科技成果

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成果名称: 油气包裹体与油气成藏研究

成果登记号: 9612017J0040

第一完成单位: 长安大学

联 系 人: 党栋

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文和著作

技术领域: 其他

应用行业: 采矿业

成果简介:

       流体包裹体是矿物在结晶生长过程中被捕获并封闭在矿物晶体缺陷中的具有不同成分、以不同相态保存在矿物中的地质流体。流体包裹体是记录成岩、成矿(藏)作用及其条件的显微流体,在研究古流体成因和来源方面具有特殊用途,不同来源、不同成因的地质流体具有不同的地球化学成分和同位素组成,通过对保存在矿物中、代表着不同成岩成矿(藏)阶段的不同期次流体包裹体分析研究,可揭示不同时期成岩成矿(藏)物化条件、流体成分、物质来源和地质作用过程等。

本项目重点针对油气流体包裹体分析测试及在油气成藏研究应用中的关键技术问题,开展了长期系统性地研究工作,形成的油气流体包裹体分析测试技术、研究方法体系和方法技术,推动了油气包裹体技术在油气成藏领域的广泛应用。项目取得以下重要成果:

       1.建立了定量分析油气包裹体成分的分析方法

       应用荧光光谱、显微傅里叶红外光谱、激光拉曼光谱、LA-ICP/MS和TOP-SIMS等多种测试技术对有机包裹体成分分析方法进行探索,建立了用荧光光谱Q比值和显微傅里叶红外光谱χ系数原位定量分析包裹体中烃类成分的方法。

       2.在国内首先开展单个流体包裹体同位素测试研究

       发明了气体在线测试装置获得了国家专利,通过CO2标准气体确定了CO2同位素分子13CO2和12CO2拉曼参数和影响因素,建立了CO2同位素分子13CO2和12CO2拉曼参数与密度关系,实现了稳定的CO2同位素分析方法。与西北大学袁红林教授合作,应用LA-ICP/MS方法首次获得方解石脉中单个流体包裹体Sr 同位素。

        3.对油气包裹体记录信息研究,提出储层致密与油气成藏同步发生的观点被普遍认可

        揭示了特低渗储层孔隙演化、自生成岩矿物形成、油气包裹体记录的油气充注成藏三者之间的耦合关系;提出的生烃高峰阶段碱性成岩流体产生的大规模胶结物是导致储层致密的主要原因,同时伴随低渗透油气藏的形成,这一成藏观点被普遍接受,公开发表的文章获得了较多的引用率。

        4.发现异常高压古流体岩相学证据,提出低渗透岩层流体运移的新动力学机制

        在鄂尔多斯盆地延长组发现了沸腾油气包裹体,提出异常高压是低渗储层油气运移的主要动力,建立低渗透油气藏形成与储层致密同步发生的成藏模式。在大巴山前陆发现含烃包裹体的纤维状方解石脉,记录了大巴山前陆构造高压含油气古流体迁移。

       5. 揭示了沉积盆地低温热液流体成岩作用及其对低渗油藏和热液成矿作用的影响

       发现鄂尔多斯盆地侏罗系、三叠系和上古生界三个不同时代和埋藏深度的地层普遍存在温度区间都在160-180℃之间的成岩作用,成岩矿物组合和地球化学特征表现出低温热液流体特征,是控制致密储层形成的主要因素。提出东胜砂岩型铀矿氧化/还原地球化学界面受低温热液流体和有机流体双重作用控制的新观点。

       6.应用有机包裹体研究技术方法揭示地质历史时期油气运移过程

       利用油气包裹体对石油或天然气运移和聚体的示踪作用,对鄂尔多斯盆地三叠系延长组石油包裹体和山西组天然气包裹体特征以及寄主矿物特征进行大量研究,发现与油气流体伴生的碱性成岩作用是油气聚体成藏的直接证据,提出了生烃高峰、运移方向和有效圈闭空间展布三结合的"三位一体"低渗透油气成藏和勘探评价体系。

       7.揭示了鄂尔多斯等多个盆地的古流体动力演化和油气运移、成藏特征

       创造性地将包裹体研究得到的形成压力和形成温度作为恢复古流体动力演化的重要约束条件,依据盆地数值模拟技术,恢复出鄂尔多斯、松辽、塔里木、四川等盆地自油气生成以来各主要地质时期的古流体动力场,分析了的油气运移和成藏特征,形成了古流体动力恢复的新方法。