大巴山前陆构造有机流体及其运移特征研究

摘要

前陆构造有机流体是前陆构造演化过程和油气运移活动的原始记录。本论文应用流体包裹体和有机地球化学研究方法,对有机流体的形成过程、温压条件、流体性质与成分等进行了分析,探讨了大巴山前陆构造有机流体的形成和运移过程,特别是有机流体异常高压对有机流体运移的影响,为大巴山前陆构造油气勘探前景分析提供资料。
　　 野外调查和室内镜下观察表明,大巴山前陆构造存在三期有机流体包裹体,它们记录了大巴山前陆构造有机流体形成和运移过程。第一期为分布在早期裂隙或溶蚀孔隙中的液态烃包裹体,发黄色或浅弱黄色荧光,代表了早期液态烃形成和运移；第二期为分布在晚期裂隙或解理缝中的天然气包裹体,无荧光,代表了天然气的运移；第三期为分布在粒间溶蚀孔隙和断层方解石脉裂隙中的沥青包裹体,呈黑色固体状,无荧光,代表了天然气藏或油气藏被破坏。本文主要针对前两种有机流体包裹体做研究分析。
　　 流体包裹体成分研究表明,大巴山前陆构造包裹体气相成分以CH4为主,CO2和CO等含量中等；液相成分以H2O为主,CH4含量普遍很低。对包裹体温度测试结果进行统计发现,大巴山逆冲构造带包裹体均一温度分布范围主要介于130-280℃之间,有两个温度峰值,分别为180℃和210℃。大巴山前陆构造带包裹体均一温度分布范围主要介于130-200℃之间,有两个温度峰值,分别为150℃和180℃。大巴山前陆坳陷带包裹体均一温度分布范围主要介于100-190℃,也有两个温度峰值,分别为110℃和150℃。均一温度测试结果表明,大巴山逆冲构造带经历了较高的热演化,有机流体热演化程度较高,大巴山前陆构造带和前陆坳陷带经历了较低的热演化。大巴山逆冲构造带和前陆构造带盐度峰值几乎一致,都为14-16wt％NaCl,大巴山前陆坳陷带盐度有两个峰值,分布为10-12wt％NaCl和14-18wt％NaCl；流体包裹体盐度较高,表明包裹体流体为封闭体系的地层流体,在当时没有低盐度的流体加入现象。古流体性质以CaCl2-H2O体系为主,即主要为地层水流体。
　　 Tt曲线法研究表明,大巴山前陆构造发生了三次有机流体形成和运移事件,第一次发生在280Ma(相当于早二叠世),为下古生界烃源岩大规模生烃期；第二次发生在180Ma(早侏罗世早期),为下古生界早期形成的天然气藏因印支期造山运动破坏的时期；第三次为早白垩世(136Ma-128Ma),代表了与燕山构造运动有关的晚期有机流体运移事件。
　　 对大巴山前陆构造地层岩石和断裂带矿物脉体中流体包裹体进行分析测试,利用温度.盐度法计算大巴山前陆构造古流体压力及压力梯度。古流体压力恢复结果表明,大巴山逆冲构造带古流体压力主要介于200-230Mpa之间,压力梯度为2.2MPa／100m；大巴山前陆构造带古流体压力主要介于180-210Mpa之间,压力梯度为2.3MPa／100m；大巴山前陆坳陷带古流体压力主要介于150-190Mpa之间,压力梯度为2.0MPa／100m。三个构造单元的压力梯度均明显高于静水压力梯度,表明大巴山前陆构造存在异常超高压古流体。
　　 大巴山前陆构造古流体压力北东高南西低,古流体区域性运移方向由北而南。大巴山前陆构造带夹于大巴山逆冲构造带和前陆坳陷带之间,被一系列逆冲断层封隔,具备超高压流体封存箱特征。结合区域地层、岩性和生储盖特征,分析认为大巴山前陆构造带存在上下两个古流体压力封存箱,由二叠系-上三叠统地层组成的上压力封存箱由于构造抬升而被破坏,由前三叠系地层组成的下压力封存箱保存完整,是大巴山前陆构造潜在的勘探对象。