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。     

运用方解石中流体包裹体最小均一温度确定塔河油田奥陶系油气成藏时间:来自激光原位方解石U-Pb年龄的证据

碳酸盐矿物中的同期烃类包裹体共生盐水包裹体均一温度变化范围较大,导致采用流体包裹体均一温度结合储层埋藏史和热演化史确定的油气成藏时间具有多解性.以塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩油气藏为例,基于方解石脉体中发育的流体包裹体岩相学、荧光分析和显微测温,结合激光原位方解石U-Pb定年结果,提出利用同期烃类包裹体共生盐水包裹体最小均一温度确定油气成藏时间,并确定塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层油气充注期次和时间.塔河油田奥陶系储层共存在4期油充注,第1期至第3期油充注时间分别与3期方解石脉体形成时间一致,第4期油充注发生于3期方解石脉形成之后.对发育原生烃类包裹体的方解石脉进行激光原位U-Pb同位素绝对定年,结果指示采用同期油包裹体共生盐水包裹体最小均一温度确定的油气充注时间与方解石脉形成时间一致,说明采用同期盐水包裹体最小均一温度确定的油气充注时间更可靠.运用同期油包裹体共生盐水包裹体最小均一温度得到,塔河地区奥陶系碳酸盐岩油气藏4期油气充注时间分别对应加里东、海西、印支和燕山构造运动时期.      

致密砂岩储层成岩作用与孔隙演化:以川西南上三叠统为例

致密砂岩储层成岩作用控制孔隙演化,并进一步决定相对优质储层分布。川西南上三叠统砂岩储层整体孔隙度小于6%,基质渗透率小于0.1×10-3μm2,属于典型致密砂岩储层。铸体薄片和储层流体包裹体综合分析表明,砂岩储层经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用,储集空间以粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔为主。综合各成岩矿物共生组合关系,结合储层流体包裹体均一化温度,确定各成岩事件和成岩矿物形成相对顺序:压实作用→第Ⅰ期裂缝→第Ⅰ期伊利石胶结→第Ⅰ期石英加大→第Ⅰ期方解石胶结→第Ⅱ期石英加大、硅质充填→长石、岩屑溶蚀→绿泥石胶结或者伊利石胶结→第Ⅱ期方解石胶结→长石溶蚀作用→第Ⅱ期破裂作用→第Ⅲ期石英加大、硅质充填→第Ⅲ期碳酸盐胶结→碳酸盐交代长石和石英→第Ⅲ期构造破碎→晚期方解石和石英胶结成岩。镜质体反射率(Ro)及砂岩储层流体包裹体均一温度表明砂岩储层目前已达到中成岩A2期至B期,压实作用是储层致密化的最主要原因,造成孔隙度损失约27.5%,硅质和碳酸盐胶结作用仅损失孔隙度约5.3%。     

琼东南盆地乐东—陵水凹陷中新统储层流体包裹体特征及成藏期研究

通过流体包裹体的镜下观察及均一温度测定,对琼东南盆地乐东—陵水凹陷中新统储层流体包裹体特征及成藏期进行了研究。研究表明:流体包裹体主要沿石英愈合裂隙呈带状分布,部分在石英颗粒边部分布或切穿多个碎屑颗粒;主要包括盐水包裹体、液烃包裹体、气烃包裹体和气液烃包裹体四种类型,其中烃类包裹体呈三期发育,荧光下多为黄色—蓝白色,有机质成熟度较高;流体包裹体的均一温度呈不连续分布,峰值主要集中在130~150℃范围内。根据流体包裹体的特征、产状及均一温度,综合分析认为,中新统储层主要发育三期烃类流体充注和一期CO2流体充注,其中第二、第三期烃类流体充注为主要成藏期,CO2流体充注发生在天然气充注晚期。结合埋藏史与热演化史可知主要成藏期为1.9 Ma~1 Ma,对应新近纪上新世莺歌海末期—第四纪更新世乐东期。     

含凝灰质致密油层成岩作用与原油充注特点:以鄂尔多斯盆地西北部长4+5段为例

鄂尔多斯盆地西北部含凝灰质的延长组长4+5致密油层勘探潜力巨大,但因成岩作用研究薄弱,相对高孔高渗储层成因机理认识不清,使该区勘探开发进程受到明显的制约。反射光识别、铸体薄片、扫描电镜、电子探针、微束荧光光谱、盐水包裹体测温等研究结果表明,研究区长4+5油层发育一类不含玻屑的凝灰岩和凝灰质岩,成岩阶段处于中成岩A晚期,经历了酸碱交替的成岩过程,早成岩A期碱性环境下绿泥石薄膜的胶结作用和早期油的充注有效抑制了机械压实作用和胶结作用,是储层孔隙得以保存的主要原因;中成岩A期酸性条件下,长石溶蚀孔、高岭石晶间孔扩大了储集空间;中成岩A晚期成岩环境逐渐向碱性转变,铁方解石等碳酸盐胶结作用使储层进一步致密。盆地西北部长4+5油层存在2期原油充注事件,均不遵循正常有机质热演化;早期油充注发生在早成岩A期,油包裹体发绿色荧光,伴生的盐水包裹体均一温度介于60～70℃间;晚期原油充注主要发生在中成岩A早期,原油成熟较早,成熟度差异较大,油包裹体发绿色、蓝绿色和亮蓝色荧光,具有交替充注的特点,伴生的盐水包裹体均一温度介于80～130℃间。综合研究表明,凝灰质沉积促进了相对高孔高渗储层的发育,而且对烃源岩成熟排烃也具有促进作用。     

麦盖提斜坡玛南构造带鹰山组包裹体古流体压力特征

储层中流体古压力特征对刻画油气充注状态具有指示意义,流体包裹体PVTx热动力学模拟应用包裹体组分、均一温度和气液比,结合模拟软件可以恢复包裹体被捕获时的古流体压力,以塔里木盆地麦盖提斜坡玛南构造带鹰山组为例,首先应用激光共聚焦扫描显微镜测量油包裹体气液比,然后通过冷热台显微测温获得流体包裹体均一温度,最后通过荧光光谱仪,研究原油成熟度,综合划分了油气充注幕次并恢复了各幕次流体古压力,该应用有效区分了不同幕次流体古压力值。研究结果表明:玛南构造带鹰山组存在2期油气充注,第1期发生在海西中晚期,主要充注发橙色荧光的原油,其油包裹体均一温度范围43~59.2℃,伴生的同期盐水包裹体均一温度范围58.1~85.3℃,古流体压力为13.63~14.78 MPa,依据油包裹体荧光光谱参数判断该期原油为低成熟原油;第2期发生在喜山期晚期,主要充注发黄绿色、蓝绿色、蓝白色荧光颜色的原油,其油包裹体均一温度范围66~142.3℃,伴生的同期盐水包裹体均一温度范围95.4~189.2℃,古流体压力为20.09~33.52 Mpa,该期原油为中—高成熟度。研究结果有助于深化勘探区油气成藏规律的认识。     

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。     

准噶尔盆地北三台地区侏罗系储层流体包裹体研究

北三台地区侏罗系储层经历了多次构造运动的改造.对研究区11口井101块流体包裹体样品的系统分析结果表明,该区侏罗系储层具有多期次的油气充注特征.流体包裹体的均一温度和油包裹体的荧光颜色(强度)等测试结果表明,研究区侏罗系储层经历过4期热流体活动,捕获了3期油包裹体和1期天然气包裹体,分别对应地质历史时期3次油充注和1次天然气充注过程.3期油包裹体的均一温度分别为40～65,65～80,80～120℃.油包裹体和盐水包裹体均一温度以及盐水包裹体盐度的统计结果表明,第2期和第3期热流体活动占主导地位.结合埋藏史分析可知,油充注发生于燕山期,天然气成藏发生在喜山早期.研究区现今油气与古油气无论在油气组分还是在成熟度方面都存在明显的差异,这种差异性与油气早期成藏后期遭受改造破坏有关.综合研究区烃源岩的生、排烃史,侏罗系储层埋藏史以及构造活动演化史的分析可知,燕山晚期是北三台地区侏罗系储层的主成藏期,燕山晚期充注的油气是现今油气的主要来源.     

运用流体包裹体确定羌塘盆地昂达尔错地区中侏罗统布曲组油气成藏期次和时期

对羌塘盆地昂达尔错地区中侏罗统布曲组储集层流体包裹体样品进行荧光观测、显微测温、测盐等系统测试分析,识别出两期流体包裹体。第一期流体包裹体主要分布在裂缝充填的方解石脉中。第二期流体包裹体分布在方解石晚期微裂隙中。通过对与烃类共生的盐水包裹体进行均一化温度测试,两期流体包裹体的均一温度分布在64~198 ℃范围内,总体呈现出两个明显的温度峰区：80~130 ℃、130~180 ℃。分析认为,研究区存在两期规模较大的油气运移。第一期以成熟度较低的油气充注为主;第二期以高成熟度的油充注为主。结合研究区储层埋藏史得出,研究区主要的油气成藏期发生在距今100～156 Ma,即晚侏罗世至早白垩世。     

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。     

宜川—旬邑地区长6～长8储层流体包裹体特征及意义

宜川—旬邑地区显示油气丰富,但是实际勘探效果不佳,通过宜川-旬邑地区延长组长6~长8储层流体包裹体岩相、均一温度、盐度的研究表明,该区主要发育液烃包裹体和气液烃有机流体包裹体。流体包裹体主要分布在石英次生加大边与石英颗粒裂纹、方解石胶结物和裂缝充填物中;包裹体个体多为5~15μm,均一温度为49~127℃,平均89℃。80%以上样品的含油流体包裹体丰度(GOI)大于或等于1%,其中近40%样品的GOI在5%以上。流体包裹体总体偏向低盐度,包裹体盐度与均一温度间的相关性差。结合延长组成岩作用、热史和埋藏史分析指出,延长组发生过广泛的油气运移与充注事件,充注时间主要在早白垩世早期—早白垩世晚期;油藏具储层边致密、石油边成藏的特点,受后期构造运动的影响,原始封闭体系遭到破坏,在方解石胶结物不甚发育且原生粒间孔隙保存较好的区域,有望获得油气勘探的突破。     

油包裹体荧光颜色及其成熟度关系

近年来有机包裹体在石油地质领域中的广泛应用, 为油气勘探与评价注入了新的活力.有机包裹体特别是油包裹体的荧光颜色是鉴定有机包裹体和指示油气成熟度的有效手段.本文在论述有机包裹体荧光机理的基础上, 依据不同盆地样品的实验观测结果, 从油包裹体荧光的强度、波长、颜色以及与有机包裹体同期的盐水包裹体的均一温度等关系进行分析, 证明可以运用油包裹体荧光颜色和平均均一温度等综合指示油气的成熟度.      

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.      

Fluorescence micro-spectrometry of synthetic and natural hydrocarbon fluid inclusions: crude oil chemistry,density and application to petroleum migration

The fluorescence spectra of crude oils, synthesized as hydrocarbon fluid inclusions (hcfi) in NaCI crystals, have been recorded and correlated with crude oil chemical analysis. The crude oils represent a wide range in total hydrocarbons, saturate and aromatic fractions, and resin-asphaltene concentration. The fluorescence properties (Lambda max and Q) of the hydrocarbon fluid inclusions display a systematic red shift to longer wavelengths from 440 nm to 595 nm with increasing aromatic content and increasing concentration of NSO-bearing compounds. A positive correlation also exists between Lmax-Q and the thermal maturity parameters nC17/pristane and nC₁₈/phytane. First order linear regression equations provide a method for constraining the chemical composition of natural hydrocarbon fluid inclusions. Lmax and Q correlate positively with oil density (°API), providing for an indirect method of estimating the API of a natural hydrocarbon fluid inclusion assemblage. Fluorescence spectra of non-biodegraded crude oils from the Upper Devonian Birdbear Formation, Saskatchewan, Canada, have been correlated with regionally widespread hcfi within carbonate carrier beds and reservoir rocks of the same formation. The two most dominant types of hcfi spectra match well with the fluorescence spectra from crude oils within the Birdbear Formation. A third, less common population of very-blue fluorescing hcfi (Lmax=415440 nm, Q ≤ 0.10) also occur within fractures, intercrystalfne cements or in fossil overgrowths. The Lmax-Q-API-chemical correlations establised for the synthetic hcfi suggests that the °API of these inclusions is probably > 45° and the saturate/aromatic ratio ranges from 3.2 to 5.1. Spectra from hcfi within quartz overgrowths and cements, fractures and carbonate cements from sandstone reservoirs in the Jeanne d'Arc Basin offshore Newfoundland, compared with fluorescence spectra of crude oils suggests that some of the reservoirs may have been filled by a relatively low maturity oil and then a higher maturity oil. This is reflected in the intermediate spectra of the crude oils relative to the spectra of two separate hcfi events. Other reservoirs appear to have been charged with a relatively high gravity oil which was later biodegraded. This is marked by a blue region spectra for the hcfi compared with a red-shifted spectra for the crude oil (°API = 19). The API of the original unaltered oil which charged the reservoir is estimated to be between 32 and 38° using the Lmax-Q-API relationship established for the synthetic hcfi.     

东营凹陷牛庄砂岩透镜体油气藏微观充注机理

对牛庄油田牛103井、牛105井、牛106井、牛107井和史11井共计36块流体包裹体样品进行了系统而深入的研究, 系统获取了牛34-C砂体、牛106-D砂体和史10-C砂体的GOI (artz grains containing oil inclusions, 石英颗粒含油包裹体丰度) 数据.运用GOI分析技术和荧光观测技术, 结合试油成果数据, 分析了牛庄油田岩性油气藏的油气微观充注历史.结果表明: 早期充注于史10-C砂体、牛106-D砂体中的早期成熟油气藏, 可能遭受晚期充注高成熟油气的驱替, 并有可能在浅层形成次生油气藏, 而现今赋存于这些岩性油气藏的油气主要为晚期充注的产物; 牛34-C砂体中的油藏为两期油气充注共同作用结果.上述认识对揭示牛庄地区隐蔽油气藏成藏机理具有参考意义.      

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组低渗透油藏成藏期次研究

主要对陇东地区延长组流体包裹体特征进行了研究,结合烃源岩生烃史、原油成熟度,综合分析研究区的成藏期次。流体包裹体镜下观察与荧光特征显示陇东地区延长组存在两期油气包裹体：第一期油气包裹体在单偏光下呈灰褐色或深褐色的液烃包裹体,丰度较低,盐水包裹体均一温度主峰为75~95 ℃;第二期油气包裹体以气液烃包裹体为主,液烃表现为无色或淡黄色的单偏光特征与浅黄色至蓝绿色的荧光特征,丰度较高,盐水包裹体均一温度主峰为75~95 ℃与100~120 ℃。结合烃源岩生烃史与原油成熟度认为,陇东地区延长组存在三期成藏：距今约为140~130 Ma的早期低熟油小规模充注时期;发生于120~100 Ma,与烃源岩生烃高峰期相对应的中期成熟度大规模成藏期;距今约为100~40 Ma的晚白垩世构造抬升调整成藏时期。     

矿物润湿性对储层烃类包裹体形成制约的实验研究

储层矿物润湿性制约了流体的微观流动特性,从而影响流体在储层的微观分布特征.油和水在矿物表面的润湿性差异导致油气充注过程中形成不同特征的流体包裹体类型.矿物表面实验分析表明,对于水和原油而言,石英具有较明显的亲水性,而方解石的亲水性和亲油性差别不大.轻质油(汽油)在矿物表面完全铺展,储层矿物具有明显的亲油性.通过在不同油...     

Quartz Cement in Middle Jurassic Reservoir Sandstones in North Sea A Review. Part II： Duration and Silica Sources

The timing and duration of quartz cementation in sandstones have been mainly inferred from diagenetic texture, relationship between pore filling minerals, fluid inclusions and isotopic data. Fluid inclusion temperatures from North Sea reservoir sandstones indicate that most of the quartz cement forms at temperature exceeding 90℃ and is continually proceeding after oil emplacement, based on the fluid inclusion temperatures in quartz overgrowth which is approaching the bottom-hole temperatures. The duration of quartz cement after oil emplacement depends upon the saturation of porewater and the distribution of pore water film and the property of water-wet or oil-wet of the reactants. The leaching of K-feldspar by meteoric water requires pore water flow to move the released potassium and sodium and silica out the solution, which suggests the mechanism does not appear to be a major source of silica for quartz cementation. The quartz cementation coincidence with the compaction and pressure solution suggests the major source of silica. The alteration of feldspar by illitization of kaolinite may serve as another important source of silica at deep burial depth. External sources are not need to call on for illustrating the quartz cementation, because there is no evidences for large scale convection of pore water flow occurred in the burial history of reservoir sandstones of middle Jurassic in the North Sea.