储层流体包裹体技术研究与应用

论文摘要

自1984年Haszeldine等在Nature上发表文章指出流体包裹体在储层成岩作用和油气成藏期次研究中的重要应用以来,储层流体包裹体的研究在油气成藏等石油地质领域得到了广泛的应用,是当今石油、天然气研究领域的前沿方向和热点之一,国际石油大公司Conoco、Amoco和Exxon Mobil公司等都是这一技术的积极倡导者和应用者。本文以苏北盆地为例对此开展了深入的研究。论文首先提出适用于沉积盆地的储层流体包裹体的系统分类方案：根据流体包裹体的成因不同,结合包裹体的物理化学状态分为两大类：原生与次生流体包裹体；并指出区分原生、次生包裹体的八条原则；最后指出研究对象。在此基础上,针对苏北盆地的特定性综合采用紫外荧光光谱、红外光谱和拉曼光谱技术对储层流体包裹体进行了分析。研究表明,紫外荧光分析是识别盐水包裹体和烃类包裹体的一种新方法：盐水包裹体无荧光,烃类包裹体荧光随成熟度不同而变化；红外光谱分析表明,油气多期(次)充注其光谱特征存在较大不同,CH2a/CH3a值越低,油气成熟度越高；低温原位拉曼光谱技术分析结果表明：本区成岩流体的盐类型主要是NaCl,CaCl2型。同时,颗粒荧光指数(GOI)分析表明：高邮凹陷阜宁组不同含油级别储层GOI差异较大,总体上可以GOI=6%来划分储层含油指标。论文建立了储层流体包裹体PVT模拟方法,通过FIT软件模拟获得了不同成熟度烃类包裹体的油气组成。从模拟结果来看,随着成熟度增加,总体上甲烷含量增大,符合油气演化规律。论文利用流体包裹体势的概念剖析了高邮凹陷沙埝地区和富民地区的油气运移方向。结果显示,沙埝油田成藏期古流体势总体上表现为由西南向东北逐渐降低的趋势；富民油田成藏期流体势变剖面上总体表现为南高北低,层内油气运移方向总体由南向北。结合地层构造趋势及断层封堵性,推测出有利勘探区。论文利用石英微裂隙中的流体包裹体面(FIP)特征分析了高邮凹陷构造活动期次,探讨了构造活动与油气成藏的关系。结合构造演化史,最终确定出高邮凹陷深凹带阜宁组经历了4期构造运动,从早到晚依次与阜宁组沉积末期的吴堡构造运动、戴南组沉积时期的真武构造运动、三垛组沉积时期的三垛构造运动、盐城组沉积时期的盐城构造运动相对应。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的意义
• 1.2 国内外相关技术现状和最新发展趋势
• 1.2.1 流体包裹体的种类和区分
• 1.2.2 流体包裹体显微测温方法
• 1.2.3 流体包裹体成分分析技术
• 1.2.4 不透明矿物中的包裹体研究技术
• 1.2.5 流体包裹体的地质应用
• 1.2.6 流体包裹体研究展望
• 1.3 论文研究内容、技术路线及主要创新点
• 1.3.1 主要研究内容及研究方法
• 1.3.2 技术路线
• 1.3.3 主要创新点
• 第2章 苏北盆地储层流体包裹体特征研究
• 2.1 基础地质概况
• 2.2 地层简述
• 2.3 主要储层流体包裹体特征
• 2.3.1 高邮凹陷三跺—戴南组包裹体特征
• 2.3.2 高邮凹陷、金湖凹陷阜宁组储层包裹体特征
• 2.3.3 海安凹陷泰州组储层包裹体特征
• 2.4 苏北盆地包裹体分类方案、原则、研究主体
• 2.4.1 苏北盆地流体包裹体分类方案
• 第3章 流体包裹体在油气成藏研究中的应用
• 3.1 高邮凹陷三跺—戴南组油气成藏期（次）研究
• 3.1.1 黄珏油田
• 3.1.2 永安油田
• 3.1.3 花庄油田
• 3.2 高邮凹陷阜宁组油气成藏期（次）研究
• 3.3 金湖凹陷阜宁组油气成藏期（次）研究
• 3.4 海安凹陷泰州组油气成藏期（次）研究
• 3.4.1 富安次凹
• 3.4.2 海中次凹
• 第4章 储层流体包裹体荧光光谱技术研究及应用
• 4.1 利用烃类包裹体荧光颜色指示成熟度
• 4.2 高邮凹陷储层GOI指数特征与含油级别的关系研究
• 4.2.1 GOI基本原理
• 4.2.2 观测方法
• 4.2.3 划分油水界面的GOI指标
• 4.3 储层流体包裹体红外光谱技术研究及应用
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 样品制备
• 4.3.3 红外光谱技术在流体包裹体研究中的应用
• 4.3.4 红外光谱数据的定量分析方法
• 4.3.5 高邮凹陷有烃类裹体红外光谱特征及意义
• 4.4 储层流体包裹体拉曼光谱技术研究及应用
• 4.4.1 拉曼光谱分析基本原理
• 4.4.2 流体包裹体中的拉曼活性物质
• 4.4.3 流体包裹体拉曼光谱定量分析方法
• 4.4.4 储层盐水包裹体拉曼光谱分析方法及应用
• 4.4.5 储层烃类包裹体拉曼光谱分析与解释
• 5 储层流体包裹体PVT模拟方法及应用
• 5.1 流体包裹体PVT模拟研究现状
• 5.2 流体包裹体PVT模拟计算原理
• 5.3 FIT-Oil软件模拟计算烃类包裹体成分与热力学参数
• 5.3.1 α 、β参数分析
• 5.3.2 FIT-Oil软件模拟计算过程
• 5.4 PVTsim软件模拟方法
• 5.5 盐水包裹体PVT模拟方法
• 5.5.1 流体包裹体捕获压力恢复方法
• 5.5.2 流体包裹体捕获流体密度计算方法
• 5.6 储层流体包裹体PIT模型的FIT模拟方法验证
• 5.6.1 150℃,38MPa实验合成包裹体模拟
• 5.6.2 120℃,30MPa实验合成包裹体模拟
• 5.7 储层流体包裹体PVT模拟在高邮凹陷储层包裹体研究中的应用
• 第6章 流体包裹体技术在高邮凹陷油气勘探中的应用
• 6.1 利用流体包裹体技术判断油气成熟度与油气来源
• 6.1.1 烃类包裹体正构烷烃组成特征
• 6.1.3 烃类包裹体双环倍半萜和二萜烷特征
• 6.1.4 烃类包裹体长链三环萜和四环萜烷特征
• 6.1.5 烃类包裹体三萜烷类特征
• 6.1.6 烃类包裹体甾烷类特征
• 6.2 利用储层有机包裹体中的生物标志物参数判断油气运移方向
• 6.3 利用流体包裹体计算流体势判断油气运移方向
• 6.3.1 储层古流体势计算方法
• 6.3.2 辉绿岩侵入体对流体活动的影响
• 6.3.3 沙埝油田流体势特征及油气运移
• 6.3.4 富民油田流体势特征及油气运移
• 6.4 高邮凹陷阜宁组成藏期流体动力学特征分析
• 6.5 储层流体包裹体在高邮凹陷隐蔽油气藏勘探中的应用
• 6.5.1 高邮凹陷戴南组储层流体包裹体特征
• 6.5.2 高邮凹陷戴南组隐蔽油气藏成藏期次划分
• 第7章 利用储层流体包裹体研究构造活动
• 7.1 利用FIP确定含油气盆地构造活动期次的基本研究思路
• 7.2 利用微裂隙内流体包裹体（FIP）确定阜宁组构造活动期次
• 7.2.1 阜一段和阜三段储层中矿物颗粒内FIP发育特征及期次划分
• 7.2.2 阜宁组储层经历不同期次构造活动时间的初步确定
• 第8章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文