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。     

鄂尔多斯盆地陕北地区长8致密砂岩流体包裹体特征与石油成藏

【研究目的】鄂尔多斯盆地陕北地区延长组长8含油分布范围广,是下步勘探重要的目标领域,但其石油烃类演化和油藏分布的关系尚不清楚。【研究方法】基于流体包裹体产状特征、成分及均一性分析结果,综合地质与地球化学方法,探讨了鄂尔多斯盆地陕北地区长8致密砂岩储层内石油的来源及成藏特征,揭示了长8油藏形成时间以及与油气成藏的关系。【研究结果】长8砂岩储层中的流体包裹体以气液烃包裹体、气液两相盐水包裹体为主,主要分布于细砂岩的石英加大边或裂隙中,可分为早、晚两期,与气液烃包裹体伴生的盐水包裹体均一温度主要存在85～105℃和115～135℃两个峰值区间,分布连续,油气为连续充注;成藏演化史表明,长8石油主要充注时期为110～135 Ma,在晚侏罗世发生早期充注,在早白垩世发生大规模充注。在区域上主要发育长7烃源岩,在最大生排烃阶段烃源岩Ro值接近1.0%,达到生烃门限,大量生烃,长9烃源岩在志丹地区局部分布。【结论】结合包裹体特征与烃类形成的关系,陕北地区长8油藏受烃源岩、储层及充注动力等因素控制,石油充注程度不一,发育平面上分布不均匀的岩性油藏,区域上具有“双源供烃、差异聚集”的成藏特点。     

鄂尔多斯盆地延长组超低渗透油藏形成过程分析--以古峰庄-麻黄山地区为例

鄂尔多斯盆地古峰庄-麻黄山地区长6、长8超低渗透油藏具有典型性和代表性。通过流体包裹体均一温度与沉积埋藏史-热史综合分析表明,古峰庄-麻黄山地区长6、长8油藏为一期成藏,成藏时间为早白垩世。成藏过程中,长7油源成藏早期向长8单向充注,成藏中期向长6、长8双向充注,成藏后期则向长6单向充注。成藏过程的这种动态变化主要由源储距离及其垂向组合关系、油源岩生烃高峰、储层边致密边成藏等成藏要素联合作用控制。     

致密储层石油充注成藏过程分析:以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

作为油气地质领域研究的热点和难点,单一研究手段很难理清致密油充注成藏机理和运聚成藏过程.以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油层为例,通过充注物理模拟实验与成岩-成储-成藏过程分析相结合,分析研究致密油运聚成藏过程.芦草沟组烃源岩自晚三叠世（对应的地层中Ro=0.5%）开始进入生油窗,在中侏罗世（对应的地层中Ro=0.7%）进入大量生烃阶段,至今仍处于生油阶段.烃类包裹体研究表明,吉木萨尔凹陷主要有两期成藏,一期在侏罗纪,包裹体均一温度在50~70 ℃;第二期是在白垩纪-古近纪,包裹体均一温度在120 ℃左右.吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层成岩阶段可划分为三个阶段:①早成岩A期:晚二叠世早期（260 Ma）及之前;②早成岩B期:晚二叠世早期至晚三叠世时期（距今260~220 Ma）;③中成岩A期:晚三叠世至今（220~0 Ma）.根据成岩演化阶段与生烃成藏过程分析,结合致密储层充注模拟实验结论,认为芦草沟组致密油成岩-成储-成藏过程可分为3个阶段:（1）早期储层中-高孔渗条件下低熟油气的充注阶段（晚三叠世之前）;（2）边致密边成藏及改变岩石表面为油润湿性阶段（晚三叠世至早白垩世末期）;（3）芦草沟组致密层中成熟油的持续充注阶段（早白垩世末期至今）.吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油资源潜力大,上甜点体（B段）致密油地质资源量约为4.45×108 t,下甜点体（E段）致密油地质资源量约为7.95×108 t.      

鄂尔多斯盆地镇泾地区长8段致密砂岩油藏成藏孔隙度下限研究

鄂尔多斯盆地镇泾地区长8段现今含油储层孔隙度和渗透率下限分别为4%和0.03×10-3μm2,属于特低孔低渗油藏。主成藏期、成岩作用、埋藏史及模拟实验研究结果表明,高致密油藏缘于成藏后储层致密化。传统方法是通过统计现今含油物性下限作为成藏物性下限,这种方法不适用于成藏后再致密油藏的研究。以现今储层含油物性下限为切入点,利用砂岩孔隙度演化规律,对现今储层含油物性下限进行成藏后孔隙度损失量补偿,从而求取油气成藏孔隙度下限,利用该方法得出镇泾地区长8段石油成藏孔隙度下限为10.5%。研究表明成藏物性下限是镇泾地区长8段成藏的主控因素之一,只有成藏期孔隙度大于成藏孔隙度下限时油气才可能进入圈闭成藏。     

利用储层流体包裹体确定鄂尔多斯盆地塔巴庙区块上古生界油气充注期次和时期

流体包裹体是保存在储层中的微小流体样品,包含有丰富的地质信息。通过对鄂尔多斯盆地塔巴庙区块18口井的62块流体包裹体样品进行荧光观察和显微测温,认为该区上古生界地层共发生过6期流体活动,均与油气成藏有关,并以第二期—第六期的天然气充注为主。结合埋藏史分析可知,油气成藏分别发生在距今190～150Ma的早侏罗世中期—中侏罗世晚期,150～124Ma的中侏罗世晚期—早白垩世早期,124～101Ma的早白垩世早期—早白垩世中期,101～86Ma的早白垩世中期—早白垩世中末期和86～70Ma的早白垩世中末期—早白垩世末期。其中,早侏罗世中期—中侏罗世晚期为油气充注的初始阶段,中侏罗世晚期—早白垩世早期为轻质油的主要成藏时期,中侏罗世晚期至早白垩世末为研究区内目的层天然气的主要成藏时期。     

鄂尔多斯盆地旬邑地区三叠系延长组长8_1致密油成藏主控因素

鄂尔多斯盆地旬邑地区长8_1致密油勘探程度不高,勘探效果差。通过旬邑地区24口井230m岩心观察、30口井岩心测试及18口井烃源岩测试,结合65口井测井资料、20口井试油资料对研究区长8_1致密油成藏条件进行分析,并进一步研究成藏主控因素。结果表明:研究区致密油成藏条件优越,油藏分布复杂。油藏分布主要受沉积微相、储层物性控制。砂厚为10m~20m,单砂体为4m~6m的区域易成为油层;储层渗透率大于0.14×10~(-3)μm2,孔隙度为5.9%以上致密油富集。水下分流河道砂体中部为致密油富集的主要区域。储层非均质性影响油气充满程度,非均质性越强,含油性越差。裂缝、隔夹层等油气运移条件影响油气充注,进而影响油藏分布。裂缝可降低油气充注阻力,有利于油气聚集。隔夹层特别是钙质夹层则会增加充注阻力,对油气成藏不利。寻找良好砂体、优质储层及裂缝为旬邑地区长8_1致密油勘探的关键。     

鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组异常压力演化及其成藏意义

鄂尔多斯盆地南部镇泾探区的主力含油层段为延长组长8油层组,油藏类型为以三角洲前缘分流河道砂岩岩性油藏为主,现今延长组地层压力低、含油饱和度小且变化大,开展地层压力演化研究对认识成藏、富集的动力机制和探区评价均具有重要意义。利用测井声波资料和盆地模拟手段,对长7烃源岩段的地层压力演变过程进行了恢复,分析了异常压力在油气成藏中的动力学意义。结果表明,现今地层压力集中分布在17.99～22.46 MPa,压力系数介于0.8～1.05之间,整体处于常压-负压状态;长7烃源岩段在早白垩世快速埋深,由于欠压实作用,泥岩普遍发育超压,早白垩世末期剩余压力增加到4 MPa左右,压力系数介于1.1～1.3之间,形成低幅超压;晚白垩世以来随着地层抬升,压力逐渐释放并演化为现今压力。在鄂南镇泾地区,延长组储集层致密后,浮力不是油气运移的主要动力,异常压力在油气成藏中起着重要的作用。     

鄂尔多斯盆地西峰油田延长组长8段岩性油藏动态成藏过程

运用定量方法对西峰油田地层埋藏史、热史、生排烃史、成岩史、孔隙度演化史、油气充注期、圈闭形成史及成藏动力窗口演化史分别进行了模拟,并对成藏关键条件的时空匹配关系进行了综合分析。结果表明,从早白垩世开始,区域构造沉降及伴随的大规模盆地热事件引发了烃源岩的生排烃,为油气成藏创造了优越油源条件;成藏之前,有机酸的溶蚀作用极大地改善了长8段储层的物性,从而奠定了油气成藏所需的空间基础;随时空演化,源储压差的持续增大使油气充注进入储层成为了可能;从成藏期开始,成藏动力窗口和岩性圈闭窗口的持续发育,不但保障了油气的高效充注,而且使已形成的油藏能够很好地保存下来。成藏关键条件的时空匹配关系表明,西峰地区长8段储层油气成藏是一个自然的过程,成藏期储层物性良好,成藏后在压实和胶结作用下储层逐渐致密。     

鄂尔多斯盆地南部延长组油气成藏期次研究

为了研究鄂尔多斯盆地南部延长组油气成藏期次和成藏模式,采取镜下观察、激光拉曼、显微测温等方法对盆地南部地区延长组储层成岩作用和包裹体的特征进行了研究,并结合烃源岩生烃史、盆地热演化史,综合分析研究区延长组成藏期次。研究结果表明:鄂尔多斯盆地南部地区延长组存在两期油气包裹体:第一期油气包裹体在荧光显微镜下呈蓝绿色或深绿色的液烃包裹体,丰度较低,伴生的盐水包裹体均一温度主峰为100~110 ℃;第二期油气包裹体以气液烃包裹体为主,包裹体在单偏光下为无色或淡黄色,荧光显微镜下为亮蓝色,丰度较高,伴生的盐水包裹体均一温度主峰为130~140 ℃。通过对油气包裹体的均一温度、盐度、密度研究明确了研究区为“一期两幕”成藏,结合盆地热演化史认为鄂尔多斯盆地南部地区延长组存在两次油气充注:第一次油气充注在早白垩世中期(距今115~125 Ma),第二次油气充注主要在早白垩世晚期(距今97~105 Ma)。两次油气充注表明鄂尔多斯盆地南部地区延长组油气成藏时期为早白垩世(距今97~125 Ma)。     

储层致密化与油气充注的关系:以三肇凹陷白垩系扶余油层为例

为了明确松辽盆地三肇凹陷扶余油层储层致密化与油气充注相关性,利用微米CT、流体包裹体显微分析、盆地模拟等方法,研究了该储层微观孔喉特征,且定量分析了其成藏期。根据储层孔隙演化信息分析了研究区储层致密化过程和油气成藏的关系。结果发现:三肇凹陷扶余致密储层岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,孔喉特征表现为窄喉道、宽孔隙、孔喉配置差、微细喉道总体积大等特征。压实作用和胶结作用为储层致密化重要成因,储层致密时间应该在嫩江组末之前。流体包裹体分析结果表明三肇凹陷扶余储层油充注分为早期和晚期,相应的充注时间分别距今77~74 Ma、67~65 Ma,分别对应于嫩江组沉积期和明水组沉积末期。综合对比扶余油层油气成藏历史和储层孔隙演化特征,认为原油充注发生储层致密化之后,即先致密后成藏。     

鄂尔多斯盆地红河油田延长组致密砂岩成藏机制分析

红河油田位于鄂尔多斯盆地天环坳陷南部,上三叠统延长组处于常压或负压状态,储层致密低渗,成岩与成藏的时间关系在致密砂岩油气成藏动力学机制分析中至关重要。将流体包裹体显微岩相学分析、自生伊利石同位素年代学分析、生烃演化数值模拟和显微镜下观测统计等多种方法结合,研究了延长组储层致密化与石油成藏的时间关系,分析了低动力背景下的致密砂岩成藏机制。结果表明:红河油田延长组储层成岩与石油成藏协同发生,大规模成藏早于关键致密化事件。延长组油藏是在低动力背景下早期充注、优势通道、压差驱动等多种机制共同作用的结果,表现出早期选择性充注、后期继承性充注和浸染式扩展的特点。不同类型砂岩的成藏动、阻力耦合演变关系决定了强非均质性储层的差异成藏富集。     

克拉通盆地构造转折区中-新生界构造特征及其控藏意义——以鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组为例

基于三维地震、测井、岩矿测试等资料，分析了镇泾地区中生界断裂体系特征与成因，结合源岩热演化与储层物性反演结果，恢复了长8段油气成藏的动态演化过程，探讨了中生代以来构造活动对长8段油气成藏的影响作用。研究认为鄂尔多斯盆地内部镇泾构造转折区构造变形受盆地边缘影响明显，发育复杂断裂体系，构造特征及演化对油气藏的形成与分布有重要控制作用。结果表明：（1）中生界北西向、北东东向、近东西向3组断裂发育，平面上呈雁列式带状展布，剖面上为高陡产状且小断距错动。印支期北西向主断裂走滑明显，中、晚燕山期北东向断裂活动加强，喜山期北东东向次级断裂密度增大，并派生大量剪切裂隙。（2）长8段油藏经历了晚三叠世储集层、烃源岩层初始沉积形成，早白垩世初期少量低熟油近源充注形成岩性油藏，早白垩世末成熟油快速输导形成受断层及裂缝控制的构造-岩性油气藏，晚白垩世以来早期油藏调整等4个阶段。（3）印支运动控制了烃源岩及储层展布范围，I类北西向走滑断裂控制了镇泾地区中生界构造格局；中、晚燕山运动加速烃源岩热演化进程，并改善储层物性，II类断裂活动，为烃类输导提供垂向通道；喜山运动使先存中生界断裂活动，控制油气调整范围及油藏差异富集；其中北东东向II类张性或张扭性断裂导流性能好，是最为有效的富油断层。     

四川盆地元坝-通南巴地区关键构造期构造特征及陆相致密砂岩天然气成藏响应

中国多旋回叠合盆地陆相致密碎屑岩层系油气资源丰富,多期、多属性构造作用使其具有复杂而特殊的油气地质特征,四川盆地元坝-通南巴地区位于多旋回、多属性构造作用交接部位,是揭示叠合盆地内多期复杂构造作用与陆相致密碎屑岩油气成藏作用关系和油气富集规律的典型地区.基于地震资料、磷灰石裂变径迹年代学和成藏特征对比,厘定元坝-通南巴地区陆相层系存在燕山晚期（晚白垩世100~70 Ma）和喜山早期（始新世-渐新世40~25 Ma）两个关键构造期.陆相致密砂岩天然气富集主要受这两次关键构造作用的控制,燕山晚期形成NE向主体构造,是NE向弱变形区、NW-SN向过渡变形带（通南巴西部）和NW向密集变形带的关键成藏期,构造-成藏响应模式为早期成藏、陆源充注、背斜控藏、褶皱控缝.喜山早期形成NW向构造和局限在早期NE向构造之间的近SN向构造,是SN向过渡变形带和NW-SN向过渡变形带（元坝东部）的关键成藏期,也是NW-SN向过渡变形带（通南巴西部）和NW向密集变形带的关键改造期,构造-成藏响应模式为晚期成藏、海相混源、断裂控藏、断裂控缝.      

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。     

鄂尔多斯盆地姬塬油区铁边城区块长8储层成岩致密化及其与油气成藏关系

通过铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、X衍射、高压压汞和流体包裹体等多种测试分析,系统研究了鄂尔多斯盆地姬塬油区东南部铁边城区块延长组长8油层组致密砂岩储层的岩石物性、成岩作用和致密化过程及其与油气充注成藏的时序关系。结果表明,研究区长8储层岩石类型以细粒岩屑长石砂岩为主,成分成熟度和结构成熟度低,储集性能较差,平均孔隙度为7.34%、平均渗透率为0.11×10~(-3)μm~2,属于较为典型的(特)低孔-超低渗致密储层,成岩作用类型以压实、胶结和溶蚀作用为主,成岩演化阶段主体已进入中成岩A期;储层成岩-致密化过程先后经历了早成岩A-B期压实+胶结减孔、中成岩A_1期溶蚀增孔+胶结减孔、中成岩A_2期胶结减孔3个主要阶段。早白垩世末(100 Ma)最大埋深之前的压实和胶结作用是储层致密化的根本原因,造成孔隙度分别降低了21.14%和14.0%,溶蚀增加的孔隙度仅为1.76%;早白垩世中期2个主要幕次(123 Ma和105 Ma)的大规模烃类充注-成藏事件开始发生时,储层孔隙度已在晚期胶结作用影响下降至7.82%,成为典型的(特)低孔-超低渗致密砂岩储层,因而具有"先致密、后成藏"的特征。     

致密砂岩层内强钙质胶结物成因机制及其意义——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组为例

通过岩心和薄片观察,利用荧光显微镜、阴极发光显微镜、同位素质谱仪、冷热台等设备,对鄂尔多斯盆地长7油层组强钙质胶结砂岩及其附近含油砂岩开展研究。结果表明：钙质胶结是致密砂岩储层含油非均质性的主要因素,胶结期次主要为一期;簇同位素揭示该期钙质胶结物的形成温度为18~42℃,对应地质时代为中晚三叠世—中侏罗世,为早成岩期产物,推测与盆地早期小规模构造运动相关;相邻的含油砂岩中油气包裹体伴生的同期盐水包裹体的均一化温度为90~120℃,结合盆地模拟揭示油气主要为一期充注,充注期为100~130 Ma,处于早白垩世;长7油层组不含油致密砂岩内钙质胶结物形成时间早于含油砂岩内石油的充注时间。     

柴达木盆地西部英东地区油气成藏过程

柴达木盆地西部英东地区多期构造运动导致油气分布复杂,勘探难度大.采用油气地球化学、流体包裹体、定量荧光以及傅里叶红外光谱等方法系统分析英东地区油气成藏演化过程.研究表明:(1)英东地区新近系储层发育黄色和蓝色荧光两类油包裹体和天然气包裹体,黄色荧光和蓝色荧光油气包裹体对应两期油气充注时间分别为12 Ma和5 Ma.(2)现今油藏原油具有同源-低熟的特点,黄色荧光油包裹体成熟度较低与现今油藏原油特征相似, 是现今油藏的主要贡献者.(3)蓝色荧光油包裹体的成熟度较高,蓝色荧光油包裹体和气烃包裹体是早期低熟原油沿后期构造产生的断层疏导体系向上调整运移至浅层分馏和脱气的产物.通过以上分析明确了英东油藏经历了下油砂组(N₂1)沉积末期(12 Ma)的低熟原油充注和上油砂组(N₂2)沉积末期(5 Ma)至今油气调整与改造的成藏过程, 与喜山期主要构造活动期有很好的对应关系,反映构造活动对油气成藏具有重要控制作用.      

库车坳陷依奇克里克地区下侏罗统阿合组致密砂岩储层的成岩差异性特征研究

塔里木盆地库车坳陷依奇克里克地区深层致密砂岩储层的非均质性强,成岩成藏过程复杂。根据岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体、荧光特征及碳氧同位素等分析,对下侏罗统阿合组致密砂岩的岩石类型、成岩演化及其差异性特征进行了研究。研究表明,阿合组致密砂岩分为强钙质胶结砂岩(C类)、富刚性颗粒岩屑砂岩(A类)、含塑性颗粒岩屑砂岩(D类)、富塑性颗粒岩屑砂岩(B类)4类,经历了两期油气充注,不同类型砂岩的成岩、致密化及成藏过程差异明显。A类砂岩的构造缝及溶蚀孔隙均较发育,渗透率较高、孔隙度分布范围广,代表第二期油气充注的蓝色荧光强。D类砂岩的长石及软岩屑含量稍高,晚期溶蚀作用发育,孔隙度较高、渗透率低,黄色和蓝色荧光共存。A、D两类为有效的致密气藏储层,成岩、成藏过程有差异,D类砂岩早期与晚期油气充注共存,早期油气充注减缓后期压实和碳酸盐胶结作用的发生,有利于晚期酸性溶蚀及油气充注。A类砂岩裂缝发育,对储集性能的影响大,渗透性好,晚期油气充注受早期油气充注的影响小。     

三塘湖盆地火山岩油气藏油气充注幕次及成藏年龄确定

油气藏油气充注幕次和成藏年龄确定一直是成藏过程研究的热点和核心问题.通过60块流体包裹体系统分析, 结合单井埋藏史投影方法, 分析了三塘湖盆地火山岩油气藏的油气充注幕次和成藏期次, 确定了其成藏年龄, 从而对其油气成藏过程进行了研究, 认为三塘湖盆地火山岩油气藏经历了石炭纪以来三期油气运聚的成藏过程.它们分别发生在259~230Ma、160~134Ma和70~0Ma, 其中早期(海西印支期)油气成藏对盆地深部油气勘探具有重要意义.