泸州区块深层页岩裂缝脉体发育特征及成脉流体活动

裂缝脉体中蕴藏着天然裂缝演化与古流体充注活动等重要信息,对于深层页岩气保存条件也有指示意义.针对泸州区块龙马溪组深层页岩裂缝脉体,综合运用光学薄片、阴极发光、流体包裹体及微区原位等分析手段,分析了裂缝脉体的发育特征,研究了成脉流体活动及其成岩环境演化,探讨了页岩气保存条件.研究发现,深层页岩裂缝脉体主要为石英与白云石或方解石组成的复合脉体,不同矿物之间表现出较复杂的切割关系,盐水包裹体与高密度甲烷包裹体大量发育,且裂缝脉体主要形成于还原性环境.整体看来,构造抬升背景下,深层页岩裂缝开始形成且处于不断开启或闭合过程,3期不同性质的古流体多次充注胶结,较封闭的成岩体系对深层页岩气的保存有利.      

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.      

大港滩海区沙一段下部方解石脉的地球化学与包裹体特征--以港深67井为例

大港滩海区港深67井第三系沙河街组一段下部处于超压带的项部,其泥晶灰岩和钙质细砂岩中以方解石脉发育为特征.方解石脉以块状结构为主,少量为纤维状结构,部分方解石脉中分布有原地微角砾.方解石脉中石油包裹体的均一温度为120～140℃,其中,液烃包裹体显蓝色荧光;盐水包裹体的均一温度为80～170℃.方解石脉的δ13C为2.30‰～5.92‰(PDB),δ18()为-14.16‰～-7.89%0(PDB).方解石脉宿主裂缝的形成与超压破裂有关,方解石脉的成脉流体和成脉物质来自下伏泥岩层中封存的同生水和围岩.     

内蒙古东北部拉布达林盆地下白垩统碳酸盐脉中流体包裹体的特征及其意义

拉布达林盆地是大庆探区外围西部勘探程度极低的盆地之一。利用偏光显微镜、荧光显微镜和冷热台对大乌尔根尖子山剖面和地质浅井早白垩世上库力组的泥灰岩样品进行了系统研究。研究结果表明:剖面样品中发育早、晚2期碳酸盐脉,分别为方解石脉和白云石脉,其中方解石脉多已发生蚀变,溶孔(洞)中普遍见稠油或稠油沥青。地质浅井样品中仅发育白云石脉,微缝(洞)中见稠油或稠油沥青,泥灰岩裂缝中充填大量黑色沥青脉。碳酸盐脉中油气包裹体极为发育,包裹体液烃呈褐黄色、浅黄色、淡黄色,显示浅黄色、黄白色、暗褐色及褐红色荧光,表明拉布达林盆地曾发生过成熟油气的运聚。方解石脉中的油气包裹体均为次生包裹体,白云石脉中则以原生包裹体为主。白云石脉中含烃盐水包裹体的均一温度为80～145℃,集中分布在85～95℃、110～120℃、135～140℃3个区间,拉布达林盆地油气运聚期应为白云石脉充填期。     

川东南盆缘常压区页岩裂缝脉体特征及古压力演化

为了查明川东南盆缘常压页岩气区五峰组页岩裂缝脉体记录的古温度及古压力特征,揭示常压页岩气区储层压力降低的主要影响因素和页岩气散失机理.以松坎地区五峰组黑色碳质页岩裂缝脉体内的流体包裹体为主要研究对象,通过显微镜光学观察、阴极发光测试、包裹体测温和激光拉曼分析,结合埋藏-生烃-热史模拟,对裂缝脉体中的气-液两相盐水包裹体和高密度甲烷包裹体进行了系统研究.研究表明:松坎地区五峰组裂缝中主要存在着两期脉体充填,M1裂缝脉体形成时间距今约103~86 Ma,脉体较宽、阴极发光颜色为橘红色,其内甲烷包裹体捕获压力为82.6~91.5 MPa,反映燕山中期盆缘地区页岩气藏处在超压状态;M2裂缝脉体生长于M1裂缝脉体两侧,形成时间距今约90~72 Ma,脉体较窄、阴极发光颜色为暗红色,其内甲烷包裹体捕获压力为43.6~47.3 MPa.综合分析认为,川东南盆缘松坎地区五峰组在燕山期经历了由超压至常压的转变.燕山期以来的抬升剥蚀与褶皱变形导致地层内大量页岩气沿着滑脱层发生侧向运移和散失,地层压力快速下降.燕山晚期时,盆内稳定构造区页岩气藏仍处于超压状态,而盆缘地区已降至常压.      

湘西吉首斜坡带下寒武统牛蹄塘组页岩气成气过程的流体包裹体证据：以湘吉地1井为例

中国南方地区资源丰富,古流体活动频繁。基于湘西地区吉首斜坡带下寒武统牛蹄塘组的岩心资料,通过显微薄片、冷阴极发光、流体包裹体等多项实验测试综合分析,以牛蹄塘组黑色页岩脉体为重点研究对象,对湘西地区吉首斜坡带下寒武统牛蹄塘组页岩的流体活动与页岩气的成烃演化过程进行了初步探索。研究认为湘西地区牛蹄塘组脉体沉淀有白云岩、石英和方解石矿物,发育有单一脉体和混合脉体,碳酸盐脉体多与混合热流体有关(上升流和海水);流体包裹体以沥青包裹体、甲烷包裹体和盐水包裹体为主。结果表明与烃类演化相关的共有4期流体活动：早—中奥陶世、早志留世、早—中三叠世和古近纪。     

川东南丁山地区石牛栏组成脉流体来源与油气成藏

四川盆地东南部志留系油气成藏过程研究缺少成藏和破坏阶段的直接证据,丁山地区志留系石牛栏组储层内沥青和方解石脉体记录了储层内流体演化的信息,对研究油气藏油气成藏演化过程有重要的指示作用。运用显微岩相学、阴极发光、微区原位元素和流体包裹体分析方法,确定了古流体来源和活动时间,并恢复了甲烷包裹体古压力,结合烃源岩生烃演化史和地质特征揭示了石牛栏组油气成藏演化过程和主控因素。研究结果表明丁山地区石牛栏组储层内发育两期方解石脉体,原油充注发生在两期方解石脉形成之前。第一期方解石脉形成于距今约127 Ma,阴极发光颜色为褐红色,方解石脉形成于偏还原环境,成脉流体来源于同层位成岩流体。第二期方解石脉形成于距今约83 Ma,阴极发光颜色为褐黄色,方解石脉形成于偏氧化环境。龙马溪组烃源岩大量生油阶段在距今190～150 Ma之间,生成的石油充注到石牛栏组储层中并在距今约135 Ma裂解成气藏。甲烷包裹体捕获压力为51.77～57.46 MPa,储层压力系数为1.26～1.40。石牛栏组古气藏在燕山期以来,由于构造运动导致地层抬升剥蚀和断裂发育,促使天然气泄漏。     

构造驱动大巴山前陆烃类流体排泄:含烃包裹体纤维状方解石脉证据

含烃包裹体纤维状方解石脉被认为是超高压下油气流体形成和排泄的标志。大巴山前陆构造带一些断裂和下古生界黑色泥岩和泥灰岩烃源岩微裂隙中分布有含烃包裹体纤维状方解石脉,成分分析表明其为低镁方解石。纤维状方解石脉δ13CVPDB和δ18OVPDB比围岩碳酸盐岩的明显变轻,前者δ13CVPDB和δ18OVPDB变化范围分别为-1.9%～-4.8‰和-8.4%～-12.8‰,后者分别为-1.7%～+3.1‰和-8.7%～-4.5‰,且δ13C与δ18O具有明显的线性关系,反映出纤维状方解石脉具有成岩有机流体与浅部流体混合的流体特征。纤维状方解石脉含有共生的固体沥青包裹体、含甲烷液相包裹体和气液二相盐水包裹体等多相态包裹体,其中沥青包裹体为油气运移的残余沥青。气液二相盐水包裹体均一温度主要位于140℃和196℃之间（峰值为179℃）,盐度较高（平均为9.7wt% NaCl）。分别应用盐水包裹体和甲烷包裹体等溶线P-T相图确定出含烃包裹体纤维状方解石脉形成的流体压力为150~200 MPa,属于异常超高压流体。地质和地球化学特征分析认为,大巴山含烃包裹体纤维状方解石脉不具有泥岩因压实成岩作用而形成的超高压流体特征。结合沉积和构造演化历史分析认为,印支碰撞造山运动和燕山前陆构造作用导致大巴山褶皱隆起并伴随天然气藏破坏和改造,挤压环境下的超高压构造应力驱动天然气流体排泄,大巴山前陆构造带含烃包裹体纤维状方解石脉就是超高压构造应力驱动天然气排泄的产物。     

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.      

贵州石头寨二叠系古油藏油气成藏期分析：流体包裹体与Sm-Nd同位素制约

贵州石头寨二叠系古油藏是滇黔桂地区众多上古生界生物礁型古油藏的典型代表。该古油藏发育了三期溶孔、裂缝充填方解石,其中含丰富的油气包裹体,三期油气包裹体组合依次为:少量液烃包裹体→液烃包裹体 气烃包裹体→气烃包裹体,与油气包裹体共生的气液水包裹体的均一温度分别为77℃～84℃、91℃～103℃和103℃～155℃。根据含油气包裹体的均一温度,结合沉积盆地热演化史和储层埋藏史,确定石头寨古油藏三期油气充注时间分别为238～235Ma、233～230Ma 和230～185Ma,第三期裂缝充填方解石的 Sm-Nd 等时线年龄为182±21Ma。古油藏的油气充注始于印支中期,于印支晚期至燕山早期达到高峰,燕山中晚期以来遭受破坏形成现今的残余古油藏。     

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。     

黄陵背斜南翼牛蹄塘组二段页岩岩心裂缝脉体成岩环境演化与页岩气保存

岩心观察鄂西黄陵背斜南翼下寒武统牛蹄塘组二段黑色页岩中发育构造挤压成因的高角度裂缝和顺层裂缝.选取不同产状的典型裂缝脉体样品,薄片镜下观察发现高角度裂缝中充填方解石脉,顺层裂缝中充填方解石-白云石复合脉.通过阴极发光、流体包裹体分析以及微区原位元素测定,开展了裂缝脉体成岩环境演化研究,分析了不同产状裂缝对页岩气层局部封闭性的影响.阴极发光结果表明,高角度方解石脉和顺层方解石-白云石复合脉均为2期流体活动形成.根据流体包裹体分析,高角度方解石脉早期成脉流体主要为变质较深的地层卤水,晚期成脉流体混入了低矿化度流体,而顺层方解石-白云石复合脉2期成脉流体均未受低矿化度流体的改造.利用不同阴极发光的裂缝脉体碳酸盐矿物的微区原位微量元素测定结果,对铁锰含量、稀土元素（REE）和氧化还原判别参数分析显示,高角度方解石脉成岩环境经历了由还原环境向氧化环境转化,而顺层方解石-白云石复合脉的成岩环境长期保持了较为还原的环境.因此认为,高角度裂缝对页岩气层的局部封闭条件可能产生破坏作用,从而造成页岩气一定程度的散失,而顺层裂缝对局部封闭条件的破坏作用相对有限,裂缝发育特征及其经历的成岩演化过程研究可为页岩气层自封闭和页岩气微观保存条件的评价提供依据.      

东营凹陷古近系湖相细粒混积岩沉积成岩特征

东营凹陷古近系湖相细粒混合沉积岩相类型、沉积环境和成岩演化等方面有待深入研究,利用岩心观察、薄片、X衍射和碳氧同位素等分析手段,明确了细粒混积岩相类型和沉积成岩特征.研究认为:岩石矿物组分和古生物含量的纵向变化较好地反映了沉积环境的变化和混合沉积成因过程,可作为细粒沉积层序四级界面识别标志.泥晶和亮晶方解石经历过显著的碳氧同位素分馏,证实了混积岩中泥晶方解石主要隶属于与甲烷细菌活动生成生物气有关的碳酸盐,透镜状和纹层状亮晶方解石纹层源自脉体方解石充填微裂缝,微裂缝和方解石脉集中形成于早期次干气-生油阶段.阐述了从生烃增压、微裂缝形成、有机质热演化排出有机酸、溶蚀泥晶方解石、方解石重结晶和脉体形成,直至影响临近砂体胶结作用的整个同生演化过程,对中深层页岩油气成藏研究具有重要指导意义.      

海拉尔盆地苏德尔特构造带布达特群裂缝发育期次研究

近年来,在大庆油田外围盆地油气勘探中新发现了海拉尔盆地苏德尔特构造带布达特群碎屑岩潜山油藏,其油气储集空间以构造裂缝为主,裂缝的形成、发育与演化是油气富集的重要因素。在岩心裂缝观察、构造演化历史以及热演化历史分析基础上,通过对裂缝充填方解石的稳定同位素测定和包裹体测定以及岩石声发射实验,对裂缝形成的主要期次及其特征进行了研究。研究认为,布达特群裂缝具有多期性和继承性的发育特点,主要存在3个破裂期：第一期裂缝与南屯末-大磨拐河组沉积时期的构造运动有关,缝内以石英充填为主,石英的形成温度介于72～76℃,并见有烃类包裹体,但其成熟度较低;第二期裂缝是在伊敏时期区域伸展作用下形成的,裂缝以方解石和微-细晶石英充填为主,其形成温度介于117～154℃,该期烃类成熟度明显增强;第三期裂缝是在伊敏末期强烈的抬升作用下形成的,裂缝内充填了微-细晶方解石和石英,其形成温度介于89～110℃,烃类成熟度减弱。     

泥质岩中纤维状结构脉体成因机制及其与油气活动关系研究进展

纤维状结构脉体在泥质岩中普遍发育,根据其微观岩相学不同可分为晶体拉伸、延长块状以及特征纤维状结构脉体;根据其生长岩相学差异又可分为拉伸式、向生式和背生式脉体。脉体最终结构主要由裂缝面的形态特征、裂缝宽度和充填裂缝脉体矿物的生长习性所决定。裂缝开启—闭合机理只能用于说明晶体拉伸结构以及延长块状结构脉体的形成过程,背生式特征纤维状结构脉体是在岩石形变过程中裂缝未开启且晶体生长竞争被抑制的情况下通过成脉物质扩散流动运输,晶体由中间面向两侧连续生长形成的。泥质烃源岩中有机质生烃导致异常高压产生的水平裂缝是平行于纹层背生式方解石脉形成的首要条件,在局部范围内可以提高生排烃效率并影响烃类运移的速率和方向,证明油气存在顺平面的侧向运移,因此平行于纹层背生式方解石脉可以作为超高压排烃和油气运移的标志,也可将其作为泥质烃源岩生烃和油气初次运移的主要证据。     

贵州石头寨二叠系生物礁型古油藏包裹体特征

贵州紫云石头寨二叠系生物礁型古油藏是滇黔桂地区上古生界生物礁型古油藏的典型代表。古油藏发育3期溶孔,裂缝充填方解石,其中含丰富的油气包裹体,与3期油气包裹体共生的气液水包裹体的均一温度分别为77～84℃,91～103℃和103～155℃。古油藏的油气充注始于印支中期,在印支晚期至燕山早期达到高峰,燕山中晚期遭受破坏,形成现今的残余古油藏。     

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。     

异常高压驱动石油运移成藏——鄂尔多斯盆地延长组多相态烃类沸腾包裹体证据

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组裂隙充填的方解石脉中含有大量多相态烃类包裹体,包括固体沥青+液态油+气态烃3相包裹体、气/液比差别很大(最小仅为5%,最大超过70%)的液态油+气态烃二相包裹体以及纯液态油包裹体、盐水+液态油+气态烃3相包裹体等。岩相学观察表明,这些不同相态烃类包裹体是被同时捕获形成的共生不混溶包裹体,气/液比不同的烃类包裹体具有相近的均一温度,分布范围较小(74 ℃～117 ℃),综合分析认为它们是在沸腾状态下被同时捕获的。不同相态烃类包裹体显微傅里叶红外光谱和荧光光谱不同,表明其烃类成分的差异。油/源对比研究表明烃类包裹体与长8油层的原油均来源于长7烃源岩。结合盆地区域构造演化分析认为,延长组长7油层组厚层烃源岩层在埋藏热演化和油气形成过程中出现的过剩压力,在早白垩世油气形成高峰阶段达到顶峰,鄂尔多斯盆地在晚白垩世抬升和剥蚀产生的卸载作用导致延长组长7烃源岩层在超高压下破裂,其中积聚的石油因压力突降而沸腾并沿裂隙排出并运移进入特低渗致密砂岩储层成藏。     

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。     

皖南地区二叠系孤峰组页岩中高密度含甲烷包裹体特征及其地质意义

对皖南地区泾县昌桥剖面的二叠系孤峰组硅质页岩裂缝石英脉中流体包裹体进行了显微激光拉曼光谱测试、热力学温度测定及拉曼光谱图谱解析,观测到了高密度甲烷包裹体。利用甲烷包裹体的拉曼散射峰v₁位移2910.6~2911.2 cm-1,计算得到甲烷包裹体密度为0.2295~0.2618 g/cm3,具有高密度甲烷包裹体特征。含甲烷组分的气液两相盐水包裹体均一温度分布在216.8~242.3℃。由于气液两相盐水包裹体与甲烷包裹体是共生的,通过状态方程热力学计算高密度甲烷包裹体在共生气液两相盐水包裹体最小温度216.8℃的捕获压力为76~95 MPa。对甲烷流体包裹体密度和捕获压力的计算,揭示了区域内二叠系孤峰组高演化程度的硅质页岩在地史演化过程中存在高压甲烷流体产出的证据,为开展皖南地区二叠系页岩气勘探评价提供了科学依据。