运用流体包裹体资料探讨鄂尔多斯盆地姬塬地区长9油藏史
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专天然乞比 第36卷第1期 OIL&GAS GE0LOGY 2015年2月 doi:10.1 1743/ogg20150103 文章编号:0253—9985(2015)01—0017—06 运用流体包裹体资料探讨鄂尔多斯盆地姬塬 地区长9油藏史 时保宏 ,张艳 ,张 雷 ,黄 静 ,唐朝 ,。 (1.西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安710065;2.中国石油长庆油田分公司低渗透油气田勘探开发国家工程 实验室,陕西西安710018;3.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018) 摘要:鄂尔多斯盆地姬塬地区三叠系延长组长9油层组是该区油藏发育的重点层位。在区域地质研究的基础上,通过流体包裹体偏 光一荧光观察、均一温度测试、荧光光谱及红外光谱等分析方法,结合埋藏热演化史资料,确定了姬塬地区长9油藏的充注期次。分 析表明,长9储层烃类包裹体物理相态主要为发绿色、黄绿色荧光的液态烃、含气烃的液态烃两类。与其共生的盐水包裹体均一温 度分布连续,具有明显的单峰分布特征,对应温度为100~120℃,盐度分布也较集中,峰值区间NaC1浓度为3%一5%,表明发生过 一期连续、流体性质和交换作用变化不大的烃类运移、充注过程。同样,石油包裹体荧光光谱及红外光谱特征及参数统计结果也佐 证了姬塬地区长9储层经历了一期烃类充注,充注的有机质成熟度较高,烃类包裹体荧光光谱主峰波长、形态相似,波峰近似,A… 为495 nm,对应绿色、黄绿色荧光区。结合研究区埋藏史、地热史综合分析得出,姬塬地区长9原油充注过程发生距今120~ 130 Ma,即早白垩世中、晚期为主要的油气成藏期。 关键词:均一温度;红外光谱;荧光光谱;成藏期次;流体包裹体;姬塬地区;鄂尔多斯盆地 中图分类号:TEl22.1 文献标识码:A Dating of hydrocarbon accumulation by fluid inclusion characteristics in the Chang9 of Yanchang Formation in Jiyuan area,the Ordos Basin Shi Baohong ,Zhang Yan ,Zhang lei ,HuangJing ,Tang Chao。, (1.School of Sciences and Engineering,Xi’an鼽 M University,Xi’an,Shaanxi 710065,China;2.National Engineering Laboratoryfor Exploratoin and Development ofLow—Permeability Oil&Gas Fields,Changqing Oi ̄td Company,PetroChia,nXi’an, Shaanxi 710018,China;3.Research l ̄thute fExoploration and Development,Changqing Oiieflld Company,PetroChina,Xi’an, Shaanxi 710018,Chia)n Abstract:Chang9 oil layer of the Triassic Yanchang Formation is a key horizon for reservoir development in Jiyuan area, Ordos Basin.The characteristics of lfuid inclusions in Chang9 reservoir in Jiyuan area were analyzed systematically based on the measurements of Fourier transform infrred spec ̄oscopy,alfuorescence spectroscopy,and homogenization tempera- ture to determine,in combination with the burial—thermal history,the phases and periods of hydrocarbon migration and ac— cumulation.The results show that there are two types of hydrocarbon inclusions in the reservoir of Chang9,namely liquid hydrocarbon inclusions and gas liquid hydrocarbon inclusions with green or yellow-green fluorescence.The homogeniza— tion temperature of brine inclusions associated with the hydrocarbon inclusions has a continuous distirbution with a 100—— 120 oC peak value.Salinity distribution is relatively concentrated with a peak value of 3—5 wt%NaC1.These cha-racter— istics indicate that herte is one major phase of oil migration and accumulation in the study rea.Consiastently,fluorescence spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy data demonstrate that the Chang9 reservoir has undergone one phase of hydrocarbon charging with high organic matter maturity,with yeflow—green and green fluorescence,corresponding to he ftluorescence spectrum of 495nm.The analysis of buril and tahermo-evolutionary history of Chang9 oil layer show that the hydrocarbon charging occurred mainly in mid-late stage of the Early Cretaceous. Key words:homogenization temperature,FHR,fluorescence spectrum,hydrocarbon accumulation timing,fluid inclusion, Jiyuan area,Ordos Basin 收稿日期:2014—01—15;修订日期:2014一l0-20。 第一作者简介:时保宏(1970一),男,博士、副教授,油气成藏地质学及天然气地球化学。E・mail:bh.sh@163.conl。 基金项目:陕西省自然科学基金项目(2012JM5010)。 18 石油与天然气地质 第36卷 姬塬地区为鄂尔多斯盆地石油资源丰富区域之 一该期包裹体主要发育于成岩石英颗粒次生加大中 晚期及成岩期后,沿切穿石英颗粒或石英加大边的微 裂隙成线一带状分布,发育丰度极低一中等,包裹体个 ,三叠系延长组发育长4+5、长6、长8油层组等多 个大型岩性油藏。近年来,随着复合成藏理论及致密 油气研究的深入,姬塬地区延长组下组合长9油层组 逐渐引起了石油地质工作者的重视,并对其沉积环境, 储层特征及油水分布规律等进行了系统研究 ],其 中涉及长9成藏史的研究则较少。本文利用包裹体系 体大小一般为5~20 m,形状规则,多为椭圆形、圆形 (表1)。其物理相态以含气烃的液态烃和液态烃为 主,透射光下液烃多呈深褐色(图1a—b)、淡黄色及黄 色(图1 c—e),气烃呈灰色(图If),在蓝光激发下液 态烃包裹体多显示黄绿色、绿色荧光(图1g—i)。 与烃类包裹体共生的盐水包裹体均一温度的稳定 性较高。因此,一般选取与烃类包裹体共生的盐水包 裹体进行均一温度测定。测试结果表明,姬塬地区长 统测试分析资料,对该区域长9油藏的充注史加以 探讨。 1 区域地质概况及样品选取 姬塬地区位于鄂尔多斯盆地中西部,构造上属于 9储层中与烃类包裹体共生的盐水包裹体均一温度分 布范围为80~120 oC,分布连续,且只存在一个峰值区 间,峰值为100~120 oC(图2),反映研究区长9烃类 的运移和充注是一个连续的过程,在这连续过程中存 伊陕斜坡与天环坳陷两个构造单元。区内延长组自下 而上划分为长10一长1共10个油层组。长9沉积时 期,研究区发育三角洲沉积,储集体主要为平原分流河 道及前缘水下分流河道砂岩。砂岩具有粒度细、分选 及磨圆差、非均质性较强_5 等特征。勘探表明,研究 区长9油藏主要分布在油层组上部,油藏规模较小,油 水关系复杂,油层出水率较高 。 针对研究区长9储层岩性细,不利于镜下包裹体 观察分析的特点,特筛选粒度相对较粗的岩心送样磨 制包裹体薄片。此次共选取15口钻井的岩心样品磨 在一次大规模的流体活动l1 ;包裹体盐度分布范围 偏向低盐度,NaCI浓度峰值区间在3%~5%,分布较 集中(图2),表明地层中的流体交换作用不普遍,流体 性质差别不大,反映为一期充注。 2.2包裹体盐水体系 处于不同盐水体系的包裹体,其流体组分不同。 目前主要是通过采用冷冻法(与均一温度测量过程相 反)获得始熔温度来确定包裹体中流体的盐水体系。 始熔温度与盐水体系的低共结温度是一致的。对于某 一片进行包裹体测温、期次划分、荧光及红外光谱等测试 分析。具体测试方法前人 处不在赘述。 做了不少详细说明,此 盐水体系而言,低共结温度是该体系的特征值。如 NaCI—H,0体系的低共结温度是一20.8 oC,KCI— 2烃类包裹体特征 2.1包裹体期次及特征 据偏光一荧光镜下观察结果分析,样品中烃类包 H20体系是一10.6 oC,H20+NaCI+MgCI2体系低共 结温度是一35 oC,CaCI2一NaCI—H 0三元体系的低 共结温度是一52℃。依据盐水体系的特征值对比分 析包裹体的始熔温度,就能确定该包裹体中的盐水溶 液属于哪一体系[1 引。长9包裹体始熔温度平均值 为一45.5℃,主要分布于一40℃~一6o℃,接近三元盐 裹体主要赋存在切及石英颗粒或切穿石英颗粒及加大 边的微裂隙中。依据烃类包裹体所显示的相态特征、 产状及显微偏光一荧光颜色等特征,研究区长9砂岩 可识别出特征明显的一期烃类包裹体。 水体系(图3),表明研究区长9油藏处于封闭状态,油 藏保存条件较好,与上述包裹体盐度分析结果相一致。 表1姬塬地区长9储层烃类包裹体特征及类型划分 Table 1 Characteristics and class'fication of hyd ̄bon inclusions in the Chang9 reservoir of Jiyuan area 注:赋存矿物产状①代表切穿石英颗粒及其加大边的微裂隙;②代表石英颗粒加大边微裂隙;③代表切穿石英颗粒的微裂隙。 石油与天然气地质 第36卷 Exploration and Development,2006,33(2):154—160. 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