陕北盐盆奥陶系马家沟组五段蒸发岩沉积环境与作用——来自石盐流体包裹体的证据

陕北盐盆地因发育全球罕见的奥陶系马家沟组五段含盐地层受到广泛关注。文章运用X射线粉晶衍射矿物组分半定量分析、流体包裹体的均一温度、拉曼光谱、扫描电镜能谱和包裹体氢同位素分析等多种手段,对陕北米脂县境内两口钻井奥陶系马家沟组石盐岩进行了分析和测试。流体包裹体均一温度测试结果表明,石盐岩中原生单一液相包裹体、次生正方形单一液相包裹体的均一温度平均值分别为27.9℃、30.6℃,峰值均为25~30℃,次生与原生的流体包裹体的形成环境基本一致。在重结晶程度高的层段,石盐岩流体包裹体的δD值和石盐岩K+含量的变化趋势相反,结合该时期内含盐层段宏观地质特征以及钾石盐颗粒常呈圆粒状赋存在石盐晶间裂缝等微观证据,笔者认为研究区石盐岩沉积时因外来水体频繁侵入导致原生石盐岩发生溶解和重结晶,降低了形成大规模钾盐矿床的概率。     

济阳拗陷东营凹陷盐岩中的烃类包裹体 及其地质意义

本文报道在东营凹陷盐岩中发现大量烃类包裹体,这证实盐岩曾经失去封闭能力,成为油气运移通道。在对其盐水包裹体进行均一温度测试时发现,由于捕获压力与实验环境压力差异很大,再加上岩盐在水中溶解度随温度升高而增大,导致测温过程盐水包裹体体积变化和拉伸效应明显,所以同期盐水包裹体的均一温度出现较大波动,结果也不可靠,而纯烃类包裹体在一定程度上可以避免溶解度变化的影响,其均一温度有一定指示意义。通过对岩盐中的烃类包裹体均一温度初步校正,结合埋藏史和热史分析,认为至少存在两期与盐岩层变形有关的烃类流体活动,活动时期分别在东营期和明化镇期。流体对岩盐颗粒滑动和盐岩层变形有极其重要的影响,重结晶的岩盐晶体及其中的流体包裹体是流体作用的直接证据。盐岩中的流体来源、运移方向、活动期次和流体作用下的盐岩变形温度和压力是需要解决的关键问题,这对于了解含油气盆地中盐岩层对油气成藏的控制作用有重要意义。     

三塘湖盆地流体包裹体研究及其应用

通过镜下观察,并对流体包裹体岩相学特征、不同包裹体组合特征和显微测温等方面进行分析,可以确定不同产状内包裹体形成的先后关系,同时依据烃类包裹体特征可以分析储层的烃类组成、烃类充注史、古流体压力和古流体势。根据三塘湖盆地包裹体岩相学特征、组合类型以及与烃类包裹体伴生盐水包裹体的均一温度,不同微裂隙内的包裹体按照其产状可分为两类:网状微裂隙内捕获的包裹体和单向微裂隙内捕获的包裹体。根据不同产状内的包裹体特征,分析得出它们是由不同流体来源在不同时期捕获的。根据古地温演化趋势图,通过测温数据推算三塘湖盆地条湖凹陷内大量烃类包裹体被捕获的时间在晚侏罗世,马朗凹陷内大量烃类包裹体被捕获的时间在晚白垩世。在计算包裹体流体势基础上做出古流体势图,显示各凹陷的北部较利于油气聚集,预测位于油气运聚路线上的马中构造带是有利油气聚集区。     

古代石盐岩流体包裹体均一温度分析方法及古环境解释

由于石盐岩中的流体包裹体保留了其沉积时的古水温和组分信息, 一直是古环境和矿床地质研究中的重要工作, 但由于石盐岩易于塑性变形的特性, 给其研究带来很大困难。本文主要针对石盐岩流体包裹体均一温度分析方法, 从单一液相包裹体均一温度测试的冷冻条件和样品经历高温改造后测试结果的可靠性两方面进行了实验。实验结果表明: 在不发生明显的完全冷冻结冰情况下, 不同冷冻条件下形成气泡后均一温度差别不大(低于3.6℃)。然而, 一旦包裹体发生了完全结冰的现象, 其均一温度比冷冻至–18℃条件下可高出47.8℃。实验同时表明高温(110℃以上)会引起石盐流体包裹体的均一温度发生明显变化。没有受到高温影响和测试过程中的低温冷冻干扰情况下, 以低的升温速率获得的石盐中单一液相包裹体均一温度可以代表石盐形成时的古水温, 其与石盐沉积时的大气温度较为接近, 可用于古气候研究。     

蠡县斜坡北段储层流体包裹体特征及成藏时期

饶阳凹陷西部蠡县斜坡是在前古近纪古隆起上发育起来的继承性宽缓沉积斜坡,沙河街组储层发育烃类和盐水包裹体。通过储层流体包裹体的系统分析和均一温度-精细埋藏史投影,确定蠡县斜坡北段沙一下亚段油气成藏期次和时期,为分析成藏过程及油气分布规律、指导油气勘探提供了依据。蠡县斜坡北段沙一下亚段地质历史时期发生过2期油气充注:发黄绿色荧光的油包裹体均一温度在80~90℃之间,对应的成藏时间在7.5~5.5 Ma之间;发蓝绿色荧光的油包裹体均一温度在105~115℃之间,成藏时间在2~0 Ma之间。     

泌阳凹陷深凹区古流体压力演化与油气充注耦合关系

泌阳凹陷深凹区蕴含可观的岩性油气藏，现今压力大多显示为常压-弱超压系统.利用盆地数值模拟和流体包裹体热动力学模拟相结合，揭示了深凹区古压力演化历史.生烃历史显示泌阳凹陷持续埋藏到廖庄组沉积末期达到最大埋藏深度（约23.03 Ma）时，达到生烃高峰期；随后地层抬升，生烃强度减弱并趋近于停止.深凹区砂岩储层中检测到两种不同成分油包裹体，即成熟度低的橙黄色荧光油包裹体和成熟度相对较高的蓝绿色荧光油包裹体.包裹体均一温度结合埋藏史显示深凹区油气充注时间分别为35.4~30.3 Ma和27.8~26.5 Ma.盆地数值模拟显示深凹区从39.3 Ma开始压力持续增加，到约23.03 Ma时，即埋藏最深时发育显著的超压，压力系数可达1.5左右，之后超压减弱，演化至现今的常压-弱超压系统.包裹体热动力学模拟恢复的古压力也显示相似的演化趋势.总体上，生烃期，充注期以及超压形成期三者在时间上的耦合表明深凹区是由生烃增压下驱动两期油气充注以至形成现今的岩性油气藏.      

利用包裹体PVTx和PetroMod盆地模拟系统反演鄂尔多斯盆地上古生界古流体压力

包裹体捕获压力反映了油气藏形成时的流体压力,对于成藏过程具有重要的指示意义。本文尝试结合包裹体PVTx相态模拟及Petro Mod盆地模拟两种方法反演鄂尔多斯盆地上古生界古流体压力。以鄂尔多斯盆地天环凹陷地区布1井为例,利用包裹体PVTx相态模拟得到布1井2个包裹体样品均一温度及捕获压力分别为98.2℃,34.38MPa和121℃,30.01MPa。由Petro Mod盆地模拟生成布1井的热演化史及古流体压力史,将二者结果结合推导出包裹体形成时间。结果表明,鄂尔多斯盆地天环凹陷地区主要成藏时间为122~100Ma(晚白垩世)。结合烃源岩生烃史,推测包裹体流体形成于上古生界烃源岩快速生烃阶段,对应成熟度范围约为Ro≈0.68%~0.76%。     

渤中坳陷埕北30潜山储层流体包裹体特征与成藏时间研究

流体包裹体研究表明,渤中坳陷潜山构造CB302井奥陶系储层中流体包裹体丰富,主要发育有盐水包裹体与石油包裹体。与石油包裹体共生的盐水包裹体均一温度有两组,分别为122￣133℃与130￣140℃,结合石油包裹体特征,认为存在两期油气运聚过程。根据埕北30潜山沉积埋藏史、古地温史及成藏地质背景,推导出这两期油气运聚时间分别出现在5～3Ma与3～1.5Ma。第一期油气可能来源于邻近的黄河口凹陷下第三系沙河街组,烃源岩属局部油气充注;第二期油气来源于渤中坳陷斜坡带东营组二段,对埕北30潜山轻质油油气藏的形成起了主要作用。     

黄河口凹陷流体包裹体成藏年代和充注期次研究

流体包裹体技术已被证实在含油气盆地的成藏年代和运移期次的研究中是一个有效的手段。关于包裹体在成藏期次方面的研究已有许多,但系统介绍包裹体技术在油气勘探中的应用研究则少见。为推动该方法在油气勘探中的应用,本文从样品制备、分析仪器、流体包裹体镜下特征、均一温度等方面系统介绍了利用流体包裹体确定油气成藏年代与充注期次的方法,以及该方法在黄河口凹陷油气勘查中的应用研究成果:确定了该凹陷普遍发育较低成熟液态烃包裹体、成熟气液态烃包裹体、较高成熟气液态烃包裹体和气烃包裹体3类包裹体,确定了黄河口地区沙河街组油气充注至少有3期:第1期、第2期油气于明化镇组沉积时期开始注入储层(10~5Ma),第3期较高成熟油及伴生气于第四纪开始注入储层(小于3Ma);利用包裹体均一温度还确定了位于黄河口凹陷与渤中凹陷交界的BZ25构造第1期油气来源于渤中凹陷。     

有机流体成矿作用与古油藏成藏作用相互耦合——以右江盆地微细浸染型金矿为例

右江盆地微细浸染型金矿与古油藏均产于二叠纪生物礁的核部或侧翼.流体包裹体拉曼光谱分析和矿石抽提物色质谱分析均发现了大量的有机质官能团, 暗示金矿成矿过程与古油藏的形成、演化密切相关.金矿与古油藏的物质均来源于盆地裂陷期和凹陷早期的沉积地层, 流体来源于沉积地层中封存的建造水, 形成年龄 > 172 Ma.在随后约40 Ma(172~130 Ma)的时间里, 流体向盆地中生物礁及其他构造部位运移聚集.由于盆地中烃源岩逐渐成熟, 这一过程是油气运移成藏的过程, 也是有机流体萃取成矿物质, 最终演变为有机成矿流体并聚集的过程.燕山运动是金矿成矿作用的主要构造营力(130~46 Ma), 同时也是古油藏破坏的主要原因.正是古油藏的破坏打破了流体的动态平衡, 导致流体中成矿物质沉淀形成矿床.右江盆地的金矿和古油气藏是同一种流体体系在其发展演化过程中不同阶段的产物.      

合肥盆地石炭系——二叠系储层流体包裹体特征与油气运移研究

合肥盆地石炭系—二叠系具有油气勘探潜力,但研究薄弱。根据盆地中部安参1井石炭系—二叠系储层中流体包裹体的岩相学分析及显微测温,主要讨论了油气运移特征。结果表明,储层石英微裂隙及次生加大边中与油气包裹体伴生的盐水包裹体均一温度主要在145.2~150.2℃,155.6~160℃及169.9~177.9℃等三个温度区间。结合储层埋藏史-热史,发现储层主要经历了3期流体充注,时间在162.1~157.2 Ma之间(晚侏罗世)。通过包裹体冰点的测定,得到每一期流体的盐度特征,结合构造演化、烃源岩发育背景,推测油气主要是在石炭系—二叠系地层内部运移,同时也可能有新元古界、下古生界等深部的热液通过深大断裂运移到石炭系—二叠系,参与了油气的运聚,这在研究区今后的油气成藏研究中需要注意。     

鄂尔多斯盆地中部地区马家沟组断裂控制天然气运移方向的流体包裹体证据

为研究鄂尔多斯盆地中部地区马家沟组成藏期次和天然气运移方向与断裂活动的相关性,利用流体包裹体岩相学观察、激光拉曼光谱分析、均一温度和冰点温度的测定以及热力学PVT模拟方法对奥陶系马家沟组马五段储层的岩心样品进行了成分、温度和压力的测定与恢复.结果表明:构造裂缝脉体中充填的矿物为方解石、白云石和菱镁矿;脉体中共有4类流体包裹体,分别为富甲烷气体包裹体、含CO₂富甲烷气体包裹体、含甲烷盐水包裹体和盐水包裹体,这4类流体包裹体均存在于方解石脉体中;构造裂缝脉体和溶孔中含甲烷流体包裹体的均一温度在130.1~179.6 ℃之间,与含甲烷流体包裹体同期的盐水包裹体的均一温度范围为112.3~173.3 ℃.结合生排烃史和埋藏史,证明早白垩世是马家沟组天然气的主要成藏期.沿断裂分布的各井的捕获压力和压力系数呈现由西南向东北递减的趋势,早白垩世的构造运动在北东向的断层中产生大量构造裂缝,为天然气的运移提供了通道,证明含甲烷的流体沿北东向断裂运移并充注成藏.      

准噶尔盆地腹部非均一捕获包裹体研究

不少学者在准噶尔盆地腹部储层砂岩样品中检测到大量的明显高于样品所处地层经历的最高温度的包裹体均一温度数据。经作者研究发现,具有异常高均一温度的包裹体多为捕获自油水非均一体系的三相包裹体,显微镜下即可观察到包裹体内含有气相、液相油和液相水三相,油相在紫外光下发黄色荧光,气相和水相不发荧光,在不同井J₁s、J₁b样品中均有分布,且丰度极高,主要赋存于颗粒愈合裂隙及溶蚀成因的愈合微溶孔和颗粒次生加大边中,多与气态烃包裹体、含气态烃盐水包裹体、盐水包裹体以及纯液体包裹体等不同类型的包裹体共生,均一温度主要分布在130~200℃之间,无明显规律性。综合分析表明,这类包裹体形成于始新世-中新世时研究区内油气调整过程中迁移的油水过渡带中。根据共生的含气态烃盐水包 裹体均一温度,结合埋藏史和热演化史,恢复了包裹体捕获时,为38~17Ma,且浅 部比深部地层中包裹体形成时间较晚,代表了古油水界面到达某一深度的不同时间。     

鸡西盆地下白垩统城子河—穆棱组油气藏成藏期次研究

对鸡西盆地城子河组、穆棱组岩石薄片进行显微镜下观察,挑选包裹体发育的样品切制包裹体薄片,在冷热台上开展流体包裹体均一温度测试,结合鸡西盆地的埋藏史和热史,探讨研究区城子河组、穆棱组的油气运移期次以及成藏时间。研究结果表明,研究区发生过两期四个幕次的油气运移事件,可划分为80~77 Ma和45~38 Ma两个期次,其中,城子河组有过三幕油气运移,充注时间分别为80 Ma、45 Ma及38 Ma,穆棱组在77 Ma发生过一幕油气充注。本次研究结果与鸡西盆地经历的两次构造运动相吻合:即(1)库拉板块(活动期120~65 Ma)对中国大陆边缘作用影响;(2)始新世—渐新世,约40 Ma的喜山早期运动,每次构造运动都伴随着油气运聚事件。     

莱阳凹陷烃源岩中的石油包裹体及油气初次运移研究

莱阳凹陷莱孔2井下白垩统莱阳组水南段暗色泥岩为富含藻类体和无定形体的优质烃源岩。用高倍荧光显微镜观察,在这些暗色泥岩的砂质碎屑矿物和自生矿物中,发现丰富的微石油包裹体群。这些石油包裹体的均一温度较集中,为78～82℃。根据莱孔2井水南段古地温演化历史,进一步推算出烃源岩中这些石油包裹体的形成时间为74～77Ma。根据PVTsim模拟计算,这些石油包裹体的捕获压力为305～307bar。莱阳凹陷水南段暗色泥岩石油包裹体的发现,说明该凹陷在第三纪抬升以前水南段暗色泥岩曾经历过深埋与生排烃作用,为本区重要的烃源岩。     

塔里木盆地克拉2气田储层流体包裹体与油气成藏研究

储层流体包裹体研究是认识油气运移、油气成藏的有效方法之一.通过对塔里木盆地克拉2气田克拉201井储层流体包裹体的系统取样研究,得到储层流体包裹体的四组均一温度:75～105℃,120～135℃,155～175℃,200～250℃.其中前三组与油气成藏有关,第四组及更高的温度可能与地下的热液活动有关.结合沉积埋藏史和热史的恢复,认为克拉2气田的成藏时间为11～2.5 Ma之间,即康村组至库车组沉积初期开始,到库车组遭受抬升剥蚀时停止.推测来自地下的高温热液可能对气藏起过重要的改造作用.     

改进后的烃类流体包裹体热力学模拟方法及其在油气成藏研究中的应用

烃类包裹体成分和热力学行为非常复杂,准确恢复捕获条件一直是一个难点。以往的研究一般用盐水包裹体的均一温度来代替捕获温度,但是均一温度和捕获温度之间有误差,用均一温度代替捕获温度不够准确,因此需要校正。笔者对烃类和同期盐水包裹体的均一温度先校正后模拟,减少了烃类包裹体热力学模拟误差;通过对储层流体包裹体进行显微荧光、显微测温、显微共聚焦激光扫描、显微傅里叶变换红外光谱等实验分析,得到流体包裹体均一温度(90~170 ℃)、盐度(0.71%~11.1%)、气液比(7%~9%)、CH₄的摩尔分数(20%~25%)和CH₂/CH₃(4~8)等参数;结合盐水包裹体均一温度校正曲线,利用FIT-Oil软件进行PIT(烃类包裹体热力学)模拟,恢复储层包裹体的捕获压力和捕获温度,提高了包裹体捕获条件获得的精度。为了验证此方法的准确性,以人工合成包裹体作为标准样品,获得盐水包裹体均一温度与捕获温度关系校正曲线,参数校正后利用软件计算出的捕获温压与实验设定的温压条件吻合良好。以东营凹陷丰深10井沙四下亚段储层包裹体为实例,进行了古温压和成藏期的估算,与前人通过其他方法得出的结论一致,证实了捕获条件获得的准确性。     

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。