一种示踪深层天然气成藏过程的方法技术

本发明专利技术公开了一种示踪深层天然气成藏过程的方法，包括如下步骤：样品采集与制样；观察及测试分析样品中的沥青和流体包裹体，获得沥青的赋存状态及其元素组成，以及流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成；根据沥青的赋存状态以及流体包裹体的均一温度，示踪深层油气藏形成过程；根据沥青的赋存状态及其元素组成，示踪深层油气藏的改造作用；根据流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成，示踪原油裂解及裂解气聚集过程。本发明专利技术的方法原理与步骤简单，涉及测试分析技术均已成熟，为示踪复杂构造区深层油气藏充注形成、调整改造、原油裂解成气以及裂解气聚集成藏过程提供了方法。

【技术实现步骤摘要】
一种示踪深层天然气成藏过程的方法
本专利技术涉及地质研究
更具体地，涉及一种示踪深层天然气成藏过程的方法。
技术介绍
随着中浅层油气勘探成熟度越来越高，深层油气藏及其衍生的裂解气藏，逐渐成为油气勘探的重要领域。国内外勘探实践也已证实，深部古老层系蕴藏着丰富的油气，全球已在4500m以深部位发现油气藏1500多个，探明可采石油储量超过950亿吨、天然气750亿吨(油当量)(贾承造等，深层油气地质理论研究进展与主要发展方向[J].石油学报，2015,36(12):1457-1469)。据估计，全球超过20％的石油和超过50％的天然气储集在深层(谢锦龙等，中国碳酸盐岩油气藏探明储量分布特征[J].海相油气地质，2009,14(2):24-30.)。中国塔里木、四川、渤海湾等盆地深层，已先后发现了多个亿吨级油气田。由于深层古油藏往往经历了漫长的地质演化及多期构造运动调整，使得油气残留情况及聚集规律难以确定。古油藏形成之后经历的改造过程，决定了油气能否有效保存至今，以何种状态存在及存在何处。因此，在深层，特别是具有复杂构造区深层进行油气勘探时，首要解决的问题就是原油何时充注、何时裂解成气、裂解气能否聚集等问题，即对油气藏形成演化过程进行示踪。但是，对于这一问题，目前仅能根据构造演化与圈闭发育史进行推测，缺少系统而有效的示踪方法。因此，本专利技术提供了一种示踪深层天然气成藏过程的方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种示踪深层天然气成藏过程的方法；该方法通过观测沥青的赋存状态，示踪原油充注历史；通过沥青赋存特征及成分分析，示踪油藏后期变化；通过包裹体均一温度与成分分析，示踪原油充注历史与裂解气富集情况，解决了复杂构造区深层油气藏形成和演化过程的示踪问题。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种示踪深层天然气成藏过程的方法，包括如下步骤：S1、样品采集与制样；S2、观察及测试分析样品中的沥青和流体包裹体，获得沥青的赋存状态及其元素组成，以及流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成；S3、根据沥青的赋存状态以及流体包裹体的均一温度，示踪深层油气藏形成过程；S4、根据沥青的赋存状态及其元素组成，示踪深层油气藏的改造作用；S5、根据流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成，示踪原油裂解及裂解气聚集过程。优选地，步骤S1中所述样品采集与制样，具体包括：观察岩心并取样，将其磨制成普通薄片和包裹体薄片，制备扫描电镜观察样品。应当理解的是，普通薄片以及包裹体薄片的磨制以及扫描电镜观察样品的制备方法均为常规方法，例如可根据SY/T5913-2004岩石制片方法制备普通薄片以及包裹体薄片，根据SY/T5162-2014岩石样品扫描电子显微镜分析方法制备扫描电镜观察样品。优选地，所述观察岩心并取样具体包括：选择钻探复杂构造区深层油气藏的取芯井，进行多深度段岩心观察，对不同深度以及不同岩性的含沥青岩心进行取样，取样大小和数量以满足磨制普通薄片、包裹体薄片和制作扫描电镜观察样品为准。优选地，步骤S2中所述沥青的赋存状态包括沥青赋存的储集空间类型、沥青与次生矿物的接触关系、沥青赋存的位置以及沥青的形态特征。优选地，步骤S2中所述沥青的赋存状态通过显微镜和扫描电镜观察获得；具体地，通过显微镜观察获得沥青赋存的储集空间类型，以及沥青与次生矿物的接触关系；通过扫描电镜观察获得沥青赋存的位置以及沥青的形态特征。优选地，步骤S2中所述沥青的元素组成通过能量分散谱仪(EDS)测得；具体包括如下步骤：采用EDS对不同赋存状态的沥青进行X射线散射并展开其光谱，获得观察点的元素组成谱图，测定沥青中碳(C)、氧(O)含量及计算C/O值，具体操作方法见ISO22309:2006，本申请在此不做赘述。优选地，步骤S2中所述流体包裹体的类型包括油包裹体、烃类包裹体和盐水包裹体；进一步地，所述烃类包裹体的相态为气相、液相或气液两相，所述盐水包裹体的相态为液相或气液两相。优选地，步骤S2中所述流体包裹体的均一温度通过SY/T6010-94沉积岩包裹体均一温度和盐度测定方法测得。优选地，步骤S2中所述流体包裹体的成分组成通过激光拉曼方法测得。优选地，步骤S3中所述根据沥青的赋存状态以及流体包裹体的均一温度，示踪深层油气藏形成过程，包括如下步骤：S301、根据沥青的赋存状态，确定原油充注时序；S302、根据流体包裹体的均一温度，确定原油充注时间。优选地，步骤S301中所述根据沥青的赋存状态，确定原油充注时序，具体包括：根据沥青赋存的储集空间类型以及沥青与次生矿物的接触关系，确定次生矿物生长与原油充注的先后关系，结合构造与成岩作用历史，确定原油充注时序。优选地，步骤S302中所述根据流体包裹体的均一温度，确定原油充注时间，具体包括：根据与液态烃类包裹体同期的盐水包裹体的均一温度，结合沉积埋藏史与热史叠合图，确定原油充注时间。该原油充注时间的确定方法参见林红梅等，渤海湾盆地渤南洼陷沙四段油气多期充注的流体包裹体证据[J].石油与天然气地质，2017,38(2):209-218。优选地，步骤S4中所述根据沥青的赋存状态及其元素组成，示踪深层油气藏的改造作用，包括如下步骤：S401、根据沥青赋存的位置以及沥青的形态特征，确定深层油气藏改造方式；S402、根据沥青的元素组成，判断深层油气藏是否发生后期改造。优选地，步骤S401中所述根据沥青赋存的位置以及沥青的形态特征，确定深层油气藏改造方式，具体包括：沥青充满样品的孔隙且无形态变化(如挤压、拉长、扭曲等)，指示深层油气藏仅受高温裂解改造作用；沥青充满样品的孔隙且有形态变化，指示深层油气藏经历过构造挤压调整过程；沥青未充满样品的孔隙，且边缘不平整或带色环，指示深层油气藏后期经历水洗作用；沥青扭曲变形且具有不平整色环，指示深层油气藏经历构造挤压与水洗的双重作用。优选地，步骤S402中所述根据沥青的元素组成，判断深层油气藏是否发生后期改造，具体包括：沥青中C元素相对摩尔含量>60％，C/O值>4.0，指示深层油气藏后期未经历氧化和水洗改造；沥青中C元素相对摩尔含量<50％，C/O值<1.5，指示深层油气藏后期经历氧化和水洗改造。本专利技术中该步骤可与S401的结论相互印证，进一步提高结论的可靠性。优选地，步骤S5中所述根据流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成，示踪原油裂解及裂解气聚集过程，包括如下步骤：S501、通过显微镜观察包含烃类气体包裹体的样品的生长序列，获得包含烃类气体包裹体的样品的成岩时序；根据包含烃类气体包裹体的样品的成岩时序，确定天然气充注时期，即原油裂解成气时间；S502、根据与烃类气体包裹体同期的盐水包裹体的均一温度，结合沉积埋藏史与热史叠合图，确定天然气充注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、样品采集与制样；/nS2、观察及测试分析样品中的沥青和流体包裹体，获得沥青的赋存状态及其元素组成，以及流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成；/nS3、根据沥青的赋存状态以及流体包裹体的均一温度，示踪深层油气藏形成过程；/nS4、根据沥青的赋存状态及其元素组成，示踪深层油气藏的改造作用；/nS5、根据流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成，示踪原油裂解及裂解气聚集过程。/n

【技术特征摘要】
1.一种示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、样品采集与制样；
S2、观察及测试分析样品中的沥青和流体包裹体，获得沥青的赋存状态及其元素组成，以及流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成；
S3、根据沥青的赋存状态以及流体包裹体的均一温度，示踪深层油气藏形成过程；
S4、根据沥青的赋存状态及其元素组成，示踪深层油气藏的改造作用；
S5、根据流体包裹体的类型、岩相学特征、均一温度及其成分组成，示踪原油裂解及裂解气聚集过程。


2.根据权利要求1所述的示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，步骤S2中所述沥青的赋存状态包括沥青赋存的储集空间类型、沥青与次生矿物的接触关系、沥青赋存的位置以及沥青的形态特征。


3.根据权利要求2所述的示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，步骤S2中所述沥青的赋存状态通过显微镜和扫描电镜观察获得；其中，通过显微镜观察获得沥青赋存的储集空间类型，以及沥青与次生矿物的接触关系；通过扫描电镜观察获得沥青赋存的位置以及沥青的形态特征。


4.根据权利要求1所述的示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，步骤S2中所述流体包裹体的类型包括油包裹体、烃类包裹体和盐水包裹体；其中，所述烃类包裹体的相态为气相、液相或气液两相，所述盐水包裹体的相态为液相或气液两相。


5.根据权利要求1所述的示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，步骤S2中所述沥青的元素组成通过能量分散谱仪测得；所述流体包裹体的成分组成通过激光拉曼方法测得。


6.根据权利要求1所述的示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，步骤S3中所述根据沥青的赋存状态以及流体包裹体的均一温度，示踪深层油气藏形成过程，包括如下步骤：
S301、根据沥青的赋存状态，确定原油充注时序；
S302、根据流体包裹体的均一温度，确定原油充注时间。


7.根据权利要求6所述的示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，步骤S301中所述根据沥青的赋存状态，确定原油充注时序，具体包括：
根据沥青赋存的储集空间类型以及沥青与次生矿物的接触关系，确定次生矿物生长与原油充注的先后关系，结合构造与成岩作用历史，确定原油充注时期。


8.根据权利要求6所述的示踪深层天然气成藏过程的方法，其特征在于，步骤S302中所述根据流体包裹体的均一温度，确定原油充注时间，具体包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：王铜山，林潼，李秋芬，孙琦森，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11