付金華，鄧秀芹，王琪，李繼宏，邱軍利，郝樂(lè)偉，趙彥德

（1.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，西安 710018；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司，西安 710018；3.中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所蘭州油氣資源研究中心，蘭州 730000）

鄂爾多斯盆地三疊系長(zhǎng)8儲(chǔ)集層致密與成藏耦合關(guān)系
——來(lái)自地球化學(xué)和流體包裹體的證據(jù)

付金華1,2，鄧秀芹1,2，王琪3，李繼宏1,2，邱軍利3，郝樂(lè)偉3，趙彥德1,2

（1.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，西安 710018；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司，西安 710018；3.中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所蘭州油氣資源研究中心，蘭州 730000）

采用物理壓碎、酸液處理與分步抽提相結(jié)合的方法，對(duì)儲(chǔ)集層樣品中不同賦存狀態(tài)的烴類進(jìn)行分離；再利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行組分分析，并結(jié)合包裹體均一溫度、熒光光譜分析，研究了各類烴之間的關(guān)系及充注期次。結(jié)果表明，鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)8含油砂巖中存在4種不同賦存狀態(tài)的烴類，即游離烴、封閉烴、碳酸鹽膠結(jié)物包裹體烴以及長(zhǎng)石與石英包裹體烴。其中，游離烴的含量在抽提物中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，平均為93.4%。包裹體烴熒光光譜λmax、QF535和Q650/500等參數(shù)對(duì)比分析表明，長(zhǎng)石、石英、碳酸鹽膠結(jié)物包裹體烴成熟度依次增大，其中長(zhǎng)石和石英中包裹體烴的熒光光譜各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值相近，而與碳酸鹽包裹體烴差異較大。C29ββ/(αα+ββ)與C2920S/(20S+20R)值和甲基菲比值對(duì)比分析表明，長(zhǎng)石與石英包裹體烴、碳酸鹽膠結(jié)物包裹體烴、封閉烴、游離烴的熱演化程度呈現(xiàn)依次增高的趨勢(shì)，且游離烴與封閉烴的熱演化程度相近。成巖序列、熱演化程度分析等綜合研究認(rèn)為長(zhǎng)8油藏是一個(gè)連續(xù)成藏過(guò)程，該過(guò)程包括3期主要充注，其中晚期充注代表了主成藏期，儲(chǔ)集層具有先致密后成藏的特征。圖9表3參24

鄂爾多斯盆地；三疊系；延長(zhǎng)組；烴類賦存狀態(tài)；充注期次；主成藏期；致密儲(chǔ)集層

引用：付金華,鄧秀芹,王琪,等.鄂爾多斯盆地三疊系長(zhǎng)8儲(chǔ)集層致密與成藏耦合關(guān)系:來(lái)自地球化學(xué)和流體包裹體的證據(jù)[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2017,44(1):48-57.

FU Jinhua,DENG Xiuqin,WANG Qi,et al.Compaction and hydrocarbon accumulation of Triassic Yanchang Formation Chang 8 member,Ordos Basin,NW China:Evidences from geochemistry and fluid inclusions[J].Petroleum Exploration and Development,2017,44(1):48-57.

0 引言

近年來(lái)，鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組致密油氣勘探取得了重大突破，先后發(fā)現(xiàn)了西峰、姬塬、華慶等致密油田。前人對(duì)延長(zhǎng)組致密砂巖油藏的成藏條件和主控因素、成藏機(jī)理方面做了大量工作[1-7]，研究重點(diǎn)主要集中在低滲儲(chǔ)集層內(nèi)油氣運(yùn)聚成藏機(jī)理、延長(zhǎng)組致密和成藏時(shí)間先后問(wèn)題上。學(xué)者們對(duì)延長(zhǎng)組致密和成藏時(shí)間先后問(wèn)題都提出了自己的觀點(diǎn)：羅曉容等在研究成巖過(guò)程和儲(chǔ)集層瀝青特征后，提出致密前油氣充注改變了儲(chǔ)集層的潤(rùn)濕性，具親油性的殘留路徑網(wǎng)絡(luò)為早白堊世以來(lái)的油氣運(yùn)聚成藏提供了優(yōu)勢(shì)輸導(dǎo)通道[3]；任戰(zhàn)利等運(yùn)用包裹體測(cè)溫、伊利石測(cè)年、飽和壓力分析等方法判定致密油是在儲(chǔ)集層致密的背景下成藏的[4]；劉明潔等通過(guò)包裹體熒光檢測(cè)、孔隙度演化模擬以及石油充注臨界實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，延長(zhǎng)組儲(chǔ)集層不能在致密狀態(tài)下被石油充注，反推出延長(zhǎng)組石油只能先成藏后致密[5]。綜上所述，目前關(guān)于延長(zhǎng)組致密與成藏時(shí)間先后問(wèn)題仍沒(méi)有形成共識(shí)。鑒于此，本文運(yùn)用分步抽提的實(shí)驗(yàn)方法，結(jié)合油氣包裹體熒光分析，對(duì)延長(zhǎng)組儲(chǔ)集層的形成過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)剖析，以期厘定延長(zhǎng)組砂巖儲(chǔ)集層致密與成藏的先后關(guān)系，深入認(rèn)識(shí)鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組致密油的成藏機(jī)理。

1 地質(zhì)背景

中生代晚三疊世，鄂爾多斯地區(qū)發(fā)育大型內(nèi)陸坳陷湖盆，沉積了一套厚約1 000 m的碎屑巖（見(jiàn)圖1），即延長(zhǎng)組。經(jīng)歷了2億年的構(gòu)造、成巖等作用的改造，延長(zhǎng)組現(xiàn)今發(fā)育大型低滲透巖性油藏和致密油。延長(zhǎng)組自上而下可劃分長(zhǎng)1—長(zhǎng)10共10段，其中長(zhǎng)7段為最大湖泛期沉積，富有機(jī)質(zhì)優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育，為中生界主力烴源巖。其下部長(zhǎng)8段為淺水三角洲相沉積，分流河道、水下分流河道砂體發(fā)育，且延伸遠(yuǎn)，主砂帶砂體厚度較大，分布穩(wěn)定[8]。長(zhǎng)8段儲(chǔ)集層以中細(xì)砂巖為主，強(qiáng)壓實(shí)和碳酸鹽膠結(jié)作用導(dǎo)致儲(chǔ)集層物性差[9]，孔隙度一般為5.2%～12.2%，滲透率一般為0.02×10-3～5.02×10-3μm2。雖然長(zhǎng)8段儲(chǔ)集層物性相對(duì)較差，但其上覆長(zhǎng)7段優(yōu)質(zhì)烴源巖在最大埋深階段壓力系數(shù)一般為1.2～1.7[10-11]，與長(zhǎng)8段存在較大的壓差，有利于石油向下運(yùn)移，因此長(zhǎng)8段儲(chǔ)集層含油普遍，儲(chǔ)量規(guī)模大。

2 樣品采集和實(shí)驗(yàn)方法

儲(chǔ)集層烴組分分步抽提是近年來(lái)針對(duì)油氣藏微觀地球化學(xué)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)分析技術(shù)[12-15]，其理論基礎(chǔ)為：儲(chǔ)集層中的油氣組分，不管油源是否都來(lái)自同一套烴源巖，其在充注過(guò)程中隨著油氣運(yùn)移、充注過(guò)程持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，原油的成熟度都可能出現(xiàn)一定變化。因此，采用該方法可以評(píng)價(jià)含油層的油源和成藏期次。

2.1 不同賦存狀態(tài)烴的分離

首先采集86塊長(zhǎng)8段油砂制作薄片，分析其顯微熒光特征，依據(jù)含油多少篩選出了Q22井、X231井、H115井和M51井（見(jiàn)圖1）的樣品進(jìn)行分步抽提，其孔隙度分別為6.7%、8.1%、9.1%和8.5%，平均粒度值分別為3.53、2.57、2.44和2.7。然后，采用物理壓碎、酸液處理和索式抽提相結(jié)合的方法，對(duì)油砂中的烴分步分離。實(shí)驗(yàn)共識(shí)別出4種賦存狀態(tài)的烴類，即游離烴、封閉烴、碳酸鹽膠結(jié)物包裹體烴（以下簡(jiǎn)稱膠結(jié)物烴），以及石英與長(zhǎng)石包裹體烴（以下簡(jiǎn)稱包裹體烴）。具體實(shí)驗(yàn)流程如下（見(jiàn)圖2）。

①游離烴是對(duì)清洗過(guò)的巖樣，粉碎至0.5～1.5 cm大小的樣品顆粒，用二氯甲烷-甲醇溶劑體系（體積比93∶7）采用索氏抽提法獲得的烴。游離烴代表分布在儲(chǔ)集層開(kāi)放孔隙系統(tǒng)中的烴。

②封閉烴是將經(jīng)過(guò)上述處理后的巖樣，用溫和的手工方式繼續(xù)破碎至單礦物顆粒，在破碎過(guò)程中為了控制分離程度，用顯微鏡隨時(shí)觀察，并用篩子篩出小于單礦物顆粒的部分，以去除巖樣過(guò)分破碎而釋放出的包裹體中的烴，然后用二氯甲烷-甲醇溶劑體系（體積比93∶7）采用索氏抽提法獲得烴類。封閉烴代表儲(chǔ)集層非連通孔隙中的烴。

③膠結(jié)物烴是對(duì)步驟②處理后的單礦物樣品用6%的鹽酸處理，使碳酸鹽膠結(jié)物充分溶解，然后用二氯甲烷-甲醇溶劑體系（體積比93∶7）采用索氏抽提法獲得烴類。膠結(jié)物烴為碳酸鹽膠結(jié)物包裹體中的烴。

④包裹體烴是將步驟③處理后的巖樣用蒸餾水沖洗至中性，然后用新配制的重鉻酸鉀-濃硫酸溶液和雙氧水處理，再用二氯甲烷-甲醇（體積比93∶7）溶劑采用索氏抽提法至表面無(wú)烴，然后將砂粒在二氯甲烷-甲醇（體積比10∶1）溶劑中磨細(xì)并抽提得到單礦物顆粒石英與長(zhǎng)石中的包裹體烴。

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨把娱L(zhǎng)組地層發(fā)育情況

2.2 烴組分分析

對(duì)分離出的不同賦存狀態(tài)的烴類，首先進(jìn)行稱重，然后除膠結(jié)物烴和包裹體烴外，均用正己烷沉淀瀝青質(zhì)，用柱色譜（硅膠-氧化鋁，體積比4∶1）分離得到飽和烴和芳烴餾分，然后利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）進(jìn)行組分分析。具體實(shí)驗(yàn)條件如下：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀為美國(guó)安捷倫科技公司生產(chǎn)的HP6890N型氣相色譜與HP5973型質(zhì)譜儀。色譜條件為：美國(guó)J&WHP-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細(xì)管柱，柱箱始溫80 ℃，恒溫2 min后以4 ℃/min方式升溫至290 ℃，恒溫30 min，氣化室溫度為280 ℃，載氣為高純氦氣，載氣流速為1.2 mL/min。質(zhì)譜條件為：離子源為EI源，離子源溫度230 ℃，離子源電離能為70 eV；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀接口溫度為280 ℃，譜庫(kù)采用美國(guó)NIST02L庫(kù)。

2.3 包裹體熒光分析

石油具有在紫外光激發(fā)下產(chǎn)生波長(zhǎng)400～700 nm可見(jiàn)光的熒光特性，不同性質(zhì)的原油具有不同的熒光光譜，利用其主峰波長(zhǎng)、最大熒光強(qiáng)度及紅綠商等參數(shù)綜合分析油氣充注史成為一種重要而有效的油氣成藏史研究方法[16-20]。本次實(shí)驗(yàn)在中國(guó)科學(xué)院油氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。采用美國(guó)Ocean Optics公司的SD2000型光譜儀，通過(guò)365 nm的激發(fā)光對(duì)單個(gè)油包裹體進(jìn)行顯微光譜測(cè)定，獲得典型油包裹體微束熒光光譜。

3 不同賦存狀態(tài)烴類地球化學(xué)特征

3.1 不同賦存狀態(tài)烴含量

分離出的4種賦存狀態(tài)烴類含量差異顯著，其中游離烴的含量遠(yuǎn)大于其他烴類，絕對(duì)含量為7.99～12.80 mg/g，平均為10.85 mg/g，相對(duì)含量平均為93.4%；封閉烴的絕對(duì)含量為0.13～0.60 mg/g，平均含量為0.41 mg/g，相對(duì)含量分布范圍為0.96%～4.96%，平均為3.50%；膠結(jié)物烴含量與封閉烴含量相近，絕對(duì)含量分布范圍為0.21～0.48 mg/g，平均為0.31 mg/g，相對(duì)含量分布范圍為1.47%～5.47%，平均值為2.63%；包裹體烴含量最低，其絕對(duì)含量平均為0.055 mg/g，相對(duì)含量為0.27%～0.70%，平均為0.47%（見(jiàn)圖3）。

圖2 長(zhǎng)8儲(chǔ)集層不同賦存形式烴類分離及地球化學(xué)分析流程

圖3 延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段儲(chǔ)集層不同賦存狀態(tài)烴含量

3.2 不同賦存狀態(tài)烴的地球化學(xué)特征

鏈烷烴是烴源巖和原油飽和烴餾分的主要化學(xué)組分，其組成和碳數(shù)分布可反映有機(jī)質(zhì)類型、沉積環(huán)境和熱演化程度。4種烴類的正構(gòu)烷烴峰型分布完整，碳數(shù)范圍為C13—C36，主峰碳為C15—C21，呈前峰型分布（見(jiàn)表1、圖4a—4d）。C21-/C22＋為0.85～3.56，平均為1.56，其中封閉烴和碳酸鹽膠結(jié)物烴的比值較大，分別為2.03和1.94，反映正構(gòu)烷烴中低碳數(shù)峰群占優(yōu)勢(shì)。4種烴類的OEP（奇偶優(yōu)勢(shì)）和CPI（碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)）值分布范圍分別為0.79～1.33和0.88～1.12，平均值分別為1.03和1.01，表明正構(gòu)烷烴無(wú)明顯的奇偶優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)表1），由此可知有機(jī)質(zhì)母源均以水生生物為主，陸生植物有一定貢獻(xiàn)。Pr/nC17與Ph/nC18交會(huì)圖中可以看出（見(jiàn)表1、圖5），4種烴的烴源巖沉積環(huán)境較為相似，主要以弱氧化—弱還原的過(guò)渡環(huán)境為主，同時(shí)，4種烴甾烷質(zhì)量色譜圖顯示（見(jiàn)圖4e—4h），規(guī)則甾烷分布特征相似，C27甾烷和C29甾烷異構(gòu)化參數(shù)比值相近，表明它們的油源主體為同一來(lái)源。

表1 長(zhǎng)8段儲(chǔ)集層中不同賦存狀態(tài)烴的正構(gòu)烷烴和類異戊二烯烷烴分析數(shù)據(jù)

規(guī)則甾烷異構(gòu)化參數(shù)C29ββ/(αα+ββ)與C2920S/ (20S+20R)是常用的成熟度參數(shù)，它們的有效響應(yīng)階段為未成熟階段至生油高峰期，常用這兩個(gè)參數(shù)分析烴類熱演化程度，該比值具有隨成熟度增加而增大的趨勢(shì)[21-22]。比值關(guān)系分析結(jié)果顯示（見(jiàn)圖6），C2920S/ (20S+20R)值分布區(qū)間為0.39～0.63，僅一個(gè)包裹體烴值略低于0.4，C29ββ/(αα+ββ)值分布區(qū)間0.43～0.53。根據(jù)Huang等[23]提出的當(dāng)兩個(gè)參數(shù)均大于0.4時(shí)為成熟原油的認(rèn)識(shí)，可知4種烴均為成熟原油。其中，包裹體烴的成熟度相對(duì)較低，包裹體烴、膠結(jié)物烴、封閉烴和游離烴的熱演化程度呈現(xiàn)依次增高的趨勢(shì)。陳琰和包建平等[24]通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，甲基菲比值與鏡質(zhì)體反射率之間具有很好的線性正相關(guān)關(guān)系，并建立了甲基菲比值與鏡質(zhì)體反射率間的關(guān)系式：

式中MPR——甲基菲比值，無(wú)因次；Rc——折算鏡質(zhì)體反射率，%。

圖4 M51井長(zhǎng)8段不同賦存狀態(tài)烴的正構(gòu)烷烴、類異戊二烯烷烴分布和甾烷質(zhì)量色譜特征

圖5 不同賦存形式烴類Pr/nC17和Ph/nC18交會(huì)圖

圖6 C29ββ/(αα+ββ)與C2920S/(20S+20R)交會(huì)圖

根據(jù)（1）式計(jì)算了不同賦存狀態(tài)烴的折算鏡質(zhì)體反射率Rc為0.82～1.10%（見(jiàn)圖7），這與盆內(nèi)延長(zhǎng)組黑色泥頁(yè)巖Ro值分布范圍0.75%～1.10%一致[1-2]。

圖7 延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段不同賦存形式烴甲基菲比值折算Rc值

4 包裹體均一溫度與熒光光譜特征

4.1 包裹體均一溫度特征

實(shí)驗(yàn)中挑選與烴類包裹體同期的鹽水包裹體進(jìn)行均一溫度測(cè)量，結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示，均一溫度數(shù)值分布連續(xù)，主要分布區(qū)間為80～120 ℃。在這一溫度區(qū)間內(nèi)，隨著包裹體均一溫度增高，包裹體數(shù)量也有所增加（見(jiàn)圖8）。均一溫度處于90～120 ℃的包裹體所占比例最高，超過(guò)50%。

圖8 延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段儲(chǔ)集層鹽水包裹體均一溫度直方圖

4.2 包裹體熒光與熒光光譜特征

游離烴在透射光下為無(wú)色，熒光下為黃白色或藍(lán)白色；封閉烴在透射光下為無(wú)色，熒光下為藍(lán)白色或亮黃白色；碳酸鹽膠結(jié)物烴在熒光下為藍(lán)白色；石英與長(zhǎng)石包裹體烴在熒光下主要為黃白色和藍(lán)白色。

本文采用兩種參數(shù)對(duì)熒光光譜特征進(jìn)行定量化描述：①主峰波長(zhǎng)（λmax），指最大熒光強(qiáng)度（Imax）所對(duì)應(yīng)的發(fā)射波長(zhǎng)，隨著小分子成分含量的增加，成熟度增大，其熒光會(huì)發(fā)生明顯“藍(lán)移”，光譜主峰波長(zhǎng)減??；反之，光譜主峰波長(zhǎng)增大。②紅綠商（QF535和Q650/500），代表了熒光顏色中紅色部分與綠色部分的比值，用來(lái)定量化描述熒光光譜形態(tài)和結(jié)構(gòu)。QF535為發(fā)射波長(zhǎng)535～750 nm范圍內(nèi)的積分面積與發(fā)射波長(zhǎng)430～535 nm范圍內(nèi)的積分面積之比，Q650/500為650 nm波長(zhǎng)處熒光強(qiáng)度與500 nm波長(zhǎng)處熒光強(qiáng)度的比值。QF535和Q650/500值越大，反映油的成熟度越低；反之，油的成熟度越高。

本次實(shí)驗(yàn)中，游離烴和封閉烴熒光強(qiáng)度較弱，無(wú)法進(jìn)行光譜特征測(cè)試，因此主要對(duì)碳酸鹽膠結(jié)物烴、長(zhǎng)石與石英包裹體烴進(jìn)行熒光光譜特征分析。結(jié)果顯示，同一塊樣品的不同包裹體烴的熒光參數(shù)呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，其中長(zhǎng)石包裹體烴的主峰波長(zhǎng)值最大，為483.4～534.6 nm，平均502.1 nm；其次是石英包裹體烴，主峰波長(zhǎng)為474.3～530.9 nm，平均為496.4 nm，碳酸鹽膠結(jié)物中包裹體烴主峰波長(zhǎng)最小，分布區(qū)間為469.2～491.1 nm，平均為476.3 nm。QF535與Q650/500分析顯示，長(zhǎng)石中包裹體平均值分別為1.08和0.40，石英包裹體分別為1.11和0.37，碳酸鹽膠結(jié)物烴分別為0.95和0.35，由此可見(jiàn)，幾種包裹體烴熒光光譜主峰波長(zhǎng)、紅綠商等參數(shù)變化趨勢(shì)一致，即碳酸鹽膠結(jié)物烴各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值最小、長(zhǎng)石和石英包裹體烴的數(shù)值較大且接近（見(jiàn)表2、圖9）。

表2 延長(zhǎng)組長(zhǎng)8儲(chǔ)集層包裹體熒光光譜參數(shù)特征

圖9 H115井長(zhǎng)8儲(chǔ)集層2 572.55 m流體包裹體熒光及熒光光譜特征

5 儲(chǔ)集層致密史與成藏史的關(guān)系

5.1 不同賦存狀態(tài)烴的演化時(shí)序

5.1.1 以成巖作用與烴賦存狀態(tài)為基礎(chǔ)分析

膠結(jié)物烴與包裹體烴的關(guān)系：長(zhǎng)8儲(chǔ)集層碳酸鹽膠結(jié)物中的烴類包裹體宿主礦物多含鐵，以鐵方解石為主，少量為鐵白云石。從成巖作用的角度分析，含鐵碳酸鹽膠結(jié)形成于成巖作用相對(duì)較晚的偏堿性介質(zhì)條件，在中成巖B期大量出現(xiàn)。硅質(zhì)和長(zhǎng)石質(zhì)膠結(jié)在早成巖階段晚期開(kāi)始出現(xiàn)，在中成巖A期、B期酸性流體環(huán)境下普遍發(fā)育。因此，石英包裹體和長(zhǎng)石包裹體的主要形成時(shí)間早于碳酸鹽包裹體。

游離烴、封閉烴、膠結(jié)物烴的關(guān)系：在長(zhǎng)8儲(chǔ)集層抽提出的烴類中，游離烴含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，代表了主成藏期充注的烴。封閉烴賦存于儲(chǔ)集層非連通孔隙中，其發(fā)育程度受油氣成藏過(guò)程中成巖作用的影響，即這些含烴的孤立孔隙與周圍其他孔隙早期是連通的，但后來(lái)在晚期膠結(jié)、黏土礦物轉(zhuǎn)化、壓實(shí)等作用下孔隙被分隔成更小的孔隙，一些孔隙甚至被封死，變成孤立孔，一部分烴也因此被封閉在孤立孔中。

通過(guò)上面的分析可知，各種烴捕獲的先后順序?yàn)椋洪L(zhǎng)石與石英包裹體烴→碳酸鹽膠結(jié)物包裹體烴→封閉烴→游離烴。

5.1.2 以包裹體熒光光譜特征為基礎(chǔ)分析

λmax、QF535和Q650/500等烴熒光光譜參數(shù)變化趨勢(shì)表明，碳酸鹽膠結(jié)物包裹體烴的成熟度相對(duì)較高，石英包裹體烴和長(zhǎng)石包裹體烴成熟度相對(duì)較低，且長(zhǎng)石和石英包裹體烴的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值非常接近，說(shuō)明它們的形成環(huán)境和時(shí)間基本相同，可近似地視為同期形成的包裹體。因此幾種包裹體烴捕獲的先后順序?yàn)椋洪L(zhǎng)石與石英包裹體烴→碳酸鹽膠結(jié)物烴。

5.1.3 以成熟度地球化學(xué)參數(shù)為基礎(chǔ)分析

甲基菲比值折算Rc值顯示，游離烴和封閉烴的Rc值較接近，膠結(jié)物烴與包裹體烴較接近。C29ββ/(αα+ββ)與C2920S/(20S+20R)比值關(guān)系反映，封閉烴的熱演化程度接近或略低于游離烴，而高于膠結(jié)物烴，即說(shuō)明封閉烴的形成時(shí)間與游離烴一致或略早，且不晚于含鐵碳酸鹽膠結(jié)物的形成（即不晚于膠結(jié)物烴的捕獲時(shí)間）。因此，4種烴類的熱演化程度主體呈現(xiàn)出包裹體烴→膠結(jié)物烴→封閉烴→游離烴的成熟度呈逐漸增大趨勢(shì)（見(jiàn)表3）。

表3 延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油藏充注期次劃分

綜上所述，幾種方法在關(guān)于長(zhǎng)8儲(chǔ)集層4種烴的熱演化程度分析方面的認(rèn)識(shí)是一致的，即4類烴的捕獲先后順序?yàn)椋菏⑴c長(zhǎng)石包裹體烴→碳酸鹽膠結(jié)物烴→封閉烴→游離烴。

5.2 充注期次與主成藏期

5.2.1 充注期次劃分

長(zhǎng)8儲(chǔ)集層包裹體均一溫度分布連續(xù)（見(jiàn)圖8），說(shuō)明長(zhǎng)8油藏的形成具有連續(xù)成藏的特征，在該過(guò)程中發(fā)生了3期主要充注（見(jiàn)表3）。

Ⅰ期：以石英和長(zhǎng)石包裹體烴為代表，具有λmax和QF535、Q650/500值大，C29ββ/(αα+ββ)與C2920S/(20S+ 20R)值低的特征，甲基菲比值折算Rc值為0.83～1.04，反映成熟度相對(duì)較低。

Ⅱ期：以碳酸鹽包裹體烴為代表，具有λmax和QF535、Q650/500值較小，C29ββ/(αα+ββ)與C2920S/(20S+20R)值較低的特征，反映熱演化程度較Ⅰ期有所提高。

Ⅲ期：以封閉烴和游離烴為代表，C29ββ/(αα+ββ)與C2920S/(20S+20R)值顯示這兩種賦存狀態(tài)烴的熱演化程度相對(duì)較高；甲基菲比值折算Rc值在0.87～1.10，熱演化程度進(jìn)一步提高。

5.2.2 主成藏期的確定

在抽提出的幾種賦存狀態(tài)烴中，游離烴所占的比例最高，平均含量高達(dá)93.4%，其次是封閉烴，含量為3.5%，兩者含量占樣品分離出總烴的96.9%，因此確定它們代表了主成藏期的充注，即第Ⅲ期充注為主成藏期。

5.3 致密史與成藏史的關(guān)系

長(zhǎng)8儲(chǔ)集層孔隙度一般為5.2%～12.2%，成巖作用較晚階段形成的晚期碳酸鹽膠結(jié)物含量平均為5.7%，即說(shuō)明晚期碳酸鹽膠結(jié)損失的孔隙度高達(dá)5.7%，最終造成儲(chǔ)集層致密化。

通過(guò)上述分析，獲得3點(diǎn)認(rèn)識(shí)：①以游離烴和封閉烴為代表的晚期充注是長(zhǎng)8油藏的主成藏期；②游離烴、封閉烴的熱演化程度近于或高于含鐵碳酸鹽膠結(jié)物烴的熱演化程度；③晚期碳酸鹽膠結(jié)是造成儲(chǔ)集層致密化的決定因素。以此為基礎(chǔ)，判斷長(zhǎng)8油藏大規(guī)模的充注成藏發(fā)生于晚期含鐵碳酸鹽膠結(jié)之后。因此，長(zhǎng)8油藏具有先致密后成藏的特征。

6 結(jié)論

采用物理壓碎、酸液處理與分步抽提相結(jié)合的方法，獲得了長(zhǎng)8段砂巖中4種不同賦存狀態(tài)的烴類，即：游離烴、封閉烴、碳酸鹽膠結(jié)物烴和包裹體烴；4類烴的正構(gòu)烷烴峰型分布完整，主峰碳為前峰型，正構(gòu)烷烴無(wú)明顯奇偶優(yōu)勢(shì)，表明均已達(dá)到成熟階段，且有機(jī)質(zhì)母源以水生生物為主，陸生植物有一定貢獻(xiàn)，烴源巖沉積環(huán)境相似，油源主體為同一來(lái)源。包裹體烴熒光光譜與芳烴色質(zhì)分析表明，4種烴類在熱演化程度上存在差異，成熟度由低到高的順序?yàn)椋洪L(zhǎng)石與石英包裹體烴→碳酸鹽膠結(jié)物烴→封閉烴→游離烴。長(zhǎng)8油藏為連續(xù)成藏，該過(guò)程包括3期主要充注，即以長(zhǎng)石與石英包裹體烴為代表的早期充注、以碳酸鹽膠結(jié)物烴為代表的中期充注、以封閉烴與游離烴為代表的晚期充注，其中，晚期充注為主成藏期，因此，長(zhǎng)8油藏的形成具有先致密后成藏的特征。

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（編輯 黃昌武）

Compaction and hydrocarbon accumulation of Triassic Yanchang Formation Chang 8 Member,Ordos Basin,NW China:Evidence from geochemistry and fluid inclusions

FU Jinhua1,2,DENG Xiuqin1,2,WANG Qi3,LI Jihong1,2,QIU Junli3,HAO Lewei3,ZHAO Yande1,2
(1.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields,Xi’an 710018,China; 2.PetroChina Changqing Oil Field Company,Xi’an 710018,China; 3.Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China)

Crushing,acid treatment and step wise separation and oil extraction were employed to obtain the different occurrence state hydrocarbons.All these fractions have been analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS).The fractions relationship and related oil charging process can be mirrored through the analysis of fractions weight content and geochemical characteristics,in combination with the research of inclusions homogenization temperature and fluorescence spectrum parameters.Experimental results reveal that there are four state hydrocarbons,i.e.free hydrocarbon,sealed hydrocarbon,hydrocarbon in carbonate cement,and hydrocarbon within inclusions caught by quartz grains and feldspar grains in the oil-rich sandstones of Chang8 Member,Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin.Among them,the overwhelming fraction is the free hydrocarbon,averaged 93.4%.Fluorescence spectrum parameters of λmax,QF535and Q650/500show that the crude oil maturity of the inclusions imprisoned in feldspar,quartz,and carbonate cement increase in turn,and the parameter values of the inclusions in feldspar and quartz are similar and much different from those of carbonate cement.The homogenization temperature values of the three type inclusions bear the similar feature.Through analysis of C29ββ/(αα+ββ) and C2920S/(20S+20R),together with methylphenanthrene ratio,it is revealed that thermal-evolutionary degree of the hydrocarbon within inclusions,hydrocarbon in carbonate cement,sealed hydrocarbon,free hydrocarbon reflects an upward trend,and the data of the last two type are similar.Integrated study of diagenetic sequence and thermal evolutionary degree suggest that the Chang 8 sandstones had been compacted before reservoir formation and the reservoirs have experienced three phase of charge events in which the third one played the most important role for reservoir formation.

Ordos Basin; Triassic; Yanchang Formation; hydrocarbon occurrence; charge period; major reservoir forming stage; tight reservoir

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”（2016ZX05050；2011ZX05001-004）

TE122.2

：A

1000-0747(2017)01-0048-10

10.11698/PED.2017.01.06

付金華（1962-），男，湖北黃岡人，博士，中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司教授級(jí)高級(jí)工程師，從事石油與天然氣綜合地質(zhì)研究及勘探管理工作。地址：陜西省西安市未央?yún)^(qū)，中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司機(jī)關(guān)，郵政編碼：710018。E-mail:fjh_cq@petrochina.com.cn

2015-12-24

2016-12-18