车排子凸起石炭系流体包裹体特征及油气成藏期次

仲伟军，韩俊峰，熊婷，贾春明，吴孔友

（1.中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐 830013；2.新疆油田公司陆梁油田作业区，新疆 克拉玛依834000；3.中国石油大学(华东)地球资源与信息学院地科系，山东 青岛 266580）

研究区总体构造特征为东南倾单斜，石炭系为火成岩地层，岩性以褐、灰褐及深灰色玄武质火山角砾岩、玄武岩为主，夹灰及灰紫色凝灰岩、角砾凝灰岩。轴部发育多条走滑断裂，构造形成期与油气生排烃期配置关系较好[1]。南部石炭系构造位置有利，走滑断裂发育，石炭系埋藏相对较深，风险大，需研究个体目标储层、裂缝、构造高点、岩性高点发育情况，建立个体目标与油源断层匹配关系。北部断阶区的3个条带形成于海西早期，多期火山喷发形成多个断层-岩性圈闭。这些圈闭普遍成藏，形成350 km2的石炭系油藏发育区，各井均见油气显示，表明勘探潜力巨大（图1）[2]。

流体包裹体测温是包裹体地球化学中的主要研究内容，均一法是矿物中包裹体测温的基本方法[3-6]。成岩矿物中流体包裹体记录了宿主矿物结晶时地层流体的各种物理化学信息，流体包裹体的赋存状态、均一温度、盐度、荧光特征等常用于确定：①地层温度、压力史；②流体运移及充注期次；③古油水界面等[7-10]。目前针对车排子凸起石炭系内幕“凹凸”相间，主要受火山热隆作用影响，主体部位是古构造高点（受风化更严重），油气成藏期次及时间的认识存在一定争议。本次研究，重点采集了车排子凸起主要断裂带不同结构内部发育明显的脉体进行流体包裹体测试。通过测定与有机流体相关的盐水包裹体的均一温度，有效分析断裂带成藏期次，对研究区油气勘探极为重要[11-13]。

图1 研究区构造位置Fig.1 Geological location of study area

1 流体包裹体特征

本次研究选用车排子凸起石炭系完钻的6口井共采集50块储集层样品，其中4块样品中发现烃类包裹体。针对方解石、石英、沸石等断裂带内常见的脉体胶结物进行包裹体均一温度测试，测得有效数据73个，采用流体包裹体组合（FIA）原理对测温数据的可靠性进行检验并对流体活动期次进行分析。据EJ/T105-1999矿物流体包裹体进行镜下鉴定，均一温度的测定对象均为烃类包裹体伴生的同期盐水包裹体及含烃盐水包裹体[14-15]。按其相态，这些包裹体分为单一液相包裹体、气液两相包裹体两类[16-19]。

1.1 有机流体包裹体荧光特征

车排子凸起石炭系储层样品中，单个包裹体为1～10 μm，主要为7～10 μm，整体偏小，形态有负晶形、长条形、椭圆形、三角形等。群体包裹体含量较多，由多个小包裹体组成，呈线状、面状、簇状分布于方解石解理、裂缝、晶体边缘等处，包裹体多为单一液相（图2）。另发现有一定数量的烃类包裹体，但总体含量较少，烃类包裹体形态多样，单偏下呈浅棕黄色，荧光下呈明显的浅黄、黄绿色（图3）。

图2 石炭系储集层样品中的群体包裹体形态Fig.2 The fluid inclusion form in samples of Carboniferous reservoirs

图3 石炭系储集层样品中的烃类包裹体显微特征Fig.3 Hydrocarbon inclusion microscopic features in samples of Carboniferous reservoirs

1.2 流体包裹体均一温度与流体活动期次

通过包裹体测温发现，断裂带样品中，部分流体包裹体温度明显偏高，超过140°C（达180～230°C），偏离了准噶尔盆地正常的地温演化曲线。该现象很可能与较高温度的含油气流体从深部迅速向上运移过程有关，大量发育的群体包裹体证实了这种快速充注过程的存在。断裂带强烈活动导致古地温升高，并捕获高温包裹体，随着深部源岩热流体和浅部储集层中相对冷的地层流体相混合，流体温度逐渐降低，从而使包裹体均一温度发生变化[20-31]。因此，断裂带内这类较高温度流体包裹体的存在证实断裂强烈活动对流体及油气运移成藏的重要作用（表1，图4）

从表1可看出：包裹体均一温度变化范围很大，反映了流体复杂的活动特点，即60°C ～90°C、90°C～120°C、120°C ～150°C 3个温度范围内，主峰分别为70°C ～80°C、110°C ～120°C、130°C ～140°C（图4）。整体来看，断裂带内胶结物流体包裹体从60°C～150°C均有发育，说明断裂带内的胶结是一个长期过程，主要分为3期胶结，即存在3期流体活动。

2 油气成藏期次判断

利用EE1井埋藏史对流体活动时间进行分析，3期流体活动分别对应三叠纪中晚期、早中白垩世及古近纪中晚期—新近纪早期，时间分别对应225～208 Ma，133～108 Ma和54～7 Ma（图5）。

石炭系样品中，烃类包裹体主要出现在中晚三叠世、早中白垩世流体活动中。古近纪中晚期—新近纪早期流体活动，该地区未发现有油气充注，因此推断这期流体活动与油气充注无关。这期流体活动时间较长，所携带的大量成岩、成矿物质对断裂带内部起到重要的胶结封闭作用，为油气成藏提供了良好的封闭条件。红车断裂带内广泛发育的3期流体中，三叠纪中晚期和早中白垩世的热液流体与油气藏呈“边充注、边胶结”状态，古近纪中晚期—新近纪早期的流体主要起胶结封闭作用[32-36]。

3 认识

图4 车排子凸起断裂带内流体包裹体均一温度分布直方图Fig.4 Distribution histogram of homogenization temperature in fluid inclusion of fault zone in Chepaizi uplift

表1 石炭系储集层样品中的盐水包裹体测试数据Table 1 Aqueous inclusion test data of sample from Carboniferous reservoirs

图5 车排子凸起EE1井埋藏史图Fig.5 Well EE1 burial history of Chepaizi uplift

（1）车排子凸起石炭系储层镜下观察，烃类包裹体以气态两相包裹体为主。总体含量较少，烃类包裹体形态多样，单偏下呈浅棕黄色，说明有机质成熟度中等。

（2）车排子凸起石炭系深层次热液流体与油气流体延断裂一同向上运移，形成了断裂带内复杂的流体活动特征。

（3）利用岩心、镜下、包裹体资料，综合分析认为，车排子凸起红车断裂带主要经历三叠纪中晚期、早中白垩世及古近纪中晚期—新近纪早期3期流体活动，三叠纪中晚期和早中白垩世的热液流体与油气藏呈“边充注、边胶结”状态。

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