长岭断陷深层储层包裹体特征与油气成藏过程.pdf

第 3 5卷第 5期 天热气地 O I L G A S G E 0 L 0 G Y 2 0 1 4年 1 O月 文章编号 0 2 5 39 9 8 5 2 0 1 4 0 5 0 6 0 9 0 5 d o i 1 0 ． 1 1 7 4 3 ／ o g g 2 0 1 4 0 5 0 4 长岭断陷深层储层包裹体特征与油气成藏过程 金晓 辉 ， 闫 相宾 ， 孙冬 胜 ， 李丽 娜 1 ． 中国石化 石油勘探开发研究院， 北京 1 0 0 0 8 3 ； 2 ，陈 霞 ， 孙 宜 朴 ， 李淑 筠 中国石油化工股份有限公司 ， 北京 1 0 0 7 2 8 摘要 成藏过程精细解剖是油气富集规律和选区评价研究的基础。通过流体包裹体的显微赋存状态描述、 均一温度测定， 指出烃类 包裹体主要赋存在石英次生加大边和切穿加大边的微裂隙以及方解石胶结物中， 均一化温度主频在 1 3 0 1 5 0 。成岩史与埋藏史 分析表明随着烃源岩成熟度的增加， 后期生成的高成熟度天然气向上运移， 首先将低部位圈闭中的原油驱替到构造高部位的圈闭， 形成现今 S N1 8 9井和 S N 1 8 3井中的油藏， 邻近生烃中心的 S N 1 1 5井储层中残余沥青正是这期原油裂解的产物。后期形成的天然气 沿断层向上运移聚集， 形成 S N 1 8 2井的天然气藏， 该井的流体包裹体以天然气为主。因此， 沿断层向上倾方向， 液烃包体含量越来 越少， 天然气包裹体含量增多， 现今构造高部位为油藏， 低部位为气藏， 油、 气同源。长岭断陷的坳陷区和斜坡区的古构造、 砂岩上 倾尖灭和砂岩透镜体油气藏是天然气勘探的主要方向。 关键词 流体包裹体 ； 油气成藏过程； 深层储层； 长岭断陷； 松辽盆地 中图分 类号 T E l 2 2 ． 1 文献标识码 A u i d i n c l us i o n c ha r a c t e r i s t i c s a nd hy d r o c a r bo n a c c u m u l a t i o n pr o c e s s o f de e p r e s e r v o i r s i n Ch a n g l i n g r i f t ， S o n g l i a o Ba s i n J i n X i a o h u i ， Y a n X i a n g b i n ， S u n D o n g s h e n g ， L i L i n a ， C h e n X i a ， S u n Y i p u ， L i S h u j u n 1 ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n P r o d u c t i o n Re s e a r c h I n s t i t u t e ， S I NO P EC， B e o i n g 1 0 0 0 8 3， C h i n a； 2 ． C h i n a P e t r o l e u m C h e mi c a l C o r p o r a t i o n ， B e ij i n g 1 0 0 7 2 8 ， C h i n a A b s t r a c t R e s e a r c h o n h d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o n p r o c e s s is t h e b a s i s f o r s t u d y i n g h y d r o c a r b o n e n r i c h m e n t p a t t e r n s a n d i d e n t i f y i n g f a r o r a b l e a r e a s f o r p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n ． B a s e d o n t h e mi c r o s c o p i c d e s c rip t i o n o f fl u i d i n c l u s i o n a n d a n a l y s i s o f h o mo g e n i z a t i o n t e mp e r a t u r e ， h y d r o c a r b o n i n c l u s i o n s ma i n l y o c c u r i n t h e s e c o n d a r y q u a r t z o v e r g r o wt h， mi c r o f r a c t u r e s c r o s s i n g t h e s e O V e r g r o wt h a n d c a l c i t e c e me n t ．T he d o mi n a n t f r e qu e nc y o f h o mo g e ne o u s t e mp e r a t u r e wa s 1 3 0 1 5 0 o C． T h e d i a g e n e t i c h i s t o ry a n d b u r i a l h i s t o ry s h o w t h a t h i g h ma t u r i t y n a t u r a l g a s mi g r a t e d u p w a r d w i t h ma t u rin g o f h y d r o c a r 。 b o n s o u r c e r o c k a n d d i s p l a c e d t h e o i l a c c u mu l a t e d i n t h e l o w e r t r a p s i n t o t h e h i g h e r t r a p s ， r e s u l t i n g i n t h e f o r ma t i o n o f W e 1 1 S N1 8 9 a n d W e 1 1 S N1 8 3 a c c u mu l a t i o n s ． Re s i d u a l a s p h a l t i n t he Yi n g c h e ng F o r ma t i o n i n W e l l S N1 1 5， wh i c h i s ne a r t h e h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n c e n t e r ， w a s t h e p r o d u c t o f c r u d e o i l p y r o l y s i s i n t h i s p e ri o d ． Na t u r a l g a s g e n e r a t e d d u rin g l a t e r p e ri o d mi g r a t e d u p wa r d a l o n g t h e f a u l t a n d f o r me d We l l S N1 8 2 n a t u r a l g a s p o o l wh e r e t h e i n c l u s i o n s a r e ma i n l y o f n a t u 。 r al g a s ． A s a r e s u l t ， al o n g t h e f a u l t u p ． d i p d i r e c t i o n ， t h e n u m b e r o f l i q u i d h y d r o c a r b o n i n c l u s i o n s g r a d u a l l y d e c r e a s e s ， w h i l e t h e n u mb e r o f n a t u r a l g a s i n c l u s i o n s g r a d u a l l y i n c r e a s e s ． Oi l a c c u mu l a t e d i n t h e h i【 g h e r p o s i t i o n， a n d g a s a c c u mu l a t e d i n t h e l o w e r p a r t s ． T h e o i l a n d g a s s h a r e t h e s a m e h y d r o c a r b o n s o u r c e ． U p d i p p i n c h o u t s a n d s t o n e a n d s a n d s t o n e l e n s i n t h e d e p r e s s i o n a n d s l o p e a r e a o f C h a n g l i n g ri f t a r e t h e ma i n t a r g e t s f 0 r n a t u r a l g a s e x p l o r a t i o n ． Ke y wo r d s fl u i d i n c l u s i o n， h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n p r o c e s s ， d e e p r e s e r v o i r ， C h a n g l i n g矾， S o n g l i a o B a s i n 成藏过程研究对预测一个含油气盆地的新含油气 层和发现新勘探的方向具有重要 的科学意义和实用价 值。] 。长岭断陷位于松辽盆地 中央坳陷南端 ， 经历 多期次构造改造， 发育断陷层和坳陷层两大层系。断 陷层包括 白垩 系泉头组 二段 以下 的登娄 库组 K d 、 营城组 K y c 、 沙河子组 K s h 以及侏罗系的火石岭 组 J 3 h 。 自早 期 S N1 8 9井 在 营城组 发现 工业 油气 流 以来 ， 目前 ， 长岭断 陷深层 已发现长岭油气 田、 双坨子油气田和松南气 田3个油气 田和达尔罕、 达北、 东英台、 查干花和龙凤山5个含气构造。长岭断陷油 气地质资源量为 6 0 7 01 0 m 。 ， 已探明天然气地质储量 4 3 3 ． 6 X 1 0 s m 3 。本文在长岭断陷 2 0块储层样品流体包 收稿 日期 2 0 1 4 0 3一 O l ； 修订 日期 2 0 1 4一 O 6～ 3 O 。 第一作者简介 金晓辉 1 9 6 4 一 ， 男 ， 教授级高级工程师 ， 油气地质 。E - ma i l j i n x h ． s y k y s i n o p c e ． c o rn。 基金项 目 国家科技重大专项 2 O l 1 Z X 0 5 0 0 5 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5 期 金晓辉， 等． 长岭断陷深层储层包裹体特征与油气成藏过程 6 1 3 均一温度分布主频为 7 0℃ ， 主要为气液烃包裹体 ， 推 测泉头组三段油藏 的成藏期在 8 0 Ma左右 ； S N 1 8 9井 营城组 流 体 包 裹 体 均 一 温 度 为 正 态 分 布 ， 主 频 为 9 5℃ ， 主要为少量黑 色液 烃包裹体 ， 推测 S N 1 8 9井营 城组油藏的成藏期在 6 2 Ma左右。 4 结论 包裹体的赋存状态和成藏过程 的精细解剖不但解 释 目前构造高部位为油藏 S N 1 8 9井 ， 低 部位为气藏 S N 1 0 9井 的成藏机理 ， 而且为优选勘探 区带和领域 提供了理论依据。综合不同单井流体包裹体赋存特征 与不同井的构造位置的关系分析， 从紧邻生烃凹陷向 北东上倾方 向， 随着成烃演化 ， 东岭气 田流体包裹体的 赋存形式 、 相态与荧光特征揭示 了一个有序 的成藏充 注过程 。S N 1 0 1井营城组储层 中形成液烃包裹体和沥 青为早期成藏产物 ， 随埋藏加深 ， 高成熟度天然气和裂 解气 ， 继续进入 构造低部位 的圈闭 S N 1 1 5井、 S NI O 1 井 图5 ， 把早期聚集在构造低部位的石油推向更高 的圈闭， 聚集形成了 S N 1 8 9井和 S N 1 8 3井 中的原油 。 同时， 后期形成的高成熟度天然气沿断层 向上运移在 泉头组中聚集 ， 形 成 S N 1 8 2井等 的天然气藏 。因此 ， 沿断层 向上 ， 液烃包体含量越来越少 ， 沿 向上倾部位 ， 包裹体越来越少 ， 推测沿断层 向上倾部 位圈闭充满度 较低 。因此 ， 东岭断陷深层成藏系统 中， 构造高部位 以 寻找构造型、 断块型油藏为主 ， 坳 陷区和斜坡 区应以寻 找砂岩上倾尖灭油气藏 、 砂岩透镜体油气藏为主。 致谢 感谢欧光 习教授在包裹体 实验测试 中给予 的指导和帮助 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5] 参考文献 Bu r rn s s R C．Hy d r o c a r b o n flu i d i n c l u s i o n s i n s t u d i e s o f d i a g e n e s i s [ c ] ∥H o l l i s t e r L S ， C r a w f o r d M L ． S h o r t e o u l s e i n fl u i d i n c l u s i o n s a p p l i c a t i o n t o pe t r o l o g y ． Mi n e r a l o g i c a l As s o c i a t i o n o f C a na d a， 1 9 81 1 3 81 5 6． E a d i n g t o n P J， Ha mil t o n P J ， B a i G P． F l u i d h i s t o r y a naly s i s a n e w c o n c e p t f o r p r o s p e c t e v al u t i o n [ J ] ． Au s t r ali a n P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n A s s o c i a t i o n J o u r n al， 1 9 9 1 ， 3 1 2 2 8 2 2 9 4 ． Ka r l s e n D A ， Ne d k v i t n e T， L a t t e r S R， e t a 1 ． Hy d r o c a r b o n c o mp o s i t i o n o f a u t h i g e n i c i n c l u s i o n s a p p l i c a t i o n t o e l u c i d a t i o n o f p e t r o l e u m r e s e r - v o i r fi l l i n g h i s t o r y [ J ] ． G e o c h i m C o s m o c h i m A c t a ， 1 9 9 3， 5 7 1 5 3 6 413 6 5 9 ． 周荔青 ， 金之钧． 松辽盆 地长岭 断陷火 山岩复式 成油系 统[ M] ． 北京 地质出版社 ， 2 0 1 1 1 8 91 9 0 ． Z h o u L i q i n g ． J i n Z h ij u n ． V o l c a n i c r o c k mu l t i p l e 0 i l g a s a c c u mu l a t i o n p l a y i n t h e C h a n g l i n g f a u l t d e p r e s s i o n ， S o n g g l i a o B a s i n [ M] ． B e i j i n g G e o l o gic al P u b l i s h i n g H o u s e ， 2 0 1 1 1 8 91 9 0 ． 王洪江 ， 吴 聿元． 松辽 盆地长岭断陷火 山岩 天然气藏分 布规律与 控制因素[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 1 1 ， 3 1 3 3 6 0 3 6 7 ． Wa n g Hang i i a n g ． wu Y u y u a n ． D i s t ri b u t i o n p a t t e rns a n d c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f v o l c an i c g as p o o l s i n the Ch an g l i n g f a u l t d e p r e s s i o n， t h e S o n g l i a o B as i n [ J ] ． O il ＆G a s Geo l o g y ， 2 0 1 1 ， 3 1 3 3 6 0 3 6 7 ． [ 6 ] 张斌． 松辽盆地南部张强凹陷义县组火山岩储层特征及成藏规 律 [ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 1 3 ， 3 4 4 5 0 8 5 1 3 ． Z h an g B i n． Ch ara c t e ris t i c s an d h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n p a t t e rns o f v o l c a n i c r o c k s i n t h e Yi x i an F o r ma t i o n Z h an g q i a n g d e p r e s s i o n， S O U t h e m S o n g l i a oB a s i n [ J ] ． O i l ＆G a s G e o l o gy， 2 0 1 3 ， 3 4 4 5 0 85 1 3 ． [ 7] 胡纯心 ． 长岭断陷构造特征及 白垩纪 以来的构造 演化 [ J ] ． 石 油 与天然气地质 ， 2 0 1 3， 3 4 2 2 3 02 3 3 ． Hu Ch u n x i n ． S t r u c t u r a l c h ara c t e r i s t i c s an d p o s t - C r e t a c e o u s t e c t o n i c e v o l u t i o n o f t h e C h ang l i n g R i ft [ J ] ． O i l ＆ G a s G e o l o g y ， 2 0 1 3， 3 4 2 2 3 02 3 3 ． [ 8 ] 俞凯 ， 侯洪 斌 ， 郭 念 发． 松 辽盆 地南 部 断陷层 石油 天 然气 地 质 [ M] ． 北京 石油工业 出版社 ， 2 0 0 2 1 3 61 5 0 ． Yu Ka i ， Ho u Ho n g b i n， Gu o Ni a n f a ．P e t r o l e u m g e o l o g y i n s o u t h e r n f a u l t d e p r e s s i o n S o n g g l i a o B a s i n[ M] ．B e ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ． 2 0 0 2 1 3 61 5 0． [ 9 ] 吴聿元 ， 周荔 青． 松辽盆地主要断陷大 中型油气 田形 成分布特征 [ J ] ． 石油实验地质， 2 0 0 7 ， 2 9 3 7 1 2 ． Wu Yu y ua n，Z h o u L i q i n g，F o r ma t i o n a n d d i s t rib u t i o n f e a t u r e s o f l arg e - me d i u m o i l＆ g a s F i e l d s i n ma i n f a u l t d e p r e s s i o n s S o n g g l i a o B a i n [ J ] ． P e t r o l e u m G e o c o g y＆ E x p e ri m e n t ， 2 0 0 7， 2 9 3 71 2 ． [ 1 0] 闫相宾 ， 金 晓辉 ， 李 丽娜． 松辽 盆地长岭 断陷火 山活动与烃 源岩 成烃史分析 [ J ] ． 地质论评 ， 2 0 0 9 ， 2 9 1 71 2 ． Ya n Xi a n g bi n， J i n Xi a o h u i ， L i L i n a ． Vo l c a n i c a c t i v i t i e s a n d h y d r o c a r - b an g e n e r a t i n g h i s t o ry i n t h e Ch a n g l i n g f a u l t d e p r e s s i o n，S o n g g l i a o B a s i n [ J ] ． G e o l o gic al R e v i e w， 2 0 0 9， 2 9 1 71 2 ． [ 1 1 ] 任战利． 中国北方沉积盆地构造热演化史研究[ M ] ． 北京 石油 工业出版社 ， 1 9 9 9 1 65 0 ． Re n Zh an l i ． T h e s t r u c t u r a l e v o l u t i o n h i s t o ry i n C h i n e s e n o rth e rn s e d i m e n t a r y b a s i n [ M] ． B e i j i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ， 1 9 9 9 1 6 5 0 ． [ 1 2 ] 金晓辉， 闫相宾， 李丽娜． 松辽盆地长岭断陷烃源岩特征与油源对 比[ J ] ． 西南石油大学学报 自然科学版 ， 2 0 1 0 ， 3 2 6 5 35 7 ． J i n Xi a o h u i ， Ya n Xi a n g b i n， L i L i n a ． Co r r e l a t i o n o f S o u r c e roc k a n d o i l g e o c h e m i s t ry i n C h ang l i n g f a u l t d e p r e s s i o n ， S o n g l i a o B a s i n [ J ] ． J o u r - n al o f S o u t h w e s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y ， 2 0 1 0， 3 2 6 5 3 5 7 ． [ 1 3 ] 李明 ， 赵一民 ， 刘 晓， 等． 松辽盆地南部长岭 凹陷油气富集 区分布 特征 [ J ] ． 石油勘探与开发 ， 2 0 0 9， 3 6 4 4 1 34 1 8 ． L i Min g， Z h a o Yi mi n， L i u Xi a o， e t a1． O i l a n d g as e n r i c h me n t z o n e d i s t il b u t i o n i n the s o u t h p a r t o f C h a n g l i n g d e p r e s s i o n i n S o n g l i a o b a s in [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n and D e v e l o p me n t ， 2 O 0 9 ， 3 6 4 4 1 3- 4 1 8 ． [ 1 4] 周中毅 ， 潘 长春． 沉积盆地古地温测定方法及应用 [ M] ． 广州 广 州科技 出版社 ， 1 9 9 2 1 5 0 ． Z h u o Zh o n g y i ， Pan C h an g c h u n． T h e me asu r e me n t me t h o d s an d a p p l i anc c t o p a l e o g e o t h e r ma l t I le r ma l h i s t o ry i n s e d i me n t a t i o n b asi n『 M] ． Gu anz h o u Gu a n z h o u S c i e n c e an d T e c h n o l o gy P r e s s ， 1 9 9 2 15 0 ． [ 1 5] C a m p b e l l A R， R o b i n s o n C S ． I n f r are d fl u i d i n c l u s i o n mi e r o t h e r m o m e t r y o n c o e x i s t i n g w o ff r a m i t e and q u a r t z [ J ] ． E c o n o m i c G e o l o gy， 1 9 8 7 ， 8 2 6 1 6 4 01 6 4 5 ． [ 1 6] 刘德汉 ． 包裹体研究一盆地流体追踪的有利工具 [ J ] ． 地学前缘 ， 1 9 9 5， 1 2， 34 1 4 91 5 4 ． Li u d e h a n，F l u i d i n c l u s i o n s a p o we r f u l i n s t r u me n t f o r Ba s i n flu i d t r a c i n g [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 1 9 9 5， 1 2 ， 3 4 1 4 91 5 4 ． [ 1 7 ] 金晓辉， 林壬子， 邹华耀， 等． 松辽盆地徐家围子断陷火山活动期 次与烃源岩演化[ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 5 ， 2 6 3 3 4 9 3 5 6 ． J i n Xi a o h u i ， Li n Re n z i ， Z o u Hu a y a o， e t a 1 ． Vo l c ani c a c t i v i t i e s a n d e v o l u t i o n o f d e p r e s s i o n ， S o n i a o b a s i n[ J ] ． O i l a n d G a s G e o l o g y ， 2 0 0 5 ， 2 6 3 3 4 9 3 5 6 ． [ 1 8 ] Wa p l e s D W． T i me a n d t e m p e r a t u r e i n p e t r o l e u m f o r ma t i o n a p p l i e a t i o n o f L o p t i n s me t h o d t o p e t rol e u m e x p l o r a t i o n [ J ] ． A AP G B u l l e t i n ， 1 9 8 0， 6 4 6 9 1 69 2 6 ． [ 1 9 ] S w e e n y J J ， B u r n h a m A K ． E v alu a t io n o f a s i mp l e m o d e l o f v i t r i n i t e r e fl e c t a n c e b a s e d o n c h e mi c al k i n e t i c s 『 J ] ． A A P G B u l l e t i n ， 1 9 9 0， 7 4 1 O 1 5 5 91 5 7 0 ． [ 2 0 ] Hu n t J M． P e t r o l e u m g e o c h e mi s t ry and g e o l o gy[ M] ． N e w Y o r k F r e e ma n。 1 9 9 5 1 6 2 8． 编辑张 亚雄 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m