黄河口凹陷陡坡带B27构造古近系油气成藏期——基于流体包裹体的证据

王波，杨海风，王孝辕，刘庆顺

（1.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452；2.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

黄河口凹陷陡坡带B27构造古近系油气成藏期
——基于流体包裹体的证据

王波1，杨海风2，王孝辕2，刘庆顺2

（1.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452；2.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

基于系统取样和流体包裹体镜下观测与均一温度测试，发现黄河口凹陷北部陡坡带B27构造古近系沙二段发育了两期烃类包裹体，其分布特征、发育数量、形态特征与荧光特征均明显不同。其中：第1期为单一液相烃类包裹体，数量较少，零星发育于石英次生加大边和方解石胶结物内；第2期为单一液相和气液两相烃类包裹体，数量明显多于第1期，呈带状广泛分布在石英（长石碎屑）及其次生加大边、方解石胶结物的微裂隙内。结合该区埋藏史，进一步研究热史，结果表明，研究区沙二段油气充注应当具有“晚期成藏，两期充注，晚期为主”的特点。其中：第1期油气充注时间为6～3 Ma；第2期为油气主要充注期，充注时间为2～0 Ma，充注强度明显较大，展示出该区广阔的勘探前景。

流体包裹体；充注期次；成藏时间；黄河口凹陷

0 引言

油气成藏是在一定的时间和空间格架中的流体行为，特定时期的有效烃源岩、各种输导要素、区域性盖层的分布及其空间组合关系决定了这一时期油气的主要充注方向和归属。明确一个地区主要的油气成藏时期，即可根据这个（或几个）关键时期的有效烃源岩、断裂和砂体等输导要素、区域性盖层的展布及其组合关系来追溯油气运移，进而达到预测油气藏的目的［1］。

油气成藏期研究一直是石油地质学家和勘探家所关注的重要内容之一，并且发展形成了诸如烃源岩生排烃史、流体相对充注史和流体定时定年等多种手段的定性或定量研究方法，在国内外各种类型的含油气盆地中均得到了较为广泛的应用［2］。其中，包裹体分析技术目前已成为业界研究油气成藏期次和时间、流体性质和来源、古油水界面识别、油气运移通道识别等方面的重要手段。该分析技术主要包括烃类包裹体岩相学分析、偏光-荧光分析、包裹体均一化温度测定、流体包裹体成分分析及显微傅里叶红外等，应用最广泛的是利用包裹体均一化温度结合埋藏史和热史来确定油气成藏期次和时间［3-4］。但由于渤海海域受海上作业条件和成本的限制，针对流体包裹体分析的样品选取缺乏系统性，在较大程度上影响了该技术的应用效果和大规模推广。

本文以黄河口凹陷北部陡坡带B27构造古近系为研究靶区，重点针对古近系沙二段碎屑岩储层进行了系统密集取样，基于包裹体偏光-荧光分析和包裹体均一化温度测定方法，对研究区古近系油气成藏期次和时间进行了研究，以期对下步勘探工作有所启示。

1 地质概况

B27构造位于黄河口凹陷北部陡坡带。黄河口凹陷位于渤海海域渤中坳陷南部、济阳坳陷的东北部，北依渤南低凸起，南邻莱北低凸起和垦东—青坨子凸起，东部以郯庐断裂东支为界与庙西凹陷相接，西部紧邻沙南凹陷和沾化凹陷东部的桩西—孤东披覆背斜带，凹陷总面积约3 300 km2，是渤海海域重要的富烃凹陷和勘探区域（见图1）。该凹陷处于北西向张家口—蓬莱断裂带和北东向郯庐断裂带的交会处，是近东西向和北北东向断裂控制下形成的新生界北断南超半地堑，凹陷整体近东西走向。其中，北部陡坡带古近系沙河街组整体埋深较大（大于3 600m），发育扇三角洲为主的近源沉积体系，已钻井均见到了较好的油气显示，目前已发现多个含油气构造［5-16］。

2 实验样品与方法

本次研究主要采集B27构造带重点钻井岩性和壁心的沙二段砂质碎屑岩作为实验样品，取样深度为3 692～3 915m，取样间隔60m，共取样品7个。

成岩流体包裹体显微测温实验使用的是Linkam公司的THMSG600型地质冷热台，温度分辨率0.1℃。均一化温度测定时的升温速率为10～15℃/min，当包裹体临近均一状态时升温速率调整为5℃/min。均一法测温精度±1℃。选取与有机包裹体共生的均相捕获的盐水包裹体进行显微测温，同时满足以下条件：宿主矿物以石英最佳；测温的包裹体属于某一流体包裹体组合；选择形态较规则、相界限清楚、直径大于4 μm的包裹体测温；选取气液比较小的包裹体测温；选择与烃包裹体共生的均相捕获之盐水包裹体进行测温；测温时要注意观察温度升降过程中包裹体相态及形态的变化，检测包裹体有无发生自然爆裂、泄露、变形，如果发生上述现象，则温度数据无效。

3 包裹体镜下特征与相对丰度特征

3.1 油包裹体镜下特征

成岩流体包裹体是成岩作用中捕获的流体包裹体，广泛发育于胶结物、砂岩的石英晶体及其次生加大边中、石英颗粒愈合微裂隙之中。根据相态分类法将有机包裹体划分为液态烃包裹体、气液态烃包裹体和气烃包裹体等，且烃类包裹体的相态、单偏光颜色、荧光颜色和强度与油气成熟度有密切关系，随着有机质由低成熟向高成熟演化，有机包裹体单偏光下颜色的变化由浅到深，荧光逐渐变浅。

根据成岩矿物特征和烃类包裹体单偏光和荧光镜下特征，可以判断研究区沙二段主要发育2期烃类包裹体。

第1期，零星发育于石英次生加大早期或方解石胶结期间。包裹体沿切及（未切穿）石英次生加大边的微裂隙呈带状分布，或呈群分布于方解石胶结物内，主要为呈褐色的单一液相烃类包裹体。该类包裹体单偏光下呈褐色（见图2a），蓝光激发下呈褐色或无荧光显示，紫外光激发下也呈褐色或无荧光显示，形状不规则，普遍较小（见图2b）。

第2期，广泛发育于石英次生加大期后，包裹体沿切穿石英、长石碎屑或及其次生加大边的平直微裂隙（面）呈带状分布，或沿切穿方解石胶结物的平直微裂隙呈带状分布。主要存在单一液相和气液两相烃类包裹体，其中液烃包裹体约占20%，气液烃包裹体约占80%。该类包裹体中的液烃单偏光下呈无色—浅黄色（见图2c），蓝光激发下呈强黄绿色荧光，紫外光激发下呈强浅蓝色荧光（见图2d），包裹体2～20 μm，大小不等，气液比较小2%～10%，包裹体形态各异，有椭圆形、近圆形、半圆形、长条形和不规则形态，绝大部分包裹体呈带状定向排列。

图2 B27构造沙二段含油包裹体特征

3.2 含油包裹体相对丰度特征

对研究区含油包裹体相对丰度（GOI）纵向分布特征统计结果显示，沙二段（3 692～3 825m）砂岩中有机包裹体丰度高，GOI为20%～50%，为典型的古油层特征。并且结合对应层段含油包裹体的镜下观察分析，可以看出这些含油包裹体荧光极强，蓝光激发下呈亮黄绿色荧光，紫外光激发下呈蓝白色荧光，反映了烃类成熟度较高、油质较轻的特点。

这种特征与沙河街组二段储层孔隙内赋存油的荧光特征极为相似（孔隙内原油的荧光颜色极强，蓝光激发下呈强黄绿色，且沙二段3 750～3 845m处获得的原油样品的地面原油密度为0.874 g/cm3，溶解气油比为121m3/m3，现今油藏为较高成熟度的轻质油），侧面反映了含油包裹体的形成时间可能与现今油层的形成时间是相近或同步的，可能充注的均为晚期相对高成熟度的原油。

4 油气成藏期次及充注时期

流体包裹体均一温度代表了古流体被捕获时的最低温度，将给定现今埋深样品的、与油气包裹体相伴生的盐水包裹体的均一温度“投影”到标有等温线的埋藏史图上，根据所对应时间轴上的值即可判断流体充注储层的时间［8-10］。B27构造沙二段取得7块样品中共测得与烃类包裹体相伴生的盐水包裹体的有效测温点216个。

均一化温度分析结果表明，沙二段应该至少存在两期的油气充注过程，且第2期表现为相对强烈的充注特征。具体表现为：

第1期充注过程中发育的流体包裹体均一温度分布在110～125℃（见表1），但该期包裹体相对较少，共测得47个有效测温点，且主要温度分布区间为120～125℃。进一步结合研究区埋藏史和热史分析，可确定该期的主要充注时间为6～3 Ma（见图3）。

表1 B27构造沙二段储集层流体包裹体测温数据

图3 B27构造沙二段油气充注时间与期次特征

第2期充注过程中发育的流体包裹体均一温度分布在130～150℃，主要温度分布区间为135～145℃，该期包裹体发育丰度明显较高，共获得169个有效测温点（见表1）。

进一步结合研究区埋藏史和热史分析，可确定该期的充注时间为2～0 Ma，即现今仍可能为重要的油气充注成藏期（见图3）。

5 结论

1）研究区究区沙二段主要发育两期烃类包裹体：第1期零星发育于石英次生加大早期或方解石胶结期的单一液相烃类包裹体；第2期为广泛发育于石英次生加大期后，包裹体沿切穿石英、长石碎屑或及其次生加大边的平直微裂隙（面）呈带状分布，或沿切穿方解石胶结物的平直微裂隙呈带状分布，主要为单一液相和气液两相烃类包裹体。

2）沙二段油气充注表现为典型的“晚期成藏，两期充注，晚期为主”的特征：第1期油气充注时间为6～3 Ma；第2期为油气主要充注期，充注时间为2～0 Ma。

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（编辑 杨会朋）

Paleogene accumulation period in B27 Structure of northern steep slope belt,Huanghekou Sag:based on evidence from fluid inclusions

WANG Bo1,YANG Haifeng2,WANG Xiaoyuan2,LIU Qingshun2
(1.Oilfield Construction Engineering Company,Energy Technology&Services Limited,CNOOC,Tianjin 300452,China;2.Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin 300452,China)

Based on the systematic sampling and microscope observation and homogenization temperature testing for fluid inclusion,it is shown that there are two period hydrocarbon inclusions which have different distribution,quantity,morphology and fluorescence characteristics in B27 Structure of the 2nd Member of Shahejie Formation in the northern steep slope belt,Huanghekou Sag.Among them,the first period is of a single liquid phase hydrocarbon inclusion,fewer,sporadic development in quartz overgrowth and calcite cements;the second period is of a single liquid phase and gas-liquid hydrocarbon inclusion,significantly more than the number of first period,zonal widely distributed within the quartz(detrital feldspar)and quartz overgrowth,micro cracks of calcite cements.Combined with the burial history and thermal history of the area,further study shows that the oil and gas filling in the 2nd Member of Shahejie Formation has the characteristics of"late hydrocarbon accumulation,two periods of filling and mainly at late stage".The first period of oiland gas filling time is about6-3 Ma.The second period is the main hydrocarbon charging stage and the filling time is about 2-0 Ma. The latter filling intensity is significantly stronger,which shows broad exploration prospect.

fluid inclusion;charging stage;hydrocarbon accumulation time;Huanghekou Sag

国家重大科技专项课题“近海大中型油气田形成条件及勘探技术”（2011ZX05023-002）

TE121

A

10.6056/dkyqt201606003

2016-03-01；改回日期：2016-09-22。

王波，女，1980年生，工程师，硕士，2008年毕业中国石油大学（北京）有机地球化学专业，主要从事有机地化实验分析评价。E-mail：wangbo6@cnooc.com.cn。

王波，杨海风，王孝辕，等.黄河口凹陷陡坡带B27构造古近系油气成藏期：基于流体包裹体的证据［J］.断块油气田，2016，23（6）：693-696.

WANG Bo，YANG Haifeng，WANG Xiaoyuan，et al.Paleogene accumulation period in B27 Structure of northern steep slope belt，Huanghekou Sag:based on evidence from fluid inclusions［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（6）：693-696.