一世代海底环境纤维状白云石→第二世代表生成岩环境大气淡水白云石→第三世代浅埋藏环境粉—细晶粒状白云石→第Ⅰ期氧化降解沥青→第四世代中埋藏环境中晶白云石→第五世代深埋藏环境粗晶白云石→第Ⅱ期热裂解沥青→第六世代深埋藏环境巨晶- 鞍状白云石→第七世代抬升埋藏环境石英、萤石等矿物。主要反映了四种不同类型的成岩流体特点：① 具有高Na、K含量,低Fe、Mn含量,负Ce异常,Y正异常特征的高盐度海源流体;② 具有较低Fe、Mn含量,平缓REE模式,无Eu异常特征的淡水与残余海水的混合流体;③ 具有高Fe、Mn含量,Eu明显正异常特征的高温热液流体与早期海水的混合流体;④ 具有高Mn含量,Fe/Mn＜1,HREE较富集,Eu正异常特征且自生石英、萤石矿物沉淀的深部与高温热液相关的酸性、还原性流体。不同世代矿物的充填关系、流体包裹体相态、均一温度以及白云石U- Pb年代学分析表明,开始发育含烃包裹体的第三世代粉—细晶白云石与形成于加里东运动导致的构造隆升期的第Ⅰ期沥青分别记录了加里东期古油藏的形成及破坏;第四世代中晶白云石及第五世代粗晶白云石记录了印支期古油藏的形成,部分第五世代粗晶白云石及第Ⅱ期沥青记录了印支期古油藏裂解事件;第六世代巨晶- 鞍形白云石及第七世代石英、萤石等矿物记录了古干气藏形成及气藏形成、调整和定型的成藏事件。     

油气聚集对石英矿物成岩演化的影响

油气在砂岩储层中的聚集会对石英矿物的胶结作用产生影响。对黄骅坳陷三马探区的石英矿物的包裹体分析以及对开放孔隙中原油抽提物和包裹体中原油的生物标志物进行分析,含油级别较低的油层与水层具有相似的均一化温度分布范围,但富含油层中流体包裹体均一化温度高值分布范围比低级别油层和水层低,包裹体中的烃类组成与开放孔隙中的主要存在成熟度上的不同。分析认为石油的充注不会使石英矿物的胶结作用立刻停止,石英的次生加大作用仍在继续,但胶结作用受到一定的抑制,当石油充注到一定程度后,胶结作用将会停止,后期进入储层的成熟度较高的原油可能未被捕获。     

流体历史分析—远景评价中的一个新概念

流体历史分析是用以研究影响烃类成藏作用中石油运移和盆地水文地质这两个重要因素的。这一分析综合运用了矿物学上的直接观察与测定和数学模拟。成岩矿物中的流体包裹体可直接观测石油的运移时期和测定古温度。为了说明盆地的水文地质，用成岩矿物的同位素组成来测定年龄，并且鉴定古孔隙水的来源。该分析定时的特性与时控的热指标的综合解释为石油生成的数学模拟提供了一详细的岩石热演化史的输入，而烃类流体包裹体可以从观察上对理论预测进行校正。在昆士兰州西南部的Eromanga盆地，区分出了两个石油运移历史不同的地区。在Jackson-Challum地带，石油运移的高峰期与石英的胶结作用在晚白垩世同时进行；而在Tintaburra-Bodalla南部地带，石油的运移发生在石英胶结作用之后，从中白垩延续至今。Jackson地区石油运移是在孔隙水中^18O相当富集时发生的，这种富集表明了地下水缓流过程中成岩作用的变化；而Tintaburra地区石油运移是在现今向下流动的水流系统中进行的，其地下水^18O的相对贫瘠表明是大气水来源。在悉尼盆地南部，白垩纪时期的深埋藏与最大热流值促使了Ⅲawarra煤系地层石油的生成与运移，在Scarborough砂岩中这一过程可从流体包裹体中观察到。由于巨大厚度地层被侵蚀，继后岩石的冷却阻了早第三纪石油的形成。孔隙水中^18O同位素的相对贫瘠表明在大气水向下流动过程中发生了早期成岩作用。由于成岩作用是在缓流中进行，因而导致了孔隙水中^18O同位素的富集，这一过程至少从距今140百万年持续到了90百万年，即伊利石胶结作用时期。     

四川盆地西南部流体包裹体特征及其在石油地质上的应用

四川盆地西南部震旦系灯影组、二叠系和下三叠统嘉陵江组储层中次生成因的孔隙、溶洞、裂缝较发育，经历了多期白云石和石英充填；根据不同期次充填矿物或脉体中有机包裹体的特征和组合类型，以及同期盐水包裹体的均一温度，将烃类在储层中的油气演化和运移聚集期次划分为：①印支期石油大量形成阶段的油气运移和聚集；②燕山期凝析油—湿气演化阶段的油气运移和聚集；③燕山期—喜山期干气演化阶段的天然气大规模运移和聚集。     

碎屑储集岩成岩演化过程中流体—岩石相互作用特征——以塔里木盆地西南坳陷地区为例

塔西南坳陷不同时代碎屑储集岩成岩环境经历了由酸性向碱性演变的过程,成岩环境地球化学性质的这种转变直接控制了发生在碎屑岩成岩体系中的流体—岩石相互作用特征。酸性成岩环境形成于烃源岩—储集岩系统中有机—无机反应最活跃时期,主要分布在早成岩阶段A、B期和晚成岩阶段A期,当古地温小于90℃,Ro值在<0.5%～1.3%之间,酸性的孔隙介质与骨架颗粒之间主要发生蚀变、溶解和氧化硅沉淀作用。当古地温达到90℃以上,Ro值在1.3%～>2%时,有机质脱羧基停止,有机酸发生分解,CO2来源减小,使孔隙流体性质由酸性向碱性变化,成岩环境呈碱性,这时晚期含铁碳酸盐矿物交代作用最为活跃,同时伴随自生伊利石和绿泥石沉淀、陆源伊利石重结晶成绢云母、高岭石向伊利石或绿泥石转变等作用。成岩环境在其演化过程中,由于孔隙流体性质的转变,破坏了早期成岩环境的物理化学平衡状态,使旧的成岩反应停止,新的成岩反应开始,从而形成多种矿物蚀变→交代→溶解→沉淀过程,导致碎屑储集岩结构和孔隙组合特征上的差异,流体-岩石相互作用的强度和范围决定了碎屑储集岩的储集性能及分布特征。     

Genesis and Debelopment of Porosity in Carbonate Reservoirs—Fluid Inclusion Evidence

Fluid inclusions in minerals filled in pores of reservoir rocks can be used as a good indicator of pore genesis and development so as to shed light on oil generation,migration and accumulation.The relationship between pore evolution and oil generation has been established based on fluid inclusion studies on the Lower Ordovician carbonate reservoir strata in the Ordos Baisn,Northwest China.Seven stages of porosity development can be recogmized.i.e.,the penecontemporaneous,the early and middle-late diagenetic,the supergene,the early,middle and late re-burying stages.The dissolution pores an fissures formed in the supergene and middle-late reburying stage and the structural fractures formed in the late re-burying stage constitute the major traps of oil and gas.The major phase of oil migration and accumulation took place between Late Jurassic and Cretaceous,Corresponding to the middle and late re-burying stages.The generation and accumulation of oil can be closely related to Yenshanian tectonics.     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组含油气流体活动期次与石油充注史

利用显微荧光与包裹体显微测温技术,并结合烃源岩生排烃史分析,探讨了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组含油气流体活动期次及石油充注历史。结果表明：陇东地区延长组烃源岩开始排烃的时期为早白垩世早期（约133 Ma）,主要存在两期含油气流体活动,第一期含油气流体活动发生在早白垩世主力源岩排烃期间（133~100 Ma）,第二期含油气流体活动发生在晚白垩世构造抬升期间（100~70 Ma）。早白垩世期间石油的充注表现为充注强弱程度不同的连续过程,晚白垩世以来生烃停止导致石油的充注与运移逐渐减弱并在晚白垩世末期基本停止。     

江西茅排金矿流体包裹体研究

流体包裹体的系统研究表明茅排金矿形成于中高温、中低压环境。从成矿早期至成矿晚期,成矿温度和压力、成矿流体的盐度、密度、Eh、pH、fo_2以及成分和氢氧同位素组成等具一定的演化规律。成矿流体主要来自岩浆热液,属H_2O-NaCl-CO_2(+CH_4)体系,富含CO_2、CH_4等挥发分。成矿晚期成矿流体出现不混溶性,有利于金的富集沉淀。流体包裹体中某些特征参数K~+/Na~+、CO_2/H_2O和含CO_2包裹体的丰度可作为金矿化贫富的判别标志。     

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床油气运移与铀成矿的关系:来自流体包裹体的证据

为探究油气运移与铀成矿的关系,笔者以松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床为研究对象,系统开展了含矿砂岩薄片鉴定、电子探针研究以及流体包裹体岩相学和显微测温研究.结果表明:①研究区强矿化段砂岩硅质胶结物含量较多,为隐晶质玉髓胶结物;成岩演化序列为,泥晶方解石、自生黏土膜,石英加大边、石英加大边外围黏土膜、颗粒间压实的隐晶质玉髓胶结...     

滇黔交界地区玄武岩铜矿流体包裹体地球化学特征

为了探讨玄武岩铜矿成矿流体的特征,对滇黔交界地区峨眉山玄武岩铜矿3个成矿期次铜矿石中石英和方解石的气液包裹体进行了激光拉曼成分研究和均一温度、盐度测定,对古石油包裹体通过荧光显微镜进行了成分鉴定。结果表明：第1、2期次成矿流体主要为盆地卤水,其气液包裹体气液比小（一般5%～10%）,w（NaCl）为8%～22%,气相为甲烷,液相为水,无子晶及液相CO2,均一温度为80℃～260℃;第2期次成矿流体除盆地卤水外,还有以古石油为代表的有机流体,古石油包裹体由液态烃、固体沥青和气相组成,均一温度变化大（30℃～290℃）,液态烃以荧光性强的芳烃为主;第3期次成矿流体具有大气降水成因,其气液包裹体气液比一般为5%～10%,w（NaCl）〈4%,无子晶及液相CO2,均一温度140℃～270℃,但以小于200℃为主。从第1期次到第3期次,成矿流体盐度逐渐降低,特别是第3期次的盐度非常低,但温度变化不明显。本区最重要的自然铜沉淀富集成矿是第2期次不同性质成矿流体混合或成矿流体与有机流体混合、有机质的还原的结果。     

琼东南盆地崖城地区流体包裹体特征和油气充注期次分析

储层流体包裹体研究是油气充注期次分析的重要手段。对琼东南盆地崖城地区下第三系崖城组和陵水组砂岩储层5口钻井岩芯样品进行包裹体镜下显微观察、荧光分析和伴生盐水包裹体均一温度测量,表明该区下第三系主要发生过两期油气充注:第一期充注油气主要发淡黄色荧光,以液态烃包裹体和气液两相烃包裹体为主,伴生盐水包裹体的均一温度主要分布在130~160℃,根据区域埋藏热演化史推断油气充注时间为晚中新世-早上新世。第二期充注油气主要发淡蓝色荧光,以气态烃包裹体、气液两相烃包裹体和气液固三相烃包裹体为主,伴生盐水溶液包裹体的均一温度范围为160~190℃,充注时间应为第四纪。     

Pore water evolution in sandstones of the Groundhog Coalfield,northern Bowser Basin,British Columbia

The succession of sandstone cements in chert and volcanic lithic arenites and wackes from the northern Bowser Basin of British Columbia comprises a record of diagenesis in shallow marine, deltaic, and coastal plain siliciclastic sediments that pass through the oil window and reach temperatures near the onset of metamorphism. The succession of cements is consistent with seawater in the sandstones mixing with acid waters derived from dewatering of interbedded organic rich muds. Sandstone cement paragenesis includes seven discrete cement stages. From earliest to latest the cement stages are: (1) pore-lining chlorite; (2) pore-lining to pore-filling illite; (3) pore-filling kaolinite; (4) oil migration through some of the remaining connected pores; (5) chlorite dissolution; (6) quartz cement; and (7) calcite cement. These seven cement stages are interpreted as a record of the evolution of pore waters circulating through the sandstones after burial. The earliest cement stages, as well as the depositional environments, are compatible with seawater as the initial pore fluid. Seawater composition changed during transport through the sandstones, first by loss of Mg²⁺ and Fe²⁺ during chlorite precipitation (stage 1). Dewatering of interbedded organic-rich mudstones probably added Mg²⁺ and Fe²⁺ to partially buffer the loss of these cations to chlorite. Acids produced during breakdown of organic matter are presumed to have mixed into sandstone pore fluids due to further compaction of the muds, leading to reduction of initial alkalinity. Reduction in alkalinity, in turn, favours change from chlorite to illite precipitation (stage 2), and finally to kaolinite (stage 3). Pore waters likely reached their peak acidity at the time of oil migration (stage 4). Chlorite dissolution (stage 5) and quartz precipitation (stage 6) occurred when pores were filled by these hydrocarbon-bearing and presumably acidic fluids. Fluid inclusions in fracture-filling quartz cements contain petroleum, high-pressure methane, and methane-rich aqueous solutions. Homogenization temperatures from primary two-phase inclusions are consistent with quartz cementation during progressive heating between approximately 100 and 200°C. Following quartz precipitation, alkaline pore waters were re-established, as evidenced by late-stage calcite cement (stage 7).     

碎屑岩储层成岩流体演化与储集性及油气运移关系探讨——以塔里木盆地满西地区上奥陶统-石炭系海相碎屑岩储层为例

碎屑岩储层中次生孔隙的发育主要为长石、岩屑及胶结物等的溶蚀,而溶蚀强度与流体成分密切相关。塔里木盆地满西地区从上奥陶统—石炭系不同层位、不同地区碎屑岩样品中包裹体的均一温度有差异,分为3个均一温度区间。包裹体流体绝大部分为不成熟氧化性、酸性流体;不同井区、不同层段、不同类型砂岩包裹体的阴离子浓度变化较大,石英加大边中含的包裹体总体阴离子组成单一,浓度低,而方解石胶结物、石英胶结物中包裹体组成复杂,浓度变化很大。储层物性与HCO^-₃、CO^2-₃、Cl^-离子浓度变化大致呈正相关关系,而与NO^-3、SO^2-₄离子浓度关系不明显,甚至有相反的变化趋势;研究区有3期油气运移。     

Determination of Hydrocarbon Charging History by Diagenetic Sequence and Fluid Inclusions: A Case Study of the Kongquehe Area in the Tarim Basin

Petrographic analysis of hydrocarbon inclusions in reservoirs is the basis and prerequisite for study of hydrocarbon charge history using fluid inclusion analysis.Samples from Silurian reservoirs in the Kongquehe area were studied with microscopy,cathode luminescence and scanning electron microscopy,and the paragenetic sequence of diagenetic events was established.Aqueous and oil inclusions were found in four different occurrences,i.e.,① in healed cracks in detrital quartz grains,② in quartz overgrowths that were formed relatively early in diagenesis,③ in healed cracks crosscutting quartz overgrowths and detrital quartz,and ④ in paragenetically late calcite cements.Solid bitumens were found in intergranular pores and in late fractures,whereas gas inclusions occur in healed cracks crosscutting quartz overgrowths and detrital quartz.The homogenization temperatures of aqueous(Th_(aq)) and oil incluisons(Th_0) within individual fluid inclusion assemblages are very consistent,suggesting that the microthermometric data are reliable.The Th_(aq) values are generally larger than Th_0,indicating the oil charging events took place at significant depths.The results suggest that there were at least two episodes of hydrocarbon charging in the Kongquehe area:the early hydrocarbon charging occurred in late Caledonian,dominated by oil,and the late hydrocarbon charging occurred in the Yanshan-Himalayan,first by oil and then gases.In addition,two episodes of hydrocarbon reservoir adjustment and destruction occurred in the Hercynian and Himalayan,respectively,forming solid bitumen.