一种与油气成藏相关的古流体综合分析方法技术

本发明专利技术属于油气勘探研究领域，具体提供一种与油气成藏相关的古流体综合分析方法，其主要步骤包括方解石样品采集与筛选、阴极发光分析、含烃流体包裹体识别、流体包裹体均一温度测定、流体包裹体激光拉曼分析、激光原位方解石脉U‑Pb定年、方解石和围岩C‑O同位素分析、方解石和围岩Sr同位素分析等。本发明专利技术的方法以油气成藏相关的含烃方解石为研究对象，不仅可以确定含烃流体活动年代和含烃组分，而且可以查明含烃流体温度和来源，可以有效解决现有技术中年代信息缺失、示踪方法单一、解释的主观性强等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种与油气成藏相关的古流体综合分析方法
本专利技术涉及油气勘探研究领域，尤其涉及一种与油气成藏相关的古流体综合分析方法。
技术介绍
盆地流体是含油气盆地最为活跃的地质营力，参与了沉积盆地几乎所有的地质过程，例如油气成藏、成岩作用、储层改造等。流体活动导致烃源岩成熟生烃，改变储层性能，携带油气运移到合适部位成藏。因而，展开对含油气盆地古流体的综合研究、确定盆地来源和温度、查明盆地流体活动年代对于揭示盆地成岩成藏过程和油气富集规律至关重要。盆地流体可以分为含烃流体和不含烃流体两大类，其中含烃流体形成于从烃源岩到圈闭的运聚过程，与油气成藏关系密切。相较于不含烃流体，含烃流体的活动是油气形成过程中最为重要的环节，该流体活动年龄代表着油气成藏年代。对含烃流体产物方解石展开地球化学研究，可以示踪含烃流体的来源、温度及其演化过程。因而，针对与油气成藏相关的含烃流体展开综合分析，对于揭示油气富集机理、指导油气勘探至关重要。含烃流体从烃源岩向圈闭运移过程中，随着温度、压力条件的变化，会在微断裂、裂缝和储层孔隙中形成油气成藏的直接产物方解石脉体。相较于粘土矿物等盆地流体间接产物，含烃流体形成的方解石脉体可更好的用于示踪流体活动。对含烃流体形成的方解石脉体展开年代学研究，可以确定油气成藏年代。然而，由于方解石中放射性同位素的含量较低，例如U和Pb的平均含量低于0.2ppm，因此方解石定年的研究具有极大的挑战性。近年来已有实验人员成功研发出激光原位方解石U-Pb定年技术，可以准确确定方解石形成年龄，通过对含烃方解石展开年代学研究可以确定油气成藏年代。此外，方解石胶结物对介质环境反应敏感，对其展开同位素地球化学和微量元素研究是示踪流体来源、温度和演化过程的重要手段。例如，方解石氧同位素在分馏作用上对温度具有很高的敏感性，是最常用的地质温度计之一，氧同位素分析可以提供流体温度信息。通过碳、氧同位素组分的相互投点图，可以进一步判断成岩流体类型，确定流体来源。此外，由于不同来源的流体往往具有不同的锶同位素组成，因此方解石中锶同位素在示踪流体来源方面具有独特的优势。壳源锶同位素平均值为0.7119，而幔源锶同位素平均值为0.7035，因而87Sr/86Sr比值大小是反映不同源区物质的标记特征。综上，目前在油气勘探领域，针对盆地流体的研究主要以地球化学示踪为主，存在示踪方法单一、解释的主观性强、获得的成果可信度不够等缺陷。更为严重的是，前期技术缺乏必不可少的流体定年技术，这无疑大大限制了地质学家对流体活动历史的认识。此外，前期技术针对与油气成藏相关的古流体研究很少，缺乏针对性的综合研究方法，而针对此类流体产物的研究对于指导油气勘探更为重要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种与油气成藏相关的古流体综合分析方法，该方法以油气成藏相关的含烃方解石为研究对象，不仅可以确定含烃流体活动年代和含烃组分，而且可以查明含烃流体温度和来源，可以有效解决现有技术中年代信息缺失、示踪方法单一、解释的主观性强等问题。本专利技术提供一种与油气成藏相关的古流体综合分析方法，包括以下步骤：步骤S1，方解石样品采集与筛选：采集方解石脉样品，在取样过程中，要保证所采集样品断面新鲜、未受后期蚀变或变质作用影响；方解石呈脉体的形式穿插于围岩中，取样过程中需要注意区分方解石脉和石英脉，石英脉的硬度更高，因为石英脉中U的含量很低，因此不作为研究对象；步骤S2，阴极发光分析：利用采集到的方解石脉样品制作方解石脉样品薄片，使用偏光显微镜进行矿物学观察，根据所述方解石脉样品薄片在偏光显微镜下呈现出的阴极发光颜色，对方解石脉样品进行期次划分；步骤S3，含烃流体包裹体识别：利用采集到的方解石脉样品制作流体包裹体薄片，在荧光显微镜下识别出含烃流体包裹体，根据步骤S2中方解石脉样品的期次划分结果，识别出含有含烃流体包裹体的单期次方解石，对不同期次的方解石脉中的含烃流体包裹体按照期次进行分类描述，描述各期次的特征及差异；步骤S4，流体包裹体均一温度测定：利用LinkamTH600冷热台对每个含烃流体包裹体进行均一温度测定，获取多个含烃流体包裹体的均一温度，建立均一温度直方图，根据均一温度直方图确定方解石脉的均一温度平均值，该均一温度平均值表示含烃流体包裹体的形成温度；步骤S5，流体包裹体激光拉曼分析：根据步骤S3中识别出的含烃流体包裹体，运用激光拉曼对方解石脉中发育的含烃流体包裹体展开激光原位分析，确定含烃流体包裹体内部含烃流体的成分；含烃流体组分的主峰位移与流体包裹体温度和压力有关，含烃流体包裹体激光拉曼谱图识别特征包括：CH4在2913cm-1附近发育一个主峰位移，C2H6在2961cm-1附近发育一个主峰位移，液态烃类在1601cm-1附近发育一个主峰位移，正庚烷(主要含CH3、CH2)的主峰位移位于2800～3000cm-1；步骤S6，激光原位方解石脉U-Pb定年：针对发育含烃流体包裹体的单期次方解石脉开展激光原位U-Pb定年分析(需要注意的是，不能将不同期次的方解石产物混在一起)，得到该期热液活动年代，确定方解石脉的形成年代；激光靶的制作包括切样、灌胶、制靶、抛光、装靶等流程，自生碳酸盐矿物中U和Pb元素含量较低，在前期处理中需注意保持清洁，测试前需对靶面进行系统的清洗，清洗完成后在超净实验室通风橱内自然晾干，后期测试需要在超净实验室完成；步骤S7，方解石和围岩C-O同位素分析：利用微钻钻取步骤S6中含烃流体包裹体的单期次方解石脉样品和相邻围岩样品，研磨成小于200目的粉末，称量10mg左右的方解石和围岩样品，进行碳、氧同位素分析；步骤S8，方解石和围岩Sr同位素分析：利用微钻钻取步骤S6中含烃流体包裹体的单期次方解石脉样品和相邻围岩样品，称量20mg方解石和围岩样品，进行锶同位素分析；步骤S9，确定含烃流体的温度和来源：根据步骤S7的碳、氧同位素分析结果和步骤S8的锶同位素分析结果确定含烃流体的温度和来源。进一步地，步骤S1中，方解石样品来源于碎屑岩或碳酸盐岩储层，碎屑岩或碳酸盐岩储层中发育的富集含烃流体包裹体的方解石脉往往是含烃流体沉淀的产物。进一步地，步骤S2中，将方解石脉样品双面抛光至0.05mm厚，制得方解石脉样品薄片。进一步地，步骤S2中，方解石脉样品薄片在偏光显微镜下呈现出的阴极发光颜色为红色到暗红色时，方解石脉样品为早期形成的方解石；方解石脉样品薄片在偏光显微镜下呈现出的阴极发光颜色为鲜红色到橙红色时，方解石脉样品为晚期形成的方解石；碳酸盐矿物阴极发光性主要受控于晶格中的Fe2+、Mn2+的质量分数，根据方解石脉中Mn2+/Fe2+比值的不同，脉体在偏光显微镜下呈现出不同强度的阴极光，早期形成的方解石Mn2+/Fe2+比值较低(Mn2+/Fe2+比值小于1)，阴极发光呈红色到暗红色；而晚期形成的方解石Mn2+/Fe2+比值相对较大(Mn2+/Fe2+比值大于1)，阴极发光呈鲜红色到橙红色。进一步地，步骤S3中，将方解石脉样品双面抛光至0.1mm厚，制得流体包裹体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与油气成藏相关的古流体综合分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，方解石样品采集与筛选：采集方解石脉样品，在取样过程中，要保证所采集样品断面新鲜、未受后期蚀变或变质作用影响；/nS2，阴极发光分析：利用采集到的方解石脉样品制作方解石脉样品薄片，使用偏光显微镜进行矿物学观察，根据所述方解石脉样品薄片在偏光显微镜下呈现出的阴极发光颜色，对方解石脉样品进行期次划分；/nS3，含烃流体包裹体识别：利用采集到的方解石脉样品制作流体包裹体薄片，在荧光显微镜下识别出含烃流体包裹体，根据步骤S2中方解石脉样品的期次划分结果，识别出含有含烃流体包裹体的单期次方解石脉；/nS4，流体包裹体均一温度测定：根据步骤S3中识别出的含有含烃流体包裹体的单期次方解石脉，对每个含烃流体包裹体进行均一温度测定，得到方解石脉的均一温度平均值；/nS5，流体包裹体激光拉曼分析：根据步骤S3中识别出的含烃流体包裹体，运用激光拉曼对方解石脉中发育的含烃流体包裹体展开激光原位分析，确定含烃流体包裹体内部含烃流体的成分；/nS6，激光原位方解石脉U-Pb定年：针对发育含烃流体包裹体的单期次方解石脉开展激光原位U-Pb定年分析，确定方解石脉的形成年代；/nS7，方解石和围岩C-O同位素分析：利用微钻钻取步骤S6中含烃流体包裹体的单期次方解石脉样品和相邻围岩样品，研磨成小于200目的粉末，称量方解石和围岩样品，进行碳、氧同位素分析；/nS8，方解石和围岩Sr同位素分析：利用微钻钻取步骤S6中含烃流体包裹体的单期次方解石脉样品和相邻围岩样品，称量方解石和围岩样品，进行锶同位素分析；/nS9，确定含烃流体的温度和来源：根据步骤S7的碳、氧同位素分析结果和步骤S8的锶同位素分析结果确定含烃流体的温度和来源。/n...

【技术特征摘要】
1.一种与油气成藏相关的古流体综合分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，方解石样品采集与筛选：采集方解石脉样品，在取样过程中，要保证所采集样品断面新鲜、未受后期蚀变或变质作用影响；
S2，阴极发光分析：利用采集到的方解石脉样品制作方解石脉样品薄片，使用偏光显微镜进行矿物学观察，根据所述方解石脉样品薄片在偏光显微镜下呈现出的阴极发光颜色，对方解石脉样品进行期次划分；
S3，含烃流体包裹体识别：利用采集到的方解石脉样品制作流体包裹体薄片，在荧光显微镜下识别出含烃流体包裹体，根据步骤S2中方解石脉样品的期次划分结果，识别出含有含烃流体包裹体的单期次方解石脉；
S4，流体包裹体均一温度测定：根据步骤S3中识别出的含有含烃流体包裹体的单期次方解石脉，对每个含烃流体包裹体进行均一温度测定，得到方解石脉的均一温度平均值；
S5，流体包裹体激光拉曼分析：根据步骤S3中识别出的含烃流体包裹体，运用激光拉曼对方解石脉中发育的含烃流体包裹体展开激光原位分析，确定含烃流体包裹体内部含烃流体的成分；
S6，激光原位方解石脉U-Pb定年：针对发育含烃流体包裹体的单期次方解石脉开展激光原位U-Pb定年分析，确定方解石脉的形成年代；
S7，方解石和围岩C-O同位素分析：利用微钻钻取步骤S6中含烃流体包裹体的单期次方解石脉样品和相邻围岩样品，研磨成小于200目的粉末，称量方解石和围岩样品，进行碳、氧同位素分析；
S8，方解石和围岩Sr同位素分析：利用微钻钻取步骤S6中含烃流体包裹体的单期次方解石脉样品和相邻围岩样品，称量方解石和围岩样品，进行锶同位素分析；
S9，确定含烃流体的温度和来源：根据步骤S7的碳、氧同位素分析结果和步骤S8的锶同位素分析结果确定含烃流体的温度和来源。


2.根据权利要求1所述的与油气成藏相关的古流体综合分析方法，其特征在于，步骤S1中，方解石样品来源于碎屑岩或碳酸盐岩储层。


3.根据权利要求1所述的与油...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩涛，赵建新，陈思，谷志宇，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42