鄂尔多斯盆地蟠龙地区延长组长2、长6段流体包裹体研究

曹 青，赵靖舟，柳益群

(1.西北大学 地质学系，西安 710069； 2.西安石油大学 地球科学与工程学院，西安 710065)

鄂尔多斯盆地蟠龙地区延长组长2、长6段流体包裹体研究

曹 青1，赵靖舟2，柳益群1

(1.西北大学 地质学系，西安 710069； 2.西安石油大学 地球科学与工程学院，西安 710065)

通过单偏光、荧光显微镜和显微冷热台测温观察等方法，对鄂尔多斯盆地延长组长2段和长6段内流体包裹体系统进行研究，归纳流体包裹体岩相学、均一温度和冰点温度等特征，结合盆地热演化史分析推测出储层内烃类充注史，并恢复研究区长6段早白垩世末期的古流体势。研究结果显示，研究区延长组内长2段和长6段内主要发生过一期油气充注，对应的地质历史时间为早白垩世中期(120～100 Ma)。

流体包裹体；油藏形成时间；古流体势；延长组；蟠龙地区；鄂尔多斯盆地

近年来在石油地质学领域，流体包裹体已被用来研究油气运移通道，描述油气藏演化史，对了解盆地热演化史和储层系统内流体运移事件有很重要的作用。流体包裹体研究通常被用来判断：(1)温压演化史[1-3]；(2)孔隙水盐度的演化，及地层流体对石英胶结作用的影响[4-6]；(3)油气运移时间及其共生矿物与油气充注[7-15]；(4)运移路径、油气类型及来源[16-19]。鄂尔多斯盆地蟠龙地区目前勘探程度相对较低，针对该地区油气成藏期次方面的研究也相对薄弱[20]。本文选取鄂尔多斯盆地蟠龙地区28块砂岩样品，对其中的流体包裹体开展测试分析和研究。

1 研究区地质概况

蟠龙探区位于鄂尔多斯盆地延长油田中北部，东靠青化贬、川口油田，西接安塞油田，北邻子长油田。区内断层极不发育，局部发育鼻状隆起构造。蟠龙油田长2段和长6段主要发育辫状河、三角洲平原亚相沉积，分流河道砂体是油藏富集的主要沉积相带，形成的油藏类型主要为岩性油藏[21-24]。

蟠龙探区三叠系延长组储层主要为灰色细粒长石砂岩，整体具有矿物成熟度低、结构成熟度高、成岩作用强烈、致密砂岩储集层的岩石学特征。长2段和长6段砂岩矿物中长石颗粒风化程度深，石英颗粒次生加大普遍；伊/蒙含量介于4%～24%之间，其均值为10.4%，而间层比均值为15%。

2 实验样品与方法

本次研究选取蟠龙地区9口井28块长2段和长6段内储层样品，根据砂岩中流体包裹体在显微镜下分布特征，选取石英次生加大边中的包裹体进行研究。包裹体类型、特征观察采用ZEISS双通道荧光—透射光显微镜；均一温度测定采用Linkam THMS 600G型冷热台，测定误差为±0.5 ℃，初始升温速率为5 ℃/min，接近均一状态时调整为2 ℃/min。流体包裹体显微—荧光观察和均一温度测定由西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室完成。

3 流体包裹体特征

3.1岩相学特征

首先对宿主矿物内的盐水包裹体岩相学特征进行观察描述，明确不同产状内盐水包裹体特征；然后通过荧光显微镜区别盐水包裹体和烃类包裹体，并描述烃类包裹体的特征及其所处产状，将透射光和荧光分析结果综合确定流体包裹体岩相学组合(FIA)特征，为正确划分流体包裹体的形成期次提供可靠岩相学依据。镜下观察到以下3种类型包裹体：

1)盐水包裹体：主要产出于石英次生加大边、石英颗粒微裂隙和碳酸盐胶结物中，个体多介于2～4 μm之间，气液比介于5%～15%，丰度相对较高。形态各异，多呈现圆形、椭圆形及不规则状；部分长2段储层砂岩内盐水包裹体观察到石盐子晶(图1a,b,c)。

2)含液态烃包裹体：主要产出于石英次生加大边及石英溶蚀微裂缝中，个体多介于2～6 μm之间，气液比介于15%～25%之间。形态多为椭圆形及不规则状，呈串珠状成群成带分布，含液态烃部分透射光下显示浅褐色，而在荧光下显示微弱的黄绿色荧光(图1d,e)。

3)液态烃包裹体：主要产出于石英次生加大边及石英溶蚀微裂缝中，个体多介于2～6 μm之间，气液比介于60%～90%之间，丰度整体较低。液态烃部分透射光下显示浅褐色，而在荧光下显示黄绿色荧光(图1f)。

研究区延长组长2段和长6段砂岩内观察到的流体包裹体显示以下组合特征：盐水包裹体和烃类包裹体个体整体较小，在第一期石英次生加大边内以盐水包裹体和含液态烃包裹体为主。

3.2均一温度特征

测温观察主要选取砂岩内的包裹体进行，主要选取与液态烃类包裹体伴生的均相捕获的盐水包裹体，共得到研究区长2段和长6段内盐水包裹体均一测试数据共730点。

研究区长2段和长6段内盐水包裹体均一温度整体显示为一个峰值，不同层段均一温度峰值出现的位置略有差异。盐水包裹体均一温度分布于80～130 ℃之间，其峰值介于100～110 ℃之间。其中长6段内包裹体主均一温度介于100～120 ℃之间，而长2段内包裹体均一温度峰值介于90～110 ℃之间(图2,表1)。分析研究区包裹体均一温度发现，主要层段内的包裹体均一温度显示单峰式，与液态烃和含液态烃包裹体伴生的盐水包裹体均一温度自下而上逐渐降低且较为集中。分析认为，本地区长2段和长6段储层内液态烃的捕获期次主要为一期。

图1 鄂尔多斯盆地蟠龙地区延长组流体包裹体岩石学特征Fig.1 Petrologic characteristics of fluid inclusions in Yanchang Formation, Panlong area, Ordos Basin

镜下观察到的次生盐水包裹体主要产出于石英加大边内和溶蚀微裂缝内，分析研究区石英加大边内和溶蚀微裂缝内的包裹体发现：长6段内捕获的地层流体温度在105～115 ℃之间，长2段内则显示90～110℃之间，均属于中成岩A期捕获而形成的包裹体。以大量含液态烃包裹体和盐水包裹体伴生为主的流体包裹体组合结果显示，该时期储层内液态烃含量相对增多，因而捕获的液态烃类包裹体比例相对较多。

图2 鄂尔多斯盆地蟠龙地区 长2段和长6段包裹体均一温度直方图Fig.2 Homogenization temperature histogram of fluid inclusions in Chang2 and Chang6 sections, Yanchang Formation, Panlong area, Ordos Basin

3.3冰点温度

初熔温度和冰点温度是流体包裹体温度测定的重要内容，它们是确定包裹体含盐体系成分的重要参数。经实验观察测试，研究区长2段和长6段内盐水包裹体的始熔温度均在-20.8 ℃以上，表示其中溶液的主要成分是NaCl体系的。

实验观察研究区长2段和长6段内盐水包裹体的冰点温度(表1)均大于-8 ℃，表明包裹体内为盐度小于12%的NaCl-H2O体系的盐水溶液。冰点测试结果主体介于-5～-8 ℃之间，其盐度介于9.73%～10.49%之间，整体属于中等盐度。通过对与烃类包裹体伴生的盐水包裹体均一温度及其对应的冰点温度对比发现(图3)，均一温度与冰

图3 鄂尔多斯盆地蟠龙地区长2段和 长6段部分均一温度和冰点温度交汇图Fig.3 Homogenization temperature vs. ice temperature of Chang2 and Chang6 sections, Yanchang Formation, Panlong area, Ordos Basin 表1 鄂尔多斯盆地蟠龙地区长2和长6段部分包裹体测试数据及相关计算结果Table 1 Testing data of fluid inclusions in Chang2 and Chang6 sections, Yanchang Formation, Panlong area, Ordos Basin

井号层位测温点/个均一温度/℃最小最大均值冰点/℃盐度/%深度/m剥蚀厚度/m古压力/MPa古流体势/(m2·s-2)冯88长26088．2121．2102．3-6．810．24789．90105020．81812冯139长23385．4118．6101．9-6．710．11345．48135020．42905冯152长23884．5116．8103．3-6．910．36839．28105021．62165冯155长23892．2116．2104．7-6．29．47612．65138022．92445冯171长23086．9117．9102．1-6．59．86310．93140020．62940冯173长23194．2113．2103．9-6．49．73618．69132022．22262冯152长63996．1119．9107．9-6．39．601130．63105025．83398冯155长65296．5122．5108．1-6．59．86893．63138026．62625冯158长615492．7120．1108．7-6．59．86864．33145026．52767冯189长63889．6119．3106．5-6．810．24711．85135025．132693257长621794．8124．5108．5-6．810．24871．20135026．33452

点温度相关性不明显。初步分析认为，长2段内较高盐度的盐水包裹体其内捕获的地层水可能受到不同层段地层水的影响，其盐度显示不同地层盐度混合后的状态。

4 流体包裹体地质意义

4.1成藏时间

不同学者利用流体包裹体法，结合地层埋藏史和热演化史对鄂尔多斯盆地三叠系延长组石油充注期次进行了综合研究，但研究结果却不尽相同。目前针对鄂尔多斯盆地三叠系延长组成藏期次主要有2种认识，即一期石油充注[25-26]及二期石油充注[27-31]。

首先根据盆地热史和埋藏史恢复研究区延长组古地温演化曲线，再根据包裹体均一温度推算其捕获时间[32-33]。鄂尔多斯盆地由多个构造单元组成，不同构造单元的地温梯度均有明显差别。本研究区位于中央古隆起一级构造单元中。根据该构造单元的古地温数据，粗略的绘制其古地温演化趋势图。通过推算，研究区长2段和长6段内包裹体形成时间在距今100～125 Ma之间；推及整个研究区，此类盐水包裹体的形成时间多在早白垩世(图4)。因此初步推断，与该期盐水包裹体同时捕获的烃类包裹体，在储层中大量形成于早白垩世，即在早白垩世液态烃在储层中运移，因此延长组油气成藏主要为一期。

4.2古流体势恢复

根据研究区地层剥蚀厚度恢复，推算长2段顶部的古埋深值；并结合流体包裹体测试的结果求取古流体盐度、密度和流体古压力，最终恢复绘制长2段早白垩世末期的古流体势等值线图(图5)。

图4 鄂尔多斯盆地蟠龙地区长2段和 长6段古地温演化与包裹体形成时间推算Fig.4 Predication of thermal evolution and fluid inclusion formation time of Chang2 and Chang6 sections, Yanchang Formation, Panlong area, Ordos Basin

图5 鄂尔多斯盆地蟠龙地区 长2段储层早白垩世末期古流体势等值线Fig.5 Contour of Cretaceous paleo-fluid potential for Chang 2 section in Panlong area, Ordos Basin

研究区长2段早白垩世末期古流体势延伸趋势为北东—南西方向，等值线间距在东西向变化较大。研究区长2段东南部为相对的高势区，李家贬和张坪一带古流体势相对较低；储层内流体的运移受流体势影响，显示从研究区东南及西北两侧向其内运聚的趋势。在储层及保存条件配套良好的情况下，低势区中发现油气藏的可能性较大。目前，长2段的试油结果显示东南部高势区以产水为主，而在冯88—冯20井低势区以油水同出为主，且产油量相对较高。

5 结论

1)流体包裹体组合(FIA)特征以盐水包裹体和含液态烃包裹体为主，液态烃部分在荧光下显示黄绿色。长6段内捕获的地层流体温度在105～115 ℃内，长2段内则显示90～105 ℃之间，属于在中成岩A期捕获而形成包裹体；其盐度多小于10.5%，整体属于中等盐度。

2)根据盆地热史和埋藏史恢复研究区延长组古地温演化曲线，再根据包裹体均一温度推算其捕获时间。研究区长2段和长6段内烃类包裹体的捕获时间在距今100～125 Ma之间，即在早白垩世期间储层内烃类运移富集。

致谢：感谢编辑和审稿老师在文章修改过程中提出的宝贵建议。西安石油大学地球科学与工程学院研究生陈莹和崔琳等同学参与了部分基础工作，在此表示感谢。

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(编辑黄 娟)

FluidinclusionsofChang2andChang6sectionsinYanchangFormation,Panlongarea,OrdosBasin

Cao Qing1, Zhao Jingzhou2, Liu Yiqun1

(1.DepartmentofGeology,NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069,China;2.SchoolofEarthSciencesandEngineering,Xi’anPetroleumUniversity,Xi’an,Shaanxi710065,China)

With methods such as polarizing and fluorescence microscope observation, homogeneous temperature and ice point temperature measurement and analysis of composition, a systematic study was conducted to acquire petrographic, salinity and homogenization temperature of fluid inclusions in the Yanchang Formation of the Triassic reservoir in the Ordos Basin. Combined with the thermal evolution of basin, fluid injection history and corresponding paleo-fluid potential were constituted. The oil and gas accumulations of reservoirs in the Chang2 and Chang6 sections were characterized by one stage, and might happen in the Middle Cretaceous, about 120-100 Ma.

fluid inclusion; formation period of oil-and-gas reservoir; paleo-fluid potential; Yanchang Formation; Panlong area; Ordos Basin

1001-6112(2013)04-0384-05

10.11781/sysydz201304384

TE122.1

A

2012-09-19；

2013-06-01。

曹青(1979—)，女，博士，讲师，从事油气成藏方面的研究。E-mail: cao.qing@foxmail.com。

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题“鄂尔多斯盆地及周边页岩气资源评价”(2011ZX05018001-004)。