Characteristics of reservoir fluid inclusions and hydrocarbon charging process in the Dawangzhuang buried hill zone of Jiyang Depression, Bohai Bay Basin
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摘要: 渤海湾盆地济阳坳陷古生界潜山油气藏储量巨大,但成藏过程复杂,制约了油气勘探进程。为了探明其油气充注与调整改造过程,以大王庄潜山带为例,利用包裹体岩相学、显微测温及烃包裹体丰度分析等技术,对古生界油气成藏进行了研究。研究区古生界储层烃包裹体发育,奥陶系烃包裹体呈淡黄色、蓝绿色荧光,沿方解石脉及颗粒愈合缝分布,沥青包裹体与油质沥青仅在大古671油藏少量分布,均一温度主峰为80~90℃和100~110℃;石炭—二叠系储层烃包裹体呈蓝绿色荧光,赋存于石英颗粒微裂隙及次生加大边,均一温度主峰为100~110℃。结合烃源岩生排烃期可以得出,研究区古生界存在两期油气充注:第一期发生在东营组沉积晚期(27~25 Ma),为古生界小规模成藏,以奥陶系为主;第二期发生在馆陶组沉积末期—明化镇组沉积末期(5~2 Ma),为奥陶系和石炭—二叠系大规模成藏。大古671井区附近沥青包裹体的发育以及含烃包裹体有效网格(EGOI)显示古油水界面低于现今油水界面的现象,与明化镇组沉积末期(2 Ma)大1断层的活动有关,导致油气藏发生了局部调整,范围变小。Abstract: The Dawangzhuang buried hill zone is a typical representative of Paleozoic oil and gas exploration in the Jiyang Depression, Bohai Bay Basin, and has experienced a complicated accumulation process. Using petrographic observation, microthermometry and abundance of hydrocarbon inclusions, the Paleozoic hydrocarbon charging process in Dawangzhuang buried hill zone was discussed. The study shows that the Paleozoic reservoirs developed hydrocarbon inclusions in the study area. Ordovician hydrocarbon inclusions with pale yellow and blue-green fluorescence distributed along the calcite veins and particle healing joints. Asphalt inclusions and oleaginous are only distributed in Dagu 671 oil reservoir with a small scale. The main peaks of the homogenization temperature are from 80 ℃ to 90 ℃ and from 100 ℃ to 110 ℃; Carboniferous-Permian hydrocarbon inclusions with blue-green fluorescent distributed along the micro-cracks of quartz particles and secondary enlarged edges. The main peak of the homogenization temperature is from 100 ℃ to 110 ℃. Combining with the hydrocarbon generation and expulsion periods of source rocks, it can be concluded that there are two stages of hydrocarbon charging in the Paleozoic in the study area. The first stage of oil and gas charging occurred in the late Dongying period (27~25 Ma), which was a small-scale accumulation of Paleozoic, mainly in the Ordovician; the second stage of oil and gas charging occurred from the end of Guantao period to the end of Minghuazhen period (5~2 Ma), which was a large-scale accumulation of Ordovician and Carboniferous-Permian. The development of asphalt inclusions near the Dagu 671 well area and the fact shown by the Effective Grids containing Oil Inclusions (EGOI) that the ancient oil-water interface is lower than the current one are related to the activity of the Da 1 fault at the end of the Minghuazhen period (2 Ma), resulting in local adjustments and smaller scope of oil and gas reservoir.
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随着渤海湾盆地济阳坳陷油气勘探程度的加深,潜山油气藏成为增储上产的重要领域之一。近年来,平方王、义和庄、埕岛等潜山油气田的勘探成功,进一步证实了潜山油气藏的广阔勘探前景[1-3]。相关学者在潜山油气成藏研究方面取得了众多成果,如胜利油田提出的“多样性潜山成因、成藏理论”[4]、辽河油田提出的“变质岩潜山内幕成藏理论”[5]以及大港油田提出的“奥陶系碳酸盐岩潜山成藏理论”[6]等,极大地推动了潜山油气勘探的成功。济阳坳陷潜山油气充注与演化过程复杂,前人采用地球化学、综合地球物理技术与流体包裹体等方法做了诸多工作[7-8],特别是利用流体包裹体开展储层裂缝、油气成藏期次与充注时间的分析[9-10],但对于潜山油气藏存在的多相态储层包裹体成因及油气藏调整改造过程尚缺乏成果认知,制约了潜山油气藏的勘探进程。本文以济阳坳陷复杂潜山构造带的典型代表——大王庄潜山带为研究对象,通过流体包裹体岩相学、显微测温和烃包裹体有效网格(EGOI)等手段,对潜山带的古油水界面进行识别,并结合构造演化和烃源岩生排烃特征,分析油气充注与调整改造过程,以期为该区及相似地区的潜山油气勘探提供借鉴。
1. 研究区概况
大王庄潜山带位于渤海湾盆地济阳坳陷车镇凹陷东部,处于大王北洼陷和义和庄凸起之间的南部缓坡带,是一个受中、古生界控制的继承性鼻状构造带(图 1),勘探面积为220 km2。研究区呈细长带状,主体沿南北向延伸,向南抬升,向北倾没,具有先隆后断、多期沉积间断、后期断裂较发育的特点[11];主要发育近北东、北西及东西向三组断裂,其中北东向的大1断层为控洼断层。
受印支、燕山和喜马拉雅等多期构造运动的影响,研究区自下向上发育太古界、古生界、中生界及新生界等多套地层,已发现油气藏主要分布于奥陶系上马家沟组(O2ms)、下马家沟组(O2mx)、八陡组、石炭系太原组以及二叠系上、下石盒子组等地层中,富集于大古671、大古39、大古675等9个潜山油气藏中,受构造带控制,呈断续放射状分布。研究区及周边石炭—二叠系泥岩无生烃能力[12],油气主要来自北部大王北洼陷的古近系沙河街组三段烃源岩[13],来源相对单一。研究区潜山储层岩性多样,奥陶系油气富集于以裂缝和溶蚀孔为主的灰岩储层,二叠系则发育大规模砂砾岩储层。
2. 流体包裹体特征
2.1 样品来源与实验方法
针对大王庄潜山带富油气的奥陶系灰岩及石炭—二叠系砂岩储层,共采集18件次样品(表 1,图 2),采用德国蔡司多功能研究级显微镜(ZEISS AXIO Imager A1m)、偏光显微镜(Axioskopt 40pol)和英国Linkam冷热台(THMS600型)进行包裹体观察、均一温度和冰点的测量以及EGOI值统计。测试环境条件为温度22 ℃、湿度30%,冷热台测温范围介于-196~600 ℃,精度误差约为0.1 ℃。
表 1 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带包裹体观测样品信息Table 1. Data sheet of inclusion samples of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin编号 井号 深度/m 层位 岩性描述 1 大古675 2 922.3 O2ms 灰白色灰岩 2 大古675 3 147.6 O2ms 灰色白云岩 3 大古675 3 403.4 O2mx 深灰色灰岩 4 大古671 2 941.0 O2ms 灰白色灰岩 5 大古671 2 969.0 O2ms 深灰色灰岩 6 大古671 2 982.0 O2ms 深灰色灰岩 7 大古671 3 000.8 O2ms 深灰色泥晶灰岩 8 大古671 3 043.6 O2ms 深灰色灰岩 9 大古671 3 087.6 O2mx 深灰色灰岩 10 大古671 3 121.2 O2mx 灰白色灰岩 11 大671 2 555.3 C-P 灰色细砂岩 12 大671 2 567.4 C-P 灰黄色粉细砂岩 13 大671 2 760.5 C-P 深灰色细砂岩 14 大671 2 794.2 C-P 深灰色细砂岩 15 大671 2 966.8 C-P 深灰色泥质粉砂岩 16 大671 2 970.2 C-P 深灰色含砾砂岩 17 大51 3 637.5 C-P 灰色泥质砂岩 18 大51 3 867.0 C-P 灰色细砂岩 图 2 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带典型包裹体观测样品手标本a.大古671井,O2mx,3 087.6 m,深灰色灰岩见溶蚀孔与方解石脉;b.大古671井,O2mx,3 121.2 m,灰白色灰岩见垂直孔缝;c.大古675井,O2mx,3 403.4 m,深灰色灰岩见方解石脉;d.大古675井,O2ms,2 922.3 m,灰白色灰岩见方解石脉;e.大671井,C-P,2 970.2 m,深灰色含砾砂岩见油气显示;f.大671井,C-P,2 966.8 m,深灰色泥质粉砂岩见铁质侵染;g.大51井,C-P,2 941.0 m,灰色细砂岩孔隙发育;h.大51井,C-P,3 637.5 m,灰色碳质砂岩Figure 2. Typical inclusion sample hand specimen of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin2.2 流体包裹体镜下特征
镜下观察发现,大王庄潜山带的储层中普遍发育流体包裹体,包裹体大小不一、形状各异,呈线状、带状及成群分布特征。从包裹体赋存特征来看,灰岩方解石脉和砂岩微裂隙中捕获包裹体较多,其次是方解石颗粒表面愈合缝,杂基内几乎无包裹体赋存。奥陶系及石炭—二叠系储层中的流体包裹体存在特征差异。
2.2.1 奥陶系储层流体包裹体特征
奥陶系灰岩储层中包裹体类型丰富,根据室温下相态与组成特征可分为气液两相包裹体、液态烃包裹体、盐水包裹体、含沥青烃包裹体和沥青包裹体5种类型,以液态烃包裹体与盐水包裹体为主。其中,气液两相烃包裹体颜色多为褐色、浅褐色,大小集中在4~7 μm,形态多呈不规则状,在方解石脉成群分布,见淡黄色和蓝绿色两种荧光,指示了两种不同成熟度烃[13-15]的充注特征(图 3a-d)。液态烃包裹体大小为3~5 μm,黑褐色、褐色与浅褐色均有出现,形态表现为椭圆形、圆形,呈线状、带状分布在方解石脉与愈合缝中,具有淡黄色与蓝绿色两种荧光特征(图 3a-b,e-f)。盐水包裹体以无色长条形为主,大小多在2~5 μm(图 3e)。沥青类包裹体集中分布在大古671井上马家沟组,其中含沥青烃包裹体表现为黑褐色、褐色不规则状,大小在5~8 μm,呈淡黄色、蓝绿色荧光分布在方解石愈合缝中(图 3g-h)。沥青包裹体数量较少,多大于5 μm,最大可达10 μm,以黑色椭球状零星分布于方解石愈合缝中(图 3g)。
图 3 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带奥陶系流体包裹体镜下分布特征a.大古671井,O2ms,2 941.0 m,烃包裹体分布在方解石颗粒表面,透射光,×50;b.大古671井,O2ms,2 941.0 m,淡黄色荧光烃包裹体分布在方解石颗粒表面,荧光,×50;c.大古675井,O2ms,2 922.3 m,烃包裹体呈线状分布在方解石愈合缝及方解石脉,透射光,×50;d.大古675井,O2ms,2 922.3 m,蓝绿色荧光烃包裹体呈线状分布在方解石愈合缝及方解石脉,荧光,×50;e.大古675井,O2ms,2 922.3 m,烃包裹体成群分布在方解石脉,透射光,×20;f.大古675井,O2ms,2 922.3 m,蓝绿色荧光烃包裹体分布在方解石脉,荧光,×20;g.大古671井,O2ms,3 043.6 m,烃包裹体与沥青类包裹体呈带状分布在方解石颗粒表面,透射光,×50;h.大古671井,O2ms,3 043.6 m,淡黄色荧光、蓝绿色荧光烃包裹体与沥青类包裹体呈带状分布在方解石颗粒表面,荧光,×50Figure 3. Microscopic characteristics of Ordovician fluid inclusions of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin储层沥青及沥青包裹体在研究区虽然分布较少,但意义重大。据统计,储层沥青及沥青包裹体集中分布于大古671井的奥陶系灰岩储层中,整体沥青数量较少,主要赋存于储层岩石基质溶孔和微裂缝内(图 4a,c),显示为黑褐色油质沥青,沥青边缘较模糊,形状多呈不规则状,见淡蓝色荧光(图 4b,d)。
图 4 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带奥陶系储层沥青镜下特征a.大古671井,O2ms,3 043.6 m,沥青充填于岩石基质溶孔内,透射光,×20;b.大古671井,O2ms,3 043.6 m,淡蓝色沥青充填于岩石基质溶孔内,荧光,×20;c.大古671井,O2ms,3 043.6 m,沥青充填于岩石微裂缝内,透射光,×20;d.大古671井,O2ms,3 043.6 m,淡蓝色沥青充填于岩石微裂缝内,荧光,×20Figure 4. Microscopic characteristics of asphalt in Ordovician reservoir of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin2.2.2 石炭—二叠系储层流体包裹体特征
石炭—二叠系砂岩储层包裹体类型相对简单,主要发育气液两相烃包裹体、液态烃包裹体和盐水包裹体三类,以液态烃包裹体为主。其中,气液两相烃包裹体颜色多为浅褐色、无色,大小为3~6 μm,形状表现为各种多边形、不规则状,多呈线状沿切及石英颗粒边或颗粒内微裂隙分布,荧光颜色以蓝绿色为主(图 5a-b)。液态烃包裹体颜色主要为褐色、浅褐色,大小集中在2~5 μm,形状呈椭圆形、圆形,多沿石英颗粒微裂隙定向排列,小部分在石英颗粒次生加大边内侧成带分布,具有蓝绿色单一荧光特征(图 5c-f)。盐水包裹体多小于5 μm,以米粒状广泛分布在石英颗粒表面(图 5g-h)。
图 5 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带石炭—二叠系流体包裹体镜下分布特征a.大671井,2 760.5 m,烃包裹体沿切及石英颗粒微裂隙分布,透射光,×50;b.大671井,2 760.5 m,蓝绿色荧光烃包裹体沿切及石英颗粒微裂隙分布,荧光,×50;c.大671井,2 567.4 m,烃包裹体沿石英加大边内侧成带分布,透射光,×50;d.大671井,2 567.4 m,蓝绿色荧光烃包裹体沿石英加大边内侧成带分布,荧光,×50;e.大671井,2 794.2 m,烃包裹体沿石英颗粒微裂隙分布,透射光,×50;f.大671井,2 794.2 m,蓝绿色荧光烃包裹体沿石英颗粒微裂隙分布,荧光,×50;g.大51井,3 867.0 m,盐水包裹体分布在石英颗粒表面,透射光,×20;h.大51井,3 867.0 m,无荧光盐水包裹体分布在石英颗粒表面,荧光,×20Figure 5. Microscopic characteristics of Carboniferous-Permian fluid inclusions of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin2.3 包裹体均一温度及盐度特征
2.3.1 包裹体均一温度特征
奥陶系储层测得的67个伴生盐水包裹体均一温度分布范围为80~130 ℃,峰值存在80~90 ℃和100~110 ℃二个区间,分别与淡黄色荧光烃包裹体和蓝绿色烃包裹体两类荧光颜色的烃包裹体相吻合(图 6a)。而石炭—二叠系砂岩储层测得的125个与烃包裹体伴生的盐水包裹体均一温度分布在95.4~132.7 ℃间,仅存在100~110 ℃一个主峰值,与烃类包裹体荧光颜色单一相对应(图 6b)。
2.3.2 包裹体盐度特征
盐度作为流体包裹体的一个重要参数,能反映成藏流体的物理化学性质[16]。利用HALL等[17]提出的H2O-NaCl体系盐度—冰点经验公式计算包裹体盐度:
W=1+1.78Tm−0.442Tm2+0.000557Tm3 式中:W为NaCl的质量分数,%;Tm为冰点温度,℃。
结果表明,奥陶系储层测得的30个包裹体盐度分布范围在0.6%~11.93%,存在2%~4%和8%~10%两个盐度峰值区间(图 7a),以低盐度峰值为主,表明了油气充注的多期性和复杂性。而石炭—二叠系储层测得的29个包裹体盐度变化范围为1.19%~13.12%,主峰区间为6%~10%(图 7b),与奥陶系包裹体的流体盐度的高峰值相接近。
2.4 烃包裹体丰度特征
含烃包裹体颗粒定量分析技术(Grains contai-ning Oil Inclusions,简称GOI)是用来记录砂岩样品中含油包裹体丰度的一种岩相分析技术[18-20],对于碳酸盐岩非均质储层可利用含烃包裹体有效网格(Effective Grids containing Oil Inclusions,简称EGOI)进行分析[21]。EGOI指数定义为含烃包裹体有效网格与总有效网格的比值乘以100%,其中含有愈合缝、方解石脉等有效空间的网格称为有效网格。油层、运移通道和水层的EGOI值分别为大于5%、1%~5%和小于1%[21]。
研究区奥陶系储层包裹体荧光颜色和均一温度复杂,且存在少量沥青。为了揭示其成藏过程与调整历史,对发现储层沥青的大古671井奥陶系上、下马家沟组碳酸盐岩的油层至水层连续取样(图 8)。本次研究采用20×20倍镜下观察,根据储层有效空间分布选取15个视域,设计网格大小为0.625 mm×0.625 mm,记录含烃包裹体有效网格与总有效储层的网格数目,计算EGOI指数。
图 8 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带大古671井奥陶系上马家沟组储层烃包裹体EGOI分布a.2 941 m,微裂缝及方解石愈合缝里总有效网格数12个,含烃包裹体有效网格数3个,EGOI值为3/12=25%,透射光,×20;b.2 941 m,淡黄色荧光烃包裹体沿微裂缝及方解石愈合缝分布,荧光,×20;c.2 982 m,方解石愈合缝里总有效网格数11个,含烃包裹体有效网格数2个,EGOI值为2/11=18.2%,透射光,×20;d.2 982 m,淡黄色荧光与蓝绿色荧光烃包裹体分布在方解石愈合缝,荧光,×20;e.3 043.6 m,沥青充填于岩石微裂缝中,透射光,×20;f.3 043.6 m,淡蓝色沥青充填于岩石微裂缝中,荧光,×20;g.3 043.6 m,方解石愈合缝里总有效网格数38个,含烃包裹体有效网格数10个,EGOI值为10/38=26.3%,透射光,×20;h.3 043.6 m,淡黄色荧光、蓝绿色荧光烃包裹体与沥青类包裹体沿方解石愈合缝分布,荧光,×20Figure 8. Distribution of EGOI values of hydrocarbon inclusions in well Dagu 671 of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin结果显示,大古671井奥陶系储层的EGOI指数变化较大,介于0.5%~26.3%。纵向上,3 043.6 m及以上测点的EGOI指数均大于10%,显示为油藏特征;而3 087.6 m及以下测点的EGOI指数均小于1%,表现为运移通道或水层特征(图 8)。结合试油、测录井资料,古油水界面应该分布于3 043.0~3 087.6 m之间,位于现今油水界面3 026 m之下。这一特征表明,该油藏现今规模小于历史最大充注期。另外,沥青及沥青包裹体(图 8e-h)发现于现今油水界面之下的3 043.6 m处,虽然数量较少,但也说明了存在油藏的后期调整改造现象。
3. 油气充注过程
3.1 油气充注时间与期次
利用PetroMod软件恢复大古671井埋藏史,将测得的包裹体均一温度投影到埋藏史图上,结合烃源岩生排烃期对油气充注时间和期次进行了分析,表明研究区潜山油气藏存在两期油气充注过程(图 9)。
第一期发生在东营组沉积晚期至沉积末期,成藏时间约为27~25 Ma。该时期古生界储层已形成圈闭雏形,沙三段烃源岩进入生烃门限,油气充注过程中形成了淡黄色的烃包裹体,伴生的盐水包裹体均一温度主峰为80~90 ℃,为成熟度相对较低的原油充注。该时期有效烃源岩与奥陶系和石炭—二叠系储层的对接能力存在差异,奥陶系对接的烃源岩Ro值达到0.7%,具有较强的充注能力,在奥陶系形成了油气藏(图 10);而与石炭—二叠系对接处的烃源岩Ro值仅为0.5%[22],供烃能力较弱,不利于形成规模较大的油气藏,预测仅在有效烃源岩灶附近有油气聚集,而这些部位目前无取心井,因此,未检测到石炭—二叠系第一期油气藏的存在。
第二期发生在馆陶组沉积末期至明化镇组沉积末期,成藏时间约为5~2 Ma。与蓝绿色烃包裹体相对应,伴生盐水包裹体均一温度峰值区间为100~110 ℃,盐度为8%~10%。该时期埋藏较深的沙三段烃源岩处于生烃高峰,Ro值大于0.7%[22],油气充注范围大于第一期,大量成熟的油气沿不整合面、断层及相互叠置砂体所构成的优势路径,呈阶梯状自低部位向高部位运聚,在奥陶系和石炭—二叠系储层中聚集(图 11),是古生界潜山大规模油气成藏的关键时期。
3.2 油气藏的调整改造
大王庄潜山带发育的储层沥青包裹体以及古油水界面与现今油水界面的不同,均揭示出该区存在油气藏的调整改造过程,但是改造作用较为局限,仅见于大古671井钻遇的油藏。
存在沥青包裹体的大古671油藏,受不整合、断层控制,其中不整合之上覆盖着成熟烃源岩,封闭能力极好,油气通过不整合散失较难,这与该油藏原油密度较低相匹配(图 11)。该油藏右侧受大1断层侧向遮挡,遮挡范围仅分布于油藏下部的一段,且与沥青包裹体的分布深度吻合,表明大1断层可能为沥青形成的关键因素。油气物性的变化规律证实了大1断层对油气存在调整运移。
研究区古生界原油物性复杂,大致分为低—中密度、低黏度、较低含硫的轻质—正常原油和高密度、中等黏度、高含硫的重质原油两种类型。其中,深部奥陶系储层主要发育轻质油与正常油;浅部石炭—二叠系储层以重质油为主,其次是正常油。整体上,随着远离烃源岩,原油轻组分不断减少,重组分相对增加,原油物性逐渐变差,原油密度与黏度具有逐渐增大的变化趋势(图 11)。尤其是沿大1断层分布的大古671井、大古672井和大古67井油藏,原油物性依次变差的现象更为明显(图 11),使研究区古生界多种原油并存,油气运移趋势符合奥陶系与石炭—二叠系储层的原油分布特征,表明了大1断层存在较强的纵向调整油气分布的能力。而与大1断层接触的大古671油藏的储层沥青与沥青包裹体的存在,也表明大1断层垂向运移油气使断层封闭能力降低,导致下部的大古671油藏遭到一定程度的破坏,使得下部的油气发生了向上的调整。
大1断层是研究区重要的油源断层,垂向沟通烃源岩并与一系列不整合面和砂体连接,是该区潜山油气运移成藏的重要输导通道(图 11)。对于大古671油藏来说,第一期成藏规模较小,且大1断层活动性不强[23];而在第二期油气成藏的明化镇末期(约2 Ma),受新构造运动影响,大1油源断层重新活动[24],具备了发生油气调整的构造条件。综合分析,大古671油藏的调整改造作用证据如下:
(1) 现今油水界面3 026 m之下的3 043.6 m处存在少量沥青包裹体与油质沥青,EGOI值表明现今油水界面3 026 m之下存在古油水界面,应分布在3 043~3 087.6 m之间,证实了油水界面向上变迁的现象。
(2) 流体包裹体观察表明,油气包裹体、沥青包裹体与含沥青烃包裹体共存于方解石颗粒愈合缝中,且存在两期荧光颜色,表明存在两期油气充注。由于研究区第二期油气充注范围大,该处现今油水界面之下的沥青显示晚期充注特征,应该是第二期大规模油气充注后形成的产物。
(3) 发育沥青的大古671井区上覆盖层具有较强封闭能力,油藏物性较好,反映了良好的保存条件。然而该油藏右侧临近大1断层,与油藏下部存在沥青的部位接触关系密切,大1断层活动导致侧向封闭能力降低,部分油气泄露形成沥青,油气藏规模比历史时期减小。
4. 结论
(1) 大王庄潜山带奥陶系储层包裹体沿方解石脉及颗粒愈合缝分布,荧光为淡黄色、蓝绿色,岩石基质溶孔与微裂缝内充填淡蓝色的油质沥青。石炭—二叠系储层包裹体荧光下为蓝绿色,赋存于石英颗粒微裂隙及次生加大边内侧。
(2) 大王庄潜山带奥陶系储层发育两期均一温度峰值(80~90 ℃和100~110 ℃)的包裹体,盐度的峰值分别对应2%~4%和8%~10%,表明奥陶系存在两期原油充注,分别在东营晚期(27~25 Ma)和馆陶末期至明化镇末期(5~2 Ma),并以第二期充注为主。石炭—二叠系检测到具有一期均一温度峰值(100~110 ℃)的包裹体,以一期原油充注为主,主要充注时期为馆陶末期至明化镇末期(5~2 Ma)。
(3) 大王庄潜山带原油在东营晚期小范围充注古生界储层,以奥陶系储层为主;馆陶组沉积末期,烃源岩开始大量生排烃,原油通过断层、不整合面及叠置的砂体组成的优势运移通道进行大规模二次运移,在奥陶系和石炭—二叠系大规模充注成藏,明化镇沉积末期受新构造运动影响,大1断层活动并调整局部油气藏,表现为沥青包裹体形成与现今油水界面的变迁。
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图 2 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带典型包裹体观测样品手标本
a.大古671井,O2mx,3 087.6 m,深灰色灰岩见溶蚀孔与方解石脉;b.大古671井,O2mx,3 121.2 m,灰白色灰岩见垂直孔缝;c.大古675井,O2mx,3 403.4 m,深灰色灰岩见方解石脉;d.大古675井,O2ms,2 922.3 m,灰白色灰岩见方解石脉;e.大671井,C-P,2 970.2 m,深灰色含砾砂岩见油气显示;f.大671井,C-P,2 966.8 m,深灰色泥质粉砂岩见铁质侵染;g.大51井,C-P,2 941.0 m,灰色细砂岩孔隙发育;h.大51井,C-P,3 637.5 m,灰色碳质砂岩
Figure 2. Typical inclusion sample hand specimen of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin
图 3 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带奥陶系流体包裹体镜下分布特征
a.大古671井,O2ms,2 941.0 m,烃包裹体分布在方解石颗粒表面,透射光,×50;b.大古671井,O2ms,2 941.0 m,淡黄色荧光烃包裹体分布在方解石颗粒表面,荧光,×50;c.大古675井,O2ms,2 922.3 m,烃包裹体呈线状分布在方解石愈合缝及方解石脉,透射光,×50;d.大古675井,O2ms,2 922.3 m,蓝绿色荧光烃包裹体呈线状分布在方解石愈合缝及方解石脉,荧光,×50;e.大古675井,O2ms,2 922.3 m,烃包裹体成群分布在方解石脉,透射光,×20;f.大古675井,O2ms,2 922.3 m,蓝绿色荧光烃包裹体分布在方解石脉,荧光,×20;g.大古671井,O2ms,3 043.6 m,烃包裹体与沥青类包裹体呈带状分布在方解石颗粒表面,透射光,×50;h.大古671井,O2ms,3 043.6 m,淡黄色荧光、蓝绿色荧光烃包裹体与沥青类包裹体呈带状分布在方解石颗粒表面,荧光,×50
Figure 3. Microscopic characteristics of Ordovician fluid inclusions of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin
图 4 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带奥陶系储层沥青镜下特征
a.大古671井,O2ms,3 043.6 m,沥青充填于岩石基质溶孔内,透射光,×20;b.大古671井,O2ms,3 043.6 m,淡蓝色沥青充填于岩石基质溶孔内,荧光,×20;c.大古671井,O2ms,3 043.6 m,沥青充填于岩石微裂缝内,透射光,×20;d.大古671井,O2ms,3 043.6 m,淡蓝色沥青充填于岩石微裂缝内,荧光,×20
Figure 4. Microscopic characteristics of asphalt in Ordovician reservoir of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin
图 5 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带石炭—二叠系流体包裹体镜下分布特征
a.大671井,2 760.5 m,烃包裹体沿切及石英颗粒微裂隙分布,透射光,×50;b.大671井,2 760.5 m,蓝绿色荧光烃包裹体沿切及石英颗粒微裂隙分布,荧光,×50;c.大671井,2 567.4 m,烃包裹体沿石英加大边内侧成带分布,透射光,×50;d.大671井,2 567.4 m,蓝绿色荧光烃包裹体沿石英加大边内侧成带分布,荧光,×50;e.大671井,2 794.2 m,烃包裹体沿石英颗粒微裂隙分布,透射光,×50;f.大671井,2 794.2 m,蓝绿色荧光烃包裹体沿石英颗粒微裂隙分布,荧光,×50;g.大51井,3 867.0 m,盐水包裹体分布在石英颗粒表面,透射光,×20;h.大51井,3 867.0 m,无荧光盐水包裹体分布在石英颗粒表面,荧光,×20
Figure 5. Microscopic characteristics of Carboniferous-Permian fluid inclusions of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin
图 8 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带大古671井奥陶系上马家沟组储层烃包裹体EGOI分布
a.2 941 m,微裂缝及方解石愈合缝里总有效网格数12个,含烃包裹体有效网格数3个,EGOI值为3/12=25%,透射光,×20;b.2 941 m,淡黄色荧光烃包裹体沿微裂缝及方解石愈合缝分布,荧光,×20;c.2 982 m,方解石愈合缝里总有效网格数11个,含烃包裹体有效网格数2个,EGOI值为2/11=18.2%,透射光,×20;d.2 982 m,淡黄色荧光与蓝绿色荧光烃包裹体分布在方解石愈合缝,荧光,×20;e.3 043.6 m,沥青充填于岩石微裂缝中,透射光,×20;f.3 043.6 m,淡蓝色沥青充填于岩石微裂缝中,荧光,×20;g.3 043.6 m,方解石愈合缝里总有效网格数38个,含烃包裹体有效网格数10个,EGOI值为10/38=26.3%,透射光,×20;h.3 043.6 m,淡黄色荧光、蓝绿色荧光烃包裹体与沥青类包裹体沿方解石愈合缝分布,荧光,×20
Figure 8. Distribution of EGOI values of hydrocarbon inclusions in well Dagu 671 of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin
表 1 渤海湾盆地济阳坳陷大王庄潜山带包裹体观测样品信息
Table 1. Data sheet of inclusion samples of Dawangzhuang buried hill zone in Jiyang Depression, Bohai Bay Basin
编号 井号 深度/m 层位 岩性描述 1 大古675 2 922.3 O2ms 灰白色灰岩 2 大古675 3 147.6 O2ms 灰色白云岩 3 大古675 3 403.4 O2mx 深灰色灰岩 4 大古671 2 941.0 O2ms 灰白色灰岩 5 大古671 2 969.0 O2ms 深灰色灰岩 6 大古671 2 982.0 O2ms 深灰色灰岩 7 大古671 3 000.8 O2ms 深灰色泥晶灰岩 8 大古671 3 043.6 O2ms 深灰色灰岩 9 大古671 3 087.6 O2mx 深灰色灰岩 10 大古671 3 121.2 O2mx 灰白色灰岩 11 大671 2 555.3 C-P 灰色细砂岩 12 大671 2 567.4 C-P 灰黄色粉细砂岩 13 大671 2 760.5 C-P 深灰色细砂岩 14 大671 2 794.2 C-P 深灰色细砂岩 15 大671 2 966.8 C-P 深灰色泥质粉砂岩 16 大671 2 970.2 C-P 深灰色含砾砂岩 17 大51 3 637.5 C-P 灰色泥质砂岩 18 大51 3 867.0 C-P 灰色细砂岩 -
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