油气相态与流体包裹体记录
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更新:2025-11-13 21:27:45
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特邀报告
摘要
深层油气成藏流体相态是油气成藏机理研究的核心内容之一。烃源岩生成的油气主要包括液态烃、天然气和固体沥青三大类型,其对应的物质相态可以有气-液-固三种类型。流体包裹体是古地质流体的原始记录,通过对储层流体包裹体分析,可以获得油气成藏相态的关键信息。
对于深层而言,随着埋深加大,早期的液态烃可以发生裂解导致油气相态发生变化,甚至最终完全裂解为天然气和固体沥青,比如四川盆地就是典型的例子。为此,本研究建立了一种通过流体包裹体所判识油气成藏时流体相态的理论模型,该模型考虑了原油的裂解和温压变化对流体包裹体相态的影响。该理论模型具体内容如下:基于原油裂解过程中流体的差异将包裹体的捕获的过程分为三个阶段:①原油裂解前;②原油裂解期间;③原油完全裂解后。
原油裂解前,包裹体会随机捕获储层中的盐水和原油,可形成纯油相包裹体和水-油两相包裹体。随着埋深加大,储层原油开始发生裂解,包裹体中原油也会同时发生裂解,未裂解完全时形成天然气-水-油-沥青四相包裹体和天然气-油-沥青三相包裹体组合。当包裹体内部原油继续裂解直至裂解完全,则形成天然气-水-沥青三相包裹体和天然气-沥青相包裹体组合,如若所观察的样品具有上述包裹体组合特征则说明了储层原油发生过原位裂解。
原油裂解期间,包裹体会随机捕获储层中的盐水、天然气、原油和沥青四种物质,从而形成纯天然气相、纯沥青相、纯油相、天然气-水两相、天然气-沥青两相、天然气-油两相、水-沥青两相、水-油两相、油-沥青两相、天然气-水-沥青三相、天然气-油-沥青三相、水-油-沥青三相、天然气-水-油三相以及天然气-水-油-沥青四相这14种类型的流体包裹体组合。该14种类型的流体包裹体组合的存在同样说明了储层原油发生过原位裂解。随着原油裂解持续进行,当包裹体内部原油裂解完全时,裂解期捕获的14种类型将会最终演化为纯天然气相、纯沥青相、天然气-水两相、天然气-沥青两相、水-沥青两相、天然气-水-沥青三相这6种类型的流体包裹体组合。
原油完全裂解之后,储层中只剩下天然气、沥青以及盐水。这时发生成岩矿物的沉淀,包裹体会随机捕获其中的流体形成纯天然气相、纯沥青相、天然气-水两相、天然气-沥青两相、水-沥青两相、天然气-水-沥青三相这6种类型的流体包裹体组合。该时期捕获的天然气-沥青两相包裹体的天然气沥青相态占比相对随机。该种类型如在储层中发现,并不能说明原油裂解,因为原油异地裂解运移、天然气沥青同步充注、沥青裂解脱气等等因素会对我们的判识产生干扰。
应用该模型对四川盆地安岳气田裂解气进行了研究。结果显示四川盆地高石梯-磨溪区块震旦系储层中存在着纯天然气相、纯沥青相、天然气-水两相、天然气-沥青两相、水-沥青两相、天然气-水-沥青三相这6种类型的流体包裹体组合,并且存在气固比一致的特殊天然气-沥青两相包裹体。根据判识模型可知该类包裹体组合形成于原油裂解期,从原始流体演化的角度证明了四川盆地安岳气田震旦系储层存在原油原位裂解成气的过程。
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