利用流体包裹体获取含气盆地古地层压力的新方法

古地层压力是石油地质和油气成藏动力学研究中的关键参数之一,利用流体包裹体热动力学参数结合相态模拟软件可以恢复含油盆地古流体压力.但对于含气盆地却存在一些问题,因此通过对含气盆地含烃盐水包裹体特点的分析,探讨一种有效的古压力获取方法,并应用于川东北地区普光和毛坝构造的古压力研究.     

应用包裹体技术恢复气藏古压力

包裹体捕获时的温度和压力反映了油气藏形成时的古温度和古压力,是油气成藏过程研究的一个重要依据。富(CH₄)气盐水包裹体是气藏中最主要的一种包裹体类型,对这类包裹体捕获温度和压力的恢复最大的技术难点是其中气体(CH₄)含量的精确测定。通过建立CH₄气体拉曼位移值与包裹体内压的相关曲线,根据包裹体总体积和成分保持恒定的原则构建迭代计算模型,可快速准确计算出含CH₄盐水包裹体的捕获压力。该方法应用于川南隆32井中奥陶统宝塔组微晶灰岩中的包裹体古压力研究,计算结果显示包裹体的捕获压力为884.08~1249.32 bar,压力系数约为1.3~1.8,证明了包裹体捕获时地层流体为超压状态。      

含烃盐水包裹体PVT模拟新方法及其在气藏古压力恢复中的应用

流体包裹体PVT数值模拟法是恢复地层古压力的重要手段,但在高成熟天然气藏储层中,因缺乏气液两相石油包裹体,传统的PVT模拟方法无法应用,探索新方法刻不容缓。含烃盐水包裹体在天然气藏储层中普遍存在,具有能溶解微量轻烃、并且捕获温度与均一温度非常接近的特性。利用PVTsim数值模拟软件,结合包裹体气液比、均一温度等参数,提出了一种新的含烃盐水包裹体PVT模拟方法,并应用于恢复川东北元坝气藏的古压力。实验结果显示:元坝地区须家河组储层在160 Ma左右时发育弱超压,压力系数达到1.11;随后古压力迅速增大,至148 Ma左右时,压力系数达到1.86;在100 Ma时,古压力达到最大,但地层埋深也最大,压力系数有所降低,达到1.60。基于须家河组烃源岩生烃演化、储层古压力演化以及生储盖组合特征综合分析表明,烃源岩生烃产生的大量超压流体充注储层,引起的压力传递是储层发育超压的重要原因。     

渤海湾盆地廊固凹陷杨税务潜山油气成藏的流体包裹体证据

廊固凹陷杨税务潜山凝析油天然气藏是近年来渤海湾盆地的重要勘探发现,但对其油气成藏过程的认识还不够深入。通过对潜山储层中的流体包裹体进行岩相学、显微测温、拉曼光谱和PVT模拟等分析表明,储层中主要发育5类流体包裹体,即气液两相盐水包裹体、气体包裹体、气液两相烃类包裹体、气液两相富气包裹体和单液相烃类包裹体。杨税务潜山主要发育2期油气成藏过程,以晚期天然气充注为主。第1期烃类包裹体主要发蓝绿色荧光,单相烃类包裹体较多,气液两相烃类包裹体较少,共生盐水包裹体较少,未见含甲烷的富气包裹体,以原油充注为主,形成于东营组沉积期成藏阶段。第2期烃类包裹体以气液两相富气包裹体为主,其气液比相对较大,液相发蓝色荧光,为高成熟度凝析油,富气包裹体中含甲烷等气体,说明成藏的天然气为湿气,成藏期为明化镇组沉积期至今。成藏期的古压力计算表明,第1期成藏的压力系数在1.00~1.17,属于正常压力油气藏;第2期成藏的压力系数相对较高,在0.95~1.33,总体属于正常压力范围,个别井区达到异常高压范围（压力系数大于1.20）。杨税务潜山油气藏的古今压力系数变化不大,表明其封闭性较好,有利于油气保存。     

延安以南地区奥陶系碳酸盐岩储层中流体包裹体及烃类物质的油气指示意义

为明确鄂尔多斯东南部延安以南地区奥陶系储层中流体包裹体及烃类物质的油气指示意义,对其流体包裹体的岩相学、均一温度和盐度及组分特征进行综合分析,并结合研究区埋藏-热演化史,探讨储层烃类充注史。根据流体包裹体室温下的相态特征、组分和烃类分布产状,可将研究区碳酸盐岩储层流体包裹体分为盐水包裹体、气态烃包裹体、液态烃包裹体、沥青包裹体及含烃气-液两相盐水包裹体5类,局部还存在残余游离液态烃和运移沥青等未形成流体包裹体的烃类物质。研究表明,研究区流体包裹体及烃类物质主要分布在充填于储层孔隙、溶洞、裂缝中的方解石、石英等自生矿物内,均一温度随盐度升高逐渐递增,所捕获的流体包裹体主要为烃源岩在高成熟阶段的产物。奥陶系碳酸盐岩储层曾在中侏罗世末期和早白垩世末期发生过2期油气充注,且以早白垩世末期为主。     

苏里格大气田上古生界储层流体包裹体特征及天然气成藏意义

油气储层流体包裹体包含着油气成藏时丰富的微观地质信息。采用LABHR2VIS LA-BRAM HR800型显微激光拉曼光谱仪和LINKAM THMS 600型冷热台,对鄂尔多斯盆地苏里格大气田上古生界储层流体包裹体样品进行测试分析。结果表明,苏里格大气田上古生界储层流体包裹体分布有低饱和烃类包裹体、沥青质烃类包裹体、饱和烃包裹体、CH4包裹体、CO2包裹体和纯盐水包裹体6种类型,其中含CH4包裹体、CO2包裹体和含烃包裹体较为丰富,占到50%以上。通过对流体包裹体的激光拉曼分析和均一温度测试结果分析,反映苏里格大气田成藏时曾有丰富的不同成分组成的烃类流体充注,与烃类包裹体同期的盐水包裹体均一温度分布范围为100～180℃,主峰温度在140～150℃之间。依据包裹体均一温度的实测结果,结合沉积埋藏史和古地温史,推算出苏里格气田上古生界天然气主要充注成藏期为晚侏罗世—早白垩世（150～100Ma）。     

准噶尔盆地腹部地区油气成藏期次划分

系统采集了准噶尔盆地腹部地区61块样品,检测所捕获的各期流体包裹体的均一温度、盐水包裹体的盐度,并观察了烃类流体包裹体荧光颜色。经过系统分析表明,准噶尔盆地腹部地区发生过4次油充注,均一温度分别为:29.8～57.8℃,74.6～90.7℃,107.4～117.3℃,135.3～145.8℃,对应的同期盐水包裹体均一温度范围分别为:65～80℃,80～100℃,100～120℃,135～150℃。     

砂岩储层烃类不混溶包裹体特征、成因及地质意义

为了系统研究储层中鲜有关注却较为普遍检测到的一种包裹体类型——烃类不混溶包裹体,采集了多个沉积盆地的大量砂岩样品,利用包裹体岩相学、显微荧光、显微测温、包裹体气液比和水油比检测等一系列手段,研究了天然形成的烃类不混溶包裹体特征与成因:(1)油气不混溶包裹体为天然气气侵原油,因压力变化引起的油气相态分离而非均一捕获形成,具有异常高均一温度和变化的气液比与捕获相态;(2)沥青-油和(或)气不混溶包裹体成因是油包裹体被均一捕获后热裂解、气相逃逸或者油藏水洗、生物降解、气侵和热裂解等生成的沥青与油(气)非均一捕获,前者具有相似的沥青含量,后者沥青从不含到富有均有分布;(3)包裹式水膜和与水相呈分离式接触的水-烃包裹体反映油气充注储层驱替地层水的过程,微量水对均一温度影响甚微;(4)薄油膜的油-水包裹体反映水与烃类流体的相互作用,指示古油藏破坏而残余油与地层水非均一捕获或以生气为主的超压沉积盆地,携带轻烃的天然气溶解于水,"萃取油相"与地层水非均一捕获;(5)气-水不混溶包裹体表明储层中水溶气存在,具有异常高均一温度和变化的气液比,形成于压力变化引起的天然气与水的相分离过程。沉积盆地的有机质类型、构造和热演化历史,决定烃类流体的类型、成熟度、以及之间的相互作用、储层流体所处的温度和压力条件以及稳定性,这些从根本上控制着不混溶包裹体发育及类型。     

焦石坝背斜西缘龙马溪组页岩复合脉体中流体包裹体的古温度及古压力特征

焦石坝背斜西缘JY-A井龙马溪组中段底部黑色页岩中发育张性顺层裂缝复合脉体,镜下观察发现复合脉体由石英脉、方解石脉和石英-方解石混杂脉复合组成。脉体样品中发育气-液两相盐水包裹体和高密度甲烷包裹体,均被捕获于同期CH₄-NaCl-H₂O不混溶流体体系。利用复合脉体中发育的流体包裹体对龙马溪组中段底部页岩层的古温度及古压力特征开展研究,显微测温发现石英脉中气-液两相盐水包裹体均一温度主要分布在230~268℃,盐度主要分布在4.02%~6.74%、平均为5.47%;方解石脉中气-液两相盐水包裹体均一温度主要分布在206~266℃,盐度主要分布在4.80%~5.26%、平均为5.07%。激光拉曼光谱分析发现石英脉中甲烷包裹体的甲烷拉曼散射峰分布在2 910.779 3~2 911.613 1 cm^-1,计算的密度范围为0.245~0.302 g/cm³;显微测温发现甲烷包裹体的均一温度分布在-99.4~-87.0℃,计算的密度范围为0.249~0.304 g/cm³。依据与石英脉中甲烷包裹体共生的气-液两相盐水包裹体均一温度最低值和甲烷包裹体的密度范围计算甲烷包裹体古压力为99.297~160.281 MPa,古压力系数为1.43~2.31。对龙马溪组中段底部页岩复合脉体中记载古温度及古压力特征的气-液两相盐水包裹体和高密度甲烷包裹体的研究表明,在燕山期运动抬升前或初期侧向构造应力挤压造成页岩顺层裂缝,此时龙马溪组页岩层系接近最大古埋深、富含高演化热裂解干气,页岩气层处于中等-强超压状态。     

基于包裹体PVTx数值模拟恢复油藏古温压——存在的问题、对策及应用实例

包裹体PVTx数值模拟是恢复油藏古温压的重要手段。由于无法精确地确定油包裹体的组成,以及油包裹体成分在地质演化过程中可能发生不可逆的次生变化,现有方法恢复的古温压存在不确定性。一般而言,与油包裹体伴生的盐水包裹体成分相对简单,且遭受次生蚀变影响的概率较低。因此,尝试将伴生的盐水包裹体作为独立的地质压力计在塔里木盆地顺南地区SN1井进行了应用研究。包裹体岩相学研究显示,SN1井高角度裂缝充填的方解石中,发育大量遭受过次生蚀变的含沥青烃包裹体及伴生的盐水包裹体。包裹体古温压恢复显示,伴生的盐水包裹体呈现异常高的均一温度（超过170℃）,均一压力波动范围大,且存在异常高压（39.1 MPa起,甚至超过165.8 MPa）。上述现象可能与热流体活动和原油充注后所经历的裂解增压过程有关。基于盐水包裹体均一压力的最低值,结合该地区埋藏史和热演化史分析,推测热液活动时间为海西期。上述认识与该地区NE向走滑断裂活动具有较好的时空匹配关系。综上所述,油包裹体伴生的盐水包裹体作为独立的地质压力计,可以用来恢复油藏古温压的演化轨迹,并限定古流体活动的时间,能够在一定程度上弥补现有方法的不足。