劉可禹，Julien Bourdet，張寶收，張鼐，魯雪松，柳少波，龐宏，李卓，郭小文

（1. CSIRO Earth Science and Resource Engineering; 2. 提高石油采收率國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3. 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司盆地構(gòu)造與油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；4. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院；5. 中國(guó)石油塔里木油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院；6. 中國(guó)石油大學(xué)（北京））

0 引言

油氣運(yùn)移過(guò)程中，微量的流體隨著儲(chǔ)集層膠結(jié)物沉淀和微裂隙愈合被捕獲形成包裹體，其包含了油氣運(yùn)移和充注時(shí)的流體溫度、壓力和成分等信息[1]。流體包裹體可以為恢復(fù)儲(chǔ)集層古地溫和古壓力[2-4]、確定油氣運(yùn)移和充注時(shí)間[5-7]及研究孔隙流體演化等提供有力證據(jù)[6-10]。

塔中地區(qū)位于塔里木盆地中部，是中國(guó)西部海相碳酸鹽巖油氣富集區(qū)域和重點(diǎn)勘探領(lǐng)域[11-12]。在油氣成藏研究方面，塔中地區(qū)油氣充注期次問(wèn)題極受關(guān)注，但也長(zhǎng)期存有爭(zhēng)議，尤其是利用流體包裹體分析成藏期次方面，不同學(xué)者及單位對(duì)包裹體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)和成藏期的解釋不盡相同[13-18]。出現(xiàn)這種情況的原因可能是由于流體包裹體研究流程不夠統(tǒng)一規(guī)范，在包裹體巖相學(xué)研究、包裹體組合劃分方面存有不同認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致顯微測(cè)溫的解釋存在較大差異，最終對(duì)成藏期次和機(jī)理的認(rèn)識(shí)亦產(chǎn)生了差異。本文以塔中奧陶系流體包裹體分析為例，依據(jù)澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院近20年建立的流體包裹體分析流程，確定其油氣充注史，對(duì)合理解釋包裹體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)具有一定借鑒意義。

1 流體包裹體分析

流體包裹體分析首先研究包裹體巖相學(xué)，即借助紫外-可見(jiàn)光和熒光光譜劃分包裹體組合，再選擇包裹體組合內(nèi)的鹽水包裹體和油包裹體開(kāi)展顯微熒光光譜、顯微測(cè)溫研究，最后根據(jù)均一溫度（Th）、冰點(diǎn)溫度（Tm）并結(jié)合PVT模擬分析油氣充注史。

1.1 流體包裹體組合

流體包裹體組合（FIA）是指通過(guò)巖相學(xué)方法能夠分辨、代表最細(xì)分的包裹體捕獲事件的一組包裹體[19-20]，每個(gè)流體包裹體組合都具有其巖相學(xué)背景并代表一期包裹體捕獲事件。在確定包裹體組合時(shí)應(yīng)對(duì)以下特征進(jìn)行分析：包裹體產(chǎn)狀；熒光顏色及非均質(zhì)性；室溫下氣泡大??；相態(tài)及變化。如果一個(gè)流體包裹體組合捕獲了均一的流體相，并且其體積和成分在捕獲后未發(fā)生變化，這些包裹體應(yīng)具有相同的成分、密度和均一溫度[19]。如果流體包裹體組合內(nèi)包裹體的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)一致，即可推測(cè)均一捕獲和等容體系的假定是成立的，測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)是有效的，所測(cè)的均一溫度和冰點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)才可以放到同一直方圖進(jìn)行解釋。因此，準(zhǔn)確劃分包裹體組合是顯微測(cè)溫和成藏期次研究的基礎(chǔ)。

1.2 包裹體巖相學(xué)

流體包裹體巖相學(xué)主要研究油包裹體與賦存礦物的結(jié)構(gòu)關(guān)系，建立油運(yùn)移、聚集與成巖演化的時(shí)間關(guān)系，定性研究主要基于油包裹體的產(chǎn)狀、熒光特性及室溫條件下包裹體的相態(tài)特征。油包裹體被紫外光激發(fā)會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)光范圍內(nèi)的顏色，而鹽水包裹體通常不發(fā)熒光。一般情況下，油包裹體在室溫條件下為氣液兩相，氣液比例與流體組分和密度有關(guān)，凝析油包裹體以氣相為主，具有大的氣泡，而黑油包裹體以液相為主，氣泡相對(duì)較小。另外，也常見(jiàn)固-氣-液3相的油包裹體，在包裹體內(nèi)壁附著固體瀝青。

與巖相相關(guān)的油包裹體豐度分析對(duì)評(píng)價(jià)古油氣運(yùn)移和聚集有重要意義，針對(duì)不同巖性采用 GOI（油包裹體豐度）和 FOI（油包裹體視域頻率）技術(shù)估計(jì)油包裹體豐度。GOI技術(shù)[21]廣泛應(yīng)用于碎屑巖，通過(guò)計(jì)算含油包裹體顆粒的比率定量確定油包裹體的豐度。而對(duì)于碳酸鹽巖則需利用 FOI技術(shù)測(cè)量油包裹體豐度，方法為在樣品中隨機(jī)選取0.5 mm×0.5 mm（20倍物鏡）正方形區(qū)域，根據(jù)該區(qū)域中油包裹體所占比例計(jì)算整個(gè)樣品油包裹體豐度，其提供了一個(gè)量化指標(biāo)。

1.3 包裹體顯微熒光光譜

原油被紫外光激發(fā)會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)光范圍內(nèi)（400～700 nm）的熒光，具有不同物理化學(xué)性質(zhì)（密度和熱成熟度）的原油會(huì)產(chǎn)生不同的熒光顏色。因此，熒光光譜可用來(lái)區(qū)分不同性質(zhì)的油包裹體[5,22]。與熒光光譜相比，利用肉眼觀察決定熒光顏色有時(shí)會(huì)導(dǎo)致人為誤差[23]，因?yàn)椴煌芯咳藛T對(duì)于同一顏色的認(rèn)定可能不同，同時(shí)不同熒光顯微鏡系統(tǒng)所用的激發(fā)光波長(zhǎng)和濾光片也會(huì)影響肉眼觀察。因此，本次研究結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的色度模板確定包裹體熒光顏色[22,24]，使用的紫外激發(fā)光波長(zhǎng)為365 nm，熒光安全濾光片為400 nm。

1.4 包裹體均一溫度和鹽度測(cè)定

流體包裹體均一溫度是指氣-液兩相流體變?yōu)閱我痪鶆蛳嗔黧w時(shí)所需的溫度，用來(lái)評(píng)價(jià)初始的單相流體被捕獲時(shí)流體包裹體的溫度，均一溫度的測(cè)量精度為1 ℃。冰點(diǎn)溫度可通過(guò)冷凝包裹體直至凍結(jié)成冰，然后逐漸加熱至 3相點(diǎn)（冰、液態(tài)水、水蒸氣）的冰融化方法得到。經(jīng)過(guò)反復(fù)循環(huán)的加熱/冷凝，使得循環(huán)過(guò)程中溫度接近最后的融化溫度[19]，測(cè)量精度為0.1 ℃。對(duì)于油包裹體僅測(cè)量均一溫度，而與油包裹體共生的鹽水包裹體則能夠提供自生礦物結(jié)晶時(shí)古地層水的溫度和鹽度信息。通過(guò)均一溫度的測(cè)定可以得到包裹體被捕獲時(shí)的古地溫，通過(guò)冰點(diǎn)溫度的測(cè)定獲得古鹽度。在一定地質(zhì)條件下流體包裹體在捕獲后也可能會(huì)發(fā)生次生變化[25-31]，因此對(duì)某些異常溫度值的解釋需要考慮影響包裹體溫壓變化的一些因素。

1.4.1 碳酸鹽巖中包裹體的再平衡

含流體包裹體的易碎巖類(lèi)如碳酸鹽巖可以導(dǎo)致孔洞包裹體中捕獲流體原生物理和化學(xué)性質(zhì)的改變。由于方解石相對(duì)較軟且可溶解，在成巖作用期間流體包裹體成分有可能改變。在很多情況下，均一溫度顯示了埋藏的最高溫度[26]或主巖石的成巖溫度[27]。由于熱沖擊或區(qū)域應(yīng)力作用期間外部條件的誘導(dǎo)，一些包裹體會(huì)發(fā)生再平衡[28-29]，使包裹體長(zhǎng)度延伸、體積增加或變形導(dǎo)致物質(zhì)的部分損失。再平衡會(huì)導(dǎo)致初始捕獲溫度的評(píng)價(jià)過(guò)高[28]，同時(shí)有漏失發(fā)生時(shí)會(huì)誘導(dǎo)包裹體原始物理和化學(xué)條件下捕獲流體的損失。Prezbindowski等實(shí)驗(yàn)證明天然流體包裹體能記錄其形成后的物理?xiàng)l件[29]。一些學(xué)者曾試圖使用流體包裹體中再平衡的信息表征這些流體包裹體捕獲后的事件，如發(fā)生再平衡的水包裹體中的Th可以用來(lái)有效識(shí)別最大埋深時(shí)的最高溫度[29-35]。

1.4.2 高壓俘獲

在4種典型石油流體（見(jiàn)表1）溫度-壓力相圖中（圖1）[20,34]，在紅色包絡(luò)線(xiàn)之內(nèi)的烴類(lèi)流體可以?xún)上喙泊妫ㄒ合嗪蜌庀啵谠摪j(luò)線(xiàn)之外只有單一相態(tài)的烴類(lèi)流體存在（液相或氣相），圖中溫壓梯度線(xiàn)代表靜水壓力梯度為10 MPa/km、地?zé)崽荻葹?5 ℃/km時(shí)的溫度-壓力關(guān)系曲線(xiàn)。Burruss指出，隨著重質(zhì)組分（C7或更重成分）的增加和甲烷含量的減少，包絡(luò)線(xiàn)偏移向高溫區(qū)，等容線(xiàn)的坡度則變大（流體可壓縮量越小）[36]。對(duì)于相同溫壓條件下捕獲的包裹體，氣比油具有更低的Th值。圖1中在高壓區(qū)如A點(diǎn)捕獲的不同類(lèi)型包裹體對(duì)應(yīng)的Th值（B1—B4點(diǎn)）較低。而在低壓區(qū)捕獲時(shí)如C點(diǎn)，不同類(lèi)型包裹體所對(duì)應(yīng)的均一溫度（D1—D4）相對(duì)較高。對(duì)于同一類(lèi)型烴類(lèi)流體包裹體，在相同溫度下被捕獲時(shí)，捕獲壓力越低，各流體成分所對(duì)應(yīng)的Th值就越高，因此捕獲時(shí)的溫壓條件對(duì)油包裹體中記錄的Th值會(huì)有很大影響。

表1 正常原（黑）油、輕質(zhì)油、凝析油/氣、氣中碳組分含量

圖1 不同溫壓條件下捕獲的石油包裹體的相態(tài)包絡(luò)線(xiàn)[20,34]

2 塔中奧陶系油氣藏充注史

2.1 實(shí)驗(yàn)樣品與方法

本次研究分析的30個(gè)儲(chǔ)集層巖心樣品采自塔里木盆地塔中地區(qū)10口井（見(jiàn)圖2）。經(jīng)初步估計(jì)包裹體豐度后選擇3個(gè)石炭系砂巖和7個(gè)奧陶系碳酸鹽巖樣品（見(jiàn)表 2）開(kāi)展詳細(xì)的油包裹體豐度 FOI分析、包裹體巖相學(xué)及紫外-可見(jiàn)熒光光譜分析，劃分包裹體組合，并選擇其中 4個(gè)豐度較高的包裹體樣品開(kāi)展顯微測(cè)溫分析（見(jiàn)表3）。利用具有透射白光和紫外激發(fā)光源的Olympus AX70顯微鏡進(jìn)行巖相學(xué)分析，利用汞燈和400 nm濾光鏡獲得包裹體的紫外激發(fā)熒光特征，發(fā)射熒光波長(zhǎng)超過(guò)400 nm。單個(gè)包裹體紫外-可見(jiàn)熒光光譜利用OCEAN OP-Tics USB 2000小型纖維光學(xué)光度計(jì)測(cè)定，通過(guò)光譜計(jì)算得到CIE-XYZ色度坐標(biāo)和λmax（最大強(qiáng)度波長(zhǎng)）。石油和鹽水包裹體溫度測(cè)定前用標(biāo)樣對(duì)冷熱臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，校準(zhǔn)Linkam TH-600程序。均一溫度和冰點(diǎn)溫度通過(guò)循環(huán)測(cè)試方法得到，加熱速率分別為10 ℃/min和1 ℃/min，精確度分別為1 ℃和0.1 ℃。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 包裹體巖相

圖2 塔里木盆地塔中地區(qū)構(gòu)造位置及取樣井分布圖

表2 研究區(qū)油包裹體豐度和紫外-可見(jiàn)光光譜分析結(jié)果

表3 塔中地區(qū)樣品顯微測(cè)溫結(jié)果

大部分樣品中油包裹體豐度較高，測(cè)量的FOI值為2.8%～75.0%（見(jiàn)表2），共生的鹽水包裹體相對(duì)較少。大部分油包裹體組合主要位于方解石膠結(jié)物（裂縫充填膠結(jié)物和孔洞充填膠結(jié)物）、次生加大邊或裂縫中，少數(shù)位于菱形方解石和石英顆粒裂縫中。根據(jù)油包裹體組合的熒光特征將樣品分為兩組：第 1組樣品（取自TZ84井、TZ162井、TZ4井、TZ11井和TZ47井）中大部分油包裹體組合為均勻的近黃色熒光，第2組樣品（取自TZ822井、TZ62井、TZ83井、TZ24井和TZ16井）中油包裹體組合的熒光顏色有均勻的近藍(lán)色、均勻的近白色、均勻的近黃色和各種漸變的熒光色（見(jiàn)表2、表3、圖3）。2組油包裹體組合中均觀察到含有小型氣泡的氣液兩相油包裹體。在TZ11井、TZ4井、TZ16井、TZ162井和TZ84井樣品中，油包裹體組合為包含油、水和小型氣泡的 3相流體包裹體。在TZ822井、TZ62井、TZ83井、TZ24井和TZ47井樣品中觀察到的大部分油包裹體組合中具有大型氣泡，僅在包裹體邊緣有發(fā)熒光的薄層油膜，少數(shù)油包裹體含不同大小的氣泡。在TZ822井、TZ62井和TZ24井樣品中，一些油包裹體組合中氣泡大小和熒光顏色存在正相關(guān)關(guān)系。在TZ62井、TZ822井、TZ24井和TZ47井樣品中，一些油包裹體組合中含有褐色固體物質(zhì)，其作為包裹體的一部分存在或粘附在包裹體壁上；單相的液態(tài)油包裹體保存于TZ822井樣品中。2.2.2 油包裹體的熒光顏色

所有樣品中均包含了一些熒光顏色為均勻的近黃色的油包裹體組合，其中以含近黃色油包裹體組合為主要特征的井為 TZ84井、TZ162井、TZ4井、TZ11井和TZ47井。在TZ822井、TZ83井、TZ24井、TZ16井和TZ62井樣品中觀察到熒光顏色為均勻的近藍(lán)色、近白色和不同變化色的油包裹體組合。TZ24井和TZ62井樣品中大部分變化色油包裹體組合為近藍(lán)色-近黃色熒光和近白色-近藍(lán)色熒光。

圖3 塔中地區(qū)奧陶系油氣藏油包裹體類(lèi)型顯微照片

圖4 塔中奧陶系儲(chǔ)集層部分烴類(lèi)包裹體熒光光譜CIE色度指數(shù)圖（D65為白光參考點(diǎn)的位置）

從油包裹體顯微熒光光譜獲得的 CIE（國(guó)際照明委員會(huì)）色度指數(shù)圖表明不同光譜間存在相似性和差異性。由CIE-X隨CIE-Y變化圖（見(jiàn)圖4）可見(jiàn)，TZ11井、TZ4井、TZ162井和TZ84井樣品中油包裹體主要集中在近白色和近黃色區(qū)域，TZ822井、TZ83井、TZ16井、TZ62井和TZ24井樣品中，油包裹體顏色分布較廣，在色度坐標(biāo)中可見(jiàn)從近藍(lán)色、近白色變化到近黃色。文獻(xiàn)[23-24]中報(bào)道的實(shí)際測(cè)量光譜數(shù)據(jù)相關(guān)性表明近黃色熒光的油包裹體組合（CIE-X值大于0.28）密度一般為0.829 9～0.855 0 g/cm3。近藍(lán)色熒光的油包裹體組合（CIE-X小于0.22）密度一般為0.797 2～0.806 3 g/cm3，近白色熒光的油包裹體組合（0.22≤CIE-X≤0.28）的密度則為0.799 4～0.825 1 g/cm3。

2.2.3 包裹體均一溫度

對(duì)TZ11井樣品中56個(gè)油包裹體和17個(gè)鹽水包裹體均一溫度進(jìn)行測(cè)定（見(jiàn)表3，圖5a），所測(cè)的包裹體分布在充填裂縫的方解石膠結(jié)物中。樣品中僅觀察到近黃色熒光的油包裹體，均一溫度為30.3～103.6 ℃，主峰位于70～75 ℃，次峰位于60～65 ℃，僅測(cè)到3個(gè)低均一溫度（30～40 ℃）油包裹體。鹽水包裹體的均一溫度在64.9～112.9 ℃，其中主峰位于90～95 ℃，次峰位于80～85 ℃。以鹽水包裹體的Th為80～85 ℃和90～95 ℃代表流體最小捕獲溫度，對(duì)應(yīng)油包裹體的Th為50～55 ℃和70～75 ℃。

圖5 鹽水和油包裹體均一溫度直方圖及鹽水包裹體均一溫度與冰點(diǎn)溫度關(guān)系

對(duì)TZ16井樣品中42個(gè)油包裹體和12個(gè)鹽水包裹體進(jìn)行了顯微測(cè)溫（見(jiàn)圖5b），包裹體主要分布在裂紋和次生加大邊中的方解石中，只有 2個(gè)包裹體分布在石英顆粒的裂紋中。近藍(lán)色熒光的油包裹體均一溫度為38.9～78.9 ℃，具有50～55 ℃和65～70 ℃兩個(gè)峰值，近黃色熒光的包裹體的均一溫度分布較寬，為40.9～116.8 ℃，峰值分別位于40～45 ℃和75～80 ℃。近白色熒光的油包裹體均一溫度為65.5～87.7 ℃，分布范圍較窄。鹽水包裹體均一溫度為80.9～128.9 ℃，主峰為90～95 ℃，冰點(diǎn)溫度范圍為?16.5～?8.2 ℃。均一溫度低于102 ℃的鹽水包裹體具有高鹽度（Tm約為?15 ℃）特征，均一溫度高于102 ℃的鹽水包裹體具有中等鹽度（Tm約為?8 ℃）。以鹽水包裹體均一溫度為90～95 ℃（高鹽度）和100～105 ℃（中等鹽度）代表流體的最小捕獲溫度。近白色熒光的包裹體組合中，均一溫度為 65～70 ℃代表早期包裹體捕獲的溫度，均一溫度為 80～85 ℃代表后期包裹體捕獲的溫度。近藍(lán)色和近黃色熒光的油包裹體均一溫度較低，近藍(lán)色熒光包裹體組合的均一溫度為 35～45 ℃代表高壓捕獲，近黃色熒光包裹體均一溫度為40～45 ℃也代表高壓捕獲（見(jiàn)圖1）。

對(duì)TZ24井樣品中的54個(gè)油包裹體和26個(gè)鹽水包裹體進(jìn)行顯微測(cè)溫（見(jiàn)圖5c），包裹體主要分布在裂紋和次生加大邊的方解石中。近藍(lán)色熒光的油包裹體均一溫度為 59.7～100.1 ℃，包含 80～85 ℃和 95～100 ℃兩個(gè)峰值。近黃色熒光油包裹體均一溫度分布范圍較寬，最小為27.5 ℃，最大為109.5 ℃，其峰值分布在3個(gè)不同區(qū)間，分別為65～70 ℃、80～85 ℃和95～100 ℃。近白色熒光的油包裹體均一溫度分布區(qū)間較窄，為46.4～70.1 ℃，峰值不明顯。含瀝青的近黃色熒光包裹體具有較寬的均一溫度分布，為22.6～108.8 ℃。鹽水包裹體均一溫度分布范圍為63.5～123.6 ℃，呈現(xiàn)多峰特征。冰點(diǎn)溫度范圍是?38.8～?2.2 ℃，根據(jù)均一溫度與冰點(diǎn)溫度關(guān)系可將鹽水包裹體分為3類(lèi)：極高鹽度流體（Tm超過(guò)NaCl-H2O雙元體系的飽和溫度），相關(guān)的均一溫度分布在73.9～80.4 ℃；高鹽度流體（Tm約?15 ℃），相關(guān)均一溫度為63.5～83.1 ℃；低鹽度流體（Tm約為?3 ℃），相關(guān)的均一溫度分布在 84.9～124.4 ℃。以均一溫度值為65 ℃（高鹽度，Tm為?15 ℃）、80 ℃（極高鹽度，Tm為?35 ℃）和 90 ℃（低鹽度，Tm大于?5 ℃）的鹽水包裹體代表捕獲的流體特征。近白色熒光的包裹體組合中以58.1 ℃代表包裹體初始捕獲時(shí)溫度，近藍(lán)色和近黃色熒光的包裹體組合可按均一溫度分為兩組，其分別對(duì)應(yīng)兩次捕獲事件。近藍(lán)色熒光的包裹體組合中，以均一溫度為66.5 ℃時(shí)代表一次捕獲事件，95～100 ℃為另一次捕獲事件。對(duì)于近黃色熒光的包裹體而言，均一溫度為61.7 ℃為一次捕獲事件，80～85 ℃為另一次捕獲事件，所有的這些溫度均被認(rèn)為是最小的捕獲溫度。

對(duì)TZ822井樣品測(cè)試了58個(gè)油包裹體和17個(gè)鹽水包裹體的均一溫度和冰點(diǎn)溫度（見(jiàn)圖5d），包裹體主要分布在裂縫充填方解石的裂紋中。近黃色熒光的包裹體在實(shí)驗(yàn)室條件下可分為單相包裹體和氣-液兩相包裹體：近黃色熒光單相包裹體均一溫度值較低，為6.8～33.8 ℃，峰值區(qū)間分別為5～10 ℃和20～25 ℃；近黃色熒光氣-液兩相包裹體均一溫度值為 43.8～56.0℃，峰值區(qū)間為45～50 ℃。近白色熒光的油包裹體均一溫度主要分布在 45.5～64.0 ℃，包含 45～50 ℃和60～65 ℃ 2個(gè)峰值。近白色熒光包裹體均一溫度最大值為 119.9 ℃，是典型的受再平衡作用影響產(chǎn)生的溫度，考慮到現(xiàn)今井底溫度為 137.3 ℃，該均一溫度值沒(méi)有地質(zhì)意義。近藍(lán)色熒光包裹體可分為兩類(lèi)，第 1類(lèi)為均一到液相的油包裹體，第 2類(lèi)為均一到氣相包裹體，為凝析氣包裹體。近藍(lán)色熒光液相油包裹體均一溫度的分布范圍為?8.7～61.3 ℃，峰值區(qū)間為 5～10 ℃。凝析氣包裹體均一溫度為14.0～65.9 ℃，峰值區(qū)間為 30～35 ℃。鹽水包裹體均一溫度為 117.6～154.0 ℃，峰值區(qū)間分別為120～125 ℃和145～150 ℃，冰點(diǎn)溫度為?2.3～?1.5 ℃。以均一溫度值為120～125 ℃的鹽水包裹體代表巖石中捕獲的流體進(jìn)行解釋?zhuān)治雠c其相關(guān)油包裹體的均一溫度值。145～150 ℃的均一溫度值被認(rèn)為是現(xiàn)今溫壓條件下（現(xiàn)今井底溫度為137.3 ℃）再平衡誘導(dǎo)的溫度。白色熒光油包裹體組合是一次捕獲事件，對(duì)應(yīng)的均一溫度值為45～50 ℃，相關(guān)的包裹體再平衡均一溫度值為60～65 ℃。凝析氣包裹體在低壓和高壓儲(chǔ)集層中均有捕獲，低壓時(shí)捕獲的包裹體均一溫度為30～35 ℃，高壓時(shí)捕獲的包裹體均一溫度為10～15 ℃。近藍(lán)色熒光均一到液相的油包裹體可分為高壓捕獲和低壓捕獲兩種，高壓捕獲的液相油包裹體均一溫度分布區(qū)間為?10～10 ℃，低壓捕獲的液相油包裹體均一溫度分布區(qū)間為 20～25 ℃。近黃色熒光包裹體似乎在不同壓力時(shí)均有捕獲：在最大壓力時(shí)預(yù)計(jì)捕獲包裹體的均一溫度為5～10 ℃，中等壓力時(shí)預(yù)計(jì)捕獲包裹體的均一溫度為20～25 ℃，低壓時(shí)預(yù)計(jì)捕獲包裹體的均一溫度為45～50 ℃，所有的這些溫度均被認(rèn)為是最低捕獲溫度。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論

TZ11井樣品的FOI值為75%，油包裹體豐度較高，表明存在古油層，這些油包裹體相對(duì)孤立但具有相同特征，即分布在充填裂縫的方解石膠結(jié)物中，油的充注似乎與裂縫的活動(dòng)有關(guān)。油包裹體組合研究結(jié)果顯示，在實(shí)驗(yàn)室條件下以近黃色熒光小氣泡氣液兩相包裹體為主，測(cè)溫時(shí)包裹體均一到液相表明是在液相流體充注時(shí)捕獲的。油包裹體均一溫度直方圖分布區(qū)間相對(duì)狹窄，且溫度低于鹽水包裹體，兩者溫度的差異表明油包裹體在欠飽和油藏儲(chǔ)集層中被捕獲，未發(fā)現(xiàn)低均一溫度的油包裹體表明儲(chǔ)集層中不存在超壓。在CIE色度圖中，油包裹體的熒光顏色具有一致性，并且包裹體未見(jiàn)大的氣泡，表明在流體包裹體形成時(shí)僅有單一的液相油充注到儲(chǔ)集層中，同期的鹽水包裹體鹽度為低—中等。

TZ16井樣品的FOI值為36.7%，油包裹體豐度中等，可以解釋為存在古油層，大部分包裹體捕獲于穿過(guò)塊狀方解石膠結(jié)物的裂紋中。在實(shí)驗(yàn)室條件下油包裹體為氣-液兩相包裹體，油包裹體熒光顏色變化較大，從近藍(lán)色到近黃色，其中以均勻的近白色和近黃色的包裹體組合為主，同時(shí)可見(jiàn)漸變的藍(lán)—黃色熒光。均勻的近白色和近黃色熒光的油包裹體組合被認(rèn)為是早期充注時(shí)捕獲的，而測(cè)溫時(shí)在液相中均一化表明該期充注液相輕質(zhì)油。均勻的藍(lán)色和漸變的藍(lán)色—黃色熒光油包裹體組合是第 2次輕質(zhì)油充注時(shí)捕獲的，顯微測(cè)溫結(jié)果中的低均一溫度表明本次充注導(dǎo)致儲(chǔ)集層壓力上升，形成微弱的超壓。包裹體中未見(jiàn)大的氣泡，且氣泡大小與油的熒光顏色具有共同漸變的特征，這表明在包裹體捕獲時(shí)沒(méi)有氣體充注儲(chǔ)集層，鹽水包裹體鹽度為中等—高。

TZ24井樣品的FOI值為51.6%，油包裹體豐度中等，大部分包裹體分布于裂紋或次生加大方解石膠結(jié)物中，表明油的充注與裂縫的活動(dòng)有關(guān)。在實(shí)驗(yàn)室條件下，油包裹體為氣-液兩相或固-氣-液 3相，其中固相為瀝青。油包裹體熒光顏色多樣，從近藍(lán)色到近黃色，其中以均勻的近黃色包裹體組合為主，同時(shí)也存在藍(lán)—黃色和白—黃色熒光的油包裹體組合。均勻的近黃色和均勻的近藍(lán)色熒光油包裹體組合表明儲(chǔ)集層中存在兩期油充注，測(cè)溫時(shí)包裹體在液相中均一化表明包裹體是在液相油充注時(shí)捕獲的。漸變的藍(lán)—黃色和白—黃色熒光油包裹體組合是儲(chǔ)集層中早期充注的油（近黃色包裹體組合）和后期充注的輕質(zhì)油相互作用的結(jié)果。在近藍(lán)色、近白色或近黃色熒光的油包裹體中觀察到瀝青，這是由于儲(chǔ)集層中的油與天然氣（脫瀝青）或極高鹽度的地層水（水洗）相互作用的結(jié)果。但目前還沒(méi)有有力證據(jù)證明這兩種可能。但是，通過(guò)與該樣品上覆層位樣品的FOI值對(duì)比，發(fā)現(xiàn)這些樣品具有低FOI值，推測(cè)與包裹體形成時(shí)可能存在古氣層有關(guān)。該樣品油包裹體熒光具有比較大的變化范圍，這表明了多種流體組分復(fù)雜的充注歷史。油包裹體的低均一溫度表明存在超壓，但是不能確定是否具有強(qiáng)超壓；未見(jiàn)大的氣泡包裹體，且氣泡大小與油的熒光顏色具有共同漸變的特征，表明在包裹體捕獲的時(shí)候沒(méi)有氣體充注到儲(chǔ)集層。鹽水包裹體測(cè)到具有極高、高和低3種鹽度流體。

TZ822井樣品的 FOI值為72.2%，油包裹體豐度高，表明存在古油層。大部分包裹體分布在次生加大邊或裂縫充填方解石膠結(jié)物的裂紋中，表明油的充注與裂縫活動(dòng)有關(guān)。在實(shí)驗(yàn)室條件下，油包裹體有單一液相、氣-液兩相和氣-液-固 3相，其中固相為瀝青。觀察到氣-液兩相的凝析氣包裹體，具有巨大的氣泡，僅在包裹體邊緣有少量的油。在低溫條件下，在這些包裹體中能觀察到水-油-氣3相，具有典型的凝析氣包裹體特征。單相的油包裹體壓力較高，是儲(chǔ)集層超壓期間捕獲的。油包裹體熒光顏色變化較大，從近藍(lán)色到近黃色，其中以均勻的近黃色、近白色和漸變的藍(lán)—黃色熒光的油包裹體組合為主，二者的比例相當(dāng)。測(cè)溫時(shí)包裹體均一到液相表明包裹體是在液相油充注時(shí)捕獲的，形成近藍(lán)色和近白色油包裹體組合。均勻近黃色和近白色熒光、均一溫度為45～50 ℃的油包裹體是早期充注時(shí)捕獲的。漸變的藍(lán)—黃色熒光的油包裹體組合表明儲(chǔ)集層中早期充注的油（近黃色油包裹體組合）與后期輕質(zhì)油混合，也可能是凝析氣二次充注與早期油相互作用的產(chǎn)物。在藍(lán)色、近白色或近黃色熒光油包裹體中觀察到的瀝青是早期充注的油和后期充注的氣（脫瀝青）相互作用的產(chǎn)物。儲(chǔ)集層中存在超壓與后期輕烴充注有關(guān)。同期的鹽水包裹體具有低鹽度特征。

TZ11井、TZ24井和TZ822井樣品中，冰點(diǎn)溫度為?5～0 ℃的鹽水包裹體屬于低鹽度流體，TZ16井樣品中幾乎所有鹽水包裹體的冰點(diǎn)溫度均低于?7 ℃，僅有一個(gè)低鹽度鹽水包裹體沒(méi)有檢測(cè)到冰點(diǎn)，其初融點(diǎn)溫度接近?2.5 ℃，低鹽度包裹體鹽度接近海水鹽度，可能為沉積時(shí)的原生水或同生的大氣地層水。低鹽度包裹體均一溫度隨埋深增大有增高的趨勢(shì)，而最終的均一溫度會(huì)低于目前的井底溫度。TZ11井、TZ24井和TZ16井樣品中冰點(diǎn)溫度為?9～?7 ℃和?16～?13 ℃的中等—高鹽度鹽水包裹體均一溫度呈近似反等地溫線(xiàn)分布，這種包裹體形成于超高鹽度的鹽水與大氣地層水混合的過(guò)程中。在最靠近塔中東南部潛山帶的TZ24井（見(jiàn)圖2），超高鹽度的鹽水包裹體（冰點(diǎn)溫度為?39～?34 ℃）的出現(xiàn)可能與該區(qū)褶皺和逆沖帶變形期間的流體流動(dòng)有關(guān)。

TZ16井、TZ24井和TZ11井樣品中均勻的近黃色和近藍(lán)色熒光的油包裹體Th值最小，均勻近白色熒光油包裹體中最小Th值低于淺層樣品中油包裹體的Th，同時(shí)也低于同一樣品中鹽水包裹體的均一溫度。TZ822井油包裹體的均一溫度低于其他井淺層樣品。Okubo[37]認(rèn)為，隨著埋深的增加均一溫度有增大的趨勢(shì)，如果減小則是大量的烴分子分裂的結(jié)果，Bourdet[34]利用人工合成包裹體實(shí)驗(yàn)研究了高壓捕獲的油包裹體，把低均一溫度歸因于溫度低于 50 ℃時(shí)等容線(xiàn)和泡點(diǎn)壓力曲線(xiàn)交匯處的烴類(lèi)的高壓縮系數(shù)[25]。高壓捕獲帶熒光的油包裹體往往為單一相[34]，該類(lèi)包裹體在TZ822井樣品中也有發(fā)現(xiàn)。

在 4個(gè)測(cè)溫分析的樣品中，油包裹體組合大多含有均勻的小氣泡，少數(shù)為不同大小的氣泡和均勻的大氣泡，均一溫度低于共生的鹽水包裹體。在沒(méi)有進(jìn)行P-V-T模擬的條件下，需要結(jié)合巖相綜合分析。基于有效數(shù)據(jù)對(duì)油氣充注過(guò)程進(jìn)行研究，結(jié)果表明超壓作用主要發(fā)生在TZ822井樣品中。超壓產(chǎn)生時(shí)，有烴類(lèi)和鹽水的注入，但TZ822井樣品中并未發(fā)現(xiàn)高鹽鹽水包裹體。高鹽鹽水可能來(lái)自塔中潛山帶（靠近TZ24井，見(jiàn)圖2）鹽層滑脫變形作用[11-12]。輕質(zhì)油和氣的充注可能為后期充注，其壓力高于原始油充注的壓力，該期充注發(fā)生在本次研究的所有儲(chǔ)集層中，但TZ11井中沒(méi)有見(jiàn)到油氣的晚期（二次）充注。

3 結(jié)論

本文以塔中奧陶系為例，應(yīng)用澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院的流體包裹體分析流程對(duì)塔中地區(qū)奧陶系儲(chǔ)集層油氣成藏史進(jìn)行了分析。在成藏研究中規(guī)范的流體包裹體分析流程應(yīng)包括嚴(yán)格的樣品選擇和制備、儀器標(biāo)定、數(shù)據(jù)采集和解釋?zhuān)话w組合厘定和人工合成包裹體實(shí)驗(yàn)結(jié)果[25,34]對(duì)保證包裹體數(shù)據(jù)的可靠性和解釋的可行性極其重要。在進(jìn)行流體包裹體分析時(shí)，為保證數(shù)據(jù)的可靠性，應(yīng)做好以下工作：①?lài)?yán)格做好樣品的選擇和預(yù)處理；②利用包裹巖相學(xué)，綜合包裹體組合和顯微熒光光譜分析油氣成藏史，盡量避免單一使用肉眼顏色判定解釋流體包裹體性質(zhì)及油氣充注期次；③確定所用鹽水包裹體是成巖次生產(chǎn)物且與油氣包裹體共生，避免利用數(shù)量不足或者沒(méi)有嚴(yán)格分期次的包裹體數(shù)據(jù)來(lái)解釋油氣充注時(shí)間，最好同時(shí)測(cè)量烴類(lèi)和伴生的鹽水包裹體；④結(jié)合井底溫度，考慮碳酸鹽巖中包裹體捕獲后的再平衡以及包裹體超壓捕獲對(duì)流體包裹體溫度和鹽度的影響。

熒光光譜分析確定塔中地區(qū)奧陶系儲(chǔ)集層中存在3種包裹體組合：均勻的近黃色熒光油包裹體組合（CIE-X大于0.28）密度一般為0.829 9～0.855 0 g/cm3；近藍(lán)色熒光的油包裹體組合（CIE-X小于0.22）密度一般為0.797 2～0.806 3 g/cm3；近白色熒光的油包裹體組合（0.22≤CIE-X≤0.28）密度則為0.799 4～0.825 1 g/cm3。顯微測(cè)溫確定了至少兩類(lèi)流體充注歷史：TZ11井單一液相油的充注與包裹體中均勻的近黃色熒光的油一致；TZ822井液相油和凝析氣的充注被記錄在均勻的近黃色、藍(lán)色—黃色漸變色和均勻的近藍(lán)色的凝析氣包裹體中，TZ16井和TZ24井樣品中并未發(fā)現(xiàn)凝析氣包裹體的證據(jù)，油包裹體具有液相油充注后較輕質(zhì)液相油或氣再次充注的特征，TZ822井樣品清楚記錄晚期烴類(lèi)充注伴生的超壓。鹽度分析表明研究區(qū)存在低鹽度、中等鹽度、高鹽度和極高鹽度的 4類(lèi)鹽水包裹體，TZ24井中發(fā)現(xiàn)了極高鹽度的包裹體，在TZ822井和TZ11井發(fā)現(xiàn)了低—中等鹽度的包裹體，高鹽度的水可能與塔中斷裂活動(dòng)溝通下伏膏巖鹽層引起鹽水流動(dòng)有關(guān)。

致謝：感謝 CSIRO地球科學(xué)與資源科學(xué)部 Peter Eadington博士審閱本文并提出建設(shè)性意見(jiàn)，感謝中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司和塔里木油田公司提供地質(zhì)背景信息和樣品。

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