焦石坝页岩气田中高密度甲烷包裹体的发现及其意义

根据流体包裹体激光拉曼光谱和显微测温分析,在焦石坝页岩气田五峰组-龙马溪组页岩石英和方解石脉体样品中发现高密度甲烷包裹体。利用甲烷包裹体的甲烷拉曼散射峰v₁以及均一温度分别计算了甲烷包裹体的密度,其甲烷拉曼散射峰v₁分布在2 910.57~2 911.27 cm^-1,甲烷包裹体均一温度（Th）分布在-95.8~-88.2 ℃,相对应的甲烷包裹体密度为0.254~0.290 g/cm³,具有高密度特征。结合页岩脉体样品中与高密度甲烷包裹体共生的气-液两相盐水包裹体的均一温度最小值,利用CH₄体系的状态方程计算了高密度纯甲烷包裹体的捕获压力为102.6~137.3 MPa,相应的压力系数达到1.63~2.18,具有中等-强超压特征。该区高密度甲烷包裹体形成时的异常高压和较高的温度可能指示了燕山运动抬升初期含气页岩的地温条件和超压状态。焦石坝页岩气田中高密度甲烷包裹体的发现可为焦石坝页岩超压形成和演化以及页岩气富集与页岩超压的关系研究提供重要的地质依据。     

黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏过程及勘探启示：来自流体包裹体的证据

黔北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组是贵州省重要的页岩气产层,且已在安场向斜等地区获得良好的页岩气显示。为深入解剖该套富有机质页岩的成藏过程,以黔北地区AY1井和BZ1井页岩中脉体为研究对象,开展岩相学、流体包裹体和拉曼光谱等研究。结果表明：黔北地区五峰组—龙马溪组页岩中发育早期方解石脉—石英脉—晚期方解石脉3期脉体,脉体中发现4期甲烷气包裹体。第一期为石英脉体中的甲烷气包裹体,其伴生的盐水包裹体均一温度峰值介于110~119 ℃之间,是油气在中—晚二叠世活动的证据;第二期甲烷包裹体也生长在石英脉体中,其伴生的盐水包裹体均一温度峰值介于140~149 ℃之间,甲烷校正后拉曼波峰位移分布在2 911.37~2 912.07 cm^-1之间,压力系数为1.15~1.72,与地层温度呈正相关,是五峰组—龙马溪组页岩气在中—晚三叠世充注、地层增压的证据;第三期为晚期方解石脉体中的甲烷气包裹体,其伴生的盐水包裹体的均一温度主要为180~219 ℃,记录了早白垩世晚期页岩气聚集的高峰期;第四期为石英裂缝中的甲烷气包裹体,其伴生盐水包裹体的均一温度峰值介于150~159 ℃之间,甲烷校正后甲烷波峰位移分布在2 911.18~2 913.51 cm^-1之间,压力系数为0.80~1.97,与温度呈正相关,是晚白垩世末期—古近纪地层抬升过程中页岩气的快速泄漏、地层泄压的结果,新生代以来构造抬升对区域油气保存条件有重要影响,是黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏的关键。     

川东南页岩气储层脉体中包裹体古压力特征及其地质意义

包裹体岩相学分析表明，川东南焦页A井、南页A井以及彭页A井页岩气储层石英以及方解石脉中，主要发育气液两相盐水和气2类包裹体；激光拉曼分析表明，气包裹体主要由甲烷组成。3口井气液两相包裹体的显微测温结果存在较明显的差异，其中焦页A井与南页A井的石英中气液两相盐水包裹体的均一温度最高，分别为215.8~245.4 ℃和214.4~240.8 ℃；南页A井方解石中包裹体均一温度次之，为177.8~210.4 ℃；而彭页A井气液两相盐水包裹体的均一温度最低，为128.5~156.4 ℃。包裹体古压力恢复结果表明，焦页A井与南页A井石英中包裹体捕获压力最高，分别为114.9~130.5 MPa和124.0~151.5 MPa；南页A井方解石中包裹体捕获压力次之，为114.0~122.3 MPa；而彭页A井包裹体的捕获压力较低，为32.5~43.0 MPa。结合埋藏史图可知，3口井的捕获时间均为燕山期，其中焦页A井与南页A井包裹体捕获时页岩气储层处于超压状态，而彭页A井处于正常压力范围。上述古压力系数与现今测井压力存在相似的规律，表明焦页A井与南页A井气藏的保存条件要优于彭页A井。      

中扬子北缘冲断构造带的古流体记录及其对页岩气保存意义——以保地1井为例

为研究中扬子北缘大洪山冲断带古流体特征及其对页岩气保存的指示意义,以该区保地1井为例,系统采集志留系裂缝脉体样品并开展流体地球化学与包裹体分析。测试结果显示,方解石脉δ13C值变化范围为-8.19‰~0.16‰,碳同位素最小值远小于志留系灰岩夹层,也小于海相碳酸盐岩,结合脉体包裹体群脱硫系数高达23.53~87.90且自下而上具有降低的趋势,表明古流体中有下伏寒武系膏岩层卤水混入,导致古流体SO₄2-增高,以及寒武系TSR产生的H₂S、CO₂沿着裂缝系统进入志留系,致使方解石脉δ13C负偏和钻遇地层气显发现H₂S。志留系龙马溪组底部包裹体类型以纯水溶液包裹体为主,最大均一温度峰值约为110~120℃,最小均一温度峰值为60~80℃;结合区域构造演化,大洪山冲断带较川东地区志留系页岩抬升剥蚀时间早,古流体形成阶段埋深浅、温度低、含气饱和度低。滑脱带附近包裹体均一温度变化范围大,最低均一温度发育于该段,表明滑脱带构造活动期次更多、持续时间更长,特别是晚期构造活动更强,成为页岩气逸散的长期通道。综合分析表明,大洪山冲断带发育多个滑脱层的冲断、变形,对多层系页岩气藏和常规气藏破坏较大。      

四川盆地焦石坝南部地区五峰组—龙马溪组裂缝脉体流体来源及形成时间

页岩裂缝中的脉体记录了古流体活动和裂缝活动的重要信息,对页岩气的富集和保存条件具有重要的指示作用。针对四川盆地焦石坝南部地区五峰组—龙马溪组页岩中裂缝内充填的方解石脉和石英脉,通过岩石薄片观察和阴极发光分析,结合微区原位元素、流体包裹体和碳、氧、锶同位素测试等技术手段分析了成脉流体的来源和形成时间。研究结果表明,焦石坝南部地区五峰组—龙马溪组页岩的裂缝内依次充填了3期脉体,其中,第1期和第3期为方解石脉,第2期为石英-方解石脉。第1期方解石脉的阴极发光颜色为棕黄色,稀土元素总量低,重稀土轻度富集,第2期脉体中方解石的阴极发光颜色为褐黄色,稀土元素总量较高,这2期脉体中方解石的Eu为正异常;结合碳、氧、锶同位素分析,揭示成脉流体来源于五峰组—龙马溪组页岩的层内成岩流体,脉体均形成于相对还原的成岩环境。第3期方解石脉的阴极发光颜色为棕黄色,稀土元素总量高,重稀土高度富集,表现出明显的Eu负异常,成脉流体可能来自混有陆源物质的外源流体。基于2期方解石脉体和1期石英+方解石脉体的形成顺序和岩相学特征,利用方解石脉和石英脉中原生盐水包裹体的均一温度以及埋藏史和热演化史的分析结果,确定3期脉体方解...     

库车依南2井包裹体形成的古温度古压力

塔里木库车坳陷依南2井侏罗 系储集层砂岩中流体包裹体较丰富,主要发育有石油包裹体,盐水溶液包裹体及气态烃包裹体。石油包裹体均一温度为85~110℃,盐水溶液包裹体均一溫度为90~120℃与128~168℃,分别与石油包裹体及气态烃包裹体共生。模拟计算出典型石油包裹体与气态烃包裹体的捕获温度与捕获压力分别为115℃,35.9MPa及162℃,54.8 MPa.结合成藏地质背景,推测石油包裹体形成时间为12×10⁶~10x10⁶a,气态烃包裹体形成时间为7×10⁶~6x10⁶a,石油包裹体来源于阳霞凹陷侏罗系煤系烃源岩,气态烃包裹体源于依南2井区侏罗系煤系烃源岩。     

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。      

运用方解石脉包裹体和碳氧同位素评价页岩气保存条件——以中扬子地区寒武系为例

裂缝脉体的碳/氧同位素和包裹体对于研究油气保存条件有着重要的指示意义。为了揭示中扬子地区寒武系页岩气保存条件的差异性,选取该区3口代表不同构造条件和含气性的井(YY1井、YD4井、ZD1井)作为主要的研究对象,基于裂缝脉体包裹体和方解石脉碳/氧同位素测试分析资料开展了对比研究。研究结果表明:①该区寒武系裂缝脉体包裹体主要有液烃包裹体、甲烷包裹体、气液两相包裹体、盐水包裹体4种类型,(液烃+甲烷)包裹体/(气液两相+盐水)包裹体比值与油包裹体丰度一样对油气成藏与保存具有重要的指示意义,YY1井以高演化液烃和甲烷包裹体为主,ZD1井以气液两相和盐水包裹体为主,YD4井介于二者之间,构造条件越复杂古流体中烃类的占比越低,水的比例越高;②Δ~(13)C (δ~(13)C_(围岩)-δ~(13)C_(方解石))值、Δ~(18)O(δ~(18)O_(围岩)-δ~(18)O_(方解石))值的变化范围与保存条件具有相关性,ZD1井的变化范围明显大于YY1井,高度封闭的页岩段Δ~(13)C值、Δ~(18)O值趋近于0,页岩内部跨层流体、外部流体侵入都会导致Δ~(13)C值、Δ~(18)O值变化;③包裹体及方解石脉碳/氧同位素指示YY1井裂缝导致页岩气向上散失,YD4井、ZD1井裂缝导致页岩气向下散失两种不同逸散类型;④初步建立了中扬子地区基于包裹体和方解石脉碳/氧同位素的寒武系页岩气保存条件评价指标。结论认为,中扬子地区寒武系页岩气保存条件由黄陵隆起向江南—雪峰隆起整体逐渐变差,黄陵隆起周缘的寒武系页岩是下一步页岩气勘探的重点。     

川中蓬莱地区震旦系灯影组流体包裹体特征及成藏期次

为探讨蓬莱地区震旦系灯影组碳酸盐岩流体包裹体特征及成藏过程,将流体包裹体岩相学、组分特征、均一温度与埋藏-热演化史进行综合分析。结果表明：研究区储层流体包裹体主要包括气液两相盐水包裹体和气态烃包裹体,主要赋存在裂缝和溶蚀孔洞中所充填的白云石内以及晚期形成的石英内。通过包裹体均一温度测试,发现与烃包裹体相伴生的盐水包裹体均一温度为80～220℃。赋存在裂缝和孔洞中白云石的包裹体均一温度可以反映第1期充注特征,包裹体均一温度为80～200℃,主要以盐水包裹体为主,推测其充注时间为275～200 Ma;赋存在石英内的包裹体可以反映第2期充注特征,包裹体均一温度为140～220℃,包裹体组分以CH₄为主,沥青次之,推测其充注时间为198～138 Ma。最终确定油气成藏主要是在二叠纪-三叠纪末期,达到生油高峰且形成古油藏;侏罗纪-晚白垩世,原油裂解形成古气藏。     

松辽盆地齐家—古龙地区扶杨油层流体包裹体特征

松辽盆地齐家—古龙地区扶杨油层砂岩中的自生矿物含有丰富的流体包裹体,其中与有机包裹体共生的盐水包裹体的均一温度有3个峰值,说明扶杨油层油气注入分为3期：第一期油气注入时的包裹体均一温度为90～120℃,有机包裹体分布于晚期石英次生加大边,石英颗粒愈合缝和方解石胶结物中,晚期石英次生加大边与晚期方解石前胶结物之间存在油迹（或沥青）,而石英颗粒愈合缝中的有机包裹体的均一温度为100～110℃,说明在均一温度90～100℃至110～120℃之间发生过一次构造活动,导致石英颗粒破裂,第二期油气升入的均一温度为120～150℃,发生子方解石脉充嗔和石英颗粒裂缝的结合过程中,在方解石脉中发现沥青质,说明该期油气注入规模较大,基本抑制了所有自生矿物的生长。第三期油气注入记录于石英次生加大边之中的有机包裹体中,其均一温度为160～170℃。激光粒曼光谱分析表明,早期注入的油气热演化程度低。晚期注入的油气热演化程度高。图6表2参8。     

四川盆地东南部龙马溪组页岩微-纳米孔隙结构特征及控制因素

以四川盆地东南部重庆地区下志留统龙马溪组页岩为研究对象,通过场发射扫描电镜、CO₂及N₂低温低压吸附实验,探讨海相页岩储层微-纳米孔孔隙结构特征及其控制因素。结果表明:龙马溪组页岩发育有机孔、粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔和微裂缝6种孔隙类型,其中有机孔、黏土矿物层间粒内孔最为发育,由于热演化程度高也发育大量的溶蚀孔隙;龙马溪组页岩BET比表面积介于3.5~18.1 m²/g,BJH总孔容介于0.00234~0.01338 cm³/g,DA微孔比表面积介于1.3~7.3 m²/g,DA微孔孔容介于0.00052~0.00273 cm³/g。页岩微孔比表面积占总比表面积的23.1%~80.2%,平均占比50.3%,微孔孔容占总孔容的12.1%~48.5%,平均占比32.3%,微孔提供比表面积的能力远大于中孔和宏孔,是页岩储层中甲烷吸附的主要场所;泥页岩孔径分布复杂,孔径分布曲线存在多个不同的峰值,在0~100 nm范围内主要呈现双峰或三峰特征,偶见四峰特征;有机碳含量与泥页岩微孔、中孔+宏孔及总孔的孔隙结构参数均呈现非常好的线性关系,表明TOC是泥页岩中微-纳米孔隙结构最重要的控制因素,将孔隙结构参数对TOC进行归一化处理后,总孔和中孔+宏孔孔隙结构参数与黏土矿物含量呈正线性关系,与脆性矿物含量呈负线性关系,表明黏土矿物和脆性矿物主要控制页岩的中孔和宏孔的发育。     

蜀南地区富有机质页岩孔隙结构及超临界甲烷吸附能力

以蜀南地区龙马溪组下部富有机质页岩为研究对象,通过场发射扫描电镜（FE-SEM）、低压氩气吸附实验和重力法高压甲烷吸附实验,研究页岩孔隙结构特征及超临界状态下页岩储层的甲烷吸附能力,并讨论了页岩孔隙结构对甲烷吸附能力的影响。研究表明,蜀南地区龙马溪组富有机质页岩主要发育有机质孔隙,页岩孔隙结构非均质性强,比表面积为16.846~63.738 m²/g,孔体积为0.050~0.092 cm³/g,微孔和介孔贡献页岩90%以上的比表面积,介孔和宏孔贡献页岩90%以上的孔体积。甲烷在地层条件下处于超临界状态,过剩吸附曲线在约12 MPa时出现极大值,随后开始下降。使用修正过的四元Langmuir-Freundlich （L-F）方程拟合高温甲烷过剩吸附曲线,拟合效果较好,相关系数大于0.997。页岩饱和吸附量为0.067 0~0.220 2 mmol/g,不同页岩样品吸附能力差异明显。海相富有机质页岩中,随着有机质含量的增大,有机质孔隙数量增多,且页岩中微孔比例增大,微孔的吸附能力远大于介孔和宏孔,故页岩吸附能力增强。有机质含量是影响蜀南地区海相富有机质页岩孔隙结构和甲烷吸附能力的主要因素。     

塔里木盆地顺南—古城地区方解石脉流体来源及其对油气成藏的启示

钻井揭示塔里木盆地顺南—古城地区奥陶系碳酸盐岩方解石脉发育,为探讨该区断裂带流体属性及油气成藏事件提供了重要素材。在详细的岩心观察基础上,开展了方解石脉的流体包裹体以及灰岩基质与方解石脉的地球化学特征对比研究。方解石脉具有多类型的烃类包裹体,包括沥青包裹体、三相烃包裹体、油水液相包裹体以及富气包裹体。方解石脉中与烃类包裹体共生的盐水包裹体具有较高的均一温度（130~160 ℃）。贫¹⁸O（δ¹⁸O =-13.1‰~-8.7‰）、富⁸⁷Sr（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.708 879~0.710 432）、偏高稀土元素总量和正铕异常表明构造成因方解石脉主要来源于围岩的溶解以及成岩—成烃流体,未发现大气淡水参与的迹象。方解石脉中富含烃类包裹体可能表明研究区北东向走滑断裂带是油气运移与聚集的重要通道。     

鄂尔多斯盆地延长组长7致密储层流体包裹体特征与成藏期次

鄂尔多斯盆地延长组长7储层流体包裹体类型丰富,包括盐水包裹体、含烃盐水包裹体、液烃包裹体、气液烃包裹体和气烃包裹体。根据油气包裹体宿主矿物成岩的形成时间序列和均一温度分析认为,长7储层主要有2期包裹体。第一期主要赋存于石英颗粒次生加大边内侧及未切及加大边的裂隙中,与其共生的盐水包裹体均一温度峰值为120～140℃;第二期包裹体均沿切穿石英(或长石颗粒)的晚期微裂隙成线/带状分布,与其共生的盐水包裹体均一温度峰值为90～110℃。结合盆地埋藏史和热史分析认为,长7致密油藏主要经历了2次流体充注,主成藏期为早白垩世晚期,即在早白垩世末盆地开始大范围抬升以前油藏就已形成。      

准噶尔盆地中拐地区佳木河组流体包裹体特征及成藏期次划分

为确定中拐地区二叠系佳木河组油气藏的充注时间和成藏期次,利用Linkam THMS 600型冷热台和LabRam-010型激光拉曼光谱仪,采用流体包裹体和拉曼测试技术,对储层沸石和方解石中流体包裹体样品进行测试分析。拉曼测试结果显示,佳木河组中主要存在盐水包裹体、CO₂包裹体、低饱和烃包裹体和富含CH₄包裹体4种包裹体类型;均一温度和冰点均具有明显的双峰特点,均一温度第1峰值为60~80℃,第2峰值为110~120℃;公式法计算的包裹体盐度主要分布在0.73%~3.86%和5.76%~9.2% 2个区间,说明至少存在2期流体活动。在包裹体测试资料基础上,结合埋藏史、构造演化史和烃源岩演化史最终确定佳木河组主要的成藏期次有2期:三叠纪末—早侏罗世(228~206Ma);早白垩世(145~112Ma)。