油氣成藏期研究綜述

(長江大學 湖北 武漢 430100)

油氣成藏期研究綜述

游威羅順社張逸豪

(長江大學湖北武漢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分析法、有機包裹體巖相學特征、自生礦物定年等方法對油氣成藏期次進行研究。

油氣成藏；成藏期；流體包裹體

油氣成藏研究主要是從“生、儲、蓋、聚、圈、保”這6個靜態條件進行油氣藏描述，在此基礎上，動態分析油氣藏的分布、運移及聚集過程，是石油地質理論的綜合運用與創新，與單獨的沉積、儲層等分析想結合，對各要素之間的有機聯系進行深入剖析。

在進行油氣成藏時間研究過程中，首先需要對油包裹體產狀與主要成巖作用進行序次判斷，在此基礎上進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試，最后結合樣品所在地區地質特征和精細埋藏史-熱史投影獲取各個幕次所對應的的成藏時間。到目前為之，該方法是最實用、最經濟的成藏年代研究方法。國內外眾多學者均應用該方法對多個沉積盆地的成藏歷史進行了研究，取得了較好的效果[1-2]。

一、流體包裹體系統分析法

流體在運移的過程中進入儲層后，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，其包含了油氣運移和充注時的流體溫度、壓力和成分等信息。在捕獲油或氣形成包裹體的過程中，通常會同時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。

流體包裹體系統分析法，旨在對研究區的油氣成藏進行研究，分析油氣成藏的主控因素及油氣成藏期次及油藏成藏時間的確定。主要包括以下研究內容：

(1)已發現油氣藏特征：圈閉類型、油氣來源、儲層特征、沉積相帶、運移通道、蓋層條件等；

(2)應用1D盆地模擬對埋藏史和熱史進行恢復；

(3)包裹體測試分析：應用目前國際上先進且在油氣勘探中業已得到成功應用的流體包裹體分析方法，綜合應用高倍長焦距顯微鏡和計算機技術手段，通過對取芯井資料的觀察與分析，對典型的鉆井進行詳細的密集采樣進行流體包裹體分析。具體包括：

①系統采樣：針對研究目的觀察巖心，系統地進行樣品采集，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冷陰極發光觀察：根據礦物陰極發光顏色，判斷成巖序次；

⑤流體包裹體顯微測溫：根據油氣包裹體測溫、測鹽分析可以從均一溫度以及結合成巖序次可以劃分流體的充注幕次；

(4)運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合分析油氣成藏期次和時期。

1、有機包裹體巖相學特征

前人的理論和實驗均已證明原油在紫外光激發下會散發出熒光，且不同性質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，其熒光顏色會按照紅-橙-黃-綠-藍的變化規律進行演化。因此，可以通過在顯微鏡下觀察有機包裹體熒光顏色、熒光強度等，對有機包裹體進行成分和演化程度的間接分析，如：

(1)顯微熒光觀查結果顯示油包裹體僅賦存于穿石英顆粒裂紋中，發藍綠色熒光成熟度較高的油充注。同時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。因此該層段在地質歷史時期發生過一定的油充注，并且油充注時間較晚，以晚期成藏為主；

(2)顯微熒光觀查結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、綠色及藍綠色，同時在顆粒間見到大量瀝青殘留，且可見到了發弱熒光的純氣相包裹體。這些現象說明該層段在地質歷史時期發生過一定的油充注，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(Q值、λmax和QF535)是評價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為光譜波長為650nm所對于的熒光強度，I500為光譜波長為500nm所對于的熒光強度。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應的波長。λmax越大則紅移，成熟度越低；λmax越小則藍移，成熟度越高。Q～λmax關系較好地反映油包裹體成熟度。

QF535定義為波長720nm和波長535nm所限定的面積與波長535nm和波長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確定烴類進入儲層的時間是國際上20世紀80年代后期逐步發展起來的新技術[4]。其主要原理是儲層中自生伊利石是烴類油氣進入并充填儲層前形成的。儲層中自生伊利石僅在流動的水介質環境形成,油氣進入儲層后，自生伊利石就會停止發育。就上述而言，油氣充填的時間與儲層內自生伊利石同位素年代是成相仿關系的。

伊利石定年的準確性在于樣品的代表性。張有瑜等認為充分發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系,是應用該項技術的基礎[5-6]。此外,對于測試數據必須結合樣品特征及地質條件進行分析。

三、結束語

油氣成藏期的研究在油氣成藏形成過程與分布規律研究中占據很重要的地位。對于油氣成藏期的研究，前人闡述過很多種研究方法。現階段較為普遍的方法是本文所描述的流體包裹體系統分析法、有機包裹體巖相學特征、烴類包裹體微束熒光光譜定量分析及自生礦物定年。每種方法各有優勢，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依據。

[1]倪培,范宏瑞,丁俊英.流體包裹體研究進展[J/OL].礦物巖石地球化學通報,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,張天舒.四川盆地侏羅系流體包裹體與致密油形成演化[J].巖石學報,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用——以塔里木盆地巴—麥地區為例[J/OL].東北石油大學學報,2015,39(02):26-33.

[4]王飛宇,張水昌.利用自生伊利石K-Ar定年分析烴類進入儲層的時間[J].地質論評,1997,43(5):540-546.

[5]張有瑜,羅修泉.油氣儲層自生伊利石K-Ar同位素年代學研究現狀與展望[J].石油與天然氣地質,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展[J].石油與天然氣地質,2005,(03):271-276.

游威(1990-)，男，漢族，湖北監利，碩士，長江大學，研究方向沉積學、石油地質。