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。     

大牛地气田上古生界储层埋藏—成岩演化过程

综合运用铸体薄片、扫描电镜、包裹体测温和拉曼分析等资料和方法,从地层埋藏历史、地温、压力、储层成岩特征、储层流体差异和物性演化等方面对大牛地气田上古生界致密砂岩储层成岩-成藏过程进行细致解剖。研究表明:大牛地气田上古生界储层埋藏成岩过程可划分为强机械压实阶段、复杂成岩演化阶段、储层定型阶段和抬升-弱改造阶段。四者对应的典型特征分别为储层强烈减孔（压实率约22.2%～97.5%）;发生两期油气充注（距今约200 Ma和180 Ma）,同时成岩演化类型多样,深刻影响储层物性;发生第三期油气充注（距今约150 Ma）,并且多数储层达到致密化程度（孔隙度小于10%）;构造大幅度抬升,张裂缝弱发育。油气充注早于储层致密化,微裂缝的发育可能为储层渗透率提升的关键。     

鄂尔多斯盆地镇原地区延长组长8段致密砂岩油藏差异油气充注历史

受多种成藏要素控制,鄂尔多斯盆地镇原地区延长组长8段致密砂岩油藏在研究区不同地区油藏面貌和勘探成果均存在较大差异。运用流体包裹体系统分析的技术和方法,从微观上探究了镇原地区长8油层组油气充注历史,并结合宏观上油气成藏条件特征,综合分析了研究区长8段致密砂岩油藏差异油气充注历史。研究结果表明,镇原地区东部长8段油充注较为活跃,油充注成藏主要发生在早白垩世早期(133~124Ma)、早白垩世中期(115Ma)以及晚白垩世早期(95Ma);镇原地区西部长8段油充注较弱,气充注成藏主要发生在晚白垩世早期(96 Ma)。镇原地区长8段致密砂岩油藏东、西部成藏差异性主要受距盆地生烃中心距离、储层成岩作用以及构造调整作用等多种因素的共同影响。     

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。     

鄂尔多斯盆地红河油田延长组储层致密化与石油成藏的关系

红河油田位于鄂尔多斯盆地南部伊陕斜坡和天环坳陷的过渡部位,延长组中部长7张家滩页岩为主要源岩,下伏长8油层组三角洲平原分支水道砂体为主要储集体,源储大面积叠覆邻接、共同演化,时间过程和相互关系在石油成藏过程和机制的研究及勘探评价中具有关键作用。利用流体包裹体均一温度测定、伊利石K-Ar同位素测年、盆地数值模拟和镜下观测等多种方法,研究了长8油层组储集岩致密化、石油成藏的时间关系,并分析了石油充注的成岩响应和储层致密化对成藏的影响。结果表明:压实背景下的多期次胶结作用是储层致密化的主要原因,在123 Ma（K₁中期）附近长8油层组储层进入致密化窗口（? < 15%）、在83 Ma（K₂中期）附近储层平均孔隙度接近目前的状态（? ≈7%）。石油成藏具有一期多阶段的特点,其过程可从J₃早期开始延续至K₂中期,大规模成藏的窗口期约在143~95 Ma（J₃-K₁）间、高峰期在124~110 Ma（K₁中期）间。成藏窗口明显早于储层致密化窗口、成藏高峰期早于储层由低孔演变到特低孔的关键胶结事件发生时间。这种时间关系决定了储层成岩演化的迟缓性与石油成藏的继承性。石油充注可在一定程度上改善储层物性,减缓或抑制成岩作用的进行,同时也改变了储层的润湿性,降低了石油成藏的动力条件,后期的继承性充注更易于发生,从而成为低动力背景下石油成藏的重要基础。而不同类型砂岩的差异成岩演化导致储层非均质性进一步增强,油气成藏更加复杂化,表现为选择性充注和含油性差异。     

东海盆地西湖凹陷古近系花港组砂岩储层致密化与油气充注关系

东海盆地西湖凹陷致密砂岩气资源丰富,近年来古近系花港组成为勘探热点层位,但储层的致密化及与油气充注关系不明制约着花港组致密砂岩气的有效勘探和经济开发。在花港组储层特征的基础上,划分及厘定储层成岩作用类型与演化序列,恢复并揭示储层致密化过程及与油气充注的匹配关系。研究表明,西湖凹陷花港组储层砂岩主要经历压实、胶结和溶蚀3种成岩作用,压实作用是导致花港组储层孔隙损失和致密化的根本原因;并经历同生阶段、早成岩阶段(A、B期)和中成岩阶段(A、B期)共3阶段5期次的成岩演化过程;在中成岩阶段A_2期时成岩环境开始由酸性向碱性发生转变,并伴随着晚期碳酸盐、硅质等胶结作用发育以及机械压实作用持续增强,储层逐渐趋于致密化;结合与油气主成藏期(7～0 Ma)的耦合关系将研究区花港组储层划分为3种类型:成藏未致密型储层、成藏同步致密型储层、成藏已致密型储层。研究梳理了西湖凹陷花港组储层特征、成岩演化序列、储层致密化及与油气充注的耦合关系,为下一步研究区致密砂岩气的勘探提供理论支持。     

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。     

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区古生界油气藏成藏期次

本文利用塔里木盆地巴楚—麦盖提地区8口井53块样品开展了流体包裹体的荧光观察和显微测温、测盐系统分析,并结合埋藏史、热演化史确定了研究区古生界油气藏的主要成藏期次及成藏时间。研究结果表明,研究区古生界油气藏曾发生过2期4个幕次的油气运聚事件,即：海西晚期的早成藏阶段,其可进一步划分为晚石炭世—早二叠世（距今309.40~289.20 Ma）和晚二叠世—早三叠世（距今262.90~241.20 Ma）2个幕次;喜马拉雅晚期的晚成藏阶段,主要以高成熟油充注及天然气成藏为主,其可划分为新近纪晚期（距今6.31~4.17 Ma）和第四纪早期（距今2.31~1.62 Ma）2个幕次。结合盆地构造演化史认为,2期油气运聚事件分别受海西晚期和喜马拉雅晚期构造运动控制,印支—燕山期构造抬升中止了烃源岩演化,形成了海西晚期和喜马拉雅晚期2个重要的油气成藏时期。     

致密砂岩储层致密化与成藏史耦合关系研究--以鄂尔多斯南部镇原-泾川地区延长组长8油层组为例

鄂尔多斯盆地南部镇原-泾川地区（简称镇泾地区）上三叠统延长组长8油层组是典型的致密砂岩储层。通过铸体薄片分析、阴极发光薄片分析、荧光薄片分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析、流体包裹体测试等多种分析测试方法对长8油层组储层开展了储层特征、成岩作用、油气充注时间与期次等研究,对孔隙度演化进行定量化分析,并基于成岩-成藏耦合关系的研究恢复了储层孔隙度的演化过程。研究表明,镇泾地区延长组长8油层组储层为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,成分成熟度与结构成熟度均较低,粒间充填钙质胶结物、硅质胶结物、自生黏土矿物等;储集空间以粒间溶孔、剩余原生粒间孔为主;储层处于中成岩阶段B期,发育了较强的压实作用、胶结作用,溶解作用相对较弱;储层致密化的主因为压实作用和胶结作用,分别造成减孔22.2%和14.6%,溶解作用增孔5.1%,交代作用增孔约0.6%。成藏早-中期储层未致密化,成藏晚期储层进入致密化阶段,总体储层致密化史-成藏史耦合关系为“先成藏,后致密”过程。     

川西坳陷深层叠复连续型致密砂岩气藏成因及形成过程

川西坳陷深层上三叠统须家河组发育典型的致密砂岩气藏,由于该气藏多期构造演化、多期生排烃过程、多期成藏及储层致密化过程复杂的特点,其成因类型和成因机制经过多年的勘探和研究仍然存在争议。文章在剖析典型气藏的基础上,结合研究区构造演化、烃源岩生排烃史和储层致密化过程的研究,综合判识了致密气藏的成因类型,并分析其成因机制。研究结果表明：川西坳陷深层须家河组致密砂岩气藏具有“叠复连续资源潜力大、构造高点低点富气共存、高孔低孔储层含气共存、高压低压气层共存、气水分布复杂”的地质特征。目前气藏的成因类型为“后成”型致密气藏与“先成”型致密气藏的叠加复合型,属叠复连续型致密气藏。川西坳陷深层须家河组演化过程中存在浮力成藏下限和成藏底限,致密砂岩气藏形成和演化受控于2个界限控制下的3个流体动力场的分布和演化。叠复连续型致密砂岩气藏成藏过程可划分为4个阶段：①三叠纪沉积初至三叠纪末,初期天然气成藏条件准备阶段;②三叠纪末至中侏罗世末,早期常规气藏形成阶段;③中侏罗世末至晚侏罗世末,“先成”型致密气藏与“后成”型致密气藏形成阶段;④早白垩世至今,叠复连续型致密油气藏形成及改造阶段。     

鄂尔多斯盆地中西部长8砂岩的流体包裹体特征与油气成藏期次分析

利用流体包裹体的分析测试技术与研究方法,对鄂尔多斯盆地中西部长8油层组的成藏期次进行了研究。烃类包裹
体及其伴生的盐水包裹体的岩相学特征、均一温度、盐度、密度及成分分析显示,长8储层主要发育两期烃类包裹体,第
一期分布在早期方解石胶结物、石英颗粒表面及其连生的石英加大边中以及未切穿石英颗粒的早期愈合裂缝中,其伴生盐
水包裹体的均一温度峰值为80~90℃;第二期烃类包裹体分布在石英颗粒表面和切穿石英颗粒的裂缝中,其伴生盐水包裹
体的均一温度峰值为100~120℃。储层成岩作用与油气充注微观分析、成岩-烃类充注演化时间序列研究,结合地层埋藏史
和热史分析表明,研究区经历了三期烃类充注事件：第一期（约169~161 Ma） 充注规模小,砂岩中未捕获到这一期适合进
行均一温度与成分测定的烃类包裹体,因此本研究缺乏这期包裹体的温度与成分数据;第二期（约148~135 Ma） 烃类充注
对应前述获得均一温度与成分数据的第一期烃类包裹体;第三期烃类充注规模最大,发生在早白垩世晚期的125.2~105.7 Ma
之间,为主成藏期,对应前述获得均一温度与成分数据的第二期烃类包裹体。     

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。     

鄂尔多斯盆地南部延长组重力流致密储层成岩作用及物性演化

成岩作用及物性演化的研究对致密砂岩储层和致密油开发具有重要意义.综合利用岩石铸体薄片鉴定、扫描电镜、X衍射分析、流体包裹体分析等测试手段,对研究区致密储层进行详细研究.研究表明:深水重力流砂体粒度细,孔喉组合以细孔-微喉型为主,物性差,是一套典型的特低渗透储层;目前正处于中成岩B期,其成岩演化序列为:机械压实作用/方解石胶结→凝灰物质水解蚀变/云母水化/伊利石胶结/绿泥石胶结/石英溶蚀→早期长石溶蚀/石英加大/碳酸盐灰泥重结晶/早期碳酸盐胶结物溶蚀→晚期长石溶蚀→铁方解石胶结,成岩环境主要经历了碱性→酸性→弱碱性的转换过程;距今约99~118 Ma的早白垩世,研究区储层发生了连续的2期油气充注;储层物性演化史表明早成岩期储层的成岩作用对储层物性影响大,使储层已经致密化,研究区具有先致密后成藏的特性.      

鄂尔多斯盆地中西部长9储层差异化成岩与烃类充注过程研究

储层非均质性极大地影响储层内流体的流动和分布,在油气运移成藏和提高采收率研究中广受关注。储层内发生的差异化成岩作用是层内非均质性的重要成因,与烃类充注事件的相互关系也是致密砂岩油气成藏机理研究的核心内容。本文以鄂尔多斯盆地中西部上三叠统延长组长9储层为例,研究储层内砂岩所表现出的差异化成岩作用及其影响下的流体活动过程。系统的显微观察发现,长9储层主要由机械压实致密型砂岩、钙质胶结致密型砂岩、含水砂岩和含油砂岩等四类岩石组成。利用显微岩相学、紫外荧光光谱、包裹体均一温度测试、盆地模拟等技术综合分析表明,机械压实致密型砂岩在早成岩期即在压实作用影响下强烈塑性变形致密化;钙质胶结致密型砂岩在早成岩期就发生强烈的碳酸盐胶结作用而致密化。这两类砂岩在成岩中后期基本不能为流体活动提供孔隙空间。含水砂岩和含油砂岩均经历了复杂的差异化成岩过程,含油砂岩内可以辨识出至少三期沥青,含水砂岩则未见沥青残留。以含油砂岩中沥青质所对应的烃类充注为标志,重建了长9储层的成岩序列,划分出三期流体流动过程,烃类充注与成岩作用交替进行。含水砂岩大致可划分出相似的成岩过程,但未发生烃类充注。     

应用流体包裹体和自生伊利石测年重构鄂尔多斯盆地侏罗系油藏烃类充注史

中生界侏罗系是鄂尔多斯盆地重要的石油勘探与开发目的层之一,侏罗系油藏受前侏罗纪古地貌影响较为显著。本文通过流体包裹体特征分析、均一化温度测定和包裹体丰度（GOI）分析、定量颗粒荧光（QGF、QGF-E）研究以及储集层自生伊利石K-Ar定年等实验方法和手段的应用,对鄂尔多斯盆地侏罗系油气包裹体特征进行了精细描述及定量化分析研究,揭示了侏罗系油藏形成时间、充注过程及油气包裹体与油气运移、成藏的关系。研究结果表明：侏罗系油藏存在晚期充注,早期充注少或油藏遭受调整,早期生成的烃类现今仅以沥青的形式赋存,现今烃类流体主要为晚期成藏的产物。侏罗系石油大规模充注期为（108.3±2.0）~（116.5±2.0）Ma（早白垩世中期）,具有垂向运移聚集的特点。鄂尔多斯盆地侏罗系油藏早期受岩性和构造双重控制,晚期构造活动调整了油气藏的形态及局部富集。侏罗系在晚期成藏过程中没有形成过叠合连片的大规模的油藏,只在局部构造上形成规模较小的“小而肥”的独立油藏。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷致密油储层纳米孔隙特征及其含油性

纳米技术在非常规油气致密储层微观孔隙结构表征、油气赋存等研究中发挥着重要的作用.以准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层为例,综合运用高压压汞分析、场发射扫描电镜及纳米CT扫描等纳米分析技术,对吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层微纳米孔隙特征与结构进行研究,并结合宏微观特征分析了原油在孔隙中的赋存状态.结果表明:吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组储层为中低孔、特低渗储层,孔隙以微纳米级为主,类型多样,主要有粒间孔（隙）、粒间溶孔、晶间孔及微裂隙等,纳米孔隙是吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层主要储集空间之一,纳米孔隙中普遍含油,且多以吸附状态存在,赋存在纳米孔隙中的油气,改变了微米级孔隙是油气储层唯一微观孔隙的传统认识,是未来石油工业的发展方向.