(長(zhǎng)江大學(xué) 湖北 武漢 430100)

油氣成藏期研究綜述

游威羅順社張逸豪

(長(zhǎng)江大學(xué)湖北武漢430100)

油氣藏的形成過程受眾多因素控制，研究油氣成藏的途徑有多種，但油氣成藏期是研究油氣油藏重要途徑之一。本文主要闡述的是通過流體包裹體系統(tǒng)分析法、有機(jī)包裹體巖相學(xué)特征、自生礦物定年等方法對(duì)油氣成藏期次進(jìn)行研究。

油氣成藏；成藏期；流體包裹體

油氣成藏研究主要是從“生、儲(chǔ)、蓋、聚、圈、?！边@6個(gè)靜態(tài)條件進(jìn)行油氣藏描述，在此基礎(chǔ)上，動(dòng)態(tài)分析油氣藏的分布、運(yùn)移及聚集過程，是石油地質(zhì)理論的綜合運(yùn)用與創(chuàng)新，與單獨(dú)的沉積、儲(chǔ)層等分析想結(jié)合，對(duì)各要素之間的有機(jī)聯(lián)系進(jìn)行深入剖析。

在進(jìn)行油氣成藏時(shí)間研究過程中，首先需要對(duì)油包裹體產(chǎn)狀與主要成巖作用進(jìn)行序次判斷，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行油氣包裹體及其伴生(含烴)鹽水包裹體均一溫度和鹽度測(cè)試，最后結(jié)合樣品所在地區(qū)地質(zhì)特征和精細(xì)埋藏史-熱史投影獲取各個(gè)幕次所對(duì)應(yīng)的的成藏時(shí)間。到目前為之，該方法是最實(shí)用、最經(jīng)濟(jì)的成藏年代研究方法。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者均應(yīng)用該方法對(duì)多個(gè)沉積盆地的成藏歷史進(jìn)行了研究，取得了較好的效果[1-2]。

一、流體包裹體系統(tǒng)分析法

流體在運(yùn)移的過程中進(jìn)入儲(chǔ)層后，自生礦物的晶格缺陷或碎屑礦物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。在捕獲油或氣形成包裹體的過程中，通常會(huì)同時(shí)捕獲鹽水從而形成鹽水包裹體，二者含有大量的成藏信息，應(yīng)用油包裹體和與其伴生的鹽水包裹體可以解決成藏方面的眾多問題，因此油包裹體和與其伴生的鹽水包裹體成為油氣藏研究的有利工具。

流體包裹體系統(tǒng)分析法，旨在對(duì)研究區(qū)的油氣成藏進(jìn)行研究，分析油氣成藏的主控因素及油氣成藏期次及油藏成藏時(shí)間的確定。主要包括以下研究?jī)?nèi)容：

(1)已發(fā)現(xiàn)油氣藏特征：圈閉類型、油氣來源、儲(chǔ)層特征、沉積相帶、運(yùn)移通道、蓋層條件等；

(2)應(yīng)用1D盆地模擬對(duì)埋藏史和熱史進(jìn)行恢復(fù)；

(3)包裹體測(cè)試分析：應(yīng)用目前國(guó)際上先進(jìn)且在油氣勘探中業(yè)已得到成功應(yīng)用的流體包裹體分析方法，綜合應(yīng)用高倍長(zhǎng)焦距顯微鏡和計(jì)算機(jī)技術(shù)手段，通過對(duì)取芯井資料的觀察與分析，對(duì)典型的鉆井進(jìn)行詳細(xì)的密集采樣進(jìn)行流體包裹體分析。具體包括：

①系統(tǒng)采樣：針對(duì)研究目的觀察巖心，系統(tǒng)地進(jìn)行樣品采集，樣品采集過程中要考慮到樣品在橫向和縱向上的分布；

②有機(jī)包裹體顯微熒光分析：通過顯微熒光觀察及熒光光譜分析能夠反映油氣的成熟度，可初步確定油氣演化程度和劃定油氣成藏幕次；

④冷陰極發(fā)光觀察：根據(jù)礦物陰極發(fā)光顏色，判斷成巖序次；

⑤流體包裹體顯微測(cè)溫：根據(jù)油氣包裹體測(cè)溫、測(cè)鹽分析可以從均一溫度以及結(jié)合成巖序次可以劃分流體的充注幕次；

(4)運(yùn)用鹽水包裹體和含烴鹽水包裹體均一溫度與埋藏史和熱史的結(jié)合分析油氣成藏期次和時(shí)期。

1、有機(jī)包裹體巖相學(xué)特征

前人的理論和實(shí)驗(yàn)均已證明原油在紫外光激發(fā)下會(huì)散發(fā)出熒光，且不同性質(zhì)的原油具有不同的熒光顏色和熒光光譜。烴類包裹體不同熒光顏色顯示其組分及成熟度的差異，通常隨著烴類成熟度的增加，其熒光顏色會(huì)按照紅-橙-黃-綠-藍(lán)的變化規(guī)律進(jìn)行演化。因此，可以通過在顯微鏡下觀察有機(jī)包裹體熒光顏色、熒光強(qiáng)度等，對(duì)有機(jī)包裹體進(jìn)行成分和演化程度的間接分析，如：

(1)顯微熒光觀查結(jié)果顯示油包裹體僅賦存于穿石英顆粒裂紋中，發(fā)藍(lán)綠色熒光成熟度較高的油充注。同時(shí)在顆粒間見到普遍見到大量瀝青殘留，說明油藏遭受到一定的破壞作用。因此該層段在地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生過一定的油充注，并且油充注時(shí)間較晚，以晚期成藏為主；

(2)顯微熒光觀查結(jié)果顯示油包裹體僅賦存于穿石英顆粒裂紋中，熒光顏色主要有橙黃色、黃綠色、綠色及藍(lán)綠色，同時(shí)在顆粒間見到大量瀝青殘留，且可見到了發(fā)弱熒光的純氣相包裹體。這些現(xiàn)象說明該層段在地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生過一定的油充注，以穿顆粒裂紋的晚期油充注成藏為主，并且存在一定的天然氣充注。

2、烴類包裹體微束熒光光譜定量分析

油包裹體顯微熒光光譜參數(shù)(Q值、λmax和QF535)是評(píng)價(jià)油包裹體成熟度和油氣充注期次有效的方法之一，其定義如下：

紅綠商Q值的定義：Q值=I650/I500

式中，I650為光譜波長(zhǎng)為650nm所對(duì)于的熒光強(qiáng)度，I500為光譜波長(zhǎng)為500nm所對(duì)于的熒光強(qiáng)度。I650值主要反映成熟度較低的包裹體油中大分子組分信息，I650值越大，表明包裹體油中含有越多的大分子組分；而I500值主要反映成熟度較高的包裹體油中小分子組分信息，I500值越大，表明包裹體油中含有越多的小分子組分。所以，紅綠商值(Q)越大，則包裹體中油的成熟度越低，反之，則包裹體中油的成熟度越高[3]。

λmax為油包裹體微束熒光光譜主峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。λmax越大則紅移，成熟度越低；λmax越小則藍(lán)移，成熟度越高。Q～λmax關(guān)系較好地反映油包裹體成熟度。

QF535定義為波長(zhǎng)720nm和波長(zhǎng)535nm所限定的面積與波長(zhǎng)535nm和波長(zhǎng)420nm所限定面積之比。QF535越大，表明高分子量烴類組分含量越高，包裹體油成熟度就越低。

二、自生礦物定年

利用自生礦物同位素年代學(xué)確定烴類進(jìn)入儲(chǔ)層的時(shí)間是國(guó)際上20世紀(jì)80年代后期逐步發(fā)展起來的新技術(shù)[4]。其主要原理是儲(chǔ)層中自生伊利石是烴類油氣進(jìn)入并充填儲(chǔ)層前形成的。儲(chǔ)層中自生伊利石僅在流動(dòng)的水介質(zhì)環(huán)境形成,油氣進(jìn)入儲(chǔ)層后，自生伊利石就會(huì)停止發(fā)育。就上述而言，油氣充填的時(shí)間與儲(chǔ)層內(nèi)自生伊利石同位素年代是成相仿關(guān)系的。

伊利石定年的準(zhǔn)確性在于樣品的代表性。張有瑜等認(rèn)為充分發(fā)育的伊利石成巖作用及伊利石成巖作用與油氣注人事件具有成因聯(lián)系,是應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)[5-6]。此外,對(duì)于測(cè)試數(shù)據(jù)必須結(jié)合樣品特征及地質(zhì)條件進(jìn)行分析。

三、結(jié)束語(yǔ)

油氣成藏期的研究在油氣成藏形成過程與分布規(guī)律研究中占據(jù)很重要的地位。對(duì)于油氣成藏期的研究，前人闡述過很多種研究方法?，F(xiàn)階段較為普遍的方法是本文所描述的流體包裹體系統(tǒng)分析法、有機(jī)包裹體巖相學(xué)特征、烴類包裹體微束熒光光譜定量分析及自生礦物定年。每種方法各有優(yōu)勢(shì)，但也有不足的地方，許多新型的研究油氣成藏的方法還處于摸索階段，為更好的研究油氣成藏提供有利的科學(xué)依據(jù)。

[1]倪培,范宏瑞,丁俊英.流體包裹體研究進(jìn)展[J/OL].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào),2014,33(01):1-5.

[2]陶士振,楊躍明,龐正煉,楊光,楊家靜,楊曉萍,吳因業(yè),張?zhí)焓?四川盆地侏羅系流體包裹體與致密油形成演化[J].巖石學(xué)報(bào),2015,31(04):1089-1100.

[3]王湘平,豐勇,曹自成.包裹體綜合分析方法在油氣成藏過程中的應(yīng)用——以塔里木盆地巴—麥地區(qū)為例[J/OL].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2015,39(02):26-33.

[4]王飛宇,張水昌.利用自生伊利石K-Ar定年分析烴類進(jìn)入儲(chǔ)層的時(shí)間[J].地質(zhì)論評(píng),1997,43(5):540-546.

[5]張有瑜,羅修泉.油氣儲(chǔ)層自生伊利石K-Ar同位素年代學(xué)研究現(xiàn)狀與展望[J].石油與天然氣地質(zhì),2004,(02):231-236.

[6]馬安來,張水昌,張大江,金之鈞.油氣成藏期研究新進(jìn)展[J].石油與天然氣地質(zhì),2005,(03):271-276.

游威(1990-)，男，漢族，湖北監(jiān)利，碩士，長(zhǎng)江大學(xué)，研究方向沉積學(xué)、石油地質(zhì)。