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(shí)間油藏飽和壓力確定油氣藏的形成時(shí)間1油氣水界面追溯法油氣水界面追溯法2 儲(chǔ)層自生伊利石年代學(xué)分析儲(chǔ)層自生伊利石年代學(xué)分析3油氣地球化學(xué)法油氣地球化學(xué)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(shí)間油藏飽和壓力確定油氣藏的形成時(shí)間在油氣運(yùn)移和聚集過程中在油氣運(yùn)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(chǔ)層運(yùn)移遇到適宜在石油中的。飽和天然氣的原油沿儲(chǔ)層運(yùn)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(shí)油氣藏的地層壓力與飽這時(shí)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(dāng)?shù)牡貙勇癫厣疃扰c飽和壓力相當(dāng)?shù)牡貙勇癫厣疃? ,其對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代其對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代, ,即為該油藏的形成時(shí)間。即為該油藏的形成時(shí)間。方法原理方法原理v油藏飽和壓力油藏飽和壓力 實(shí)例分析實(shí)例分析長(zhǎng)堤地區(qū)位于沾化凹陷與樁東凹陷之間長(zhǎng)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(hào)樁洼陷相連與五號(hào)樁洼陷相連, ,已發(fā)現(xiàn)中生界、沙河街組、已發(fā)現(xiàn)中生界、沙河街組、東營(yíng)組和館陶

3、組東營(yíng)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(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)、如構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)、 氣體的散氣體的散失、失、 油氣的多期運(yùn)移和聚集等都可能改變油氣油氣的多期運(yùn)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(shí)間失真。成時(shí)間失真。 所以所以, 在應(yīng)用該方法時(shí)應(yīng)對(duì)盆地在應(yīng)用該方法時(shí)應(yīng)對(duì)盆地的構(gòu)造演化特征有充分的認(rèn)識(shí)的構(gòu)造演化特征有充分的認(rèn)識(shí), 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(huì)嚴(yán)重偏離地質(zhì)實(shí)際。確定的成藏期會(huì)嚴(yán)重偏離地質(zhì)實(shí)際。v油藏飽和壓力油藏飽和壓力 實(shí)例分析實(shí)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(shí)在油氣藏的最初形成時(shí), 伴生出現(xiàn)油氣水水平界面伴生出現(xiàn)油氣水水平界面, 后因構(gòu)造變動(dòng)后因構(gòu)造變動(dòng), 油氣水界面發(fā)生變遷油氣水界面發(fā)生變遷,當(dāng)再次變?yōu)楫?dāng)再次變?yōu)樗矫鏁r(shí)水平面時(shí), 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(duì)油通過對(duì)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(jì)算現(xiàn)今油氣藏的油氣水界然后計(jì)算現(xiàn)今油氣藏的油氣水界面在各地質(zhì)歷史時(shí)期的古埋深面在各地質(zhì)歷史時(shí)期的古埋深, 并標(biāo)于相應(yīng)時(shí)期的并標(biāo)于相應(yīng)時(shí)期的剖面圖剖面圖( 或平面圖或平面圖) 上上, 則現(xiàn)今油氣水界面埋深最早則現(xiàn)今油氣水界面埋深最早形成水平直線或水平界面的時(shí)間形成水平直線或水平界面的時(shí)間, 即是油氣藏的形即是油氣藏的形成時(shí)間。成時(shí)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(shí)例分析實(shí)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(shí)例分析實(shí)例分析北v油氣水界

6、面追溯法油氣水界面追溯法 實(shí)例分析實(shí)例分析v油氣水界面追溯法油氣水界面追溯法 實(shí)例分析實(shí)例分析缺點(diǎn)缺點(diǎn)是是: : (1) (1)不適用于現(xiàn)今非水平油氣水界面的油氣藏不適用于現(xiàn)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(dòng)力油氣藏等水動(dòng)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(duì)對(duì)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(cè)定該方法仍不是直接測(cè)定, , 而是通過其他地而是通過其他地質(zhì)過程參數(shù)間接確定油氣成藏期。質(zhì)過程參數(shù)間接確定油氣成藏期。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是是

7、: :簡(jiǎn)便、簡(jiǎn)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(jié)合遷與圈閉發(fā)育史相結(jié)合, , 避免了脫離地質(zhì)背景和避免了脫離地質(zhì)背景和圈閉形成條件而單純依據(jù)某些地球化學(xué)指標(biāo)分析圈閉形成條件而單純依據(jù)某些地球化學(xué)指標(biāo)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(chǔ)層自生伊利石年代學(xué)分析研究烴類利用儲(chǔ)層自生伊利石年代學(xué)分析研究烴類 進(jìn)入儲(chǔ)集層的時(shí)間進(jìn)入儲(chǔ)集層的時(shí)間原理原理: :儲(chǔ)層自生伊利石是在流動(dòng)的富鉀水介質(zhì)環(huán)境儲(chǔ)層自生伊利石是在流動(dòng)的富鉀水介質(zhì)環(huán)境下形成的下形成的, ,當(dāng)當(dāng)油氣進(jìn)入儲(chǔ)集層的孔隙空間后油氣進(jìn)入儲(chǔ)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(zhǎng)便會(huì)受到抑伊利石的生長(zhǎng)便會(huì)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(xì)粒伊利石分離物應(yīng)為最伊利石多為絲發(fā)狀。最細(xì)粒伊利石分離物應(yīng)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(shí)間年齡就是伊利石停止形成的時(shí)間, ,代表油氣代表油氣最早進(jìn)入儲(chǔ)層的時(shí)間最早進(jìn)入儲(chǔ)層的時(shí)間。一般來說油氣藏。一般來說油氣藏形成時(shí)間略滯后于伊利石同位素年齡或基本同步。形成時(shí)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(jìn)式緩慢漸進(jìn)式) )。v伊利石伊利石K-Ar測(cè)年方法測(cè)年方法 實(shí)例分析實(shí)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(cè)年方法測(cè)年方法 實(shí)例分析實(shí)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(cè)年方法測(cè)年方法 實(shí)例分析實(shí)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(cè)年方法測(cè)年方法 實(shí)例分析實(shí)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(cè)年方法測(cè)年方法 實(shí)例分析實(shí)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(cè)試測(cè)試礦物制備的礦物制備的純度純度等都會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影等都會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響響, , 應(yīng)用時(shí)必須對(duì)各種影應(yīng)用時(shí)必須對(duì)各種影響因素進(jìn)行細(xì)致分析響因素進(jìn)行細(xì)致分析, , 不不能盲目使用測(cè)試數(shù)據(jù)。只能盲目使用測(cè)試數(shù)據(jù)。只能測(cè)定油氣藏形成的能測(cè)定油氣藏形

11、成的最早最早時(shí)間時(shí)間, , 因此在結(jié)果分析上因此在結(jié)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(xué)法油氣地球化學(xué)法包裹體包裹體是目前計(jì)算油氣藏成藏時(shí)間較精確、是目前計(jì)算油氣藏成藏時(shí)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(cè)出該地區(qū)油氣包其具體方法就是測(cè)出該地區(qū)油氣包裹體的均一溫度，裹體的均一溫度， 再結(jié)合該地區(qū)古地表溫度、再結(jié)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(shí)間中的許多不確它克服了以往確定油氣藏成藏時(shí)間中的許多不確定和假設(shè)因素。定和假設(shè)因素。 物標(biāo)志化合物（物標(biāo)志

12、化合物（biomarkerbiomarker）是指沉積有機(jī)質(zhì)、是指沉積有機(jī)質(zhì)、原油、油頁(yè)巖、煤中那些來源于活的生物體，在原油、油頁(yè)巖、煤中那些來源于活的生物體，在有機(jī)質(zhì)演化過程中具有一定穩(wěn)定性，沒有或較少有機(jī)質(zhì)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(zhì)的特殊分子結(jié)構(gòu)信息的有機(jī)記載了原始生物母質(zhì)的特殊分子結(jié)構(gòu)信息的有機(jī)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(biāo)志作用標(biāo)志作用”。 v 實(shí)例分析實(shí)例分析測(cè)溫方法主要有：測(cè)溫方法主要有：均化法、均化法、 爆裂法、爆裂法、 計(jì)算法和圖解法計(jì)算

13、法和圖解法準(zhǔn)準(zhǔn)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(xué)學(xué)研研究究v 實(shí)例分析實(shí)例分析v 實(shí)例分析實(shí)例分析v 實(shí)例分析實(shí)例分析參數(shù)參數(shù)運(yùn)移過程運(yùn)移過程(沿運(yùn)移方向沿運(yùn)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(zhì)含量增加瀝青質(zhì)含量增加正烷烴正烷烴低碳數(shù)豐度增加，主峰碳前移低碳數(shù)豐度增加，主峰碳前移高碳數(shù)豐度增加，主峰高碳數(shù)豐度增加，主峰碳靠后碳靠后植烷系列植烷系列低碳數(shù)化合物增加，低碳數(shù)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(duì)分子質(zhì)量芳香甾萜類略有下降，高相對(duì)分子質(zhì)量芳香甾萜類略有下降，低環(huán)數(shù)常規(guī)多環(huán)芳香烴豐度增加低環(huán)數(shù)常規(guī)多環(huán)芳香烴豐度增加高相對(duì)分子高相對(duì)分子略有增加，略有增加，低環(huán)數(shù)低環(huán)數(shù)豐度下降豐度下降引自引自 油氣地球化學(xué)油氣地球化學(xué)瓊東南盆地崖 21- 1 構(gòu)造實(shí)例剖析v包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法 實(shí)例分析實(shí)例分析研究將根據(jù)崖研究將根據(jù)崖21- 1含含氣構(gòu)造儲(chǔ)層包裹體的氣構(gòu)造儲(chǔ)層包裹體的 CLSM 激光顯微觀測(cè)激光顯微觀測(cè)與圖象分析軟件測(cè)定與圖象分析軟件測(cè)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(cè)定結(jié)果的測(cè)定結(jié)果, 利用利用PVTsim 模擬計(jì)算模擬計(jì)算包裹包裹體的最小捕獲和實(shí)際體的最小捕獲和實(shí)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(shí)例分析實(shí)例分析 崖崖 21- 1 21- 1 構(gòu)造漸新統(tǒng)陵水組井深構(gòu)造漸新統(tǒng)陵水組井深 4637. 5 m 4637. 5 m 儲(chǔ)層砂巖樣品儲(chǔ)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(jù)包裹體的捕獲溫度和古地溫根據(jù)包裹體的捕獲溫度和古地溫梯度計(jì)算其形成深度大約為梯度計(jì)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(shù)為數(shù)為1. 651. 65。為了進(jìn)一步了解不同時(shí)期崖。為了進(jìn)一步了解不同時(shí)期崖21- 1 21- 1 構(gòu)造漸新統(tǒng)儲(chǔ)層砂巖古壓力的演化構(gòu)造漸新統(tǒng)儲(chǔ)層砂巖古壓力的演化, , 利用利用 CO2 CO2 包裹體的資料進(jìn)行包裹體的資料進(jìn)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(shù)約為換算壓力系數(shù)約為1. 981. 98。v包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法 實(shí)

17、例分析實(shí)例分析2利用流體包裹體分析東營(yíng)凹陷古壓力利用流體包裹體分析東營(yíng)凹陷古壓力v包裹體壓力分析法包裹體壓力分析法 實(shí)例分析實(shí)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(shù)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(jìn)行壓壓力需要進(jìn)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(shí)例分析實(shí)例分析2v有機(jī)包裹體成分及熒光特征分析有機(jī)包裹體成分及熒光特征分析方法原理方法原理有機(jī)包裹體的熒光特征可反映包裹體中有

18、機(jī)質(zhì)的成有機(jī)包裹體的熒光特征可反映包裹體中有機(jī)質(zhì)的成分及其熱演化程度。分及其熱演化程度。 有機(jī)包裹體中有有機(jī)包裹體中有機(jī)質(zhì)芳烴含量機(jī)質(zhì)芳烴含量高高,其熒光光譜主峰向長(zhǎng)波方向偏移其熒光光譜主峰向長(zhǎng)波方向偏移,即即“ 紅移紅移” ,相相應(yīng)的應(yīng)的max值較大值較大; 有機(jī)包裹體形成有機(jī)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(dǎo)致石油裂解導(dǎo)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(lán)移藍(lán)移” ,相應(yīng)的相應(yīng)的max值較小值較小。有機(jī)包。有機(jī)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(shù)分別代表了等參數(shù)分別代表了亞甲基與甲基峰強(qiáng)比亞甲基與甲基峰強(qiáng)比、 有機(jī)有機(jī)質(zhì)烷基鏈碳原子數(shù)和正烷烴直鏈碳原子數(shù)質(zhì)烷基鏈碳原子數(shù)和正烷烴直鏈碳原子數(shù),它們的它們的值值越小越小, 表明包裹體中有機(jī)質(zhì)的表明包裹體中有機(jī)質(zhì)的成熟度越高成熟度越高。v有機(jī)包裹體成分及熒光特征分析實(shí)例有機(jī)包裹體成分及熒光特征分析實(shí)例v有機(jī)包裹體成分及熒光特征分析實(shí)例有