油气充注成藏贡献度及其意义

油气成藏过程常伴随着多幕次的油气充注, 通过流体包裹体方法确定的油气成藏时期大都包含了一个油气藏形成过程中多幕次的油气充注.然而, 不是所有的充注幕次都对现今的油气藏具有贡献.因而确定哪一幕油气充注对现今油气成藏的贡献程度最大, 才是准确厘定油气成藏时期的前提.油包裹体是油气充注的直接证据, 当其他因素影响较小时, 油包裹体荧光颜色的改变反映的是其成熟度的变化, 也是其源岩热演化程度改变的响应.油包裹体成熟度可以通过已知油藏油的微束荧光光谱参数和原油API度关系来定量表征, 古油气成藏贡献度分析就是建立在油包裹体API度预测的基础上.在每一幕原油充注时期内, 成岩矿物捕获的油包裹体API度频率分布符合正态分布趋势, 理论上, 当有几幕原油充注时, 原油API度分布就存在几个正态分布趋势.通过对比油包裹体API度频率分布直方图与油藏现今流体API度, 可以比较出哪一幕原油充注对现今油气聚集的贡献度最大, 从而为油气成藏过程分析和油气充注PVTx(压力-体积-温度-组分)史恢复提供更好的约束条件.      

甲烷摩尔含量约束的石油包裹体捕获压力预测模型

石油包裹体显微测温和体积分析已经被广泛应用于重构石油包裹体组分和压力-温度(P-T)捕获条件, 然而, 其P-T捕获条件准确预测除精确的均一温度(Th_oil)和气泡充填度(F_v)测试外, 还依赖于石油饱和压力和体积预测能力.基于改进石油流体饱和压力和气、液相摩尔体积预测精度, 建立了石油流体C₇₊组分摩尔含量与其Th_oil和室温(20 ℃)下F_v之间的定量关系.尽管利用该定量关系可以极大地简化石油包裹体热动力学模拟过程, 还是不能避免F_v对热动力学模拟精度的影响.因此, 根据大量已知组分石油流体建立了甲烷摩尔含量约束的新的石油包裹体捕获压力预测模型.新模型中唯一变量即为石油包裹体甲烷摩尔含量, 并且不再依赖于专业的热动力学模拟软件(PVTsim、VTflinc、PIT和FIT-OIL), 从而极大地简化了传统石油包裹体捕获压力重构过程.最终, 新模型捕获压力预测精度得到评价, 石油包裹体甲烷摩尔含量对捕获压力重构具有重要控制作用, 单个石油包裹体甲烷含量定量化是未来石油包裹体捕获压力重构的主要研究方向.      

利用油包裹体荧光光谱多参数划分油气充注幕次——以塔里木盆地麦盖提斜坡巴什托构造带石炭系为例

以塔里木盆地麦盖提斜坡巴什托构造带石炭系油气成藏规律研究为例,通过实验检测,识别出石炭系储层中发育黄色、黄绿色、蓝绿色和蓝白色等4种荧光颜色的原油包裹体,从黄色到蓝白色,代表了油包裹体中充注油的成熟度逐渐增大;利用原油包裹体的荧光光谱计算出主峰波长λ_(max)、红绿熵Q及Q_(F535)等属性参数,通过分析λ_(max)与Q_(F535)相关关系所具有的4种特征,判定石炭系油气藏在地质历史时期经历了4幕油气充注;流体包裹体的均一温度特征,也反映出4幕不同热演化程度的原油充注。推断海西晚期是巴什托构造带石炭系重要的油气成藏期。     

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.      

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。     

库车坳陷东部吐格尔明地区天然气地球化学特征及油气充注史

库车坳陷东部油气地质条件复杂,天然气成因与油气充注时间存在争议,油气充注史不明,制约其油气勘探进程。利用天然气组分、碳同位素组成、流体包裹体岩相学与均一温度等分析测试数据,结合沉积埋藏史及构造演化史,研究了库车坳陷东部吐格尔明地区天然气地球化学特征、天然气成因类型及油气充注时间,分析了油气充注成藏过程。结果表明：吐格尔明地区天然气组分以甲烷为主,甲烷含量为75.56%～90.11%,干燥系数为0.79～0.93;δ¹³C₁和δ¹³C₂值为-35.73‰～-33.80‰和-26.41‰～-25.30‰,天然气成因类型属于成熟阶段的煤成气。吐格尔明地区侏罗系砂岩储层发育两类流体包裹体,分别为黄色液态烃包裹体和蓝白色荧光的气液烃包裹体、灰色的气烃包裹体,表明该区存在两期油气充注,第一期为13～7 Ma的原油充注,第二期为2.6 Ma以来的天然气充注。康村组早中期,吐格尔明地区烃源岩形成的原油充注至宽缓背斜圈闭中保存;库车组晚期,侏罗系克孜勒努尔组与阳霞组发育良好的源储组合,天然气近距离充注成藏。     

普光气田及邻区碳酸盐储层沥青的分子地球化学研究

从普光气田及邻近地区二叠系和下三叠统15个含沥青碳酸盐储集岩样品分步提取了自由态油气组分和油气包裹体组分,并且应用限定体系(金管)热解实验获取了固体沥青热解组分.各组分进一步做色谱和色谱-质谱分析获取了生物标志物组成.分析结果表明,从油气包裹体组分、自由态油气组分至固体沥青热解组分,伽马蜡烷/C31升藿烷比值依次增高.同时油气包裹体组分 C23三环萜烷/(C23三环萜烷+C30藿烷)、C21/(C21+ΣC29)甾烷、C27重排甾烷/(C27重排甾烷+C27规则甾烷)、20S/(20R+20S) C29甾烷和αββ/(ααα+αββ) C29甾烷等成熟度指标与自由态组分相近,而明显高于固体沥青热解组分.根据分子指标,可以推断古油藏的原油来源于不同的烃源岩,早期充注的原油来源于下志留统烃源岩,具有较低的伽马蜡烷含量和较高的成熟度;晚期充注的原油来源于上二叠统烃源岩,具有较高的伽马蜡烷含量和较低的成熟度.固体沥青主要为晚期充注、来源于上二叠统烃源岩的原油裂解生气的产物     

辽西金羊盆地羊D1井油气充注成藏特征:来自流体包裹体显微荧光光谱的证据

通过流体包裹体岩相学及显微荧光光谱方法,详细分析了辽西金羊盆地羊D1井的油气充注特征。羊D1井髫髻山组检测到大量黄色、黄绿色、蓝绿色荧光油包裹体及黑灰色纯气相包裹体。通过宿主矿物及同期盐水包裹体均一温度统计分析,认为羊D1井油气充注可划分出4个幕次。另外,羊D1井有机包裹体微束荧光光谱呈现出两种不同的光谱谱型形态及结构,认为羊D1井至少存在两个油源。主峰波长在530.9～535.0nm之间的油源,随着成熟度的增加,分3幕充注成藏。主峰波长在491.2～491.6nm之间的油源,为1幕充注。对比羊D1井及邻区牛D1井原油生物标志物及微束荧光光谱特征,推测前一油源来自中、新元古界,并在早期充注,随后遭破坏改造、降解形成沥青;后一油源来自下侏罗统北票组。     

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.     

塔里木盆地顺北地区奥陶系油气充注过程分析

综合油气地球化学、流体包裹体和构造演化资料,对塔里木盆地顺北地区奥陶系不同断裂带油气性质差异性、成藏期次及油气充注过程进行研究。地球化学分析表明,顺北地区不同断裂带油气物性和成熟度存在差异,由西向东从7号断裂带向1号断裂带原油密度变小,西部的7号带和5号带北段油气成熟度低,5号带南段和1号带油气成熟度高。包裹体分析结果表明,顺北地区奥陶系油气藏存在加里东晚期、海西晚期及喜马拉雅期多期油气充注过程。自西向东不同断裂带上主成藏期存在差异,西部的7号及5号断裂带油气成藏期为加里东晚期和海西晚期,东部的顺北1号断裂带多了一个晚期油气成藏即喜马拉雅期成藏。顺北地区多期油气充注成藏是导致该区油气成熟度变化的主要原因。研究区奥陶系成藏期古构造对断裂带的油气充注具有控制作用。加里东晚期,研究区走滑断裂带构造均处于充注有利区;海西晚期,顺北11号断裂带及其以西地区充注来自东部满加尔的油气概率较低。喜马拉雅期,仅顺北1号断裂带及其以东获得高熟油气充注。     

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。     

东营凹陷民丰洼陷深层天然气储层流体包裹体油气地质研究

通过流体包裹体岩相学观察,分析了民丰洼陷深层天然气储层流体包裹体的类型、形态、产状、颜色等特征。烃类包裹体镜下特征显示民丰洼陷深层天然气的油气演化程度达到高成熟度阶段,而烃类包裹体拉曼光谱分析表明民丰洼陷深层天然气成藏过程可能与富甲烷烃类流体有关。基于油—水共生包裹体体系中盐水包裹体的测温分析,结合民丰洼陷埋藏史和热史分析,认为民丰洼陷深层天然气有两个成藏期。第一期成藏主要在东营期,但贡献不大;第二期成藏时间主要集中在明化镇期。第二期成藏对最终的天然气藏具有主要贡献,成藏时间主要集中在距今10 Ma之后。储层包裹体拉曼光谱分析结果显示,烃类流体与二氧化碳流体共存,证实天然气成藏过程中存在酸性流体。由于酸性流体溶蚀了早期成岩形成的方解石胶结物,从而使得民丰洼陷深层储层次生孔隙发育,有利于天然气成藏。     

原油裂解对油包裹体均一温度和捕获压力的影响及其地质意义

通过原油裂解动力学和石油包裹体热动力学模拟方法系统阐述了地质条件下原油裂解过程对油包裹体均一温度及捕获压力的影响.结果表明:初始裂解阶段(T_R＜13%,T＜160 ℃),油包裹体均一温度随原油裂解呈增大趋势,捕获压力呈减小趋势;随着裂解程度增大(T_R＜24%,T＜190 ℃),油包裹体均一温度随原油裂解呈减小趋势,捕获压力呈增大趋势,但此阶段油包裹体均一温度仍高于初始捕获时均一温度,捕获压力仍小于初始捕获压力;此后,随着原油裂解程度不断增大,油包裹体均一温度持续减小甚至到负值,捕获压力则持续增大甚至超过静岩压力.封闭条件下低程度的原油裂解(T＜160 ℃,T_R＜13%)只会形成常压或者低压;而较高程度的原油裂解(T_R＞40%)才会形成超压,甚至超过上覆静岩压力(T_R＞70%).深部原油裂解气勘探中要特别注意地层温度位于160~190 ℃范围内的常压到低压油气藏,而地层温度高于190 ℃原油裂解气勘探应以找超压-超高压油气藏为主.      

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.      

石油包裹体热动力学模拟古压力改进: 饱和压力预测和体积校正

除实验室测定参数(T_{h, oil}、T_{h, aqu}和F_v)外, 石油包裹体热动力学模拟古压力精度还极大地受控于石油组分模型、饱和压力预测以及气、液相摩尔体积的预测精度.在改进α-β组分模型前提下, 利用微调组分和匹配饱和压力方法改进并验证了石油流体饱和压力预测精度; 在匹配饱和压力与实验实测饱和压力前提下, 利用体积转换方法匹配22组油藏流体391个常组分膨胀实验相对体积数据, 从而改善了利用Peng-Robison状态方程计算油包裹体气泡充填度(20 ℃)和等容线的能力.最终评价了真实石油流体组分甲烷摩尔含量和等效石油流体组分甲烷摩尔含量两个组分模拟约束条件下, 改进的热动力学模拟方法和PIT软件及Vtflinc软件重构捕获压力的精度.结果表明, 改进的热动力学模拟古压力方法较其他两种方法可以有效地提高捕获压力预测的精度.考虑到石油包裹体甲烷摩尔含量难获取问题, 利用改进后的方法结合等效流体组分约束条件是重构捕获压力的理想方法组合.      

一种有效的油气成藏研究手段——有机包裹体生物标志物分析：以渤海中部沙东南构造带为例

包裹体生物标志物分析实现了包裹体烃与储层烃的直接对比，是目前最有效的有机包裹体成分分析方法之一。由于一般情况下成熟早期原油密度较高，其中高分子量的生物标志物浓度亦高，因此，虽然该方法为群体包裹体分析结果，事实上包裹体生物标志物主要反映早期烃流体的特征，因而该方法可用于追朔油气成藏过程中石油组成的变化。本文详细介绍了压碎法包裹体烃生物标志物分析方法，并应用该方法分析了渤海中部沙东南构造带油气成藏过程。认为沙垒田凸起上CFD11-1油田的原油为沙河街组与东营组下段混合来源，其成藏过程是：早期沙河街组一段、三段形成的成熟度低到中等的油首先充注在近凹陷的构造中(如CFD18—2构造)，晚期(上新世时)东营组下段成熟油及沙河街组生成的高成熟油充注近凹的构造，并将早期注入的成熟度相对低的油向构造高部位排驱，排驱过程中有部分晚期生成的油气混合一起进入浅层，在远离凹陷的凸起上成藏(CFD11-1油藏)。作者认为，在近凹的低凸起及潜山构造是寻找轻质油和天然气的有利区带。     

渤南洼陷流体包裹体特征与成藏期流体压力恢复

渤南洼陷油气资源丰富,成藏过程复杂,但其油气成藏时期的动力条件尚不明确.利用流体包裹体显微荧光、均一温度和冰点测试技术,恢复了渤南洼陷主力储层油气成藏期次及其对应的地层压力.研究区沙三段烃类包裹体发黄白色和黄绿色荧光,均一温度为80~130 ℃,为明化镇中后期至今一期成藏;沙四段烃类包裹体灰黄色、黄绿、蓝绿色3种荧光,存在70~80 ℃和90~130 ℃两个温度区间,对应着东营期、明化镇初期至今两期油气充注,且以晚期充注为主.油气运聚时期普遍发育异常高压,第一期成藏时压力系数相对较低;第二期随着烃源岩生烃量的增加,异常压力持续增大、超压范围不断扩展,压力系数高达1.80,为大规模的油气运移提供了充足的动力条件,并控制了洼陷区油气的聚集与宏观分布.      

岩盐中合成烃包裹体与母油的地球化学特征及其在油源对比中的意义

油气包裹体广泛应用于油气成藏研究,但油气包裹体能否继承母油荧光及地球化学特征等,尚缺乏直接的实验证据。本文在开放体系下用NaCl挥发结晶法对一轻质原油进行合成烃类包裹体实验,通过镜下观察和激光剥蚀色谱-质谱技术分析合成的烃包裹体和母油的荧光特征、成分特征及地化特征,研究两者的异同点。结果表明,在NaCl合成烃类包裹体中共发现三种相态的包裹体:纯液相烃包裹体、气液两相烃包裹体和气油水三相包裹体;共有绿黄色荧光、蓝色荧光两种不同颜色的荧光特征。相对于母油,合成包裹体的饱和烃和芳烃类化合物中的轻质组分含量较低,可以推测在母油被捕获成为包裹体的过程中,不同的化学成分存在差异性捕获。但合成包裹体的Pr/Ph等地化参数和不同系列化合物相对含量与母油相差不大,能很好地反映母油的沉积环境等地化特征。因此,包裹体成分信息可以应用于油源对比分析。