天然气成藏期次

油气藏成藏期次的研究方法很多，包括圈闭形成时间法、油气藏饱和压力法、烃类流体历史分析法、生烃时限分析法、储层有机岩石学法、储层自生矿物同位素定年法、油藏地球化学法等（潘钟祥等，1986；张厚福等，1999；王飞宇等，2002），其中流体包裹体分析是研究油气运移和成藏期次等问题的一种非常有效的方法（肖贤明等，2002；王飞宇等，2002；李贤庆等，2004；米敬奎等，2004）。本次研究主要根据流体包裹体实验分析资料对鄂尔多斯盆地中部气田天然气的成藏期次进行判识。

1.流体包裹体的特征及均一温度

分析研究了盆地中部12口井的奥陶系马家沟组储层样品20余件。实验分析选择白云岩、灰岩中方解石裂隙脉，孔洞充填方解石及亮晶方解石、白云石。将磨制成两面光薄片的流体包裹体样品，在Leitz Orthoplan显微镜和MPV-3型显微分光光度计上进行观察，确定流体包裹体的相态、分布特征及成因类型；利用Leitz POI偏光荧光显微镜、MPV-3型显微光度计，观察有机包裹体的荧光特征。流体包裹体的均一温度和冰点测定使用美国FLUID INC气流冷热台和Linkham THMS冷热台，测定误差±1℃。采用有关NaCl-H₂O溶液盐度和冰点的相关关系和曲线图，计算包裹体的盐度。

鄂尔多斯盆地中部奥陶系碳酸盐岩储层，矿物溶解与再结晶过程都比较活跃，流体包裹体产出类型和特征比较复杂，在方解石、白云石中均有不同大小和形态的流体包裹体（表6-3）。从表中可看出：①盐水溶液包裹体主要是液体包裹体，气液比一般5%～20%，少数达30%，个体大多在2～20μm之间，少数可达到30～50μm，透明无色，占包裹体总数的20%～95%；②有机包裹体主要是气态烃包裹体，气相占50%～90%，其余由液态烃组成，有机包裹体占包裹体总数的5%～80%；液态烃发黄褐色荧光，为较典型的油型气形成的包裹体；③奥陶系碳酸盐岩包裹体中气态烃包裹体的比例具有南多北少的趋势。

流体包裹体测温对象为与有机包裹体同期形成的盐水溶液包裹体，其均一温度测定结果如表6-3和图6-5所示。流体包裹体均一温度分布在70～180℃，集中分布在100～150℃范围内，在这范围内包裹体均一温度呈双峰型分布，第一主峰在110～120℃，第二主峰在130～140℃，反映本区至少有两期油气运移。

由表6-3还可知，鄂尔多斯盆地中部奥陶系灰岩、白云岩中流体包裹体冰点变化较大，分布范围为－1.0～－13.5℃；流体类型为NaCl^-H₂O型，盐度普遍较高，绝大多数分布在5.28%～17.48%之间，也有盐度低的，仅为1.71%～1.95%；流体密度变化较小，介于0.922～1.065g/cm³之间，多数在1.00g/cm³以上，属高密度流体。

2.流体包裹体的成分组成

流体包裹体成分测试在Ramano—U1000型激光拉曼探针上完成，Ar⁺激光波长514.5nm，激光功率300mW，双单色器狭缝450μm。采用激光拉曼光谱探针，共测试15个单个流体包裹体成分。所测样品的流体包裹体均一温度，多数集中在100～120℃，少数在140～160℃。单个包裹体成分特点：气相中CH₄占4.2%～14.5%,CO₂占51.8%～72.8%，不含水（表6-4）；液相中CH₄占3.8%～11.7%、CO₂占21.8%～38.6%,H₂O占39.8%～55.3%（表6-5）。气相、液相中大部分含有H₂S2.3%～9.5%，说明处于比较还原的条件，此外还不同程度含有

表6-3　鄂尔多斯盆地中部奥陶系储层流体包裹体样品的测试分析结果

注：本表中部分数据据刘德良等（2002）。

图6-5　鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩盐水包裹体的均一温度分布图

表6-4　鄂尔多斯盆地中部气田下古生界流体包裹体气相成分分析结果

表6-5　鄂尔多斯盆地中部气田下古生界流体包裹体液相成分分析结果

经对15个单体包裹体气相成分中甲烷相对百分含量的数据分析（图6-6），主要有两组包裹体，一组是甲烷相对百分含量较低，一般低于8%；另一组是甲烷相对百分含量较高，大于12%。气相成分中甲烷含量的变化可能从另一角度反映油气运移期次，在早期包裹体捕获的油气气相成分甲烷含量可能相对较低，在高演化阶段甲烷含量可能相对较高。

图6-6　单体包裹体气相成分中甲烷相对百分含量分布直方图

3.天然气藏形成期

从流体包裹体均一温度分布及单体包裹体成分分析，鄂尔多斯盆地中部气田天然气成藏至少有两期。通过生烃史、古地温史模拟资料（胡国艺，2003）与流体包裹体均一温度的对比研究，鄂尔多斯盆地中部气田天然气成藏的主要时期可能在晚三叠世末和早白垩世末。