储层有机包裹体成分分析方法的建立及其应用研究

【摘要】：有机包裹体成分代表了古代流体的性质，不因后期的各种次生作用而改变，对于油气来源、油气运移、油气充注及成藏后次生变化的研究具有重要意义。论文工作包括国内有机包裹体成分分析方法的建立及其应用和澳大利亚CSIRO实验室学习的有机包裹体的在线和离线方法及其应用。以往对于有机包裹体成分的研究重点在液态烃组分，对于气体组分特别是气体的同位素分析的较少。本论文在参照CSIRO的离线压碎装置的基础上，经过多次的实验改进，设计出了特殊的压碎装置，利用此装置可以用同一份以样品对包裹体中的气体组分、气体同位素和液态烃组分进行离线分析。通过装置的气密性实验、空白实验、重复性以及回收率实验证明了方法的可行性。 应用此方法对江苏句容地区有机包裹体的来源及充注期次进行了探讨，包裹体成分特征表明句容地区经历了多期油气的充注。容2井中存在两类包裹体，一类包裹体中正构烷烃的后峰型分布说明包裹体捕获的烃类被轻度生物降解，部分低碳数正构烷烃被移去：另一类包裹体中正构烷烃呈现双峰型特征，可能说明了包裹体捕获烃类时是生物降解与油气充注在同时进行，然而现今油藏中的轻质油不同于这两类包裹体，所以推测早期充注的烃类被破坏，现今油藏中的轻质油为后期充注的较高成熟度的油气。容3井中存在一类包裹体，从现有的资料来看，包裹体中烃类与其油藏中的轻质油不属于同一期油气充注。 应用国内建立的方法对鄂尔多斯上古生界储层砂岩中有机包裹体的气体组分和同位素的研究表明，气体在从源岩到储层的初次运移过程中存在组分和同位素的分馏，甲烷的含量增加，其同位素变重。鄂尔多斯上古生界储层包裹体中气体与现今气藏中天然气的地球化学特征的相似性说明了气藏在形成后的漫长地质历史中没有发生大的次生变化，可能与储层的低孔低渗有关。 应用澳大利亚CSIRO实验室的有机包裹体成分分析技术对塔里木盆地轮南地区奥陶系碳酸岩盐和三叠系砂岩储层中有机包裹体C_(5+)烃类进行了研究。轮南地区奥陶系和三叠系包裹体油的地球化学特征具有明显的区别，奥陶系包裹体油中含有丰富的C_(19)三环萜烷和C_(24)四环萜烷以及重排藿烷(Ts和C_(29)Ts)和较高的Pr／Ph比值，表明奥陶系包裹体油来源于富粘土的，较弱还原性沉积环境的源岩：而三叠系包裹体油中含有较低的Pr／Ph比值，丰富的C_(23)三环萜烷、芳基类异戊二烯、25-降藿烷及C_(35)升藿烷，表明来源于较强还原沉积环境的海相源岩。结合生烃史、埋藏热史及包裹体均一温度建立了轮南地区的充注史，奥陶系包裹体油代表早期充注的原油，来源于寒武系烃源岩，后来由于地层的抬生，这期充注的原油被破坏，25-降藿烷的出现是油藏被破坏的证据。三叠系包裹体油中丰富的25-降藿烷与完整的正构烷烃同时存在说明包裹体捕获的是早期生物降解油与后期充注的正常原油的混合物，推测后期充注的原油主要来源于中一上奥陶统烃源岩。现今奥陶系、石炭系和