李小越

(中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司，江蘇 南京 210000)

瀝青是巖石從成熟度0.35%～0.6%開始生成的一種次生成分，可分為前油瀝青和后油瀝青兩種。前油瀝青生成于石油生成之前，是優(yōu)質(zhì)烴源巖早期生成的產(chǎn)物，是一種非常黏稠的流體從母質(zhì)中擠壓出來，發(fā)生短距離的運(yùn)移。后油瀝青形成于母巖生成石油之后，由液態(tài)原油蝕變而形成的。

四川盆地歷經(jīng)多次復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動及演化，盆地中包含了多套烴源巖。一些是不同地質(zhì)時期形成的，一些是同期形成但經(jīng)歷了多期演化，這些瀝青見證了石油的發(fā)生和運(yùn)移。川東南地區(qū)海相頁巖有機(jī)質(zhì)處于高成熟度或過成熟階段，研究區(qū)的頁巖中沒有高等植物形成的鏡質(zhì)體，多使用測量瀝青質(zhì)體進(jìn)行代替。如何選擇瀝青質(zhì)體測點(diǎn)，對頁巖氣儲層評價具有重要意義。對研究區(qū)的固體瀝青鏡下特征綜合分析，探討該區(qū)頁巖成熟度測定時固體瀝青的測點(diǎn)選擇。

1 研究區(qū)固體瀝青的分類

儲層中的固體瀝青按成因機(jī)制可以分為3類：熱演化成因瀝青、冷變質(zhì)成因氧化瀝青及脫瀝青成因的瀝青質(zhì)瀝青[1]。川東南地區(qū)龍馬溪組固體瀝青以熱演化成因為主。在顯微鏡下可根據(jù)來源劃分成三種顯微組分組，即原地瀝青、異地瀝青和再循環(huán)瀝青。根據(jù)光學(xué)顯微特征可劃分為各項同性瀝青和各項異性瀝青。研究區(qū)固體瀝青由于其高演化程度，鏡下以各項異性瀝青為主。

2 不同種類瀝青鏡下形態(tài)特征

顯微鏡下觀測樣品均取自川東南地區(qū)頁巖氣井井下鉆取的龍馬溪組巖心。選取巖心塊樣制成光片，在蔡司Imager.A2m型偏光顯微鏡下，通過50倍物鏡進(jìn)行油浸觀測。研究區(qū)常見的固體瀝青為演化程度較高的碳質(zhì)瀝青，其各項異性較強(qiáng)，根據(jù)其鏡下特征劃分為不同類型。

1)短脈狀瀝青及無定形瀝青

無形態(tài)孔隙充填的瀝青分散于礦物質(zhì)基質(zhì)中，質(zhì)地較均一(見圖1、圖2)。

圖1 SY3井S1l短脈狀瀝青油浸照片 圖2 SY3井S1l無定形孔隙充填瀝青油浸照片

2)脈狀瀝青

填充于裂縫中，平行層面分布，裂縫呈半封閉狀，連通性較差，邊緣不平滑略成鋸齒狀。反映液態(tài)烴開始發(fā)生初次運(yùn)移，但未運(yùn)移出烴源巖[3](見圖3)。

圖3 SY2井S1l脈狀瀝青油浸照片 圖4 JY201井S1l化石腔瀝青油浸照片

3)化石腔孔及微裂隙碳瀝青

代替原生動物降解的軟體部分儲存于化石腔孔內(nèi)，有星點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)(見圖4)。

4)粗脈狀碳瀝青

具有多層片狀結(jié)構(gòu)，形體相對膠粗大，油浸反射偏光下具有較強(qiáng)的各向異性，具有流動狀結(jié)構(gòu)。是烴源巖中液態(tài)烴向儲層運(yùn)移通道中殘留下來的瀝青，可能記錄了不同時期烴類運(yùn)移的過程[3](見圖5)。

圖5 JY10井S1l粗脈狀瀝青油浸照片 圖6 JY201井S1l多期瀝青油浸照片

5)多期瀝青膠結(jié)

這類瀝青脈體發(fā)育多期瀝青，邊緣不平整。星點(diǎn)狀瀝青a被瀝青b膠結(jié)形成多期瀝青膠結(jié)的復(fù)合狀結(jié)構(gòu)(見圖6)。

6)近圓形或半圓形瀝青

以單個分散的形式存在于儲層中，質(zhì)地均一，邊緣光滑，大小一般不超過 50 μm，可能與某種藻類或浮游動物有關(guān)(見圖7)。

圖7 SY2井S1l近圓形瀝青油浸照片

3 固體瀝青作為成熟度指標(biāo)的選擇

影響固體瀝青作為可靠成熟度指標(biāo)主要有以下3個因素：固體瀝青形成期次；固體瀝青成因類型；固體瀝青的光學(xué)結(jié)構(gòu)。對于各向異性較強(qiáng)的瀝青同一個測點(diǎn)不同方向的測值也大不形同[3]。從固體瀝青的形成期次及成因來說在測量成熟度時應(yīng)選擇前油瀝青或原生—同層瀝青，這些瀝青反映了烴類流體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w瀝青后所經(jīng)歷的熱歷史(見圖1、圖2、圖7)。從光學(xué)結(jié)構(gòu)來說測量時應(yīng)選擇質(zhì)地較均一的(見圖1、圖2、圖7)，無星點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)(見圖4)、復(fù)合狀結(jié)構(gòu)(見圖6)、強(qiáng)各項異性的片狀結(jié)構(gòu)以及流動狀結(jié)構(gòu)(見圖5)。

經(jīng)觀測，研究區(qū)測點(diǎn)種類以無定形孔隙填充狀瀝青和半圓狀近圓狀瀝青為主，兩者都以分散的狀態(tài)存在于礦物基質(zhì)中，其中無定形孔隙填充狀瀝青數(shù)量占多數(shù)且有典型的運(yùn)移特征。半圓狀近圓狀瀝青反射率標(biāo)準(zhǔn)差較無定形孔隙填充狀瀝青反射率標(biāo)準(zhǔn)差小，說明其收斂性較好(見表1)。

表1 研究區(qū)不同固體瀝青測點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)差

4 結(jié)論

川東南地區(qū)龍馬溪組頁巖中的固體瀝青根據(jù)其顯微鏡下特征可以為短脈狀瀝青、無定形瀝青、脈狀瀝青、化石腔孔及微裂隙碳瀝青、粗脈狀碳瀝青、多期瀝青膠結(jié)及近圓形或半圓形瀝青。在作為成熟度指標(biāo)時選擇近圓形或半圓形瀝青和無定形孔隙填充狀瀝青進(jìn)行測定。儲層中無定形孔隙填充狀瀝青數(shù)量較多，而近圓形或半圓形瀝青反射率值收斂性較好。