油氣成藏期研究方法

1、油氣成藏期的研究方法Contents油藏飽和壓力確定油氣藏的形成時間油藏飽和壓力確定油氣藏的形成時間1油氣水界面追溯法油氣水界面追溯法2 儲層自生伊利石年代學分析儲層自生伊利石年代學分析3油氣地球化學法油氣地球化學法4 包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法5油氣成藏期的研究方法油氣成藏期的研究方法包裹體成分及熒光特征分析包裹體成分及熒光特征分析6v油藏飽和壓力確定油氣藏的形成時間油藏飽和壓力確定油氣藏的形成時間在油氣運移和聚集過程中在油氣運移和聚集過程中, ,天然氣是呈溶解狀態(tài)飽含天然氣是呈溶解狀態(tài)飽含在石油中的。飽和天然氣的原油沿儲層運移遇到適宜在石油中的。飽和天然氣的原油沿儲層運移遇到適宜圈閉

2、條件圈閉條件, ,便可聚集成藏便可聚集成藏, ,這時油氣藏的地層壓力與飽這時油氣藏的地層壓力與飽和壓力相等。因此和壓力相等。因此, ,與飽和壓力相當的地層埋藏深度與飽和壓力相當的地層埋藏深度, ,其對應的地質年代其對應的地質年代, ,即為該油藏的形成時間。即為該油藏的形成時間。方法原理方法原理v油藏飽和壓力油藏飽和壓力 實例分析實例分析長堤地區(qū)位于沾化凹陷與樁東凹陷之間長堤地區(qū)位于沾化凹陷與樁東凹陷之間, ,該區(qū)該區(qū)整體向北東方向傾沒于樁東凹陷整體向北東方向傾沒于樁東凹陷, ,向西以斷層向西以斷層與五號樁洼陷相連與五號樁洼陷相連, ,已發(fā)現中生界、沙河街組、已發(fā)現中生界、沙河街組、東營組和館陶

3、組東營組和館陶組4 4套含油層系。套含油層系。但一般情況下但一般情況下,油氣藏形成后油氣藏形成后,不可能不受到不可能不受到各種因素的影響各種因素的影響, 如構造升降運動、如構造升降運動、 氣體的散氣體的散失、失、 油氣的多期運移和聚集等都可能改變油氣油氣的多期運移和聚集等都可能改變油氣藏中的飽和壓力藏中的飽和壓力,使由飽和壓力確定的油氣藏形使由飽和壓力確定的油氣藏形成時間失真。成時間失真。 所以所以, 在應用該方法時應對盆地在應用該方法時應對盆地的構造演化特征有充分的認識的構造演化特征有充分的認識, 以確保油氣藏在以確保油氣藏在形成后其氣油比沒有太明顯的變化形成后其氣油比沒有太明顯的變化,否則

4、該方法否則該方法確定的成藏期會嚴重偏離地質實際。確定的成藏期會嚴重偏離地質實際。v油藏飽和壓力油藏飽和壓力 實例分析實例分析局限性局限性v油氣水界面追溯法油氣水界面追溯法在油氣藏的最初形成時在油氣藏的最初形成時, 伴生出現油氣水水平界面伴生出現油氣水水平界面, 后因構造變動后因構造變動, 油氣水界面發(fā)生變遷油氣水界面發(fā)生變遷,當再次變?yōu)楫斣俅巫優(yōu)樗矫鏁r水平面時, 即是油氣藏的再形成期即是油氣藏的再形成期, 因此因此, 通過對油通過對油氣藏油氣水界面演變史分析氣藏油氣水界面演變史分析, 即可研究油氣藏形成即可研究油氣藏形成期。具體做法是期。具體做法是,首先編制大比例尺圈閉發(fā)育史剖首先編制大比例

5、尺圈閉發(fā)育史剖面圖面圖( 或平面圖或平面圖) , 然后計算現今油氣藏的油氣水界然后計算現今油氣藏的油氣水界面在各地質歷史時期的古埋深面在各地質歷史時期的古埋深, 并標于相應時期的并標于相應時期的剖面圖剖面圖( 或平面圖或平面圖) 上上, 則現今油氣水界面埋深最早則現今油氣水界面埋深最早形成水平直線或水平界面的時間形成水平直線或水平界面的時間, 即是油氣藏的形即是油氣藏的形成時間。成時間。方法原理方法原理v油氣水界面追溯法油氣水界面追溯法 實例分析實例分析哈得哈得 4 4 油田油藏油氣水界面演化剖面圖油田油藏油氣水界面演化剖面圖北北v油氣水界面追溯法油氣水界面追溯法 實例分析實例分析北v油氣水界

6、面追溯法油氣水界面追溯法 實例分析實例分析v油氣水界面追溯法油氣水界面追溯法 實例分析實例分析缺點缺點是是: : (1) (1)不適用于現今非水平油氣水界面的油氣藏不適用于現今非水平油氣水界面的油氣藏, ,比如巖性油氣藏、比如巖性油氣藏、 水動力油氣藏等水動力油氣藏等; ; (2)(2)只適用于單一充注期次的成藏期的確定只適用于單一充注期次的成藏期的確定, ,對對于多期充注的油氣藏需借助其他方法于多期充注的油氣藏需借助其他方法; ; (3) (3)該方法仍不是直接測定該方法仍不是直接測定, , 而是通過其他地而是通過其他地質過程參數間接確定油氣成藏期。質過程參數間接確定油氣成藏期。優(yōu)點優(yōu)點是是

7、: :簡便、簡便、 直觀直觀, , 尤其是將油氣水界面的變尤其是將油氣水界面的變遷與圈閉發(fā)育史相結合遷與圈閉發(fā)育史相結合, , 避免了脫離地質背景和避免了脫離地質背景和圈閉形成條件而單純依據某些地球化學指標分析圈閉形成條件而單純依據某些地球化學指標分析成藏期的片面性。成藏期的片面性。v油氣水界面追溯法油氣水界面追溯法v利用儲層自生伊利石年代學分析研究烴類利用儲層自生伊利石年代學分析研究烴類 進入儲集層的時間進入儲集層的時間原理原理: :儲層自生伊利石是在流動的富鉀水介質環(huán)境儲層自生伊利石是在流動的富鉀水介質環(huán)境下形成的下形成的, ,當當油氣進入儲集層的孔隙空間后油氣進入儲集層的孔隙空間后, ,

8、改變改變了孔隙空間的流體環(huán)境了孔隙空間的流體環(huán)境, ,伊利石的生長便會受到抑伊利石的生長便會受到抑制或中止制或中止。早期形成的伊利石多為片狀。早期形成的伊利石多為片狀, ,而晚期的而晚期的伊利石多為絲發(fā)狀。最細粒伊利石分離物應為最伊利石多為絲發(fā)狀。最細粒伊利石分離物應為最后生成的后生成的, ,其其K-ArK-Ar年齡就是伊利石停止形成的時間年齡就是伊利石停止形成的時間, ,代表油氣代表油氣最早進入儲層的時間最早進入儲層的時間。一般來說油氣藏。一般來說油氣藏形成時間略滯后于伊利石同位素年齡或基本同步。形成時間略滯后于伊利石同位素年齡或基本同步。此外此外, ,伊利石年代隨深度的變化特征還可以揭示油

9、伊利石年代隨深度的變化特征還可以揭示油氣的充注特征氣的充注特征( (突變式突變式, ,階段式階段式, ,緩慢漸進式緩慢漸進式) )。v伊利石伊利石K-Ar測年方法測年方法 實例分析實例分析焉耆盆地油氣成藏研究焉耆盆地油氣成藏研究v伊利石伊利石K-Ar測年方法測年方法 實例分析實例分析焉耆盆地油氣成藏研究焉耆盆地油氣成藏研究v伊利石伊利石K-Ar測年方法測年方法 實例分析實例分析焉耆盆地油氣成藏研究焉耆盆地油氣成藏研究早期早期為晚白堊世為晚白堊世( (晚白晚白堊世的起始年齡為堊世的起始年齡為9565 Ma)9565 Ma)的的晚燕晚燕山期成藏期山期成藏期。晚期晚期為始新世以后為始新世以后( (始

10、始新世的起始年齡為新世的起始年齡為54.938 Ma)54.938 Ma)的的喜喜山期成藏期山期成藏期。v伊利石伊利石K-Ar測年方法測年方法 實例分析實例分析焉耆盆地油氣成藏研究焉耆盆地油氣成藏研究v伊利石伊利石K-Ar測年方法測年方法 實例分析實例分析焉耆盆地油氣成藏研究焉耆盆地油氣成藏研究在的問題在的問題, ,如原生碎屑伊如原生碎屑伊利石、利石、 測試測試礦物制備的礦物制備的純度純度等都會對結果產生影等都會對結果產生影響響, , 應用時必須對各種影應用時必須對各種影響因素進行細致分析響因素進行細致分析, , 不不能盲目使用測試數據。只能盲目使用測試數據。只能測定油氣藏形成的能測定油氣藏形

11、成的最早最早時間時間, , 因此在結果分析上因此在結果分析上存在存在不確定因素不確定因素。v油氣地球化學法油氣地球化學法包裹體包裹體是目前計算油氣藏成藏時間較精確、是目前計算油氣藏成藏時間較精確、 直觀直觀的方法之一，的方法之一， 其具體方法就是測出該地區(qū)油氣包其具體方法就是測出該地區(qū)油氣包裹體的均一溫度，裹體的均一溫度， 再結合該地區(qū)古地表溫度、再結合該地區(qū)古地表溫度、 古地溫梯度和沉積埋藏史來研究油氣藏的成藏期，古地溫梯度和沉積埋藏史來研究油氣藏的成藏期， 它克服了以往確定油氣藏成藏時間中的許多不確它克服了以往確定油氣藏成藏時間中的許多不確定和假設因素。定和假設因素。 物標志化合物（物標志

12、化合物（biomarkerbiomarker）是指沉積有機質、是指沉積有機質、原油、油頁巖、煤中那些來源于活的生物體，在原油、油頁巖、煤中那些來源于活的生物體，在有機質演化過程中具有一定穩(wěn)定性，沒有或較少有機質演化過程中具有一定穩(wěn)定性，沒有或較少發(fā)生變化，基本保存了原始生化組分的碳骨架，發(fā)生變化，基本保存了原始生化組分的碳骨架，記載了原始生物母質的特殊分子結構信息的有機記載了原始生物母質的特殊分子結構信息的有機化合物。因此，它們具有特殊的化合物。因此，它們具有特殊的“標志作用標志作用”。 v 實例分析實例分析測溫方法主要有：測溫方法主要有：均化法、均化法、 爆裂法、爆裂法、 計算法和圖解法計算

13、法和圖解法準準噶噶爾爾盆盆地地石石西西油油田田油油氣氣藏藏地地球球化化學學研研究究v 實例分析實例分析v 實例分析實例分析v 實例分析實例分析參數參數運移過程運移過程(沿運移方向沿運移方向)充注過程充注過程(沿充注方向沿充注方向)族組成族組成總烴餾分增加，飽總烴餾分增加，飽/芳值增加，非烴芳值增加，非烴瀝青含量下降瀝青含量下降總烴餾分下降，非烴、總烴餾分下降，非烴、瀝青質含量增加瀝青質含量增加正烷烴正烷烴低碳數豐度增加，主峰碳前移低碳數豐度增加，主峰碳前移高碳數豐度增加，主峰高碳數豐度增加，主峰碳靠后碳靠后植烷系列植烷系列低碳數化合物增加，低碳數化合物增加， Pr/Ph略有增略有增加，加，Pr

14、/nC17,Ph/nC18變化較小變化較小Pr/nC17,Ph/nC18增增加，加，Pr/Ph增加增加芳香烴餾芳香烴餾分分高相對分子質量芳香甾萜類略有下降，高相對分子質量芳香甾萜類略有下降，低環(huán)數常規(guī)多環(huán)芳香烴豐度增加低環(huán)數常規(guī)多環(huán)芳香烴豐度增加高相對分子高相對分子略有增加，略有增加，低環(huán)數低環(huán)數豐度下降豐度下降引自引自 油氣地球化學油氣地球化學瓊東南盆地崖 21- 1 構造實例剖析v包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法 實例分析實例分析研究將根據崖研究將根據崖21- 1含含氣構造儲層包裹體的氣構造儲層包裹體的 CLSM 激光顯微觀測激光顯微觀測與圖象分析軟件測定與圖象分析軟件測定的的氣氣/液比液

15、比及其共生鹽及其共生鹽水包裹體的水包裹體的均一溫度均一溫度、 鹽度鹽度的測定結果的測定結果, 利用利用PVTsim 模擬計算模擬計算包裹包裹體的最小捕獲和實際體的最小捕獲和實際捕獲壓力。捕獲壓力。v包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法 實例分析實例分析 崖崖 21- 1 21- 1 構造漸新統(tǒng)陵水組井深構造漸新統(tǒng)陵水組井深 4637. 5 m 4637. 5 m 儲層砂巖樣品儲層砂巖樣品, , , , 校正后該期包裹體的捕獲壓力校正后該期包裹體的捕獲壓力為為56. 65 MPa,56. 65 MPa,根據包裹體的捕獲溫度和古地溫根據包裹體的捕獲溫度和古地溫梯度計算其形成深度大約為梯度計算其形成深度

16、大約為3430 m, 3430 m, 換算壓力系換算壓力系數為數為1. 651. 65。為了進一步了解不同時期崖。為了進一步了解不同時期崖21- 1 21- 1 構造漸新統(tǒng)儲層砂巖古壓力的演化構造漸新統(tǒng)儲層砂巖古壓力的演化, , 利用利用 CO2 CO2 包裹體的資料進行包裹體的資料進行 PV Tsim PV Tsim 模擬模擬, , 校正后該期校正后該期包裹體的捕獲壓力為包裹體的捕獲壓力為 74. 5MPa,74. 5MPa,同期鹽水包裹體同期鹽水包裹體形成深度為形成深度為3750 m,3750 m,換算壓力系數約為換算壓力系數約為1. 981. 98。v包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法 實

17、例分析實例分析2利用流體包裹體分析東營凹陷古壓力利用流體包裹體分析東營凹陷古壓力v包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法 實例分析實例分析2流體包裹體的形成壓力(P ) 可以用下面的公式得到:a1,a2,a3,a4是常數一般來說一般來說,利用上利用上述方法得到的壓述方法得到的壓力是包裹體的均力是包裹體的均一壓力一壓力, 即古壓力即古壓力的下限值的下限值, 由此求由此求得的包裹體形成得的包裹體形成壓力需要進行壓壓力需要進行壓力校正。力校正。v包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法 實例分析實例分析2v有機包裹體成分及熒光特征分析有機包裹體成分及熒光特征分析方法原理方法原理有機包裹體的熒光特征可反映包裹體中有

18、機質的成有機包裹體的熒光特征可反映包裹體中有機質的成分及其熱演化程度。分及其熱演化程度。 有機包裹體中有有機包裹體中有機質芳烴含量機質芳烴含量高高,其熒光光譜主峰向長波方向偏移其熒光光譜主峰向長波方向偏移,即即“ 紅移紅移” ,相相應的應的max值較大值較大; 有機包裹體形成有機包裹體形成溫度越高溫度越高,其中石其中石油的熱演化程度也越高油的熱演化程度也越高,石油裂解導致石油裂解導致芳烴含量減少芳烴含量減少,低分子量成分含量增加低分子量成分含量增加,因而其熒光光譜主峰向短波因而其熒光光譜主峰向短波方向偏移方向偏移,即即“ 藍移藍移” ,相應的相應的max值較小值較小。有機包。有機包裹體紅外光譜譜圖所獲得的裹體紅外光譜譜圖所獲得的CH2a/ CH3a、 Xinc和和Xstd等參數分別代表了等參數分別代表了亞甲基與甲基峰強比亞甲基與甲基峰強比、 有機有機質烷基鏈碳原子數和正烷烴直鏈碳原子數質烷基鏈碳原子數和正烷烴直鏈碳原子數,它們的它們的值值越小越小, 表明包裹體中有機質的表明包裹體中有機質的成熟度越高成熟度越高。v有機包裹體成分及熒光特征分析實例有機包裹體成分及熒光特征分析實例v有機包裹體成分及熒光特征分析實例有