海拉尔盆地乌尔逊凹陷无机CO2与油气充注的时间记录

海拉尔盆地乌尔逊凹陷存在无机CO2与油气双重充注。通过薄片鉴定、扫描电镜观察、流体包裹体分析、伊利石K-Ar测年及岩浆岩U-Pb定年等,确定了含片钠铝石砂岩的成岩共生序列,建立了无机CO2与油气充注的时间框架。CO2气注入前形成的自生矿物组合主要为次生加大石英和高岭石,在次生加大石英形成早—中期油气开始充注。油气注入是一个连续的过程,于120Ma开始至90～105Ma达到充注高峰,持续充注到63Ma或者更晚。CO2注入晚于油气大规模充注,最早时间为90Ma,与研究区花岗岩、流纹岩等岩浆岩年龄相差较大。研究区辉绿玢岩锆石多数颗粒的206Pb/238U加权平均年龄为46.2±2.1Ma,代表了岩浆侵位结晶形成辉绿玢岩的年龄。结合片钠铝石和铁白云石是砂岩中最晚形成的自生矿物,认为CO2注入时间相对较晚,可能为46.2±2.1Ma或者更晚。含片钠铝石砂岩中保存了CO2充注驱油的迹象。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷含片钠铝石砂岩捕获CO_2总量的估算

为揭示CO2地质埋存过程中砂岩对于CO2以矿物形式的捕获能力,以海拉尔盆地乌尔逊凹陷下白垩统铜钵庙—南屯组含片钠铝石砂岩为研究对象,基于含片钠铝石砂岩的时空分布,结合片钠铝石的含量和分子式开展了砂岩以片钠铝石形式固存CO2总量的研究。研究表明,海拉尔盆地乌尔逊凹陷下白垩统铜钵庙—南屯组中片钠铝石资源总量约为81.9亿t,含片钠铝石砂岩捕获的CO2总量约为25.0亿t。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷无机CO2气储层的岩石学与碳氧同位素特征

海拉尔盆地乌尔逊凹陷无机CO2气储集砂岩中含有大量片钠铝石,是查明无机CO2气注入对砂岩的改造和形成的自生矿物组合的理想砂岩。通过偏光显微镜、扫描电镜、X-射线衍射分析和MAT253稳定同位素质谱仪等,确定了含片钠铝石砂岩中的胶结物与自生矿物类型、成岩共生序列和引起片钠铝石形成的CO2的成因。CO2气注入前形成的自生矿物组合主要为方解石、次生加大石英和高岭石,在次生加大石英形成过程中发生了第一期油气注入。CO2气注入晚于第一期油气注入,CO2气注入后形成的自生矿物组合主要为片钠铝石和铁白云石。第二期油气注入发生在CO2气注入后。片钠铝石的δ^13C为-5．3- -1．5‰PDB,与片钠铝石平衡的δ^13CCO2为-10．7- -7．0‰PDB,与海拉尔盆地C02气的δ^13CO2值（-11．36- -8．02‰PDB）一致,表明形成片钠铝石的CO2和气藏中的CO2均来源于无机CO2与有机CO2混合背景,总体上以无机CO2为主。结合含片钠铝石砂岩与CO2气的分布都受控于深大断裂和啪花岗岩的特点,CO2气和形成片钠铝石的CO2绝大部分属于幔源-岩浆型。含片钠铝石砂岩中保存了CO2驱油的迹象。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷片钠铝石的碳氧同位素组成及流体来源探讨

作为胶结物或交代自生矿物,片钠铝石（分子式为NaAlCO3（OH）2）大量发育于海拉尔盆地乌尔逊凹陷下白垩统南屯组、大磨拐河组砂岩中.根据片钠铝石稳定同位素组成,探讨了片钠铝石中碳的来源.片钠铝石的δ^13C分布连续,其范围为-5.253‰～-1.210‰（PDB）,δ^18O分布范围为-24.896‰～-20.960‰（PDB）,考虑到海拉尔盆地探井中未钻遇碳酸盐地层,片钠铝石属岩浆成因碳酸盐范畴.结合与片钠铝石平衡的CO2的δ13C值,含片钠铝石井和幔源CO2气井分布相吻合且位于燕山期花岗岩或附近的深大断裂带上,认为海拉尔盆地乌尔逊凹陷岩浆活动-砂岩成岩（片钠铝石形成）-幔源CO2气成藏不论在物质成分上还是在时空上均具备较好的耦合关系,形成片钠铝石所需的CO2气为与燕山期岩浆作用有关的幔源CO2气,深大断裂是深部CO2气向上运移到浅部砂岩的主要通道,片钠铝石形成时因油气充注而介入少量生物成因碳.     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷幔源CO2充注对下白垩统砂岩储层质量的影响

海拉尔盆地乌尔逊凹陷下白垩统含片钠铝石砂岩部分记录了幔源CO_2-砂岩相互作用历史.为揭示幔源CO_2充注对储层质量的影响,通过偏光显微镜、扫描电镜观察和孔隙度、渗透率数据研究了海拉尔盆地乌尔逊凹陷含片钠铝石砂岩的岩石学和储层特征.幔源CO_2的充注导致了长石的部分溶解和片钠铝石及铁白云石的沉淀.长石的溶解形成了次生孔隙.片钠铝石以针状晶形为特征,其集合体呈束状、簇状、扇状和玫瑰花状.部分片钠铝石呈板状.片钠铝石以充填孔隙为主,少量交代长石和其他骨架碎屑颗粒.片钠铝石局部被铁白云石交代,说明铁白云石的形成晚于片钠铝石.片钠铝石的含量为1%～20%.相同深度段的含片钠铝石砂岩(n=597,h=1309.15～2140.71m)与普通砂岩(n=1550,h=1323.72～2141.3m)的孔隙度、渗透率数据统计表明,含片钠铝石砂岩的物性整体上低于普通砂岩,说明CO_2的充注导致了储层质量的改变.片钠铝石含量-孔隙度和片钠铝石含量-渗透率之间的关系,揭示片钠铝石含量是引起储层质量改变的主要因素.片钠铝石含量10%似乎是储层质量发生变化的界限,当片钠铝石含量＞10%,随片钠铝石含量增加,砂岩的孔隙度和渗透率降低;当片钠铝石含量＜10%,随片钠铝石含量增加,部分砂岩的孔隙度和渗透率表现出增加趋势.作者认为,片钠铝石含量高的砂岩长期处于高CO_2分压成岩环境,而片钠铝石含量低的砂岩则处于高CO_2分压成岩环境的时间相对较短.     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷石油运移模式与成藏期

海拉尔盆地由多个凹陷构成, 油气潜在资源丰富.研究含油凹陷油气的来源、油气充注方向及成藏时间对指导盆地油气勘探具有理论和现实意义.以乌尔逊凹陷为例, 采用生物标志化合物及含氮化合物定量分析技术, 研究了石油的来源及运移方向; 利用自生伊利石K-Ar同位素测年法、源岩生排烃史法及储层流体包裹体测温法, 探讨了石油成藏期.结果表明, 原油主要来源于凹陷南部“烃源灶”内的南屯组生油岩, 油气成藏中发生了侧向运移.通源大断裂是油气运移的主要通道, 断层两盘的构造圈闭是油气聚集成藏的有利部位.苏仁诺尔构造带石油沿断裂向北东方向运移, 最大距离可达20 km.乌尔逊凹陷有3次成藏期, 其中距今100 Ma左右的伊敏组沉积末期是该区的主要成藏期.凹陷中随油藏与“烃源灶”距离的减小, 成藏期呈现逐渐变晚的趋势.      

海拉尔盆地乌尔逊凹陷片钠铝石及研究意义

海拉尔盆地乌尔逊凹陷含片钠铝石砂岩与CO2气井、燕山期花岗岩的分布一致,均产于苏仁诺尔构造带乌西断裂控制的区域.在偏光显微镜和扫描电镜下观察发现片钠铝石的产状有3种:①部分或全部交代长石、石英等碎屑颗粒,多呈长柱状、片板状集合体;②作为胶结物充填于碎屑颗粒间的孔隙中,呈放射状、束状、毛发状、菊花状集合体;③充填在碎屑矿物的溶洞或裂隙中,呈纤维状集合体.含片钠铝石砂岩的成岩共生序次和油气包裹体及现今地层水特征均表明,片钠铝石的生长时间晚于任何其它自生矿物.电子探针及INCA能谱仪分析表明,片钠铝石主要由Na、Al、O、C等组成.研究表明,海拉尔盆地乌尔逊凹陷片钠铝石可作为深部CO2热流体活动的示踪矿物.     

内蒙古海拉尔盆地乌尔逊凹陷热演化史

乌尔逊凹陷是内蒙古海拉尔盆地内勘验程度较高的一个南部凹陷,该凹陷沉积厚度大,地层发育全,生油条件十分优越,是海拉尔盆地主要产油气凹陷。主要烃源岩层是南屯组,其次是铜钵庙组和大磨拐河组。根据磷灰石裂变径迹法恢复的乌尔逊凹陷早白垩世古地温梯度为3.44℃/hm,接近现今地温梯度3.3℃/hm。古地温恢复及热演化史模拟表明,乌尔逊凹陷中生代以来经历了一个升温过程,下白垩统烃源岩热演化程度主要受现今地温场控制。热演化史与油气关系研究结合伊利石测年结果表明,乌尔逊凹陷油气成藏期主要有两期,为早白垩世晚期及古近纪以来,且以早白垩世晚期为主要成藏期;古近纪以来为第二期成藏阶段,烃源岩进入第二次生油高峰期。第二次成藏时期对乌尔逊凹陷油气藏的形成起着重要作用,是制约油气富集的重要因素。     

海拉尔盆地乌尔逊—贝尔凹陷白垩系沉积相配置及演化研究

在等时地层格架的基础上,通过对海拉尔盆地乌尔逊—贝尔凹陷130口钻井岩心的精细描述、薄片鉴定和电测曲线分析,根据岩石类型组合、沉积结构和构造以及沉积序列等沉积相标志在海拉尔盆地下白垩统识别出冲积扇、扇三角洲、曲流河三角洲、湖泊和湖底扇5种沉积相类型,进一步划分出15种亚相以及21种微相类型.铜钵庙组沉积时期盆地为填平补...     

内蒙古海拉尔盆地乌尔逊凹陷现今地温场特征

乌尔逊凹陷作为内蒙古海拉尔盆地油气资源最丰富的凹陷之一,其地温场特征尚未进行系统研究。根据5口井系统测温数据和42口井油层测温数据以及实测热导率资料,分析了海拉尔盆地乌尔逊凹陷现今地温场特征。乌尔逊凹陷的现今地温梯度在2.8~3.7℃/hm之间,平均地温梯度为3.35℃/hm。现今大地热流密度值在42.2~59.4 mW/m2之间,平均大地热流密度值为56.0 mW/m2,表明乌尔逊凹陷是一个中温型地温场。现今地温梯度和大地热流密度值分布具有北高南低的特点,造成南北差异的原因主要为地下水活动、断裂及火山岩体。现今地温场对油气生成具有明显的控制作用;乌尔逊凹陷为持续埋藏性凹陷,现今地温为烃源岩经历的最高温度;西部地区现今温度最高,铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组烃源岩仍处于较高的温度环境中,烃源岩现今仍处于生烃过程中,西部地区是乌尔逊凹陷主要的找油气区。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷南部油气成藏期次研究

综合应用圈闭形成时期、烃源岩生排烃史、包裹体均一温度和储层自生伊利石测年等4 种方法对乌尔逊凹陷南部油气藏的形成时期进行了研究。认为研究区油气成藏期主要分为两个阶段: 第一阶段在距今110 ～ 90 Ma,相当于伊敏组沉积晚期,是研究区最主要的成藏期。油气大规模注入储层时期在100 ～ 92 Ma,此时为烃源岩大量生排烃期,油气运移动力充足,有利于油气运移并聚集成藏。第二阶段始于青元岗组沉积。青元岗组沉积以来,发生过近东西向的挤压反转,使已形成的油气藏重新调整,同时,二次生成的油气继续注入成藏。     

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。     

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。     

CO_2 Density-Raman Shift Relation Derived from Synthetic Inclusions in Fused Silica Capillaries and Its Application

Abstract: The densities of CO2 inclusions in minerals are commonly used to determine the crystallizing conditions of the host minerals. However, conventional microthermometry is difficult to apply for inclusions of small size (< 5–10 μm) or low density. Raman analysis is an alternative method for determining CO2 density, provided that the CO2 density–Raman shift relation is known. This study aims to establish this CO2 density–Raman shift relation by using CO2 inclusions synthesized in fused silica capillaries. By using this newly-developed synthetic technique, we formed pure CO2 inclusions, and their densities were determined by microthermometry. The Raman analysis showed that the relation between CO2 density (D in g/cm3) and the separations (Δ in cm?1) between the two main bands (i.e. Fermi diad bands) in CO2 Raman spectra can be represented by a cubic equation: D (g/cm3)=0.74203(?0.019Δ3+5.90332Δ2?610.79472Δ+21050.30165)?3.54278 (r2=0.99920). Our calculated D value for a given Δ is between those obtained from two previously-reported equations, which were derived from different experimental methods. An example was given in this study to demonstrate that the densities of natural CO2 inclusions that could not be derived from microthermometry could be determined by using our method.     

海拉尔盆地贝尔凹陷火山碎屑岩自生碳酸盐矿物分布及对储层物性的影响

为了查明火山碎屑岩中自生碳酸盐矿物的分布特征及对储层物性的影响,以海拉尔盆地贝尔凹陷火山碎屑岩为研究对象,调查火山碎屑岩中自生碳酸盐矿物的类型,并通过统计50余口探井的碳酸盐含量及储层物性数据,探讨其分布特征及对储层物性的影响。结果表明：海拉尔盆地贝尔凹陷火山碎屑岩中自生碳酸盐矿物主要为方解石和白云石,其次为菱铁矿、片钠铝石和铁白云石;纵向上随着埋藏深度增加出现两个碳酸盐含量高值带,分别出现在1 500～1 900m和2 200～2 700m深度,前者主要为以胶结作用为主的连生方解石和显晶方解石及菱铁矿,后者主要为以交代作用为主的晚期方解石、白云石、铁白云石和片钠铝石;湖底扇等分选较差的沉积相为碳酸盐矿物发育的有利相带,扇-辫状河三角洲相为次有利相带;靠近德尔布干深大断裂的井碳酸盐含量要高于远离该断裂的井,且在该断裂附近的德2、德6和德8等井中见片钠铝石自生矿物,这主要因为断层是CO2逸散的通道,断层处的富CO2流体能够与围岩反应生成碳酸盐矿物;熔结凝灰岩和凝灰岩中的碳酸盐矿物含量要高于沉凝灰岩、凝灰质砂岩及普通砂岩,这主要因为火山岩及火山碎屑物质中金属离子含量高,易于释放,从而结合CO23-形成碳酸盐矿物;贝尔凹陷内储层孔隙度和渗透率等参数与碳酸盐含量呈负相关关系,说明碳酸盐含量对储层物性主要起破坏作用。     

非线性二氧化碳气藏成因──胜利油田火山岩及其中包裹体证据

非线性二氧化碳气藏成因──胜利油田火山岩及其中包裹体证据赫英，王定一，祝总祺，张金功，刘洪营，宋来亮（西北大学地质系．西安７１００６９）（胜利油田地质研究院，山东东营２５７０１５）关键词火山岩，包裹体，二氧化碳气藏，胜利油田前苏联学者谢格洛夫提出“非...