隴東地區(qū)侏羅系油藏包裹體特征及其成藏期次分析＊

岳楠楠，陳 媛，薛俊峰，張文斌，趙彥德

(蘭州城市學(xué)院培黎石油工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730000)

隴東地區(qū)位于鄂爾多斯盆地的西南部，橫跨天環(huán)坳陷和伊陜斜坡區(qū)。侏羅系是鄂爾多斯盆地中生界主力含油層系[1-4]。鄂爾多斯盆地侏羅系儲(chǔ)層主要分布在延安組下部，形成和分布受古地貌、巖性、構(gòu)造等因素控制，成藏條件復(fù)雜[1]，油藏勘探與開發(fā)面臨著構(gòu)造對(duì)油藏調(diào)整，侏羅系油藏期不清，構(gòu)造刻畫難度大等難題。本次研究借助流體包裹體[5-10]特征分析、均一化溫度，定量顆粒熒光（QGF、QGF-E）[23]分析技術(shù)，研究隴東地區(qū)侏羅系油藏成藏期次，明確油藏包裹體的特點(diǎn)與成藏期次的關(guān)系。

1 樣品收集與實(shí)驗(yàn)

鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)侏羅系延安組可以大致劃分為9個(gè)油層組，油藏主要分布在延8、延9和延10油層組，本次研究的樣品均采自隴東地區(qū)的延安組，并進(jìn)行包裹體和QGF、QGF-E測(cè)試分析。

1.1 流體包裹體分析

流體包裹體透光和熒光分析在MPV SP顯微鏡光度計(jì)上進(jìn)行，流體包裹體均一化溫度測(cè)試對(duì)象為石英膠結(jié)物(次生加大邊)和方解石膠結(jié)物中與油包裹體共生的鹽水包裹體，若無油氣包裹體，則直接選擇測(cè)量鹽水包裹體[1]。

1.2 QGF和QGF-E分析

定量顆粒熒光 (quantitative grain fluorescence，QGF)分析將巖樣經(jīng)過輕微研磨,根據(jù)巖樣粒徑分布,篩選具有代表性粒徑的顆粒作為分析樣品，依次用二氯甲烷、雙氧水及鹽酸對(duì)樣品進(jìn)行處理,烘干，最終使巖樣呈顆粒狀態(tài)(通過鏡檢確定)，其主要含有石英和長(zhǎng)石，在Varian熒光分光光度計(jì)中測(cè)定巖樣的熒光強(qiáng)度，顆粒萃取物熒光定量分析(quantitative grain fluorescence on extract，QGF-E)將上一步得到的巖樣用一定體積的二氯甲烷抽提,測(cè)定抽提液的熒光強(qiáng)度[1，23，25]。

2 結(jié)論分析

2.1 流體包裹體特征

沉積物沉積、成巖演化各階段形成的新生礦物、礦物加大邊、碎屑礦物裂隙的愈合面,以及礦物、巖石的重結(jié)晶等都可能捕獲沉積、成巖環(huán)境中的介質(zhì)流體，而所形成的各種包裹體記錄著地質(zhì)演化的歷程信息，儲(chǔ)層成巖自生礦物組構(gòu)、相互包裹、穿插關(guān)系和形成時(shí)間序列,油氣包裹體相態(tài)、形態(tài)、顏色、分布、均一溫度和熒光特征等均記載了地質(zhì)演化信息。

本次研究所采集侏羅系儲(chǔ)層樣品巖性主要為石英膠結(jié)物(次生加大邊)和方解石膠結(jié)物中與油包裹體共生的鹽水包裹體。依據(jù)油氣包裹體分布、形態(tài)、物理相態(tài)、顏色,可識(shí)別出隴東地區(qū)侏羅系油藏延長(zhǎng)組儲(chǔ)層中存在兩期油氣包裹體,油氣包裹體沿石英顆粒次生加大內(nèi)側(cè)分布，或沿未切及石英顆粒次生加大邊的成巖微裂縫。第一期的油氣注入發(fā)生在早期超細(xì)方解石水泥和石英次生加大之前，主要證據(jù)是早期方解石膠結(jié)中灰褐色液態(tài)烴的形成，這類包裹體主要在溶蝕孔隙中可見,沿早期裂隙呈串珠狀分布，為早期裂隙形成之后有機(jī)質(zhì)流體運(yùn)移過程中被捕獲形成，根據(jù)成巖作用序列判斷應(yīng)為晚侏羅到早白堊。第二期的油氣注入發(fā)生在石英增長(zhǎng)期至晚期方解石的沉淀膠結(jié)之前。主要證據(jù)是石英顆粒和擴(kuò)大邊緣的微裂隙中分布的液態(tài)烴和氣-液烴包裹體。在此期間，包裹體發(fā)育程度由低到中等，液態(tài)烴包裹體呈棕黃色和灰黃色，氣烴包裹體呈深灰色。包裹體形態(tài)主要為橢圓型和不規(guī)則狀,多呈串珠狀分布，這種包裹體形成于晚期構(gòu)造抬升導(dǎo)致油氣二次調(diào)整運(yùn)移、成藏期間（如圖1所示）。

圖1 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延安組包裹體分析[1]

隴東地區(qū)侏羅系油藏延長(zhǎng)組儲(chǔ)層中存在兩期油氣包裹體，油氣包裹體沿石英顆粒次生加大內(nèi)側(cè)分布，或沿未切及石英顆粒次生加大邊的成巖微裂縫。

2.2 定量顆粒熒光（QGF和QGF-E）與油氣成藏關(guān)系

定量顆粒熒光測(cè)定砂粒中含油包裹體的相對(duì)含量,顆粒萃取物定量熒光測(cè)定砂粒表面含油有機(jī)質(zhì)的相對(duì)含量，定量顆粒熒光和顆粒萃取物定量熒光來測(cè)定油氣儲(chǔ)積層中現(xiàn)今殘余油及古油柱。

Y4井侏羅系延安組長(zhǎng)8段1845～1855m，QGF指數(shù)為 3，1～9，0, 均值為 5，4，QGF－E 熒光強(qiáng)度為15，3～989，0pc, 均值為 671，6pc,QGF－E 熒光強(qiáng)度均大于100pc的樣品占總樣品數(shù)的 80%，QGF和QGF-E譜峰在365-4655nm范圍均有較高的值,為油層（如圖2所示），總體而言,延8油層QGF值接近6，QGF-E值為 671pc說明 S井侏羅系QGF和QGF-E指數(shù)均比較大,譜峰在365-465nm范圍均有較高的值,但為干層,表明烴類物質(zhì)已運(yùn)移，下部為水層,仍有烴類運(yùn)聚痕跡（如圖2所示）。

圖2 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)Y4井侏羅系延8段QGF和QGF-E圖[13]

2.3 油氣包裹體測(cè)溫與油氣成藏關(guān)系

可以利用流體包裹體均一溫度來確定古地溫，并推測(cè)盆地古地溫和熱演化史，由研究區(qū)包裹體均一溫度測(cè)試結(jié)果可知(如圖4所示),本研究分析的包裹體樣品包裹體均一溫度100～150℃，且在100～120℃和130～150℃兩個(gè)范圍較為明顯，表明工作區(qū)內(nèi)侏羅系均一溫度表現(xiàn)出兩期成藏的特征：第一次成藏的溫度在100～120℃之間，第二次成藏溫度在130°～150℃之間（如圖4所示）。研究區(qū)第一階段的儲(chǔ)集期為晚侏羅世-早白堊世，第二階段為早白堊世晚期（如圖3所示），結(jié)合構(gòu)造演化史和油氣包裹體的主礦物、均一溫度、R0值和成巖演化（參照任戰(zhàn)利測(cè)定的天環(huán)坳陷古地溫梯度3，68℃/100m和地表溫度15℃）計(jì)算。

圖3 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)Z99井埋藏史、熱演化史恢復(fù)圖[1]

圖4 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)A井包裹體均一溫度直方圖

3 油氣成藏期次綜合性分析

根據(jù)油氣包裹體與現(xiàn)有礦物的關(guān)系，確定了儲(chǔ)層成巖順序和油氣包裹體發(fā)育程度、類型及特征。據(jù)以上分析表明，隴東地區(qū)下侏羅系延長(zhǎng)組至少有兩個(gè)階段的油氣注入，其中第二階段是主要的成藏期。

第一階段的油氣充注發(fā)生在超細(xì)方解石膠結(jié)早期和石英二次加大之前。主要證據(jù)是早期方解石膠結(jié)中發(fā)育的灰褐色液態(tài)烴包裹體，石英和長(zhǎng)石碎屑中具有相似特征的液態(tài)烴包裹體的分布僅限于早期愈合的微裂縫，未穿過次生擴(kuò)大的邊緣，應(yīng)根據(jù)成巖層序判斷為晚侏羅世-早白堊世。本期烴類包裹體發(fā)育程度中等-較高，包裹體類型主要為液烴，包裹體成分分析為中質(zhì)油偏重類型成熟度中低，推測(cè)為深古生代地層古儲(chǔ)層在經(jīng)過破壞二次調(diào)整后充注所致，另外在粒屑邊緣、早期方解石膠結(jié)物內(nèi)，以及長(zhǎng)石等礦物微孔、縫內(nèi)見到與第一期包裹體同時(shí)期的深（黃）褐色瀝青，說明在第一期油氣充注過程中，儲(chǔ)層的保存條件不好（本區(qū)侏羅系和白堊系地層均有不同程度的剝蝕），受到了不同程度的氧化。

第二階段油氣注入發(fā)生在石英加大期間至晚期方解石沉淀膠結(jié)之前，其主要證據(jù)為切穿石英顆粒及其加大邊的微裂隙中分布的液烴和氣液烴包裹體。此期包裹體發(fā)育程度低-中等，其液烴包裹體呈褐黃色、灰黃色，氣烴包裹體呈深灰色。包裹體成分分析為輕質(zhì)油類型，成熟度較高（高于早期烴類包裹體），從成巖作用系列推測(cè)應(yīng)為早白堊晚期，油氣同樣來自深部，以油為主含氣。

4 結(jié)論

1）QGF和QGF-E分析結(jié)果反映了隴東地區(qū)侏羅系油藏延長(zhǎng)組儲(chǔ)層中存在兩期油氣包裹體,油氣包裹體沿石英顆粒次生加大邊內(nèi)側(cè)分布，或沿未切及石英顆粒次生加大邊的成巖微裂縫。表明QGF和QGF-E技術(shù)在研究隴東地區(qū)侏羅系油藏包裹體特征及其成藏期次分析等方面是行之有效的手段和方法。

2）鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)侏羅系延安組包裹體特征表明,侏羅系油藏為兩期成藏,早期成藏期為晚侏羅世,晚期成藏期為早白堊世，充分證明研究油藏包裹體的特征對(duì)油藏形成具有重要意義。

3）借助流體包裹體特征分析、均一化溫度,定量顆粒熒光（QGF、QGF-E）分析技術(shù)，表明侏羅系是鄂爾多斯盆地中生界主力含油層系，且油藏主要分布在延安組下部，其儲(chǔ)層形成與分布受古地貌、巖性、結(jié)構(gòu)等因素的控制，具有后期注入、早期注入少或油藏受到調(diào)整的特點(diǎn)。

4）綜合研究表明,侏羅系油藏受古地貌控制,晚期構(gòu)造活動(dòng)調(diào)整了油氣藏的形態(tài)及局部富集。該套油層不僅分布范圍廣、埋藏淺，且油層多，具有“小而肥”的特點(diǎn)，而最強(qiáng)有力的證據(jù)就是油藏包裹體的存在及其特征。