原油包裹体中芳香烃组分类型与成熟度关系——以三肇凹陷扶余油层为例

为了明确油包裹体中芳香烃组分与原油成熟度的关系,基于原油的荧光性,利用单个包裹体组分无损分析的荧光光谱方法,对松辽盆地三肇凹陷扶余油层油包裹体荧光光谱进行了定量化描述。首先获取了储层油包裹体荧光颜色类型,然后获得了单个油包裹体荧光光谱图,并对比标准芳香烃在波长为365 nm单色光激发下的荧光光谱主峰波长特征值,最终划分了油气充注幕次及不同幕次油包裹体芳香烃组分类型。研究结果表明：扶余油层发育黄色、黄绿色、蓝绿色和蓝色4种荧光颜色油包裹体,代表了不同成熟度的油气充注。其中第1幕黄色荧光油包裹体主峰对应的波长（λ_max）为576.0~584.5 nm,为低成熟度油充注;第2幕黄绿色荧光油包裹体λ_max为528.7~546.3 nm,为中等成熟度油充注;第3幕蓝绿色荧光油包裹体λ_max为491.6~516.1 nm,为中等成熟度油充注;第4幕蓝色荧光油包裹体λ_max为440.6~456.5 nm,为高成熟度油充注。综合判定得出,三肇凹陷扶余油层在地质历史时期经历了4幕油气充注。油包裹体中芳香烃组分主要有十环芳香烃、并四苯,其次含有红荧烯,并含有少量的胆蒽、蒽;储层油包裹体总体表现出小分子量芳香烃少、大分子量芳香烃多的特征,说明储层包裹体中原油以低-中等成熟度原油为主。通过拟定油包裹体荧光光谱特征与芳香烃组分关系,从而为原油芳香烃组分类型及成熟度研究提供一定依据。     

黄河口凹陷南斜坡新生界流体包裹体特征及成藏期

利用流体包裹体的分析测试技术与研究方法,对黄河口凹陷南斜坡火山岩发育区新生界碎屑岩储层流体包裹体进行了显微荧光、均一化温度、盐度及丰度等分析测试,定量确定了油气藏的成藏期次和油气充注时间。结果表明:储层流体包裹体主要包括盐水包裹体、油气包裹体2种类型,油气包裹体以绿色、黄色及蓝色荧光为主;新近系和古近系盐水包裹体的均一化温度分别为90~120℃,60~90℃,具有单峰、窄主频的特点,盐度数据和包裹体丰度具有双低特点;古近系和新近系油气成藏期为3.0 Ma以来,表现出晚期快速充注、同期幕式成藏的特点,具有"垂向贯通式"成藏模式。     

中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验地质技术之CH4—H2O—NaCl体系包裹体古温压恢复技术

随着勘探向深层以及非常规领域拓展,一批(超)深层油气藏逐渐被揭示并成为我国油气资源接替的重要领域。与传统油气藏相比,(超)深层油气藏所经历的温度、压力更高,油气相态演化过程更加复杂。近年来,包裹体古温压恢复技术尤其是CH₄—H₂ONaCl体系包裹体古温压恢复技术,逐渐成为动态重建(超)深层油气成藏演化过程的关键技术手段之一。为更加准确、高效地恢复CH₄—H₂ONaCl体系包裹体古温压,通过国际合作与自主研发相结合,中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所研发了"流体拉曼光谱标定仪"(图1),并开发了CH₄—H₂ONaCl体系包裹体古温压恢复软件(图2)。     

含油气盆地激光原位方解石U-Pb年龄对油气成藏年代的约束——以渤海湾盆地东营凹陷为例

油气成藏年代学研究是揭示油气成藏过程的关键。以渤海湾盆地东营凹陷为例,通过厘定方解石脉的发育期次,采用激光原位U-Pb同位素定年技术测定含原生烃类包裹体的方解石脉的绝对年龄,结合砂岩储层样品的流体包裹体分析,最终可综合确定油气成藏年代。流体包裹体岩相学、荧光特征和显微测温结果指示东营凹陷沙河街组存在2期油充注,但由于东营组沉积末期地层抬升剥蚀造成温度下降,采用流体包裹体方法解释的第1期油充注时间存在多解性。通过激光原位方解石U-Pb定年技术可消除第1期油充注时间的多解性,厘定第1期油充注时间在距今24~20 Ma东营组抬升剥蚀期,第2期油充注时间在距今4~3 Ma。激光原位方解石U-Pb定年技术结合流体包裹体分析可很好地用于约束油气成藏时间,提升油气成藏定年的精度,为含油气盆地特别是多旋回叠合盆地的油气成藏年代学提供更为可靠的研究方法。     

油气藏研究中流体包裹体应用的几点体会

储层流体包裹体蕴涵着丰富的油气成藏信息,被广泛应用在含油气盆地热史分析、油气成藏研究等领域。值得注意的是,含油储层流体包裹体均一温度高于其正常的埋藏温度,据此计算的成藏时间较晚、流体古压力偏高;含烃流体包裹体多形成于油气充注早中期,有机质成熟度一般低于储层原油的成熟度;早期少量油气充注与晚期大量油气快速充注均难以形成较多的含烃流体包裹体。流体包裹体丰度法确定的古油水界面和成藏期次偏少;盆地晚期高温热液活动有利于驱动油气输导通道中吸附烃的运聚。这些认识对于深化流体包裹体形成机制和油气成藏机理具有重要的理论意义。     

应用包裹体技术恢复气藏古压力

包裹体捕获时的温度和压力反映了油气藏形成时的古温度和古压力,是油气成藏过程研究的一个重要依据。富(CH₄)气盐水包裹体是气藏中最主要的一种包裹体类型,对这类包裹体捕获温度和压力的恢复最大的技术难点是其中气体(CH₄)含量的精确测定。通过建立CH₄气体拉曼位移值与包裹体内压的相关曲线,根据包裹体总体积和成分保持恒定的原则构建迭代计算模型,可快速准确计算出含CH₄盐水包裹体的捕获压力。该方法应用于川南隆32井中奥陶统宝塔组微晶灰岩中的包裹体古压力研究,计算结果显示包裹体的捕获压力为884.08~1249.32 bar,压力系数约为1.3~1.8,证明了包裹体捕获时地层流体为超压状态。      

苏里格大气田上古生界储层流体包裹体特征及天然气成藏意义

油气储层流体包裹体包含着油气成藏时丰富的微观地质信息。采用LABHR2VIS LA-BRAM HR800型显微激光拉曼光谱仪和LINKAM THMS 600型冷热台,对鄂尔多斯盆地苏里格大气田上古生界储层流体包裹体样品进行测试分析。结果表明,苏里格大气田上古生界储层流体包裹体分布有低饱和烃类包裹体、沥青质烃类包裹体、饱和烃包裹体、CH4包裹体、CO2包裹体和纯盐水包裹体6种类型,其中含CH4包裹体、CO2包裹体和含烃包裹体较为丰富,占到50%以上。通过对流体包裹体的激光拉曼分析和均一温度测试结果分析,反映苏里格大气田成藏时曾有丰富的不同成分组成的烃类流体充注,与烃类包裹体同期的盐水包裹体均一温度分布范围为100～180℃,主峰温度在140～150℃之间。依据包裹体均一温度的实测结果,结合沉积埋藏史和古地温史,推算出苏里格气田上古生界天然气主要充注成藏期为晚侏罗世—早白垩世（150～100Ma）。     

流体包裹体在松辽盆地成藏期次研究中的应用

利用流体包裹体在储层中的种类、含量、分布等常规特征以及它们与成岩矿物的结构关系,可以分析油气运移及圈闭充注模式;根据包裹体的均一温度并结合盆地的古地温史和埋藏史,可以确定油气成藏期次。应用显微—红外光谱技术、包裹体的鉴定和均一温度测定技术,分析了松辽盆地中浅层和深层样品的包裹体。同时利用红外光谱的有关参数划分了各井包裹体的油气成藏期次,结果与镜下鉴定结论相一致,并确定了其中油气包裹体的成熟度。同时利用流体包裹体均一温度并结合埋藏史和古地温史,研究了松辽盆地部分地区油气成藏期次。     

南堡凹陷1号构造带油气成藏研究

基于烃源岩成熟度演化分析、流体包裹体资料,结合埋藏史综合分析对南堡凹陷1号构造带油气成藏期进行了研究,采用盆地二维模拟技术对主要成藏期油气成藏过程进行了恢复.结果表明:研究区烃源岩内部砂体和古潜山在东营组沉积末期有-期小规模油充注,大规模油气充注期为明化镇组沉积中期;储层中检测到发橙色和绿色荧光2种类型的烃类包裹体,盐...     

致密储层油包裹体荧光光谱分析方法及其应用

原油在紫外或蓝光激发下具有发荧光的特点。利用荧光光谱分析方法检测了J82等7口井的16块原油样品,建立了原油密度与荧光光谱参数Q_(650)/Q_(560)的关系图版,推算了致密储层中油包裹体原油的密度。选取YX58井泉四段致密储层中30块流体包裹体样品,对油包裹体原油进行了定量化荧光光谱分析,建立了油包裹体原油的荧光光谱主峰波长处位置λ_(max)与相对应的荧光光谱强度最大值I_(max)及荧光光谱参数Q_(650)/Q_(560)的关系图版,并分析了致密油气藏的油气成藏期次。结果为:YX58井泉四段致密储层中油包裹体原油的密度为0.784~0.838 g/cm~3;该致密油气藏经历了两次油气充注,为边致密边成藏过程。     

霍玛吐构造带中组合油气成藏演化分析

综合利用多种油气成熟度参数、包裹体显微观察、储集层沥青测试和颗粒荧光观察等,剖析了霍玛吐构造带的油气充注次序和充注史。研究认为,霍玛吐构造带原油来源于下白垩统吐谷鲁群烃源岩,天然气来源于侏罗系煤系烃源岩。霍玛吐构造带主要存在2期成藏,第一期成藏大约距今10×106 a,以低成熟度原油充注为主;第二期成藏大约距今3×106 a,以天然气充注为主,伴随有较高成熟度原油充注;其油气藏经历2期充注,早油晚气,后期改造调整,并局部发生气侵分馏的成藏演化过程。     

运用流体包裹体资料探讨鄂尔多斯盆地姬塬地区长9油藏史

鄂尔多斯盆地姬塬地区三叠系延长组长9油层组是该区油藏发育的重点层位。在区域地质研究的基础上,通过流体包裹体偏光-荧光观察、均一温度测试、荧光光谱及红外光谱等分析方法,结合埋藏热演化史资料,确定了姬塬地区长9油藏的充注期次。分析表明,长9储层烃类包裹体物理相态主要为发绿色、黄绿色荧光的液态烃、含气烃的液态烃两类。与其共生的盐水包裹体均一温度分布连续,具有明显的单峰分布特征,对应温度为100～120 ℃,盐度分布也较集中,峰值区间NaCl浓度为3%~5%,表明发生过一期连续、流体性质和交换作用变化不大的烃类运移、充注过程。同样,石油包裹体荧光光谱及红外光谱特征及参数统计结果也佐证了姬塬地区长9储层经历了一期烃类充注,充注的有机质成熟度较高,烃类包裹体荧光光谱主峰波长、形态相似,波峰近似,λ_max为495 nm,对应绿色、黄绿色荧光区。结合研究区埋藏史、地热史综合分析得出,姬塬地区长9原油充注过程发生距今120～130 Ma,即早白垩世中、晚期为主要的油气成藏期。     

莺歌海盆地乐东10区新近系黄流组储层天然气充注与超压演化史

莺歌海盆地乐东10区新近系黄流组储层异常高压极其发育,压力系数最高可达2.3,超压的发育和演化与天然气成藏关系密切。基于流体包裹体岩相学观察,通过流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱分析恢复黄流组储层气包裹体捕获压力,研究储层天然气充注和压力演化的关系。莺歌海盆地乐东10区黄流组储层发育纯CO₂气包裹体、富CH₄气包裹体、CO₂-CH₄混合气包裹体,对应两期CO₂和两期烃类气体充注。两期CO₂充注时间分别在2.0 Ma和1.0 Ma,包裹体中碳同位素显示两期CO₂为无机成因。两期烃类气体充注时间均晚于两期CO₂充注时间,分别是在1.8 Ma和0.4 Ma。黄流组储层超压经历了先增后降的过程。在2.0～1.0 Ma,两期CO₂和一期天然气的充注使黄流组储层压力逐渐升高,第二期CO₂充注到黄流组储层中之后,最大压力系数达到2.43。第二期烃类气体充注对应的黄流组储层剩余压力和压力系数都低于第二期CO₂充注时期,可能指示了在第二期CO₂充注之后,存在天然气泄漏的现象,使储层压力在1.0～0.4 Ma降低。莺歌海盆地乐东10区黄流组储层天然气充注与压力演化的关系对认识天然气成藏规律具有重要意义。     

塔河油田奥陶系油藏成藏期次研究

塔河油田奥陶系油藏的成藏期次长期以来争议较大,有两期、三期、多期之争,对成藏期次认识上的差异必然导致对其烃源岩层位认识上的不同,从而给油气勘探带来一定程度的不确定性。经过多年的多学科联合攻关,采用国际上最先进的单体包裹体成分分析技术,从不同期次单个油包裹体中提取出其地球化学特征信息,直接获得了塔河油田东南部两期充注原油的有机成分信息,研究表明塔河油田东南部奥陶系油藏主要为两期成藏,第一期油包裹体以发黄色—褐色荧光、芳烃组分相对饱和烃含量高、正构烷烃分布完整(nC11-nC30)、轻烃缺失等为特点,成熟度较低,为早期运移产物;第二期油包裹体以发蓝色—蓝白色荧光、饱和烃组分相对芳烃含量高、正构烷烃分布较窄(nC8-nC28)、轻烃完整等为特点,成熟度较高,为晚期轻质原油充注的特征。结合古温度、古压力模拟,混源油比例判识研究,对不同期次原油充注的时间以及贡献作了初步探讨,这对塔河油田主力烃源岩的再认识以及进一步的勘探具有重要指导意义。     

准噶尔盆地莫索湾凸起古油藏的流体证据

对准噶尔盆地腹部地区古油藏分布及次生油气藏调整规律认识的局限性制约了该地区的勘探与开发。莫索湾凸起侏罗系三工河组在白垩纪位于古背斜的高部位,是油气的集散地,研究该区古油藏形成及演化过程对指导次生油气藏的发现至关重要。对莫索湾凸起三工河组进行流体包裹体分析和系列定量荧光分析,并结合构造演化史、生烃史和区域埋藏史-热史为古油藏的存在提供了流体证据,分析了其油气充注历史,并预测了次生油气藏的调整方向。研究结果显示:(1)莫索湾凸起三工河组在早白垩世早期开始接受油气充注形成古油藏,表现在储集层QGF指数大于4,GOI指数大于5%,古油藏充注时,油气被矿物捕获形成烃类包裹体,被捕获的两类包裹体荧光颜色和傅里叶红外光谱参数值说明随着烃源岩成熟度逐渐变大,油质也逐渐变轻。(2)新近纪地层掀斜时,古油藏被破坏,油气发生调整,表现在部分层段QGF指数较高,但是QGF-E强度较低。(3)莫索湾凸起三工河组经历了不只一期油气充注,推断其混入了侏罗系烃源岩生成的成熟度较低的油气,因为部分层段显示较低的QGF指数和较高的QGF-E强度,且TSF的R1分布范围很大。(4)构造显示莫索湾古油藏平面范围达700km2,古油藏被破坏后沿着各低凸带向北线状运移。     

幔源CO2对渤海海域秦皇岛29构造带油气成藏的影响

秦皇岛29构造带是渤海海域为数不多的典型高含CO₂气体的油气带,研究油气充注与高丰度CO₂气体运移、聚集之间的相互关系,对于油气勘探和CO₂气藏的发现都具有重要意义。基于原油饱和烃和芳烃等地球化学实验分析结果以及流体包裹体岩石学特征等,系统开展了CO₂气体充注与秦皇岛29构造带油气成藏的相互关系及影响,研究并深入探讨了秦皇岛29构造带高含CO₂气体的油气藏形成机理。研究认为：(1)构造带油气主要赋存于沙河街组一段(沙一段)和东营组,油气来源于秦南凹陷沙一段和沙三段烃源岩,以沙一段为主;(2)构造带油气藏经历了两期油气充注事件,早期以原油充注为主,运移方向以横向为主,石油自北向南沿着砂体运移,由秦南凹陷运移至凸起带,晚期发生了岩浆热流体引起的气体瞬时充注事件,以垂向运移为主,富含烃类的超临界CO₂流体先沿着深大断裂向上运移,进入主力油层后,自南向北横向运移;(3)构造带油气藏气洗作用比较明显,形成了主力油气藏底部富集稠油和沥青、中部为轻质油、上部为凝析油,以...     

柴达木盆地东部石炭系页岩气储层流体地球化学特征

柴达木盆地东部石炭系页岩气储层中多发育薄层粉细砂岩夹层,部分页岩气在形成后便近距离聚集在砂岩夹层中,因而赋存于砂岩夹层不同期次成岩矿物中的流体包裹体便成为研究页岩气储层流体形成与演化过程的"活化石"。从页岩有机地球化学特征、储层显微偏光/荧光特征、流体包裹体的温度及成分特征等方面入手,系统分析了研究区页岩气的形成和保存条件。结果表明,研究区石炭系泥页岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ2—Ⅲ型,普遍处于成熟—高成熟阶段。页岩气储层存在2期次的油气充注过程:第1期发生在早二叠世末期,油气的成分成熟度较低,为砂岩夹层中环石英颗粒加大边内侧分布的重质油包裹体及现今储层中残留的褐色、灰褐色稀油沥青;第2期发生在新近纪早期—现今,为砂岩夹层中沿石英颗粒成岩期后微裂隙成带分布的凝析油及天然气包裹体,是现今页岩气储层油气的主体。盆地东缘及东北缘部分砂岩夹层中气体包裹体成分多为CH4+CO2、CO2+CH4+N2,属于岩浆热液作用下的变质流体。研究区中部石炭系页岩有机碳含量高、成熟度适中(Ro均值约为1.0%)、油气保存条件较好,现今仍存可动轻质油气,具有良好的页岩气勘探前景。     

准噶尔盆地阜康凹陷东斜坡侏罗系头屯河组油气成藏期次

准噶尔盆地阜东斜坡侏罗系头屯河组油气同产。在前人研究的基础上,利用原油碳同位素、姥植比以及生物标志物资料,对阜东斜坡侏罗系头屯河组原油成因进行分析;并结合储层流体包裹体特征,探讨了其油气成藏期次。研究表明：阜东斜坡侏罗系头屯河组原油碳同位素值介于 -27.59‰~-29.97‰之间,姥植比较大,呈现出混源的特征;原油饱和烃色谱完整但质谱图上可见完整的25?降藿烷系列,说明阜东斜坡侏罗系头屯河组原油至少存在2期油气充注。储层中存在2期油气包裹体：一期赋存于石英颗粒微裂隙中,发黄绿色和黄色荧光;另一期赋存于切穿石英颗粒的微裂隙中,发蓝色荧光;结合埋藏—地热史分析认为,阜东斜坡侏罗系头屯河组存在2期油气充注,第一期油气来自二叠系腐泥型源岩,并在晚白垩世遭到破坏,第二期油气为侏罗系腐殖型源岩和二叠系腐泥型源岩产物的混合。研究区侏罗系头屯河组为充注—局部破坏—二次充注的成藏过程。     

利用定量荧光技术表征厚层源岩层系的油气运聚机制——以渤海湾盆地廊固凹陷沙河街组四段为例

厚层源岩层系由于存在非均质性及烃源岩有效排烃厚度影响，其油气运聚机制不明确，这直接影响着盆地油气资源量的评价和成藏模式的建立。定量荧光分析包括颗粒定量荧光（QGF）、萃取液定量荧光（QGF-E）和全息扫描荧光（TSF）等一系列技术，可精确反映地层在地质历史时期和现今的含油气饱和度、油气成熟度以及运移路径等重要信息，且具有快速简便、经济高效的特点。通过利用定量荧光技术和盆地模拟技术，对廊固凹陷沙河街组四段厚层源岩层系内的油气运移特征和充注历史开展了分析，重建了油气从源岩层系到储层的运聚过程。研究结果表明，廊固凹陷沙河街组四段厚层源岩层系内夹层砂体的QGF指数普遍大于4.0、QGF-E强度部分大于40、QGF与QGF-E的最大荧光强度波长（λ_max）具有较大差异，指示砂体中曾存在过古油层并在后期发生贫化、转移，砂体在油气运移中具有"中转站"的作用。定量荧光的差异响应表明，砂体在不同深度段的中转能力具有差异；当砂体的颗粒越粗、砂地比越接近0.25、厚度越大时，砂体的运聚效率越高，中转能力越大。烃源岩的生烃热演化史、砂层的定量荧光光谱特征以及断层的活动历史表明，中转砂体内存在2期幕式油气中转运聚过程。其中，第1期发生在沙河街组三段沉积末期-东营组沉积早期（35~30 Ma），砂体内以中质油气-轻质油气充注为主，油气在沙河街组一段沉积末期-东营组沉积早期随着断层开启而向上高效运移，在东营组沉积末期生烃停止后，砂体内的油气饱和度降低；第2期发生在明化镇组沉积期至今（5~0 Ma），砂体内以大量凝析油气充注为主，由于断层趋于封闭，砂体内的油气以稳态渗流方式向上运移，并在保存条件变好的情况下得以在潜山储层中成藏。