陇东地区侏罗系油藏包裹体特征及其成藏期次分析＊

岳楠楠，陈 媛，薛俊峰，张文斌，赵彦德

(兰州城市学院培黎石油工程学院，甘肃 兰州 730000)

陇东地区位于鄂尔多斯盆地的西南部，横跨天环坳陷和伊陕斜坡区。侏罗系是鄂尔多斯盆地中生界主力含油层系[1-4]。鄂尔多斯盆地侏罗系储层主要分布在延安组下部，形成和分布受古地貌、岩性、构造等因素控制，成藏条件复杂[1]，油藏勘探与开发面临着构造对油藏调整，侏罗系油藏期不清，构造刻画难度大等难题。本次研究借助流体包裹体[5-10]特征分析、均一化温度，定量颗粒荧光（QGF、QGF-E）[23]分析技术，研究陇东地区侏罗系油藏成藏期次，明确油藏包裹体的特点与成藏期次的关系。

1 样品收集与实验

鄂尔多斯盆地陇东地区侏罗系延安组可以大致划分为9个油层组，油藏主要分布在延8、延9和延10油层组，本次研究的样品均采自陇东地区的延安组，并进行包裹体和QGF、QGF-E测试分析。

1.1 流体包裹体分析

流体包裹体透光和荧光分析在MPV SP显微镜光度计上进行，流体包裹体均一化温度测试对象为石英胶结物(次生加大边)和方解石胶结物中与油包裹体共生的盐水包裹体，若无油气包裹体，则直接选择测量盐水包裹体[1]。

1.2 QGF和QGF-E分析

定量颗粒荧光 (quantitative grain fluorescence，QGF)分析将岩样经过轻微研磨,根据岩样粒径分布,筛选具有代表性粒径的颗粒作为分析样品，依次用二氯甲烷、双氧水及盐酸对样品进行处理,烘干，最终使岩样呈颗粒状态(通过镜检确定)，其主要含有石英和长石，在Varian荧光分光光度计中测定岩样的荧光强度，颗粒萃取物荧光定量分析(quantitative grain fluorescence on extract，QGF-E)将上一步得到的岩样用一定体积的二氯甲烷抽提,测定抽提液的荧光强度[1，23，25]。

2 结论分析

2.1 流体包裹体特征

沉积物沉积、成岩演化各阶段形成的新生矿物、矿物加大边、碎屑矿物裂隙的愈合面,以及矿物、岩石的重结晶等都可能捕获沉积、成岩环境中的介质流体，而所形成的各种包裹体记录着地质演化的历程信息，储层成岩自生矿物组构、相互包裹、穿插关系和形成时间序列,油气包裹体相态、形态、颜色、分布、均一温度和荧光特征等均记载了地质演化信息。

本次研究所采集侏罗系储层样品岩性主要为石英胶结物(次生加大边)和方解石胶结物中与油包裹体共生的盐水包裹体。依据油气包裹体分布、形态、物理相态、颜色,可识别出陇东地区侏罗系油藏延长组储层中存在两期油气包裹体,油气包裹体沿石英颗粒次生加大内侧分布，或沿未切及石英颗粒次生加大边的成岩微裂缝。第一期的油气注入发生在早期超细方解石水泥和石英次生加大之前，主要证据是早期方解石胶结中灰褐色液态烃的形成，这类包裹体主要在溶蚀孔隙中可见,沿早期裂隙呈串珠状分布，为早期裂隙形成之后有机质流体运移过程中被捕获形成，根据成岩作用序列判断应为晚侏罗到早白垩。第二期的油气注入发生在石英增长期至晚期方解石的沉淀胶结之前。主要证据是石英颗粒和扩大边缘的微裂隙中分布的液态烃和气-液烃包裹体。在此期间，包裹体发育程度由低到中等，液态烃包裹体呈棕黄色和灰黄色，气烃包裹体呈深灰色。包裹体形态主要为椭圆型和不规则状,多呈串珠状分布，这种包裹体形成于晚期构造抬升导致油气二次调整运移、成藏期间（如图1所示）。

图1 鄂尔多斯盆地陇东地区延安组包裹体分析[1]

陇东地区侏罗系油藏延长组储层中存在两期油气包裹体，油气包裹体沿石英颗粒次生加大内侧分布，或沿未切及石英颗粒次生加大边的成岩微裂缝。

2.2 定量颗粒荧光（QGF和QGF-E）与油气成藏关系

定量颗粒荧光测定砂粒中含油包裹体的相对含量,颗粒萃取物定量荧光测定砂粒表面含油有机质的相对含量，定量颗粒荧光和颗粒萃取物定量荧光来测定油气储积层中现今残余油及古油柱。

Y4井侏罗系延安组长8段1845～1855m，QGF指数为 3，1～9，0, 均值为 5，4，QGF－E 荧光强度为15，3～989，0pc, 均值为 671，6pc,QGF－E 荧光强度均大于100pc的样品占总样品数的 80%，QGF和QGF-E谱峰在365-4655nm范围均有较高的值,为油层（如图2所示），总体而言,延8油层QGF值接近6，QGF-E值为 671pc说明 S井侏罗系QGF和QGF-E指数均比较大,谱峰在365-465nm范围均有较高的值,但为干层,表明烃类物质已运移，下部为水层,仍有烃类运聚痕迹（如图2所示）。

图2 鄂尔多斯盆地陇东地区Y4井侏罗系延8段QGF和QGF-E图[13]

2.3 油气包裹体测温与油气成藏关系

可以利用流体包裹体均一温度来确定古地温，并推测盆地古地温和热演化史，由研究区包裹体均一温度测试结果可知(如图4所示),本研究分析的包裹体样品包裹体均一温度100～150℃，且在100～120℃和130～150℃两个范围较为明显，表明工作区内侏罗系均一温度表现出两期成藏的特征：第一次成藏的温度在100～120℃之间，第二次成藏温度在130°～150℃之间（如图4所示）。研究区第一阶段的储集期为晚侏罗世-早白垩世，第二阶段为早白垩世晚期（如图3所示），结合构造演化史和油气包裹体的主矿物、均一温度、R0值和成岩演化（参照任战利测定的天环坳陷古地温梯度3，68℃/100m和地表温度15℃）计算。

图3 鄂尔多斯盆地陇东地区Z99井埋藏史、热演化史恢复图[1]

图4 鄂尔多斯盆地陇东地区A井包裹体均一温度直方图

3 油气成藏期次综合性分析

根据油气包裹体与现有矿物的关系，确定了储层成岩顺序和油气包裹体发育程度、类型及特征。据以上分析表明，陇东地区下侏罗系延长组至少有两个阶段的油气注入，其中第二阶段是主要的成藏期。

第一阶段的油气充注发生在超细方解石胶结早期和石英二次加大之前。主要证据是早期方解石胶结中发育的灰褐色液态烃包裹体，石英和长石碎屑中具有相似特征的液态烃包裹体的分布仅限于早期愈合的微裂缝，未穿过次生扩大的边缘，应根据成岩层序判断为晚侏罗世-早白垩世。本期烃类包裹体发育程度中等-较高，包裹体类型主要为液烃，包裹体成分分析为中质油偏重类型成熟度中低，推测为深古生代地层古储层在经过破坏二次调整后充注所致，另外在粒屑边缘、早期方解石胶结物内，以及长石等矿物微孔、缝内见到与第一期包裹体同时期的深（黄）褐色沥青，说明在第一期油气充注过程中，储层的保存条件不好（本区侏罗系和白垩系地层均有不同程度的剥蚀），受到了不同程度的氧化。

第二阶段油气注入发生在石英加大期间至晚期方解石沉淀胶结之前，其主要证据为切穿石英颗粒及其加大边的微裂隙中分布的液烃和气液烃包裹体。此期包裹体发育程度低-中等，其液烃包裹体呈褐黄色、灰黄色，气烃包裹体呈深灰色。包裹体成分分析为轻质油类型，成熟度较高（高于早期烃类包裹体），从成岩作用系列推测应为早白垩晚期，油气同样来自深部，以油为主含气。

4 结论

1）QGF和QGF-E分析结果反映了陇东地区侏罗系油藏延长组储层中存在两期油气包裹体,油气包裹体沿石英颗粒次生加大边内侧分布，或沿未切及石英颗粒次生加大边的成岩微裂缝。表明QGF和QGF-E技术在研究陇东地区侏罗系油藏包裹体特征及其成藏期次分析等方面是行之有效的手段和方法。

2）鄂尔多斯盆地陇东地区侏罗系延安组包裹体特征表明,侏罗系油藏为两期成藏,早期成藏期为晚侏罗世,晚期成藏期为早白垩世，充分证明研究油藏包裹体的特征对油藏形成具有重要意义。

3）借助流体包裹体特征分析、均一化温度,定量颗粒荧光（QGF、QGF-E）分析技术，表明侏罗系是鄂尔多斯盆地中生界主力含油层系，且油藏主要分布在延安组下部，其储层形成与分布受古地貌、岩性、结构等因素的控制，具有后期注入、早期注入少或油藏受到调整的特点。

4）综合研究表明,侏罗系油藏受古地貌控制,晚期构造活动调整了油气藏的形态及局部富集。该套油层不仅分布范围广、埋藏浅，且油层多，具有“小而肥”的特点，而最强有力的证据就是油藏包裹体的存在及其特征。