高等石油地质学-储层流体包裹体在油气成藏期次和过程中的应用课件

1、高等石油地质学储层流体包裹体在油气成藏期次和过程中的应用课件高等石油地质学储层流体包裹体在油气成藏期次和过程中的应用汇报提纲1 流体包裹体理论基础2 流体包裹体在成藏期次和过程中的应用3 存在的问题汇报提纲1 流体包裹体理论基础1.1 流体包裹体定义 流体包裹体是在矿物生长过程中被包裹在矿物晶格的缺陷或窝穴中的成矿流体。包裹体主矿物相界线1.1 流体包裹体定义 流体包裹体是在1.1 流体包裹体定义概念要点：（）时间：沉积成岩成矿过程中（）空间：矿物晶格缺陷或空穴中（）物质来源：原始流体（）界定：被包裹物质（）关系：明显的相界线1.1 流体包裹体定义概念要点：1.1 流体包裹体定义1.1 流体包

2、裹体定义1.1 流体包裹体定义进行包裹体研究的三个基本假设（）均一性：包裹体形成时，被捕获的包裹体内物质为均匀相；（）封闭性：包裹体形成后，不再有物质的交换作用；（）等容性：包裹体形成后，其体积不发生变化1.1 流体包裹体定义进行包裹体研究的三个基本假设1.2 流体包裹体分类按相态划分：液体包裹体、气体包裹体和气液包裹体按成分划分：盐水包裹体和油气包裹体按照成因分类：有原生、次生、假次生三种 。1.2 流体包裹体分类按相态划分：液体包裹体、气体包裹体和气烃水原油沥青纯液气液烃水原油沥青纯液气液1.3 流体包裹体特点（）在沉积成岩成矿作用的任一阶段，只要沉积物发生结晶或重结晶、胶结(次生加大)或

3、自生矿物的形成作用，即可形成流体包裹体；（）流体包裹体不包括介质中的碎屑物质（晶体、晶屑或岩屑等）；（）流体包裹体的大小受限于矿物晶体的大小，一般不超过0.01mm，大于1mm者罕见。世界最大者7.2cm；1.3 流体包裹体特点（）在沉积成岩成矿作用的任一阶段，只1.3 流体包裹体特点（）主矿物与流体包裹体的形成时间相近；（）流体包裹体可单独或成群出现，现今仍封存于矿物中；（6）流体包裹体为一封闭体系，在未发生强烈构造运动和变质作用情况下，不发生物质交换作用，也不发生体积变化；1.3 流体包裹体特点（）主矿物与流体包裹体的形成时间相近1.3 流体包裹体特点（7）无论是在被包裹前或被包裹后，流体

4、包裹体与主矿物间几乎不发生物质的溶解、交换或其它化学反应；（8）现今所见流体包裹体的外壁就是主矿物与包裹体的相界限。由于界限的存在，包裹体与主矿物之间互为独立。1.3 流体包裹体特点（7）无论是在被包裹前或被包裹后，流体2 流体包裹体在成藏期次和过程中的应用在油气成藏期次及充注史研究中, 流体包裹体方法的应用主要表现在以下三个方面(郝芳等；1996)(1) 根据不同期次包裹体中烃类的组成及生物标志化合物分布, 研究油气充注期次及不同期次油气的来源和成熟度。成岩矿物中的有机包裹体反映了矿物形成期油汽的组成。包裹体的油气处于封闭状态, 不受分子扩散、密度差异等因素引起的组分均一化作用的影响,是被封

5、闭的古油气“ 样品”或“ 化石” , 因此, 不同期次流体包裹体中油气的组成及其变化“ 记录了油气充注史。(2 ) 根据有机包裹体的类型(气态烃、液态烃包裹体)及其相对和绝对丰度, 并与储层地球化学分析技术相结合, 确定油气充注期次。(3 ) 根据流体包裹体均一温度, 结合精细埋藏史恢复和热史分析, 确定不同期次油气注入的绝对时间。2 流体包裹体在成藏期次和过程中的应用在油气成藏期次及充注史2 流体包裹体在成藏期次和过程中的应用鄂尔多斯盆地西北部盒8段流体包裹体特征与油气成藏研究 王春连, 侯中健, 刘丽红研究区位于鄂尔多斯盆地的西北部(图1) ,北起伊盟隆起,南至定边,西起西缘冲断带,东临S

6、51井,总面积约6 104 km2。2 流体包裹体在成藏期次和过程中的应用鄂尔多斯盆地西北部2.1 采样 为了研究盒8段流体包裹体特征及与油气形成演化关系,样品取自10口钻井,平面上采样点尽可能覆盖研究区的范围,控制深度为34603810m。砂岩选择具有较明显石英次生加大边,自生碳酸盐及沿构造裂隙分布的有机包裹体。2.1 采样 为了研究盒8段流体包裹体特征及与油2.2 确定成岩序列 在整个成岩作用过程中,由于各阶段流体的温度、压力和成分不同,胶结物与自生矿物的类型和沉淀顺序不同,被其捕获的烃类包裹体的特征明显不同。因此,胶结物与自生矿物形成序次的确定是用流体包裹体研究油气成藏期次的基础。显微镜

7、下观察表明,研究区细砂岩储层中胶结物和自生矿物的形成序次为:微细晶方解石石英、长石次生加大晚期孔隙充填方解石自生石英 。2.2 确定成岩序列 在整个成岩作用过程中2.3 流体包裹体特征2.3 流体包裹体特征2.3 流体包裹体特征上古生界砂岩自生矿物、石英加大边及充填于石英碎屑粒间方解石中的流体包裹体形成温度分四个阶段(图3) :6090, 90120, 120160, 160200。2.3 流体包裹体特征上古生界砂岩自生矿物、石英加大边及充填2.3 流体包裹体特征 由冷冻法测定包裹体的冰点温度(表2) ,根据Bodnar (1993)总结的盐度-冰点关系表可得到气液两相包裹体流体体系的盐度值。

8、2.3 流体包裹体特征 由冷冻法测定包裹体的冰点温度(表22.3 流体包裹体特征通过盐度与温度关系图示可看出,盐度也可分出四个区段, 3 4. 5wt% , 4. 5 6. 5wt% , 6. 58wt% , 810wt%与其相对应四个温度区段为6090, 90120, 120160, 160200。随着均一温度增高盐度也相应增大。二叠系石英砂岩自生矿物流体包裹体盐度比较稳定,变化不大。反映从成岩早期至成岩晚期,随着埋藏深度加大,压力增加,温度、盐度也逐渐增高。2.3 流体包裹体特征通过盐度与温度关系图示可看出,盐度也可2.4 确定成藏期次根据储层成岩序次及油气包裹体的发育程度、类型、特征研究

9、表明,盒8段油气的注入至少可分四期,其中第二、三期为主要成藏期。2.4 确定成藏期次根据储层成岩序次及油气包裹体的发育程度、2.4 确定成藏期次第一期,油气注入发生在早期微细晶方解石胶结期间,至石英次生加大之前。该期主要发育少量气液两相盐水包裹体,。油气包裹体发育程度较低,包裹体内均为液烃,呈灰褐色或黑褐色。均一温度低,小于90。总体上,这一期次反映早期低成熟的重-稠油类型,运移规模较小。第二期油气注入发生在石英次生加大期间至晚期方解石沉淀胶结之前,其主要证据为石英加大边的内-中-外带及中-晚期方解石胶结物中均发育中期的油气包裹体。该期包裹体以气液烃包裹体为主,其次为液烃包裹体和气烃包裹体，均

10、一温度为90120左右，发育程度较高，反映深部成熟油气的大规模运移、储集。2.4 确定成藏期次第一期,油气注入发生在早期微细晶方解石胶2.4 确定成藏期次第三期油气注入发生在晚期方解石及自生石英、石英胶结物沉淀期间。此期油气包裹体发育程度高,主要为气液烃包裹体,其次为气烃包裹体，均一温度相对较高,位于120160之间。表明此期是成熟-高成熟油气的一个大规模运移期。第四期油气注入发生于石英加大边,该期包裹体数量极少,明显晚于前三期次生加大。均一温度很高,有的可达近200。这种特征的出现可能与后期构造运动有关。2.4 确定成藏期次第三期油气注入发生在晚期方解石及自生石英2.4 确定成藏期次研究区盒

11、8段包裹体的均一温度明显分为四个主峰区间: 70 80, 100 110, 130 150,160170。其中100110, 130150这两个温度区间内的包裹体无论从丰度,还是从含烃百分率来说,都是最主要的。将这四个温度区间投影到储层埋藏史、古地温史上,可以确定鄂尔多斯盆地西北部盒8段的油气成藏时间为四个时期:第一期发生在距今219209Ma (晚三叠世中期) ;第二期发生在191183Ma (早侏罗世中期) ;第三期发生在145130Ma (早白垩世早中期) ; 第四期发生在122115Ma (早白垩世晚期) 。2.4 确定成藏期次研究区盒8段包裹体的均一温度明显分为四个3 存在的问题1

12、均一温度与捕获温度的关系用均一温度计算成藏期次时，是以包裹体被捕获时, 流体为单一的均质相态为前提假设, 然而事实上捕获的包裹体中存在着相当数量非均相捕获,许多测自非均相捕获流体包裹体的均一温度值明显偏高, 大大影响了这一方法在油气成藏期分析中的应用3 存在的问题1 均一温度与捕获温度的关系3 存在的问题2 包裹体延伸效应的影响包裹体被捕获后, 在地层继续埋深过程中,新的温度、压力环境极有可能导致包裹体发生延伸效应, 使测得的均一温度偏高。经历延伸效应后均一温度分布变化模式3 存在的问题2 包裹体延伸效应的影响经历延伸效应后均一温度3 存在的问题3 流体温度与地层温度的关系3 存在的问题3 流体温度与地层温度的关系3 存在的问题如果没有对流随流热效应, 地层温度仅取决于地温梯度, 流体包裹体被捕获时的温度为80 。根据包裹体均一温度(8 0 ) 、上图 所示的埋藏史和背景地温梯度(3 0 /k m ) 计算的流体包裹体捕获时间为10 Ma , 与实际形成时间一致。但如果流体活动引起热场叠加, 地层流体温度明显偏离背景值, 又如果包裹体形成时的