川東南地區龍馬溪組固體瀝青顯微鏡下特征

李小越

(中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司，江蘇 南京 210000)

瀝青是巖石從成熟度0.35%～0.6%開始生成的一種次生成分，可分為前油瀝青和后油瀝青兩種。前油瀝青生成于石油生成之前，是優質烴源巖早期生成的產物，是一種非常黏稠的流體從母質中擠壓出來，發生短距離的運移。后油瀝青形成于母巖生成石油之后，由液態原油蝕變而形成的。

四川盆地歷經多次復雜的構造運動及演化，盆地中包含了多套烴源巖。一些是不同地質時期形成的，一些是同期形成但經歷了多期演化，這些瀝青見證了石油的發生和運移。川東南地區海相頁巖有機質處于高成熟度或過成熟階段，研究區的頁巖中沒有高等植物形成的鏡質體，多使用測量瀝青質體進行代替。如何選擇瀝青質體測點，對頁巖氣儲層評價具有重要意義。對研究區的固體瀝青鏡下特征綜合分析，探討該區頁巖成熟度測定時固體瀝青的測點選擇。

1 研究區固體瀝青的分類

儲層中的固體瀝青按成因機制可以分為3類：熱演化成因瀝青、冷變質成因氧化瀝青及脫瀝青成因的瀝青質瀝青[1]。川東南地區龍馬溪組固體瀝青以熱演化成因為主。在顯微鏡下可根據來源劃分成三種顯微組分組，即原地瀝青、異地瀝青和再循環瀝青。根據光學顯微特征可劃分為各項同性瀝青和各項異性瀝青。研究區固體瀝青由于其高演化程度，鏡下以各項異性瀝青為主。

2 不同種類瀝青鏡下形態特征

顯微鏡下觀測樣品均取自川東南地區頁巖氣井井下鉆取的龍馬溪組巖心。選取巖心塊樣制成光片，在蔡司Imager.A2m型偏光顯微鏡下，通過50倍物鏡進行油浸觀測。研究區常見的固體瀝青為演化程度較高的碳質瀝青，其各項異性較強，根據其鏡下特征劃分為不同類型。

1)短脈狀瀝青及無定形瀝青

無形態孔隙充填的瀝青分散于礦物質基質中，質地較均一(見圖1、圖2)。

圖1 SY3井S1l短脈狀瀝青油浸照片 圖2 SY3井S1l無定形孔隙充填瀝青油浸照片

2)脈狀瀝青

填充于裂縫中，平行層面分布，裂縫呈半封閉狀，連通性較差，邊緣不平滑略成鋸齒狀。反映液態烴開始發生初次運移，但未運移出烴源巖[3](見圖3)。

圖3 SY2井S1l脈狀瀝青油浸照片 圖4 JY201井S1l化石腔瀝青油浸照片

3)化石腔孔及微裂隙碳瀝青

代替原生動物降解的軟體部分儲存于化石腔孔內，有星點狀結構(見圖4)。

4)粗脈狀碳瀝青

具有多層片狀結構，形體相對膠粗大，油浸反射偏光下具有較強的各向異性，具有流動狀結構。是烴源巖中液態烴向儲層運移通道中殘留下來的瀝青，可能記錄了不同時期烴類運移的過程[3](見圖5)。

圖5 JY10井S1l粗脈狀瀝青油浸照片 圖6 JY201井S1l多期瀝青油浸照片

5)多期瀝青膠結

這類瀝青脈體發育多期瀝青，邊緣不平整。星點狀瀝青a被瀝青b膠結形成多期瀝青膠結的復合狀結構(見圖6)。

6)近圓形或半圓形瀝青

以單個分散的形式存在于儲層中，質地均一，邊緣光滑，大小一般不超過 50 μm，可能與某種藻類或浮游動物有關(見圖7)。

圖7 SY2井S1l近圓形瀝青油浸照片

3 固體瀝青作為成熟度指標的選擇

影響固體瀝青作為可靠成熟度指標主要有以下3個因素：固體瀝青形成期次；固體瀝青成因類型；固體瀝青的光學結構。對于各向異性較強的瀝青同一個測點不同方向的測值也大不形同[3]。從固體瀝青的形成期次及成因來說在測量成熟度時應選擇前油瀝青或原生—同層瀝青，這些瀝青反映了烴類流體轉變為固體瀝青后所經歷的熱歷史(見圖1、圖2、圖7)。從光學結構來說測量時應選擇質地較均一的(見圖1、圖2、圖7)，無星點狀結構(見圖4)、復合狀結構(見圖6)、強各項異性的片狀結構以及流動狀結構(見圖5)。

經觀測，研究區測點種類以無定形孔隙填充狀瀝青和半圓狀近圓狀瀝青為主，兩者都以分散的狀態存在于礦物基質中，其中無定形孔隙填充狀瀝青數量占多數且有典型的運移特征。半圓狀近圓狀瀝青反射率標準差較無定形孔隙填充狀瀝青反射率標準差小，說明其收斂性較好(見表1)。

表1 研究區不同固體瀝青測點及標準差

4 結論

川東南地區龍馬溪組頁巖中的固體瀝青根據其顯微鏡下特征可以為短脈狀瀝青、無定形瀝青、脈狀瀝青、化石腔孔及微裂隙碳瀝青、粗脈狀碳瀝青、多期瀝青膠結及近圓形或半圓形瀝青。在作為成熟度指標時選擇近圓形或半圓形瀝青和無定形孔隙填充狀瀝青進行測定。儲層中無定形孔隙填充狀瀝青數量較多，而近圓形或半圓形瀝青反射率值收斂性較好。