塔中26-24井區(qū)良里塔格組儲層烴包裹體特征及成藏期次

邢永亮，張 鼐，張寶收，趙瑞華，陳延貴，楊曉光

（1.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，北京100083；2.中國石油勘探開發(fā)研究院提高石油采收率國家重點實驗室，北京100083；3.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒841000）

塔中26-24井區(qū)良里塔格組儲層烴包裹體特征及成藏期次

邢永亮1，張 鼐2，張寶收3，趙瑞華1，陳延貴3，楊曉光1

（1.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，北京100083；2.中國石油勘探開發(fā)研究院提高石油采收率國家重點實驗室，北京100083；3.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒841000）

塔中26-24井區(qū)奧陶系良里塔格組碳酸鹽巖儲層發(fā)育豐富的烴包裹體。通過對烴包裹體的賦存位置、生長關(guān)系、烴包裹體特征和烴包裹體及其伴生鹽水包裹體的顯微測溫分析，認為塔中26-24井區(qū)存在Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ3期烴包裹體。第Ⅰ期烴包裹體（Ⅰ：OL+OLG）以淺褐色、無色液烴包裹體為主，在紫外光下發(fā)中等強度的黃白-黃色熒光。第Ⅱ期烴包裹體（Ⅱ：OLG+OG）多為無色、極淺褐色的氣、液兩相烴包裹體，在紫外光下氣、液兩相烴包裹體發(fā)強的藍白色-藍色熒光。第Ⅲ期烴包裹體（Ⅲ：OLG+OG+OA）多為淺褐色、褐色、深褐色的氣、液兩相烴包裹體，在紫外光下發(fā)強的黃-黃褐色熒光。其形成溫度范圍分別集中在80～90，90～100和97～110℃。結(jié)合本區(qū)地質(zhì)背景，認為塔中26-24井區(qū)油氣藏存在3個成藏期，即晚海西期中質(zhì)油成藏、早喜馬拉雅期輕質(zhì)-凝析油氣成藏和晚喜馬拉雅期高成熟油。

烴包裹體；鹽水包裹體；成藏期次；良里塔格組；塔中地區(qū)

流體包裹體是指成巖成礦流體（含氣液的流體）在礦物結(jié)晶生長過程中被包裹在礦物晶格缺陷或穴窩中、至今尚在主礦物中封存并與主礦物有著相界限的那一部分物質(zhì)［1］。烴包裹體是一種特殊的流體包裹體。目前烴包裹體研究已經(jīng)被廣泛的用于解決油氣成藏機理等方面的問題［2-4］。流體包裹體的巖相學(xué)、顯微測溫、包裹體成分等方面的分析研究，在解決油汽運移（充注）期次、油氣藏形成時間、油源對比等方面中發(fā)揮著重要作用［5-14］。塔中Ⅰ坡折帶奧陶系良里塔格組（O3l）碳酸鹽巖儲層是塔里木盆地海相油氣藏的重點勘探層系之一。前人對該區(qū)良里塔格組（O3l）油氣藏做過很多研究，但對于油氣藏的油氣來源、成藏期次等問題還存在一定的爭議。趙宗舉等［15］通過圈閉發(fā)育史、生烴史等的研究認為存在晚加里東期、晚海西期和燕山—喜馬拉雅期3期成藏，晚海西期為主成藏期。韓劍發(fā)［16］、陳利新［17］等通過包裹體的研究認為存在晚加里東期、晚海西期和喜馬拉雅期3期成藏，喜馬拉雅期為主成藏期。本文通過對塔中26-24井區(qū)良里塔格組儲層流體包裹體進行巖相學(xué)、顯微測溫學(xué)等方面的研究，并結(jié)合地區(qū)埋藏演化史和烴源巖演化史探討塔中26-24井區(qū)良里塔格組油氣成藏期次。

1 地質(zhì)背景

塔中26-24井區(qū)位于塔里木盆地塔中低凸起北部斜坡帶的北部邊緣，塔中Ⅰ號坡折帶東段（圖1）。儲層為上奧陶統(tǒng)良里塔格組，主要為良二段（O3l2）礁灘體，巖性以顆?；?guī)r、生物粘結(jié)巖和生物骨架礁灰?guī)r為主，含少量泥晶灰?guī)r。儲集空間主要為粒間和粒內(nèi)溶孔、溶洞和裂縫。儲集類型可分為裂縫型和裂縫孔洞型［18］。蓋層為上奧陶統(tǒng)桑塔木組，巖性以深灰色泥巖、鈣質(zhì)泥巖為主，夾少量粉砂巖、灰?guī)r薄層，厚度約600 m。塔中26-24井區(qū)奧陶系良里塔格組油氣藏為帶斑狀油的層狀巖性凝析氣藏。其天然氣為濕氣，原油為低密度、低粘度、低硫、中低蠟的凝析油。

圖1 塔中26-24井區(qū)構(gòu)造位置Fig.1 Location of Tazhong26-24 wellblock

2 儲層烴包裹體特征

本次研究中采集了塔中26井和塔中24井的良里塔格組二段共23塊巖心樣品，樣品主要是坡折帶邊緣礁灘體的顆?；?guī)r。通過對23塊樣品薄片進行系統(tǒng)的鏡下觀察、描述，選擇其中8塊具有代表性的樣品進行了系統(tǒng)的顯微溫度測試。

顯微測溫工作是在中國石油勘探開發(fā)研究院成藏年代學(xué)重點實驗室完成的，顯微測溫使用是Linkham THMS 600冷熱臺，測溫范圍為-196～600℃，均一溫度數(shù)據(jù)精度為1℃，冰點溫度數(shù)據(jù)精度為0.2℃。

2.1 巖石學(xué)特征

圖2 塔中26-24井典型烴包裹體顯微照片F(xiàn)ig.2 Micrograph of typical hydrocarbon inclusions in the Tazhong26-24 wellblock

烴包裹體期次的劃分是烴包裹體研究的基礎(chǔ)。同一期的烴包裹體可能包含不同類型的烴包裹體，劃分烴包裹體期次時不能僅根據(jù)烴包裹體的類型進行期次的劃分，而要根據(jù)烴包裹體的賦存位置、生長關(guān)系、烴包裹體特征等多方面的信息［3，19-20］。塔中26-24井區(qū)奧陶系良里塔格組二段儲層發(fā)育豐富的烴包裹體，綜合烴包裹體的賦存位置、生長關(guān)系、烴包裹體特征將烴包裹體分為3期。

第Ⅰ期烴包裹體（Ⅰ：OL+OLG）：以淺褐色、無色液烴包裹體為主（圖2a），個別為淺褐色的氣、液兩相烴包裹體。形狀不規(guī)則，大小不一，大部分在5～20μm，氣、液比較小。在紫外光下發(fā)中等強度的黃白-黃色熒光（圖2b），說明為中質(zhì)油包裹體。本期烴包裹體呈團塊狀或群體定向分布在在早期溶孔（圖2b）、方解石脈的早世代方解石膠結(jié)物中，或縫合線附近的方解石團塊中，說明形成時間較早，應(yīng)該與早期方解石膠結(jié)物同期。第Ⅰ期烴包裹體的含量較低，可能是因為形成本期烴包裹體時油氣充注較少。

第Ⅱ期烴包裹體（Ⅱ：OLG+OG）：多為無色、極淺褐色的氣、液兩相烴包裹體（圖2c），常有黑色的氣態(tài)烴包裹體共生，形狀多為橢圓形，大小不一，主要為2～15μm，氣、液變化較大。在紫外光下氣、液兩相烴包裹體發(fā)強的藍白色-藍色熒光（圖2d，e），氣態(tài)烴包裹體發(fā)極弱的黃色熒光或不發(fā)熒光，說明為凝析油包裹體。本期烴包裹體呈串珠狀次生在穿過晚期方解石膠結(jié)物的愈合縫中（圖2e），尤其在縫合線和微裂縫附近分布較集中，個別零星狀分布在水平的方解石脈中，說明形成時間晚于晚期的方解石膠結(jié)物。第Ⅱ期烴包裹體在塔中26-24井區(qū)中含量較高，粒間孔縫隙中存在與這一期烴包裹體同期的發(fā)藍白色熒光的瀝青。塔中26-24井區(qū)為凝析油氣藏，說明第Ⅱ期烴包裹體形成時的油氣對塔中26-24井區(qū)現(xiàn)代油氣藏有重要貢獻。

第Ⅲ期烴包裹體（Ⅲ：OLG+OG+OA）：多為淺褐色、褐色、深褐色的氣、液兩相烴包裹體（圖2f），常伴生黑色氣態(tài)烴包裹體和半開放褐色瀝青包裹體，形狀不規(guī)則，大小不一，主要為2～10μm，氣、液比變化較大。在紫外光下發(fā)強的黃-黃褐色熒光（圖2g，h），說明為高成熟油氣包裹體。本期烴包裹體主要呈群體狀分布在晚期的半充填方解石脈中（圖2h），或分布在裂縫附近的愈合縫中（圖2g），說明形成時間較晚。第Ⅲ期烴包裹體中部常見含固體瀝青的三相烴包裹體（圖2f），升溫280℃也未見三相組分均一。第Ⅲ期烴包裹體形成較晚，油氣充注后被包裹在礦物中沒有經(jīng)過大的地質(zhì)溫度變化，說明本期烴包裹體可能是兩種油氣形成不混溶多相烴包裹體。第Ⅲ期烴包裹體含量較多，而且形成時間較晚，形成本期烴包裹體時的油氣可能對現(xiàn)在油氣藏有重要影響。

2.2 烴包裹體均一溫度及其伴生鹽水包裹體均一溫度和冰點溫度特征

烴包裹體及其伴生鹽水包裹體均一溫度代表它們最小的捕獲溫度，理論上它們捕獲溫度可以通過Roedder［21］提出的不互溶的兩相共存流體等容線相交的方法來估算。但烴包裹體的等容線不易確定，因此采用該方法對于烴包裹體及其伴生鹽水包裹體的捕獲溫度和壓力進行估算存在一定的困難。當鹽水包裹體中含甲烷接近或達到飽和時，鹽水包裹體的均一溫度接近或等于鹽水包裹體的捕獲溫度［22-23］。在油氣的運移路徑上與油氣接觸的孔隙水中油氣（含甲烷）的濃度會達到飽和狀態(tài)［24］，與烴包裹體伴生的鹽水包裹中的流體顯然屬于上述情況，因此與烴包裹體伴生的鹽水包裹體的均一溫度可以代表烴包裹體和其伴生鹽水包裹體的捕獲溫度。與烴包裹體伴生的鹽水包裹體的冰點溫度與鹽水包裹體的成分有關(guān)，一定程度上可以反映當時流體鹽度的變化，冰點溫度與流體鹽度呈反比。

2.2.1 烴包裹體均一溫度

8塊典型樣品的烴包裹體顯微測溫結(jié)果顯示3期烴包裹體均一溫度具有不同的特征。第Ⅰ期烴包裹體（圖3a）的均一溫度范圍為62～83℃，主要集中在72～80℃之間。第Ⅱ期烴包裹體（圖3b）均一溫度范圍為67～94℃，主要集中在80～90℃之間。第Ⅲ期烴包裹體（圖3c）均一溫度的范圍較大從74～103℃，主要集中在90～100℃之間。

2.2.2 伴生鹽水包裹體均一溫度和冰點溫度

8塊典型樣品中烴包裹體的伴生鹽水包裹體的均一溫度、冰點溫度測試結(jié)果顯示，3期烴包裹體的伴生鹽水包裹體均一溫度（圖4）冰點溫度各具特征。第Ⅰ期烴包裹體伴生鹽水包裹體的均一溫度范圍為87～99℃，主要集中在87～90℃之間，冰點溫度為-7.0～-1.9℃。第Ⅱ期烴包裹體伴生鹽水包裹體的均一溫度范圍為86～109℃，主要集中在90～100℃之間，冰點溫度為-5.7～-2.2℃。第Ⅲ期烴包裹體伴生鹽水包裹體的均一溫度范圍為90～116℃，主要集中在97～110℃之間，冰點溫度為-3.0～-0.5℃。烴包裹體伴生鹽水包裹體的均一溫度和冰點溫度（圖5）顯示第Ⅰ期烴包裹體的伴生鹽水包裹體具有低溫度的特征；第Ⅱ期烴包裹體的伴生鹽水包裹體具有中等溫度、中等鹽度的特征；第Ⅲ期烴包裹體的伴生鹽水包裹體具有高溫、低鹽度特征，且第Ⅲ期烴包裹體的伴生鹽水包裹體的鹽度有隨著溫度的上升而降低的趨勢。

圖3 塔中26-24井烴包裹體均一溫度直方圖Fig.3 Histograms of homogenization temperature of hydrocarbon inclusions in Tazhong26-24 wellblock

圖4 塔中26-24井區(qū)各期烴包裹體伴生鹽水包裹體均一溫度直方圖Fig.4 Histograms of homogenization temperature of the coexisting aqueous inclusions in Tazhong26-24 wellblock

圖5 塔中26-24井區(qū)各期烴包裹體伴生鹽水包裹體均一溫度、冰點溫度Fig.5 Homogenization temperature vs freezing temperature for the coexisting aqueous inclusions in Tazhong26-24 wellblock

以上分析說明塔中26-24井區(qū)良里塔格組儲層發(fā)育3期烴包裹體。第Ⅰ期烴包裹體為中質(zhì)油包裹體，形成于低溫的環(huán)境中；第Ⅱ期烴包裹體為凝析油包裹體，形成于中等溫度、中等鹽度的環(huán)境中；第Ⅲ期烴包裹體為高成熟油包裹體，形成于高溫低鹽度的環(huán)境中，且隨著溫度的升高，鹽度降低。

3 成藏期次及時間

塔里木盆地塔中26-82井區(qū)可能存在貢獻的烴源巖有3套［25-26］：1）分布在塔中和滿加爾凹陷中西部的下奧陶統(tǒng)—寒武統(tǒng)烴源巖；2）分布

在塔中和滿加爾凹陷中西部的中、上奧陶統(tǒng)烴源巖，相當于薩爾干組；3）分布在塔中低凸起的上奧陶統(tǒng)良里塔格組烴源巖。

王飛宇［27］、趙孟軍［26］和趙宗舉［25，28］等對于烴源巖的熱演化史分別做過模擬，得到烴源巖演化史如下：中、下寒武系烴源巖在晚加里東—早海西期已達到生油高峰期，到志留紀末，僅塔中低凸起、塔北隆起和阿瓦提凹陷的部分地區(qū)烴源巖還處于生油高峰期前后；晚海西期塔中低凸起、塔北隆起等滿加爾中西部地區(qū)的烴源巖達到凝析油氣和濕氣演化階段；喜馬拉雅期以來僅塔中低凸起、塔北隆起等滿加爾中西部地區(qū)的烴源巖處于凝析油氣-濕氣演化階段，其他地區(qū)的烴源巖已進入干氣演化階段。滿加爾中西部地區(qū)中、上奧陶統(tǒng)烴源巖在晚海西期進入生烴高峰期，喜馬拉雅期以來進入凝析油氣和濕氣演化階段。塔中低凸起地區(qū)上奧陶統(tǒng)烴源巖在喜馬拉雅期進入生油高峰期。

通過對烴包裹體特征的分析，認為塔中26-24井區(qū)良里塔格組3期烴包裹體分別代表3個油氣成藏期次。油氣藏形成的時間可以根據(jù)烴包裹體及其伴生鹽水包裹體的捕獲溫度，結(jié)合古地溫模式、儲層發(fā)育史和烴源巖演化史來確定。塔中地區(qū)自古生代以來古地溫總體呈下降趨勢（表1）［29］。根據(jù)塔中地區(qū)表1中的古地溫梯度和塔中26-24井區(qū)良里塔格組二段埋藏史，用各期烴包裹體伴生鹽水包裹體的均一溫度代替捕獲溫度，結(jié)合烴源巖演化史認為塔中26-24井區(qū)良里塔格組儲層存在的3期油氣成藏（圖6）分別是晚海西期、早喜馬拉雅期和晚喜馬拉雅期。

晚海西期，滿加爾凹陷的中、上奧陶統(tǒng)烴源巖進入高峰生油期，大量生油。生成的成熟油氣沿塔中I號斷裂充注到良里塔格組儲層中，形成第Ⅰ期的中質(zhì)油包裹體，充注時儲層溫度范圍集中在80～90℃。趙宗舉等［25，28，30］通過石油地質(zhì)等方面的研究，也認為海西期的油氣主要來源于中、上奧陶統(tǒng)烴源巖。晚海西期后，塔中地區(qū)構(gòu)造運動較弱，雖然有抬升，但起伏不大，以逐漸下降為主，有利于本期形成油氣的保存。

早喜馬拉雅期，塔中、下部的下奧陶統(tǒng)—寒武系烴源巖達到高成熟階段，大量排氣。早喜馬拉雅期末的構(gòu)造運動使生成的凝析油氣沿斷裂充注到良里塔格組儲層中，形成第Ⅱ期的凝析油包裹體，充注時儲層溫度范圍集中在90～100℃。該期油氣為凝析油氣，與現(xiàn)在油氣藏性質(zhì)相似，說明該期油氣藏對現(xiàn)代油氣藏貢獻最大。韓劍發(fā)、陳利新［17］等通過對現(xiàn)在凝析油的地球化學(xué)和天然氣的同位素等方面的研究，也認為喜馬拉雅期的油氣主要來源于下奧陶統(tǒng)—寒武系烴源巖或者其形成的古油藏。

晚喜馬拉雅期，塔中地區(qū)上奧陶統(tǒng)烴源巖進入生油高峰期，大量生油。生成的成熟油氣充注到良里塔格組儲層中，形成第Ⅲ期高成熟油氣包裹體，充注時儲層溫度范圍集中在100～110℃。第Ⅲ期烴包裹體中的含瀝青包裹體可能是晚喜馬拉雅期進入儲層的成熟油氣與儲層中已存在的凝析油氣不混溶形成的。該期油氣充注時間最晚，對現(xiàn)代油氣藏應(yīng)該有較大的影響。

塔中26-24井區(qū)未發(fā)現(xiàn)在塔中地區(qū)普遍存在的晚加里東期成藏證據(jù)，可能是因為晚加里東期，塔中I號坡折帶為西高東低的格局，油氣充注到西部的構(gòu)造高點，未在東部充注。

表1 塔中地區(qū)地質(zhì)歷史時期地溫梯度［29］Table1 Paleo-geothermal gradient in Tazhong area

圖6 塔中24井良里塔格組成藏史Fig.6 Hydrocarbon accumulation history of the Lianglitage Formation in well Tazhong-24

4 結(jié)論

塔中26-24井區(qū)良里塔格組儲層發(fā)育3期烴包裹體。第Ⅰ期烴包裹體為中質(zhì)油包裹體，形成溫度集中在80～90℃；第Ⅱ期烴包裹體為凝析油包裹體，形成溫度集中在90～100℃；第Ⅲ期烴包裹體為高成熟油包裹體，溫度集中在100～110℃。

塔中26-24井區(qū)良里塔格組油氣藏有3期成藏。晚海西期滿加爾凹陷中、上奧陶統(tǒng)烴源巖生成的正常油氣充注、早喜馬拉雅期下奧陶統(tǒng)—寒武系烴源巖或古油藏裂解形成的凝析油氣充注和晚喜馬拉雅期塔中地區(qū)上奧陶統(tǒng)烴源巖生成的高成熟油氣充注。

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（編輯 高 巖）

Characteristics of hydrocarbon inclusions and the tim ing of the hydrocarbon accumulation in the Lianglitage Fm in Tazhong26-24 wellblock

Xing Yongliang1，Zhang Nai2，Zhang Baoshou3，Zhao Ruihua1，Chen Yangui3and Yang Xiaoguang1

（1.State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083，China；2.State Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery，RIPED of PetroChina，Beijing 100083，China；3.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Tarim Oilfield Company，Korla，Xingjiang 841000，China）

Carbonate reservoirs of the Ordovician Lianglitage Formation in Tazhong26-24 wellblock are abundant in hydrocarbon inclusions.Three stages of hydrocarbon inclusions，includingⅠ，ⅡandⅢ，are identified in the study area through analyses of occurrence，growth relationship and characteristics of the hydrocarbon inclusions，aswell as microthermometric analysis of hydrocarbon inclusions and their coexisting aqueous inclusions.The stageⅠinclusions（Ⅰ：OL+OLG）are dominated by light brown and colorless liquid hydrocarbon inclusions which exhibitmoderate yellow to yellowish-white fluorescence under the UV-light.The stageⅡinclusions（Ⅱ：OLG+OG）aremainly colorless and extremely light brown oil＆gas inclusions with strong blue white to blue fluorescence under the UV-light.The stageⅢinclusions（Ⅲ：OLG+OG+OA）are mainly light brown，brown and deep brown oil＆gas hydrocarbon inclusionswhich are characterized by strong yellow to tan-colored fluorescence under the UV-light.Moreover，they were formed within temperature ranges of 80～90℃，90～100℃and 97～110℃respectively.Finally，in combination with the geological background of the study area，we believe that there are three accumulation periods in the Lianglitage Formation of Tazhong26-24 wellblock：intermedium hy-drocarbon accumulation in the Late Hercynian period，lightoil-condensates accumulation in the Early Himalayan period and highlymature hydrocarbon accumulation in the Late Himalayan period.

hydrocarbon inclusion，aqueous inclusion，hydrocarbon accumulation timing，Lianglitage Formation，Tazhong area

TE121.1

A

0253-9985（2011）05-651-08

2010-09-25；

2011-08-20。

邢永亮（1984—），男，碩士研究生，礦床流體包裹體。