一种基于碳酸盐成岩矿物测年的油气成藏时间确定方法

摘要

本发明提供了一种基于碳酸盐成岩矿物测年的油气成藏时间确定方法。该方法包括：获取工区碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样；圈定岩样中富含烃类包裹体的宿主矿物，用于进行同位素测年获取绝对年龄数据；所述宿主矿物为碳酸盐成岩矿物；获取的绝对年龄数据代表油气藏主成藏期的绝对年龄；其中，多期富含烃类包裹体宿主矿物的年龄代表多期成藏的年龄。该方法在矿物生长环带中含烃类包裹体的情况下，通过矿物生长环带绝对年龄的测试，直接获取烃类包裹体捕获的绝对年龄，从而确定油气成藏时间，提升了岩样检测的范围和成功率，易于推广应用。

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气地质勘探中碳酸盐岩油气藏评价技术领域，特别涉及一种基于碳酸盐成岩矿物测年的油气成藏时间确定方法。

背景技术

油气成藏时间的确定是碳酸盐岩油气成藏研究的核心内容之一，确定油气成藏时间的方法很多，如基于构造-埋藏史、盆地热史和生排烃高峰期研究的综合地质分析法，沥青铼-锇测年法，包裹体均一温度法，这些方法均存在明显的缺陷。(1)综合地质分析法只能定性的研判油气成藏时间，受复杂地质条件的影响，存在很大的不确定性和多解性；(2)沥青铼-锇测年法给出的是原油裂解的时间(或油气藏破坏的时间)，并非是油气藏形成的时间，而且沥青铼-锇测年技术对样品的要求很苛刻，检测成功率低，难以推广。(3)包裹体均一温度法一般都是测气液两相无机包裹体的均一温度，这就要求样品中烃类包裹体与气液两相无机包裹体是同期的，测得的气液两相无机包裹体的均一温度可以被认为是烃类包裹体的捕获温度，通过烃类包裹体的捕获温度可以分析油气运移和成藏时间。这种方法中要找到同一矿物生长环带同时包含同期的两种包裹体(烃类包裹体和气液两相无机包裹体)，能满足这样条件的样品很难找到，大大的限制了这项技术的应用。而且需要结合埋藏史、热演化史、古地温梯度等运用包裹体均一温度推算年龄，中间过程增加了很多不确定因素，使这种方法运用起来可靠性打折扣。

总之，油气成藏时间的确定方法虽然有很多种，但依然存在很多问题，如无法给出成藏期的绝对年龄，对样品要求苛刻，难以推广应用等等。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有效的油气成藏时间确定方法，该方法可行性较高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于碳酸盐成岩矿物测年的油气成藏时间确定方法，其中，该方法包括：

获取工区碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样；所述富含烃类包裹体是存在指单个宿主矿物中含有2个以上烃类包裹体；

圈定岩样中富含烃类包裹体的宿主矿物，用于进行同位素测年获取绝对年龄数据；所述宿主矿物为碳酸盐成岩矿物；

获取的绝对年龄数据代表油气藏主成藏期的绝对年龄；其中，多期富含烃类包裹体宿主矿物的年龄代表多期成藏的年龄。

在上述油气成藏时间确定方法中，优选地，所述获取工区碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样包括：

获取工区代表性岩样；其中，所述代表性岩样特征包括孔隙和/或孔洞发育岩样，孔隙和/或孔洞周缘充填有碳酸盐成岩矿物的岩样，以及，孔隙和/或孔洞中充填有原油和/或沥青；

将获取的每一块所述岩样分别进行烃类包裹体观察，选取出碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样。

在上述油气成藏时间确定方法中，由于个别出现的烃类包裹体，其捕获年龄可能早于或晚于主成藏期年龄，因此需要圈定富含烃类包裹体的宿主矿物用于进行同位素测年，避免圈定单一烃类包裹体对应的宿主矿物。

在上述油气成藏时间确定方法中，优选地，所述进行烃类包裹体观察时，使用由岩样制成的样品薄片A进行。更优选地，所述样品薄片A的厚度为80-100μm。在一具体实施方式中，所述样品薄片A的厚度为100μm。

在上述油气成藏时间确定方法中，优选地，所述进行同位素测年时，使用由岩样制成的样品薄片B进行。更优选地，所述样品薄片B的厚度为80-100μm。在一具体实施方式中，所述样品薄片B的厚度为100μm。

在一具体实施方式中，上述油气成藏时间确定方法包括：

获取工区代表性岩样；其中，所述代表性岩样特征包括孔隙和/或孔洞发育岩样，孔隙和/或孔洞周缘充填有碳酸盐成岩矿物的岩样，以及，孔隙和/或孔洞中充填有原油和/或沥青；

针对获取的工区各个代表性岩样，分别制备各代表性岩样对应的至少2个平行样，其中一个平行样制成该代表性岩样的样品薄片A、一个平行样制成该代表性岩样的样品薄片B；

对样品薄片A进行烃类包裹体观察，选取出碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样；所述富含烃类包裹体是存在指单个宿主矿物中含有2个以上烃类包裹体；

在选取的碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样对应的样品薄片B中，找到与该岩样的样品薄片A富含烃类包裹体的宿主矿物所对应的碳酸盐岩成岩矿物，圈定该碳酸盐岩成岩矿物，用于进行同位素测年获取绝对年龄数据宿主矿物；所述宿主矿物为碳酸盐成岩矿物；

获取的绝对年龄数据代表油气藏主成藏期的绝对年龄；其中，多期富含烃类包裹体宿主矿物的年龄代表多期成藏的年龄；

优选地，所述样品薄片A的厚度为80-100μm；在一具体实施方式中，所述样品薄片A的厚度为100μm；

优选地，所述样品薄片B的厚度为80-100μm；在一具体实施方式中，所述样品薄片B的厚度为100μm；

优选地，所述样品薄片A的直径为1.5-2.5cm；

优选地，所述样品薄片B的直径为1.5-2.5cm；

优选地，所述分别制备各代表性岩样对应的至少2个平行样通过下述方式进行：将各代表性岩样切成直径为1.5-2.5cm厚度为0.8cm的圆柱体，沿切面两边做成2个平行样；

优选地，样品薄片A与样品薄片B镜像相似度不低于90％。

在上述油气成藏时间确定方法中，优选地，所述同位素测年使用激光原位U-Pb同位素测年方式进行。

在上述油气成藏时间确定方法中，优选地，所述烃类包裹体观察包括观察烃类包裹体宿主矿物的产状和特征。

在上述油气成藏时间确定方法中，优选地，所述碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样不含气液两相无机包裹体。

在上述油气成藏时间确定方法中，测得的宿主矿物(碳酸盐成岩矿物)的绝对年龄代表富含烃类包裹体的捕获年龄，也代表油气藏主成藏期的绝对年龄。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具备以下优势：

1、本发明提供的技术方案避免了原有的包裹体均一温度法需要利用温度、埋藏史、地温梯度等因素推算成藏时间的中间过程。本发明提供的技术方案利用含烃类包裹体的碳酸盐岩矿物年龄测试结果可以直接获得烃类包裹体捕获的绝对年龄，从而获得油气成藏时间的结果，为油气成藏时间的确定提供了更直接、更有效的方法，而且实现成藏时间由定性向定量的研判。

2、本发明提供的技术方案解决了包裹体均一温度法研判油气成藏时间面临的样品要求过于苛刻(同一矿物生长环带同时含有烃类包裹体和气液两相无机包裹体)的难题。本发明提供的技术方案在矿物生长环带中含烃类包裹体的情况下，通过矿物生长环带绝对年龄的测试，直接获取烃类包裹体捕获的绝对年龄，从而确定油气成藏时间，提升了岩样检测的范围和成功率，易于推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的油气成藏时间确定方法流程图。

图2A为本发明实施例提供的川中磨溪地区灯影组白云岩岩样的样品薄片A图。

图2B为本发明实施例提供的川中磨溪地区灯影组岩样的样品薄片B同位素测年数据图。

图3A为本发明实施例提供的川中高石地区灯影组白云岩岩样的样品薄片A图。

图3B为本发明实施例提供的川中高石地区灯影组白云岩岩样的样品薄片B同位素测年数据图。

图4A为本发明实施例提供的川中高石地区灯影组白云岩岩样的样品薄片A图。

图4B为本发明实施例提供的川中高石地区灯影组白云岩岩样的样品薄片B同位素测年数据图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种油气成藏时间确定方法，该方法对四川盆地震旦系灯影组气藏的成藏时间进行确定，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤S1：获取工区代表性岩样；其中，所述代表性岩样特征包括孔隙和/或孔洞发育岩样，孔隙和/或孔洞周缘充填有碳酸盐成岩矿物的岩样，以及，孔隙和/或孔洞中充填有原油和/或沥青；

步骤S2：各代表性岩样的样品薄片A、样品薄片B制备；具体包括：

步骤S21：针对获取的工区各个代表性岩样，分别制备各代表性岩样对应的2个平行样；具体而言，将各代表性岩样切成直径为1.5-2.5cm厚度为0.8cm的圆柱体，沿切面两边做成2个平行样；

步骤S22：一个平行样制成该代表性岩样的样品薄片A(厚度为80-100μm)、另一个平行样制成该代表性岩样的样品薄片B(厚度为80-100μm)；

步骤S3：对各代表性岩样的样品薄片A、样品薄片B进行镜像关系一致性筛选；具体而言，使用显微镜分别对各代表性岩样的样品薄片A、样品薄片B进行镜像关系观察，若某样品的样品薄片A、样品薄片B镜像关系相似度不低于90％则予以保留，否则将该样品剔除；

步骤S4：碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样筛选；具体而言，对各岩样的样品薄片A进行烃类包裹体观察，找到富含烃类包裹体的宿主矿物且该宿主矿物为碳酸盐成岩矿物的岩样，选取出这样的岩样作为碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样；所述富含烃类包裹体是存在指单个宿主矿物中含有2个以上烃类包裹体；

步骤S5：在选取的碳酸盐成岩矿物中富含烃类包裹体的岩样对应的样品薄片B中，找到与该岩样的样品薄片A富含烃类包裹体的宿主矿物所对应的碳酸盐岩成岩矿物，圈定该碳酸盐岩成岩矿物，用于进行激光原位U-Pb同位素测年获取绝对年龄数据；

步骤S6：获取的绝对年龄数据代表油气藏主成藏期的绝对年龄；其中，多期富含烃类包裹体宿主矿物的年龄代表多期成藏的年龄。

使用本实施例提供的方法最终确定川中灯影组经历了三期成藏，分别是加里东中期、印支期和燕山期。

川中磨溪地区灯影组岩样中烃类包裹体如图2A所示；烃类包裹体宿主矿物激光原位U-Pb同位素测年数据如图2B所示，绝对年龄为482±14Ma，揭示加里东中期烃类充注时捕获的包裹体。

川中高石地区灯影组岩样中烃类包裹体如图3A所示；烃类包裹体宿主矿物激光原位U-Pb同位素测年数据如图3B所示，绝对年龄为248±27Ma，揭示印支期烃类充注时捕获的包裹体。

川中高石地区灯影组岩样中烃类包裹体如图4A所示；烃类包裹体宿主矿物激光原位U-Pb同位素测年数据如图4B所示，绝对年龄为115±69Ma，揭示燕山期烃类充注时捕获的包裹体。