确定油气藏形成时间的基本方法及优缺点Word文件下载.docx

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在地温梯度高的快速沉降盆地，如前陆盆地，烃源岩达到主要生、排烃期的时间早；

相反，在地温梯度低的缓慢沉降盆地，烃源岩达到主要生、排烃期的时间较晚。

因此，准确获得烃源岩层位和烃源灶的展布、古地温变化、埋藏史和生排烃史等是该方法的关键。

该方法在确定油气成藏期时遇到较大困难，主要有三个原因1、Tissot等对世界大型含油气盆地的生油情况进行分析后认为快速生油大约需要5-10Ma的时间，而慢速生油可能需100Ma或更长的时间，因此该方法对成藏期的确定有明显的滞后性2、由于含油气盆地中绝大多数探井位于构造的高部位或隆起带，可能的生油坳陷则缺少探井系统钻揭。

3、中国的叠合盆地中存在多套烃源岩3且烃源岩具有分期分区成熟的特点。

因此，许多情况下烃源岩的主生油期与现今保存油藏的有效成藏期并非一致。

1、3根据油藏饱和压力确定成藏期

在饱和压力情况下，油气藏地层压力与饱和压力相等。

油气藏形成之后，若饱和压力没有发生变化，则可根据饱和压力推断油气藏形成时的埋深，然后根据埋藏史进一步确定成藏地质时间。

地壳上所有的油藏都含有天然气且大量油藏被气体饱和或接近饱和，因此该方法也被应用于油气成藏期的研究。

该方法是直接研究油气成藏期的方法，其应用必须具备2个前提条件1油气藏内都充有气体，且都是在饱和压力条件下形成2油气藏为一个完全封闭的体系，内部理想气体的压力、体积和温度条件无变化。

显然，理论基础的局限性限制了该方法的广泛应用，其仅适用于构造稳定、充注期次单一的单旋回盆地，且油气藏无压力异常。

但是，中国叠合盆地的油气藏在形成后，均不同程度地经历了构造抬升运动，造成油气藏内的溶解气体因构造抬升而散失，凝析气藏也往往因构造抬升而发生反凝析作用，从而使油气藏最初形成时的饱和压力发生改变；

多期次的油气注入也使早期油气藏的饱和压力或露点压力发生变化。

这些因素使该方法带有很大的不确定性。

因此，中国的复杂叠合

的缺陷或窝穴中的成矿流体。

流体包裹体形成后，由于无外界物质进入和自身流体外溢，是一个“封闭”的环境，记录了烃类流体和孔隙水的性质、组分、物化条件和地球动力学条件。

流体包裹体定年分析可分为两个层次。

1相对定年，主要是运用储层流体包裹体均一化温度结合埋藏史与热历史等资料确定油气运移时间和成藏期。

这是目前成藏期分析的常见方法2绝对定年，即通过Rb/Sr法和Ar/Ar法流体包裹体定年分析获得其绝对地质年龄。

目前常用的绝对定年分析对象是石英、方解石及其他胶结物。

国内的流体包裹体相对定年研究较为普遍。

而流体包裹体绝对定年则普遍用于矿床学的研究，在油气成藏期方面的运用极少。

主要原因是）地下储层中流体包裹体过于细小，一般小于10µ

m（多数小于5µ

m）而难以被发现;

普遍存在的多期流体包裹体共存使得年龄的确定困难，这也制约了流体包裹体相对定年的进一步发展；

流体包裹体绝对定年制样方法过于复杂。

流体包裹体相对定年分析的可靠性取决于流体包裹体均一化温度可靠性、埋藏、热演化史准确性两个方面。

如何根据流体包裹体均一化温度确定其捕获温度仍然是一个尚未明确认识的重要问题，不同期次、均相捕获与非均相捕获流体包裹体对于确定油气成藏期至关重要。

2．1.4成岩矿物定年

20世纪80年代后期，利用储集层中自生矿物同位素年代学分析烃类进入储集层的时间是在国际上逐步发展起来的。

其基本原理是，当烃类流体注入储集层后，储集层中自生矿物的形成作用便会中止。

伊利石和伊/蒙混层是分析黏土样品的主要组成矿物，储集层中自生伊利石仅在富钾的水介质环境下形成。

因此，砂岩储集层中自生伊利石是烃类注入储集层之前形成的，油气进入储集层后伊利石的形成过程便会停止。

伊利石同位素年龄给出了油气藏形成期的最大地质年龄。

一般情况下，烃类充填储集层的时间应略晚于自生伊利石的同位素年龄。

根据平面和剖面上自生伊利石的同位素年龄分布，可以判断其成藏的速度以及烃类流体的运移方向。

另一方面，油气注入储层导致钾长石的钠长石化作用停止，钾长石测年技术在近年来也逐渐发展起来。

成岩矿物定年技术应用于成藏期分析时也遇到一些困难1自生伊利石的分离比较困难，如早期形成的伊利石粒径较大、晚期形成的粒径小，而颗粒的大小影响伊利石的分离纯度2自生伊利石的生长过程并非在整个成岩过程都均匀连续，储层中流体的特征是控制伊利石生长的重要因素3储层伊利石同位素年龄仅限定了早期成藏事件的最早地质年龄，而实际成藏期要晚于这一地质年龄4当自生伊利石形成于多个成岩时期时，利用该方法确定成藏期也存在困难。

2.2油藏地球化学方法

由于生烃过程的差异、重力分异与差异聚集、扩散与氧化等作用的影响地层中即使同一种相态的烃类，其物理性质和化学性质也存在很大差异。

油藏地球化学技术的新发展为油气成藏期的厘定提供了新的方法和技术手段。

油藏地球化学方法是基于油藏地球化学特征和油藏非均质性的成因认识，通过研究油藏非均质性与成藏期次或充注期次、充注方向及生烃灶的联系，认为油气藏内烃类流体的非均质性是成藏史或充注史的重要反映。

它是确定油气藏的成藏期次或注入期次的一种最直接、有效的方法。

油藏地球化学方法确定成藏期主要表现在3个方面1油气族群的划分和精细的油气源对比，可以建立不同油气与烃源灶的对应关系，从而结合生烃史推测油气的充注时期2根据分子地球化学成熟度参数，包括油气总体特征的物性参数，碳同位素特征，常规烷烃类参数，芳烃类的萘系列、菲系列、联苯系列、二苯并噻吩系列参数，轻烃组分成熟度指标和C7温度计等，准确获得储层中油气的热成熟度，通过烃类流体与源岩成熟度演化的对比分析，可以更精确地确定油气的成藏时间3从油气藏地球化学特征的非均质性推断储集层中烃类流体的充注历史、判断烃类的注入方向和注入时间，并结合油水界面的位置及其变迁历史，阐明油气藏的演化史。

这3方面的地化研究结合起来，对于综合识别油气成藏的精确年代具有重要意义。

2.3油储磁性矿物古地磁学定年

古地磁学通过测定岩石中保存的剩余磁性追溯过去历史的地磁场。

其理论依据为，多数矿床含有磁铁矿、磁黄铁矿等矿物，可以保存矿化时的磁性记录，其磁化强度和方向可以随温度和化学条件的变化而变化。

而在油气成藏过程中，渗逸的烃类物质与硫酸盐还原菌的作用、烃类的生物降解作用、原油的微生物氧化和硫酸盐还原等作用会导致磁铁矿等矿物的形成，油藏的抬升氧化则可引起次生赤铁矿形成，此时磁铁矿和磁黄铁矿沉淀作用基本中止。

因此，通过对储层自生磁性矿物的古地磁学分析，结合地磁极性年代表，可界定烃类流体的运聚时间。

磁性地层学的研究目前已成为地层学重要的组成部分，特别是5Ma以来磁性年代表的建立，推动了近晚期地层学和地质年代学的发展。

储集层自生磁性矿物的古地磁学分析，对近晚期成藏时间的精确厘定起巨大推动作用。

应用古地磁学方法厘定石油运聚期的前提条件是必须了解储层中磁性矿物，磁铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿等；

成因与烃类流体运聚的相关关系。

而在某些情况下，储集层中磁性矿物的形成并非是由烃类流体%如热水流体；

充注引起，因此区分其成因机制对于油气成藏期的厘定至关重要。

2.4油田卤水碘同位素定年

在一般地质条件下，沉积物中残留下来的溴化物、碘化物含量与沉积物中有机质的含量成正比。

因为含油气盆地沉积物中含有大量能吸附溴、碘的有机质，有机质所吸附的大量溴、碘，在有机质裂解生成石油的同时也被释放出来而进入油气和石油伴生水中，这势必造成生油岩中的溴、碘浓度比其他岩石高。

在地下流体中，溶液中的CL能交换出黏土矿物中的Br

和I从而使得地下流体中富集Br和I。

在各种生物化学作用和黏土矿物的离子交换反应形成的溶液中，富集的Br和I最终会与油气一起因成岩压实作用排放到盆地地下水中，并逐渐在具有高渗透性的储集层中汇集。

在成藏期的厘定运用方面，常见的是利用卤水碘同位素进行分析。

由于碘同位素的半衰期大致为15.7Ma可将129I/totalI比值用于80Ma地质时间范围的相关定年分析，尽管这种定年分析的精确度还不够高，但它提示了烃类流体的运聚方式，对油气成藏期的研究仍具有一定价值。

碘同位素的定年技术成熟、成本低廉是其一大优势。

而且油田卤水定年技术的进一步发展，将获得地下流体的驻留时间和烃类从卤化源岩排烃的时间。

因此，卤水碘同位素定年还存在更大的发展空间。

2.5利用成藏门限确定油气成藏期

油气自形成后就处于连续的散失和聚集的动平衡之中，油气自烃源岩生成到油气聚集于圈闭形成油气藏的过程中，要发生大量的损耗。

从物质平衡的角度来看，油气藏形成的首要条件是生成的油气大于损耗的油气。

成藏门限是指油气成藏体系内形成具有工业价值油气藏的过程中所必须损耗的最小烃量即油气开始聚集成藏的临界地质条件，满足这一条件，油气开始聚集成藏。

利用成藏门限研究可以确定油气成藏时间。

随着源岩埋深加大，生烃量逐渐增加，成藏体系内各种损耗烃量也逐渐增加。

当生烃量满足了各种损耗需要后，即进入成藏门限，成藏体系内开始有油气聚集。

因此，可以将进入成藏门限的时刻作为成藏体系内油气成藏的最早时间。

油气成藏门限的研究实质是生成烃量、损耗烃量及其变化历史的研究。

首先，在剖析区域地质条件的前提下，对成藏体系进行划分。

盆地演化过程中，形成并不断演化的油气聚集带，及其与一套或多套供油气源的有机组合称之为油气成藏体系。

其次，在对源岩、盖层、储层和围岩进行剖析的基础上，确定温度、压力等条件，研究其形成演化史，测定吸附、水溶、油溶和扩散等造成的油气损耗量或相关参数，找出各类损耗烃量的主控因素以确定定量关系模式。

然后，依据物质平衡原理和回剥模拟计算方法，模拟计算源岩生烃总量和耗散烃总量。

最后，进行油气成藏门限的判识与临界地质条件的恢复。

“油气成藏门限”以油气聚集的构造或圈闭的形成、演化为主线，以烃源岩形成、分布与演化规律为基础，强调损耗烃量的模拟，最终恢复油气成藏的临界地质条件。

该方法在中国叠合盆地的研究中取得显著效果。