高等石油地質(zhì)學-儲層流體包裹體在油氣成藏期次和過程中的應(yīng)用課件

1、高等石油地質(zhì)學儲層流體包裹體在油氣成藏期次和過程中的應(yīng)用課件高等石油地質(zhì)學儲層流體包裹體在油氣成藏期次和過程中的應(yīng)用匯報提綱1 流體包裹體理論基礎(chǔ)2 流體包裹體在成藏期次和過程中的應(yīng)用3 存在的問題匯報提綱1 流體包裹體理論基礎(chǔ)1.1 流體包裹體定義 流體包裹體是在礦物生長過程中被包裹在礦物晶格的缺陷或窩穴中的成礦流體。包裹體主礦物相界線1.1 流體包裹體定義 流體包裹體是在1.1 流體包裹體定義概念要點：（）時間：沉積成巖成礦過程中（）空間：礦物晶格缺陷或空穴中（）物質(zhì)來源：原始流體（）界定：被包裹物質(zhì)（）關(guān)系：明顯的相界線1.1 流體包裹體定義概念要點：1.1 流體包裹體定義1.1 流體包

2、裹體定義1.1 流體包裹體定義進行包裹體研究的三個基本假設(shè)（）均一性：包裹體形成時，被捕獲的包裹體內(nèi)物質(zhì)為均勻相；（）封閉性：包裹體形成后，不再有物質(zhì)的交換作用；（）等容性：包裹體形成后，其體積不發(fā)生變化1.1 流體包裹體定義進行包裹體研究的三個基本假設(shè)1.2 流體包裹體分類按相態(tài)劃分：液體包裹體、氣體包裹體和氣液包裹體按成分劃分：鹽水包裹體和油氣包裹體按照成因分類：有原生、次生、假次生三種 。1.2 流體包裹體分類按相態(tài)劃分：液體包裹體、氣體包裹體和氣烴水原油瀝青純液氣液烴水原油瀝青純液氣液1.3 流體包裹體特點（）在沉積成巖成礦作用的任一階段，只要沉積物發(fā)生結(jié)晶或重結(jié)晶、膠結(jié)(次生加大)或

3、自生礦物的形成作用，即可形成流體包裹體；（）流體包裹體不包括介質(zhì)中的碎屑物質(zhì)（晶體、晶屑或巖屑等）；（）流體包裹體的大小受限于礦物晶體的大小，一般不超過0.01mm，大于1mm者罕見。世界最大者7.2cm；1.3 流體包裹體特點（）在沉積成巖成礦作用的任一階段，只1.3 流體包裹體特點（）主礦物與流體包裹體的形成時間相近；（）流體包裹體可單獨或成群出現(xiàn)，現(xiàn)今仍封存于礦物中；（6）流體包裹體為一封閉體系，在未發(fā)生強烈構(gòu)造運動和變質(zhì)作用情況下，不發(fā)生物質(zhì)交換作用，也不發(fā)生體積變化；1.3 流體包裹體特點（）主礦物與流體包裹體的形成時間相近1.3 流體包裹體特點（7）無論是在被包裹前或被包裹后，流體

4、包裹體與主礦物間幾乎不發(fā)生物質(zhì)的溶解、交換或其它化學反應(yīng)；（8）現(xiàn)今所見流體包裹體的外壁就是主礦物與包裹體的相界限。由于界限的存在，包裹體與主礦物之間互為獨立。1.3 流體包裹體特點（7）無論是在被包裹前或被包裹后，流體2 流體包裹體在成藏期次和過程中的應(yīng)用在油氣成藏期次及充注史研究中, 流體包裹體方法的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下三個方面(郝芳等；1996)(1) 根據(jù)不同期次包裹體中烴類的組成及生物標志化合物分布, 研究油氣充注期次及不同期次油氣的來源和成熟度。成巖礦物中的有機包裹體反映了礦物形成期油汽的組成。包裹體的油氣處于封閉狀態(tài), 不受分子擴散、密度差異等因素引起的組分均一化作用的影響,是被封

5、閉的古油氣“ 樣品”或“ 化石” , 因此, 不同期次流體包裹體中油氣的組成及其變化“ 記錄了油氣充注史。(2 ) 根據(jù)有機包裹體的類型(氣態(tài)烴、液態(tài)烴包裹體)及其相對和絕對豐度, 并與儲層地球化學分析技術(shù)相結(jié)合, 確定油氣充注期次。(3 ) 根據(jù)流體包裹體均一溫度, 結(jié)合精細埋藏史恢復和熱史分析, 確定不同期次油氣注入的絕對時間。2 流體包裹體在成藏期次和過程中的應(yīng)用在油氣成藏期次及充注史2 流體包裹體在成藏期次和過程中的應(yīng)用鄂爾多斯盆地西北部盒8段流體包裹體特征與油氣成藏研究 王春連, 侯中健, 劉麗紅研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地的西北部(圖1) ,北起伊盟隆起,南至定邊,西起西緣沖斷帶,東臨S

6、51井,總面積約6 104 km2。2 流體包裹體在成藏期次和過程中的應(yīng)用鄂爾多斯盆地西北部2.1 采樣 為了研究盒8段流體包裹體特征及與油氣形成演化關(guān)系,樣品取自10口鉆井,平面上采樣點盡可能覆蓋研究區(qū)的范圍,控制深度為34603810m。砂巖選擇具有較明顯石英次生加大邊,自生碳酸鹽及沿構(gòu)造裂隙分布的有機包裹體。2.1 采樣 為了研究盒8段流體包裹體特征及與油2.2 確定成巖序列 在整個成巖作用過程中,由于各階段流體的溫度、壓力和成分不同,膠結(jié)物與自生礦物的類型和沉淀順序不同,被其捕獲的烴類包裹體的特征明顯不同。因此,膠結(jié)物與自生礦物形成序次的確定是用流體包裹體研究油氣成藏期次的基礎(chǔ)。顯微鏡

7、下觀察表明,研究區(qū)細砂巖儲層中膠結(jié)物和自生礦物的形成序次為:微細晶方解石石英、長石次生加大晚期孔隙充填方解石自生石英 。2.2 確定成巖序列 在整個成巖作用過程中2.3 流體包裹體特征2.3 流體包裹體特征2.3 流體包裹體特征上古生界砂巖自生礦物、石英加大邊及充填于石英碎屑粒間方解石中的流體包裹體形成溫度分四個階段(圖3) :6090, 90120, 120160, 160200。2.3 流體包裹體特征上古生界砂巖自生礦物、石英加大邊及充填2.3 流體包裹體特征 由冷凍法測定包裹體的冰點溫度(表2) ,根據(jù)Bodnar (1993)總結(jié)的鹽度-冰點關(guān)系表可得到氣液兩相包裹體流體體系的鹽度值。

8、2.3 流體包裹體特征 由冷凍法測定包裹體的冰點溫度(表22.3 流體包裹體特征通過鹽度與溫度關(guān)系圖示可看出,鹽度也可分出四個區(qū)段, 3 4. 5wt% , 4. 5 6. 5wt% , 6. 58wt% , 810wt%與其相對應(yīng)四個溫度區(qū)段為6090, 90120, 120160, 160200。隨著均一溫度增高鹽度也相應(yīng)增大。二疊系石英砂巖自生礦物流體包裹體鹽度比較穩(wěn)定,變化不大。反映從成巖早期至成巖晚期,隨著埋藏深度加大,壓力增加,溫度、鹽度也逐漸增高。2.3 流體包裹體特征通過鹽度與溫度關(guān)系圖示可看出,鹽度也可2.4 確定成藏期次根據(jù)儲層成巖序次及油氣包裹體的發(fā)育程度、類型、特征研究

9、表明,盒8段油氣的注入至少可分四期,其中第二、三期為主要成藏期。2.4 確定成藏期次根據(jù)儲層成巖序次及油氣包裹體的發(fā)育程度、2.4 確定成藏期次第一期,油氣注入發(fā)生在早期微細晶方解石膠結(jié)期間,至石英次生加大之前。該期主要發(fā)育少量氣液兩相鹽水包裹體,。油氣包裹體發(fā)育程度較低,包裹體內(nèi)均為液烴,呈灰褐色或黑褐色。均一溫度低,小于90。總體上,這一期次反映早期低成熟的重-稠油類型,運移規(guī)模較小。第二期油氣注入發(fā)生在石英次生加大期間至晚期方解石沉淀膠結(jié)之前,其主要證據(jù)為石英加大邊的內(nèi)-中-外帶及中-晚期方解石膠結(jié)物中均發(fā)育中期的油氣包裹體。該期包裹體以氣液烴包裹體為主,其次為液烴包裹體和氣烴包裹體，均

10、一溫度為90120左右，發(fā)育程度較高，反映深部成熟油氣的大規(guī)模運移、儲集。2.4 確定成藏期次第一期,油氣注入發(fā)生在早期微細晶方解石膠2.4 確定成藏期次第三期油氣注入發(fā)生在晚期方解石及自生石英、石英膠結(jié)物沉淀期間。此期油氣包裹體發(fā)育程度高,主要為氣液烴包裹體,其次為氣烴包裹體，均一溫度相對較高,位于120160之間。表明此期是成熟-高成熟油氣的一個大規(guī)模運移期。第四期油氣注入發(fā)生于石英加大邊,該期包裹體數(shù)量極少,明顯晚于前三期次生加大。均一溫度很高,有的可達近200。這種特征的出現(xiàn)可能與后期構(gòu)造運動有關(guān)。2.4 確定成藏期次第三期油氣注入發(fā)生在晚期方解石及自生石英2.4 確定成藏期次研究區(qū)盒

11、8段包裹體的均一溫度明顯分為四個主峰區(qū)間: 70 80, 100 110, 130 150,160170。其中100110, 130150這兩個溫度區(qū)間內(nèi)的包裹體無論從豐度,還是從含烴百分率來說,都是最主要的。將這四個溫度區(qū)間投影到儲層埋藏史、古地溫史上,可以確定鄂爾多斯盆地西北部盒8段的油氣成藏時間為四個時期:第一期發(fā)生在距今219209Ma (晚三疊世中期) ;第二期發(fā)生在191183Ma (早侏羅世中期) ;第三期發(fā)生在145130Ma (早白堊世早中期) ; 第四期發(fā)生在122115Ma (早白堊世晚期) 。2.4 確定成藏期次研究區(qū)盒8段包裹體的均一溫度明顯分為四個3 存在的問題1

12、均一溫度與捕獲溫度的關(guān)系用均一溫度計算成藏期次時，是以包裹體被捕獲時, 流體為單一的均質(zhì)相態(tài)為前提假設(shè), 然而事實上捕獲的包裹體中存在著相當數(shù)量非均相捕獲,許多測自非均相捕獲流體包裹體的均一溫度值明顯偏高, 大大影響了這一方法在油氣成藏期分析中的應(yīng)用3 存在的問題1 均一溫度與捕獲溫度的關(guān)系3 存在的問題2 包裹體延伸效應(yīng)的影響包裹體被捕獲后, 在地層繼續(xù)埋深過程中,新的溫度、壓力環(huán)境極有可能導致包裹體發(fā)生延伸效應(yīng), 使測得的均一溫度偏高。經(jīng)歷延伸效應(yīng)后均一溫度分布變化模式3 存在的問題2 包裹體延伸效應(yīng)的影響經(jīng)歷延伸效應(yīng)后均一溫度3 存在的問題3 流體溫度與地層溫度的關(guān)系3 存在的問題3 流體溫度與地層溫度的關(guān)系3 存在的問題如果沒有對流隨流熱效應(yīng), 地層溫度僅取決于地溫梯度, 流體包裹體被捕獲時的溫度為80 。根據(jù)包裹體均一溫度(8 0 ) 、上圖 所示的埋藏史和背景地溫梯度(3 0 /k m ) 計算的流體包裹體捕獲時間為10 Ma , 與實際形成時間一致。但如果流體活動引起熱場疊加, 地層流體溫度明顯偏離背景值, 又如果包裹體形成時的