發布時間：2020-05-19所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:為了研究鄂爾多斯盆地南部延長組油氣成藏期次和成藏模式，采取鏡下觀察、激光拉曼、顯微測溫等方法對盆地南部地區延長組儲層成巖作用和包裹體的特征進行了研究，并結合烴源巖生烴史、盆地熱演化史，綜合分析研究區延長組成藏期次。研究結果表明:鄂爾多
摘要:為了研究鄂爾多斯盆地南部延長組油氣成藏期次和成藏模式，采取鏡下觀察、激光拉曼、顯微測溫等方法對盆地南部地區延長組儲層成巖作用和包裹體的特征進行了研究，并結合烴源巖生烴史、盆地熱演化史，綜合分析研究區延長組成藏期次。研究結果表明:鄂爾多斯盆地南部地區延長組存在兩期油氣包裹體:第一期油氣包裹體在熒光顯微鏡下呈藍綠色或深綠色的液烴包裹體，豐度較低，伴生的鹽水包裹體均一溫度主峰為100～110℃;第二期油氣包裹體以氣液烴包裹體為主，包裹體在單偏光下為無色或淡黃色，熒光顯微鏡下為亮藍色，豐度較高，伴生的鹽水包裹體均一溫度主峰為130～140℃。通過對油氣包裹體的均一溫度、鹽度、密度研究明確了研究區為“一期兩幕”成藏，結合盆地熱演化史認為鄂爾多斯盆地南部地區延長組存在兩次油氣充注:第一次油氣充注在早白堊世中期(距今115～125Ma)，第二次油氣充注主要在早白堊世晚期(距今97～105Ma)。兩次油氣充注表明鄂爾多斯盆地南部地區延長組油氣成藏時期為早白堊世(距今97～125Ma)。
關鍵詞:流體包裹體;均一溫度;成藏期次;延長組;鄂爾多斯盆地
0引言
上三疊統延長組在鄂爾多斯盆地油氣勘探的眾多層系中占有重要地位。前人對延長組的油氣成藏期次做了大量工作，但針對鄂爾多斯盆地南部的長6、長7等油層組的成藏時間、成藏期次等仍持有不同觀點，如:一期充注成藏[1-5]，認為早白堊世末期即盆地沉降高峰期和熱演化高峰期為油氣成藏時期;兩期充注成藏[6-12]認為早白堊世為油氣運移充注時間，在構造抬升期即晚白堊世晚期為大規模油氣的成藏時間;三期充注成藏[13-16]，認為第一期低熟油小規模充注發生于中侏羅世末期，第二期中成熟油大規模運移位于晚侏羅世—早白堊世中期，第三期石油成藏發生于晚白堊世構造抬升調整成藏時期。由于前人對石油成藏期次的認識不同，導致了對生、儲、蓋、圈、運、保各項參數有效配置的關鍵時刻以及流體充注歷史和成巖演化序列的匹配關系的認識不同。因此，有必要對鄂爾多斯盆地南部延長組油氣成藏期次和成藏模式進行研究。
相關期刊推薦：《現代地質》為全國中文核心期刊和科技核心期刊，是由中國地質大學(北京)主辦、教育部主管的綜合性地學學術刊物，本刊堅持為地質科研、教學和生產服務的方針，著重刊登最新的科技成果和前緣性的學術論文，及時報道與國民經濟建設關系密切的重大科技成果。目前，《現代地質》已被國內外多家數據庫和包括美國斯坦福大學在內的多家圖書館收藏。
通過對鄂爾多斯盆地南部地區13口井的23個巖心樣品進行鏡下觀察、顯微熒光觀察、LinkamTHMSG600冷熱臺測溫、5154.5nmReishawinvia激光器成分分析，綜合運用埋藏史、熱演化史模擬確定成藏期次和成藏時間。
1區域地質概況
研究區位于鄂爾多斯盆地南部合水-正寧-富縣一帶，南臨渭北隆起，為晚三疊世的沉積中心，半深湖-深湖相沉積，發育有沖積扇、扇三角洲、湖泊濁積扇等[17-18];盆地中生代地層分布廣泛，油田勘探目的層三疊系發育完整，其中延長組是鄂爾多斯盆地最重要的烴源巖發育層位，同時也是重要的產油層位之一。
本次受樣品來源限制，主要研究該區域長6和長7段地層。長7沉積期，鄂爾多斯盆地進入板塊碰撞拼接、幕式構造運動最活躍時期[19]，為湖盆發育的全盛時期，該區域湖盆快速沉降，大量發育濁積體，在后期地質作用的改造下，濁積體物性變好，成為較好的儲集層。長6時期的湖盆正處于建設期，盆地面積較長7期小，發育有濁積巖等沉積產物，砂體西南-東北向展布，慶陽寧縣地區以濁積體為主[20]。
研究區長7油層組砂巖的巖性主要為長石砂巖、巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，粒徑主要以細粒為主，中砂和粉砂含量很少，顆粒分選為中等-差，磨圓度為差-極差，膠結物主要由綠泥石、水云母和碳酸鹽巖礦物組成[21]。長6油層組砂巖的巖性以長石砂巖為主，分選性中等，砂巖的粒度多為細粒-極細粒，磨圓度多為次棱狀，顆粒支撐，膠結方式為接觸式膠結，以線、點-線接觸為主。
2樣品與分析方法
本次選取研究區14口井的23個巖心樣品進行實驗。樣品為來自三疊系延長組長6、長7油層組的細砂巖和粉砂巖(表1和圖1)，首先對巖心取樣并磨成巖石薄片和包裹體薄片，對巖石薄片在鏡下觀察成巖礦物和膠結物的組合關系，確定成巖作用、成巖序列、油氣充注次序及對應的時間序列。
其次，在ECLIPSELV100NPOL鏡下對包裹體進行巖相學研究，在鏡下觀察包裹體熒光顏色、形狀、氣液比、大小、交切關系、寄主礦物等信息，并結合包裹體寄主礦物形成的時間次序和對應的成巖作用次序，劃分包裹體期次。
再次在5154.5nmReishawinvia激光器下測定所圈定油氣包裹體和鹽水包裹體的特征峰值，分析得出所劃分期次包裹體的成分特征。再在LinkamTHMSG600冷熱測溫臺測出與油氣包裹體共生的鹽水包裹體均一溫度和冰點溫度。最終結合研究區埋藏史、熱史確定油氣成藏期次。
3成巖作用與油氣充注特征
3.1壓實作用
研究區的長6、長7段巖石薄片里表現的壓實作用可以分為機械壓實作用和化學壓實作用。
研究區機械壓實作用主要表現為大部分視域礦物是以凹凸接觸為主(圖2(b))，石英顆粒周圍有綠泥石膜但不完整(圖2(c))，且在鏡下可見到云母被擠壓變形(圖2(a))。脆性礦物如長石的破裂(圖2(b))，部分石英顆粒由于綠泥石膜的抗壓實作用，未被擠壓變形。
研究區的化學壓實作用主要表現為石英顆粒內部有壓溶作用形成的愈合裂隙(圖2(j)和圖2(f))以及石英顆粒及其次生加大邊上伴生的壓溶現象。
3.2膠結作用
根據膠結物成分不同，長6、長7段可分為黏土礦物膠結、硅質膠結和鈣質膠結。
黏土礦物膠結:薄片里的填隙物以黏土礦物為主(圖2(c))，以綠泥石薄膜包裹石英顆粒最為常見(圖2(c))，部分伊蒙混層充填在孔隙中間(圖2(d))。大部分視域內顆粒之間以接觸式膠結為主，黏土礦物在鏡下分布不連續，包圍石英顆粒但又被石英加大邊包裹，表明黏土礦物膠結早于石英加大;部分在石英長石顆粒邊緣形成襯邊，部分充填在石英長石的溶蝕孔洞中，部分在石英加大邊邊緣分布(圖2(f))，表明黏土礦物形成于石英次生加大之前。此外，膠結物和雜基受油氣侵染，顏色明顯變深，表明油氣充注發生在膠結作用之后。
硅質膠結:視域內硅質膠結可分為兩期。第一期主要表現為石英的次生加大作用(圖2(f))，視域內石英加大邊明顯，并且可見石英加大邊包裹有黏土礦物(圖2(f))，切斷了綠泥石膜，表明石英次生加大晚于黏土礦物與綠泥石膜的形成。第二期表現為粒間孔隙內部充填式的硅質膠結物(圖2(e))，與第一期硅質膠結物中間有綠泥石薄膜阻隔。鏡下觀察時多在石英次生加大邊內側分布有瀝青質和油氣包裹體(圖2(f))，由此可以推斷先發生油氣充注，后發生石英的次生加大作用，再出現綠泥石膜，再發生硅質膠結物充填粒間孔隙。
鈣質膠結:鏡下標本內的鈣質膠結物分兩類，一類主要是以泥晶方解石的形式存在于填隙物和巖屑中(圖2(e));另一類是以亮晶方解石顆粒為主，鑲嵌在礦物的溶蝕孔隙與部分石英次生加大邊內(圖2(a))，表明其形成晚于石英的次生加大與溶蝕作用;由此可以得出研究區目的層位鈣質膠結是分兩期進行的。
3.3微裂隙作用
在顯微鏡下觀察的正寧-富縣地區的巖石薄片內的微裂隙是分兩期的(圖2(j))，一組微裂隙未完全穿過礦物碎屑顆粒，而且被石英次生加大邊所包裹，說明其形成時間于石英加大之前(圖2(f));另一組則切穿了整個礦物顆粒和次生加大邊(圖2(g)、(i))，并且部分切割早期的裂縫，表明其形成時間是晚于石英次生加大作用的。鏡下觀察到:這兩期裂隙的相交角度在60°～90°之間(圖2(j)、(i))，而且沿著兩期裂隙都分布有油氣包裹體和一些瀝青侵染物(圖2(j))。
3.4溶蝕作用
視域內砂巖溶蝕現象在掃描電鏡下能觀察到大致的形態(圖2(k))。按溶蝕孔洞的分布，分兩種溶蝕作用，有明顯的先后區別:一種分布在長石，石英等巖屑礦物上，在蝕孔內可以看到有黏土礦物充填，推斷其溶蝕作用形成于早成巖階段，與黏土礦物膠結同時形成或略早;另一種溶蝕孔洞被石英次生加大邊包裹，沿著石英長石的解理裂縫分布，部分被方解石顆粒支撐或被油氣充填，部分沒有被油氣充填，結構完整沒有被交代，由此推斷第二種溶蝕作用發生于鈣質膠結之前，在石英次生加大作用之后，與第二次油氣充注同時或者略晚。
3.5油氣充注現象
通過鏡下觀察可明顯區分兩期油氣充注。一期表現為殘余有機質侵染綠泥石膜與雜基(圖2(f))，部分被石英礦物缺陷晶格捕獲，呈串珠狀分布于石英顆粒表面愈合縫中;部分沿石英顆粒周圍孔隙環狀充填，抑制后期石英加大邊的形成，表明這次油氣充注早于石英次生加大作用。
另一期殘余有機質主要沿切穿礦物顆粒及石英加大邊的裂隙分布(圖2(i))。表明該期油氣充注時間晚于或者同期與第二次微裂隙作用。
3.6成巖-油氣充注演化序列
由鏡下觀察，結合巖相學分析，厘定研究區延長組長6、長7段儲層成巖作用序列和油氣充注的先后關系(圖3)。
長6、長7段成巖作用較為復雜，機械壓實和黏土質膠結最先開始，最后結束的是鈣質膠結和溶蝕作用。其中鈣質膠結作用、溶蝕作用和微裂隙作用都是分前后兩期，第一期發生在石英次生加大之前，第二期發生在加大邊發育完善之后。在石英次生加大的前后還有兩次油氣充注現象。
具體是壓實作用(早期機械壓實)→溶蝕作用→綠泥石的薄膜形成→鈣質膠接(早期泥晶方解石沉淀)→硅質膠結(充填粒間孔隙)石英次生加大開始→有機流體開始注入→微裂隙作用(形成第一期微裂隙)→沸石形成→長石，石英顆粒溶蝕→低熟油小規模充注(形成第一期包裹體)→石英次生加大明顯→壓溶作用→微裂隙作用(形成第二期微裂隙)→油氣大規模充注(形成第二期油氣包裹體)→溶蝕作用→硅質膠接(晚期方解石填充)。
通過對長6、長7段儲層鏡下觀察筆者發現:(1)礦物的接觸方式以凹凸接觸和縫合線接觸為主，孔隙度低于15%;(2)石英普遍具有次生加大邊，且發育裂隙;(3)在掃描電鏡下發現伊利石-蒙脫石礦物;(4)包裹體的陰極發光分析顯示成熟度較高[22];(5)包裹體切片的測溫實驗數據顯示兩期包裹體均一溫度峰值區分明顯。綜合以上所有結論，并結合前人對鄂爾多斯盆地延長組地層的古地溫研究[23]，對比堿性鹽介質(鹽湖盆地)碎屑巖成巖階段劃分標志，推斷長6、長7段儲層進入了中成巖階段(圖3)。
SCISSCIAHCI
