川東北地區(qū)儲層瀝青地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義探究_第1頁
川東北地區(qū)儲層瀝青地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義探究_第2頁
川東北地區(qū)儲層瀝青地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義探究_第3頁
川東北地區(qū)儲層瀝青地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義探究_第4頁
川東北地區(qū)儲層瀝青地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義探究_第5頁
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文檔簡介

川東北地區(qū)儲層瀝青地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義探究一、引言1.1研究背景與意義川東北地區(qū)作為我國重要的天然氣產(chǎn)區(qū),在能源領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位。近年來,隨著天然氣勘探開發(fā)的持續(xù)推進(jìn),川東北地區(qū)不斷取得新的突破,如普光氣田、元壩氣田等大型氣田的相繼發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步彰顯了該地區(qū)豐富的天然氣資源潛力。這些氣田的開發(fā)不僅為我國能源供應(yīng)提供了有力保障,也對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要推動作用。在川東北地區(qū)的天然氣勘探過程中,儲層瀝青作為一種特殊的地質(zhì)產(chǎn)物,頻繁出現(xiàn)在三疊系飛仙關(guān)組、二疊系長興組等儲層中。儲層瀝青是石油在地質(zhì)歷史時期經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)變化后形成的固態(tài)殘留物,它不僅記錄了油氣生成、運(yùn)移、聚集和演化的關(guān)鍵信息,還與天然氣的形成和分布密切相關(guān)。深入研究儲層瀝青的地球化學(xué)特征,對于揭示川東北地區(qū)油氣成藏歷史、探討天然氣成因與來源、評估油氣資源潛力等方面具有不可替代的重要作用。從油氣成藏歷史的角度來看,儲層瀝青猶如一本“地質(zhì)史書”,其地球化學(xué)特征蘊(yùn)含著油氣藏形成和演化的關(guān)鍵線索。通過對瀝青的成分、結(jié)構(gòu)以及其中生物標(biāo)志物的分析,可以推斷油氣生成的時期、原始油氣的性質(zhì)以及油氣運(yùn)移的路徑和方向。例如,生物標(biāo)志物中的甾萜烷類化合物,其組成和分布特征能夠反映原始有機(jī)質(zhì)的來源和沉積環(huán)境,進(jìn)而幫助我們了解油氣生成的古生態(tài)背景。同時,瀝青中某些化合物的相對含量變化,還可以揭示油氣在運(yùn)移過程中與圍巖之間的相互作用,以及油氣藏在后期遭受改造的程度和方式。在探討天然氣成因與來源方面,儲層瀝青同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用。天然氣的成因復(fù)雜多樣,可能來源于干酪根裂解氣、原油裂解氣或者兩者的混合。儲層瀝青作為原油演化的產(chǎn)物,其地球化學(xué)特征為判斷天然氣的成因提供了重要依據(jù)。通過對瀝青和天然氣中碳同位素、氫同位素以及其他地球化學(xué)指標(biāo)的對比分析,可以明確天然氣與原油之間的親緣關(guān)系,確定天然氣的主要來源是干酪根直接裂解還是原油二次裂解。這對于準(zhǔn)確認(rèn)識川東北地區(qū)天然氣的形成機(jī)制,指導(dǎo)后續(xù)的勘探開發(fā)工作具有重要意義。儲層瀝青研究還能為油氣資源潛力評估提供重要參考。瀝青的含量、分布范圍以及其地球化學(xué)特征與儲層的儲集性能、油氣充注歷史密切相關(guān)。通過對儲層瀝青的系統(tǒng)研究,可以更準(zhǔn)確地評估儲層的含油氣性,預(yù)測潛在的油氣富集區(qū)域,為勘探目標(biāo)的優(yōu)選提供科學(xué)依據(jù)。例如,在一些地區(qū),儲層瀝青的廣泛分布可能暗示著該區(qū)域曾經(jīng)經(jīng)歷過大規(guī)模的油氣充注過程,盡管現(xiàn)今可能大部分原油已裂解成氣,但仍有可能存在尚未完全裂解的原油或者次生的天然氣藏,這些區(qū)域具有較高的勘探潛力,值得進(jìn)一步深入研究和勘探。川東北地區(qū)儲層瀝青的地球化學(xué)特征研究對于天然氣勘探開發(fā)具有重要的現(xiàn)實意義和科學(xué)價值,它是我們深入了解該地區(qū)油氣地質(zhì)規(guī)律、提高勘探成功率、實現(xiàn)天然氣資源高效開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀儲層瀝青作為油氣地質(zhì)研究的重要對象,一直受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。國外對儲層瀝青的研究起步較早,在理論和技術(shù)方法上取得了一系列重要成果。早期研究主要集中在儲層瀝青的宏觀特征描述,如產(chǎn)狀、分布等。隨著分析技術(shù)的不斷進(jìn)步,尤其是色譜-質(zhì)譜(GC-MS)、同位素質(zhì)譜等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,研究逐漸深入到分子層面和同位素組成等微觀領(lǐng)域。通過對儲層瀝青中生物標(biāo)志物(如甾萜烷類化合物)的分析,國外學(xué)者能夠準(zhǔn)確判斷油氣的母質(zhì)來源、沉積環(huán)境以及熱演化程度。例如,對中東地區(qū)一些碳酸鹽巖儲層瀝青的研究發(fā)現(xiàn),其生物標(biāo)志物特征表明油氣母質(zhì)主要來源于低等水生生物,且沉積環(huán)境為還原的海相環(huán)境,這一成果為該地區(qū)油氣勘探提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。在同位素地球化學(xué)方面,國外研究通過對儲層瀝青碳、氫、硫等同位素的分析,揭示了油氣的成因類型、運(yùn)移路徑以及與烴源巖的親緣關(guān)系。如在北海地區(qū)的研究中,利用碳同位素分析確定了儲層瀝青與特定烴源巖之間的聯(lián)系,為油氣資源評價提供了關(guān)鍵信息。國內(nèi)在儲層瀝青研究方面也取得了顯著進(jìn)展,尤其是在四川盆地等重點含油氣區(qū),針對儲層瀝青的研究為油氣勘探開發(fā)提供了有力支持。在川東北地區(qū),眾多學(xué)者圍繞儲層瀝青的地球化學(xué)特征開展了大量研究工作。在瀝青產(chǎn)狀與分布方面,研究發(fā)現(xiàn)川東北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組和上二疊統(tǒng)長興組氣藏儲層中普遍含有瀝青,且瀝青在不同儲層中的產(chǎn)出形態(tài)各異。在普光飛仙關(guān)組氣藏中,瀝青主要存在于晶間和粒間孔隙中;在長興組中,瀝青主要充填在溶洞(孔)內(nèi);而毛壩氣藏中則有大量瀝青分布于裂縫里。這些研究成果對于認(rèn)識儲層的孔隙結(jié)構(gòu)和油氣運(yùn)移通道具有重要意義。在地球化學(xué)特征分析方面,國內(nèi)學(xué)者取得了豐富的成果。通過對儲層瀝青的生物標(biāo)志物分析,確定了上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖為油氣的主要烴源,長興組和下志留統(tǒng)烴源巖亦有貢獻(xiàn)。研究還發(fā)現(xiàn),川東北固體瀝青的母源以低等水生生物來源為主,沉積于較還原的海相環(huán)境,且經(jīng)歷了較高的熱演化程度,已超過主要生油階段。在碳同位素研究方面,川東北儲層瀝青δ13C值介于-27.8‰~-29.1‰,最大相差為1.4‰,說明瀝青的來源一致。此外,對儲層瀝青的分子化石研究表明,其甾萜烷分布特征一致,多環(huán)芳烴組成以稠環(huán)化合物為主,指示經(jīng)歷了高溫?zé)嵛g變。盡管國內(nèi)外在儲層瀝青地球化學(xué)特征研究方面取得了豐碩成果,但在川東北地區(qū)仍存在一些有待進(jìn)一步解決的問題。對于儲層瀝青的成因機(jī)制,雖然普遍認(rèn)為是原油熱裂解的產(chǎn)物,但在具體的裂解過程、影響因素以及與天然氣生成的定量關(guān)系等方面,仍缺乏深入系統(tǒng)的研究。不同學(xué)者對于川東北地區(qū)儲層瀝青的烴源巖貢獻(xiàn)存在一定爭議,除了上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M、長興組和下志留統(tǒng)烴源巖外,其他潛在烴源巖的貢獻(xiàn)尚未得到明確界定,這對于準(zhǔn)確追溯油氣來源和評估資源潛力造成了一定困難。在儲層瀝青與天然氣成藏的關(guān)系研究方面,雖然已知二者密切相關(guān),但對于瀝青在天然氣成藏過程中的具體作用,如對儲層物性的改造、對天然氣運(yùn)移和聚集的影響等,還需要更深入的探討和定量分析。1.3研究內(nèi)容與方法本研究聚焦于川東北地區(qū)儲層瀝青,旨在通過多維度的研究,深入剖析其地球化學(xué)特征,并揭示其背后所蘊(yùn)含的地質(zhì)意義。在研究內(nèi)容方面,首先對儲層瀝青的產(chǎn)狀與分布進(jìn)行詳細(xì)研究。利用巖心觀察、顯微鏡分析等手段,全面了解瀝青在川東北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組和上二疊統(tǒng)長興組等儲層中的產(chǎn)出形態(tài)、賦存位置以及平面和縱向的分布規(guī)律。通過對普光氣田、毛壩氣藏等不同區(qū)域儲層瀝青產(chǎn)狀的對比,分析其差異及可能的影響因素,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)資料。深入分析儲層瀝青的地球化學(xué)特征是關(guān)鍵內(nèi)容。運(yùn)用有機(jī)地球化學(xué)分析技術(shù),對瀝青的生物標(biāo)志物(如甾萜烷類化合物)進(jìn)行檢測和分析,通過其組成和分布特征,判斷油氣的母質(zhì)來源、沉積環(huán)境以及熱演化程度。分析瀝青中伽瑪蠟烷和C27甾烷的含量,若伽瑪蠟烷含量高,可表征咸水、還原性強(qiáng)的沉積環(huán)境;C27甾烷優(yōu)勢則指示水生生物母質(zhì)來源占主導(dǎo)。對瀝青的碳同位素組成進(jìn)行測定,研究其碳同位素δ13C值的變化范圍,判斷瀝青來源的一致性以及與烴源巖的親緣關(guān)系。川東北儲層瀝青δ13C值介于-27.8‰~-29.1‰,最大相差為1.4‰,說明瀝青的來源一致,這對于追溯油氣來源具有重要意義。本研究還會探討儲層瀝青的成因機(jī)制。綜合考慮地質(zhì)背景、地球化學(xué)特征以及前人研究成果,分析瀝青的形成過程是原油熱裂解、生物降解還是其他因素主導(dǎo),并研究影響瀝青形成的地質(zhì)因素,如溫度、壓力、構(gòu)造運(yùn)動等,建立合理的成因模型。在儲層瀝青與天然氣成藏關(guān)系研究上,分析瀝青在天然氣成藏過程中的作用,如對儲層物性的改造,研究瀝青充填對儲層孔隙度和滲透率的影響;探討瀝青作為天然氣運(yùn)移載體或通道的可能性,以及對天然氣聚集和保存的影響。通過對氣藏中瀝青與天然氣的空間分布關(guān)系、地球化學(xué)特征對比等研究,揭示天然氣的成藏模式和演化歷史。在研究方法上,采用有機(jī)巖石學(xué)方法,通過顯微鏡觀察儲層瀝青的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、光性特征等,確定瀝青的類型(如原生同層瀝青、后生儲層瀝青等),并分析其與儲層巖石的相互關(guān)系。利用掃描電鏡-能譜儀(SEM-EDS)對瀝青的元素成分進(jìn)行分析,了解其化學(xué)組成,為成因研究提供依據(jù)。運(yùn)用有機(jī)地球化學(xué)分析方法,對儲層瀝青進(jìn)行抽提、脫硫等預(yù)處理后,采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析生物標(biāo)志物組成,獲取母質(zhì)來源、沉積環(huán)境和熱演化程度等信息;使用同位素質(zhì)譜儀測定碳、氫、硫等同位素組成,研究瀝青的來源和演化過程。結(jié)合地質(zhì)分析法,收集川東北地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)資料,包括地層、構(gòu)造、沉積相、烴源巖分布等,綜合分析儲層瀝青的形成和演化與區(qū)域地質(zhì)背景的關(guān)系,從宏觀角度解釋地球化學(xué)特征的成因和地質(zhì)意義。二、區(qū)域地質(zhì)概況2.1川東北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景川東北地區(qū)位于揚(yáng)子地臺北緣,大地構(gòu)造位置處于大巴山弧形構(gòu)造帶與川東弧形褶皺帶的交匯部位,其獨特的構(gòu)造格局對區(qū)域內(nèi)的地層沉積、油氣運(yùn)移和聚集產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。大巴山弧形構(gòu)造帶總體呈北西向展布,是在印支期開始發(fā)育,燕山期和喜馬拉雅期進(jìn)一步強(qiáng)烈活動的復(fù)雜構(gòu)造帶。該構(gòu)造帶可分為北帶緊密褶皺帶、中帶梳狀褶皺帶和南帶寬展褶皺帶。北帶構(gòu)造在印支期已開始發(fā)育,受強(qiáng)烈的擠壓作用,地層褶皺緊密,巖石變形強(qiáng)烈;中帶可能起始于燕山早期,褶皺形態(tài)相對較為開闊,呈梳狀;南帶屬喜馬拉雅期,構(gòu)造強(qiáng)度逐漸衰減,褶皺相對寬緩,是大巴山前緣帶的重要組成部分。大巴山構(gòu)造帶的形成與秦嶺造山帶的碰撞擠壓密切相關(guān),在漫長的地質(zhì)歷史時期,秦嶺造山帶持續(xù)向北推擠,使得大巴山地區(qū)的地層發(fā)生強(qiáng)烈變形,形成了一系列北西向的褶皺和斷裂構(gòu)造。這些構(gòu)造不僅改變了地層的原始產(chǎn)狀,還為油氣的運(yùn)移和聚集提供了通道和場所。川東弧形褶皺帶主體方向自南而北為北北東-北東-北東東向,弧形向北西方向凸出。從盆地邊緣向內(nèi)可分為東帶、中帶和西帶。各帶自東向西,由盆地外緣向內(nèi)部遞進(jìn)推移擴(kuò)展。東帶位于巴東-恩施-彭水一線,構(gòu)造活動相對較強(qiáng);中帶位于開江-長壽一線以東至巴東-恩施-彭水一線以西,是川東弧形褶皺帶的主體部分,發(fā)育眾多規(guī)模較大的褶皺構(gòu)造;西帶位于開江-長壽一線以西,包括銅羅峽背斜、七里峽背斜、華鎣山背斜及其北延的鐵山背斜、黃金口背斜等。川東弧形褶皺帶的形成主要與太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖以及印度板塊與歐亞板塊的碰撞有關(guān)。在這些板塊運(yùn)動的影響下,川東地區(qū)的地層受到強(qiáng)烈的水平擠壓作用,形成了一系列緊閉的褶皺和斷裂構(gòu)造。這些構(gòu)造控制了川東北地區(qū)地層的沉積和展布,對油氣的生成、運(yùn)移和聚集起到了關(guān)鍵作用。在地質(zhì)歷史時期,川東北地區(qū)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動,其中加里東運(yùn)動、海西運(yùn)動、印支運(yùn)動、燕山運(yùn)動和喜馬拉雅運(yùn)動對該地區(qū)的地質(zhì)演化影響最為顯著。加里東運(yùn)動使得川東北地區(qū)整體抬升,遭受剝蝕,缺失部分志留系-泥盆系地層。海西運(yùn)動期間,該地區(qū)處于相對穩(wěn)定的沉積環(huán)境,沉積了一套碳酸鹽巖和碎屑巖地層。印支運(yùn)動是川東北地區(qū)構(gòu)造演化的重要轉(zhuǎn)折點,該運(yùn)動導(dǎo)致了區(qū)域內(nèi)大規(guī)模的褶皺和斷裂活動,使得地層發(fā)生強(qiáng)烈變形,同時也改變了區(qū)域的古地理格局,為后續(xù)的沉積和油氣成藏奠定了基礎(chǔ)。燕山運(yùn)動進(jìn)一步加強(qiáng)了構(gòu)造變形,使得褶皺和斷裂更加復(fù)雜,同時也促進(jìn)了油氣的二次運(yùn)移和聚集。喜馬拉雅運(yùn)動則對川東北地區(qū)的構(gòu)造格局進(jìn)行了最后的調(diào)整,形成了現(xiàn)今的構(gòu)造面貌。這些構(gòu)造運(yùn)動對儲層瀝青的形成和分布產(chǎn)生了多方面的影響。構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致的地層褶皺和斷裂為油氣的運(yùn)移提供了通道,使得原油能夠從烴源巖向儲層運(yùn)移。在運(yùn)移過程中,原油可能會受到構(gòu)造應(yīng)力、溫度和壓力等因素的影響,發(fā)生裂解和變質(zhì)作用,從而形成儲層瀝青。構(gòu)造運(yùn)動還會改變儲層的物性,如孔隙度和滲透率,影響瀝青在儲層中的賦存狀態(tài)和分布范圍。在一些斷裂發(fā)育的區(qū)域,瀝青可能會沿著斷裂帶富集;而在褶皺的軸部或翼部,由于巖石的變形程度不同,瀝青的分布也會存在差異。不同期次的構(gòu)造運(yùn)動還會對儲層瀝青進(jìn)行改造,使得瀝青的地球化學(xué)特征發(fā)生變化,進(jìn)一步增加了瀝青研究的復(fù)雜性。2.2地層發(fā)育特征川東北地區(qū)地層發(fā)育較為齊全,自老至新主要出露震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系等地層。各時代地層在巖性、沉積相及分布范圍上存在明顯差異,對儲層瀝青的形成和分布產(chǎn)生了重要影響。震旦系燈影組主要為一套淺灰-灰白色中層、厚層-塊狀白云巖,底部白云巖中常含粉砂質(zhì),泥-粉晶結(jié)構(gòu)為主,硅質(zhì)交代明顯;向上粉砂質(zhì)快速減少,巖石晶粒變粗,往細(xì)晶、中晶直至粗晶轉(zhuǎn)變,藻類明顯增多。該組地層整體表現(xiàn)為臺緣邊緣丘灘相,溶蝕孔洞發(fā)育,是川東北地區(qū)重要的儲層之一。在胡家壩地區(qū),震旦系燈影組古油藏分布于燈四段中部及上部,瀝青含量較高,野外最高可達(dá)23%,瀝青主要為運(yùn)移瀝青和油層瀝青,分布于溶蝕孔洞及微細(xì)裂縫中。震旦系燈影組的沉積環(huán)境和巖性特征為油氣的聚集和瀝青的形成提供了良好的條件。寒武系主要由深灰色、黑灰色含粉砂質(zhì)泥巖及粉砂質(zhì)泥巖組成,底部泥巖樣品有機(jī)碳含量較低,為較差烴源巖。但在綿陽-長寧裂陷槽中的部分地區(qū),寒武系筇竹寺組底部為灰黑色薄層炭質(zhì)泥頁巖與硅質(zhì)巖互層,為典型深水沉積較好烴源巖。寒武系在川東北地區(qū)廣泛分布,其烴源巖對區(qū)域內(nèi)油氣的生成具有一定貢獻(xiàn),同時,寒武系與下伏震旦系及上覆奧陶系的接觸關(guān)系,影響著油氣的運(yùn)移和聚集。奧陶系巖性主要為灰色灰?guī)r、紫灰色泥質(zhì)灰?guī)r,上部夾鮞灰?guī)r,底為灰質(zhì)泥巖,部分地區(qū)為鮞粒云巖和灰?guī)r。該系地層在川東北地區(qū)主要為淺海臺地相沉積,沉積環(huán)境相對穩(wěn)定,其巖石類型和沉積相特征對油氣的儲集和保存有一定影響。奧陶系的裂縫和溶蝕孔洞等儲集空間的發(fā)育程度,制約著油氣在該層位的賦存和運(yùn)移。志留系-泥盆系在川東北地區(qū)存在缺失現(xiàn)象,這主要是由于加里東運(yùn)動使得該地區(qū)整體抬升,遭受剝蝕所致。缺失的地層對區(qū)域內(nèi)油氣的演化和分布產(chǎn)生了一定的影響,使得油氣在該時期的運(yùn)移和聚集過程發(fā)生改變,也影響了后期地層與下伏地層之間的接觸關(guān)系和油氣的連通性。石炭系在川東北地區(qū)分布范圍相對局限,巖性主要為灰白色石英砂巖、粉砂巖夾泥巖,局部地區(qū)有灰?guī)r產(chǎn)出。石炭系沉積時期,川東北地區(qū)可能處于海陸過渡相的沉積環(huán)境,其沉積相的變化和巖性的差異,導(dǎo)致儲集空間的分布不均勻,對油氣的聚集和保存條件有一定影響。二疊系在川東北地區(qū)發(fā)育較為完整,自下而上主要包括梁山組、棲霞組、茅口組、龍?zhí)督M、長興組等。梁山組主要為黑色炭質(zhì)頁巖、灰黑色泥巖、灰色灰?guī)r、灰黑色硅質(zhì)頁巖、灰白色鋁土質(zhì)泥巖,頂部見綠灰色凝灰?guī)r,為濱岸相沉積。棲霞組和茅口組巖性主要為深灰色灰?guī)r夾生物灰?guī)r、含燧石結(jié)核,為淺海臺地相沉積。龍?zhí)督M為灰黑色炭質(zhì)頁巖、泥巖夾砂巖,局部地區(qū)有煤層產(chǎn)出,為瀉湖、沼澤相沉積,該組地層富含烴源巖,是川東北地區(qū)油氣的重要來源之一。長興組在晚二疊世長興期,川東北地區(qū)呈現(xiàn)陸棚-臺地相間格局,最東部為鄂西深水陸棚,沉積大隆組炭質(zhì)頁巖夾硅質(zhì)巖;西部為廣元、旺蒼—梁平、開江陸棚,西北部廣旺深水陸棚沉積大隆組硅質(zhì)巖、頁巖,東南梁平、開江淺水陸棚沉積長興組灰?guī)r;陸棚西部為碳酸鹽開闊臺地,臺地東邊緣發(fā)育邊緣礁灘相帶,在元壩、龍崗、鐵山南等地發(fā)育生物礁;中部的通江—開縣碳酸鹽臺地,沉積砂屑灰?guī)r、生屑灰?guī)r等顆粒巖,頂部沉積白云巖;臺地西緣發(fā)育礁灘相帶,邊緣礁灘相帶沿鐵廠河等地分布,沉積生物礁灰?guī)r和鮞粒白云巖。長興組的礁灘相沉積為優(yōu)質(zhì)儲層的形成提供了基礎(chǔ),其生物礁和鮞粒白云巖等巖性具有良好的儲集性能,是川東北地區(qū)天然氣勘探的重要目標(biāo)層位,同時也是儲層瀝青的主要賦存層位之一。三疊系下統(tǒng)嘉陵江組主要為一套海相碳酸鹽巖沉積,巖性包括灰?guī)r、白云巖、石膏等。嘉陵江組一段為深灰色灰?guī)r夾灰色灰?guī)r;二段為硬石膏與云巖及砂屑云巖互層;三段為灰?guī)r夾石膏及砂屑灰?guī)r;四段上部為硬石膏及巖鹽,下部為云巖夾鮞粒、粒屑云巖;五段上部為硬石膏,下部為云巖夾鮞粒或砂屑云巖。嘉陵江組沉積時期,川東北地區(qū)經(jīng)歷了多次海進(jìn)海退旋回,沉積環(huán)境從淺海臺地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄袒癁a湖,其巖性和沉積相的變化對儲層的發(fā)育和油氣的運(yùn)移聚集有重要影響。下統(tǒng)飛仙關(guān)組沉積主要受開江-梁平海槽控制,主要發(fā)育蒸發(fā)臺地、局限臺地、開闊臺地、臺地邊緣灘、斜坡和盆地相共六類沉積相。隨著海槽的關(guān)閉,海水變淺,沉積相在平面上和縱向上發(fā)生演化,臺緣鮞灘向海槽邊界遷移,發(fā)育層位逐漸變高。飛仙關(guān)組的臺緣鮞灘相白云巖是重要的儲層,儲層中常含有瀝青,其形成與油氣的運(yùn)移和聚集密切相關(guān)。中統(tǒng)雷口坡組巖性主要為深灰色云巖、灰?guī)r夾硬石膏,四段為深灰色云巖夾硬石膏及灰?guī)r;三段為深灰色灰?guī)r夾硬石膏、白云巖;二段為深灰色云巖與硬石膏互層;一段為硬石膏夾云巖及砂屑灰?guī)r,底為“綠豆巖”。雷口坡組沉積時期,川東北地區(qū)處于相對穩(wěn)定的海相沉積環(huán)境,以瀉湖、潮間等沉積相為主,其巖性致密,儲集性能相對較差,但對下伏地層中的油氣起到了一定的封蓋作用。上統(tǒng)須家河組為一套海陸交互相沉積,中上部為黑色頁巖夾巖屑砂巖,下部為灰白色巖屑砂巖夾黑色頁巖。須家河組的沉積環(huán)境復(fù)雜,砂體分布廣泛,是川東北地區(qū)重要的碎屑巖儲層之一,其中也可能含有少量瀝青,其分布與砂體的連通性和油氣運(yùn)移路徑有關(guān)。侏羅系在川東北地區(qū)廣泛分布,主要為一套陸相碎屑巖沉積。下統(tǒng)自流井組為灰色灰綠色泥巖夾巖屑砂巖及黑色頁巖、頂有介殼灰?guī)r,為湖相沉積。中統(tǒng)千佛崖組為綠灰色泥巖與淺灰色細(xì)-中粒巖屑砂巖夾黑色頁巖,為淺湖與濱湖相沉積;下沙溪廟組為棕紫色泥巖夾細(xì)粒長石巖屑砂巖,頂有黑色頁巖,為湖泊與河流相沉積;上沙溪廟組為棕紫色泥巖與灰、灰綠色巖屑長石石英砂巖,為淺湖與河流相沉積。上統(tǒng)遂寧組為棕紅色泥巖夾細(xì)粒巖屑砂巖,為淺湖與濱湖相沉積;蓬萊鎮(zhèn)組為棕灰、棕紅色泥巖與棕灰、紫灰色長石巖屑砂巖,為淺湖與河流相沉積。侏羅系地層的沉積厚度較大,巖性以泥巖和砂巖為主,其儲集性能主要受砂巖的粒度、分選性和膠結(jié)程度等因素影響,侏羅系與下伏三疊系之間的不整合接觸關(guān)系,對油氣的運(yùn)移和聚集起到了一定的控制作用。白堊系下統(tǒng)劍門關(guān)組為棕紅色泥巖與灰白色巖屑長石石英砂巖,為淺湖與河流相沉積。白堊系沉積時期,川東北地區(qū)的沉積環(huán)境相對穩(wěn)定,以陸相沉積為主,白堊系地層對下伏地層中的油氣起到了一定的保護(hù)作用,其自身的儲集性能相對較弱,但在一些特殊的地質(zhì)條件下,也可能存在少量油氣聚集。2.3儲層特征川東北地區(qū)儲層巖石類型豐富多樣,在不同地層中呈現(xiàn)出不同的特征。下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲層主要巖石類型為鮞粒白云巖、砂屑白云巖等。鮞粒白云巖中鮞粒含量較高,鮞粒呈圓形或橢圓形,大小較為均一,一般直徑在0.2-0.5mm之間。這些鮞粒之間多為點接觸或線接觸,粒間孔隙較為發(fā)育,是油氣儲存的重要空間。砂屑白云巖則由大小不一的白云石砂屑組成,砂屑分選性中等,磨圓度較差,主要為次棱角狀,其儲集空間除粒間孔隙外,還發(fā)育有部分溶蝕孔隙,這些溶蝕孔隙是在后期成巖作用過程中,由于酸性流體的溶蝕作用而形成的,進(jìn)一步改善了儲層的儲集性能。上二疊統(tǒng)長興組儲層巖石類型主要包括生物礁灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r以及白云巖化的生物礁和生物碎屑巖。生物礁灰?guī)r主要由珊瑚、海綿、層孔蟲等造礁生物骨骼及其粘結(jié)物組成,具有典型的生物骨架結(jié)構(gòu),生物骨架之間形成了大量的孔隙和孔洞,這些孔隙和孔洞相互連通,構(gòu)成了良好的儲集空間。生物碎屑灰?guī)r則是由生物碎屑經(jīng)過搬運(yùn)、沉積和膠結(jié)作用形成,生物碎屑主要包括腕足類、瓣鰓類、棘皮類等生物的碎片,其孔隙類型主要為粒間孔隙和粒內(nèi)溶孔。長興組中部分生物礁和生物碎屑巖發(fā)生了白云巖化作用,白云石交代了原巖中的方解石,形成了白云巖化的生物礁和生物碎屑巖。白云巖化作用使得巖石的孔隙度和滲透率得到了顯著提高,這是因為白云石的晶體結(jié)構(gòu)比方解石更加規(guī)則,晶體之間的孔隙相對較大,且白云巖化過程中可能會產(chǎn)生一些溶蝕作用,進(jìn)一步擴(kuò)大了孔隙空間。川東北地區(qū)儲層的孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,孔隙類型多樣,主要包括原生孔隙和次生孔隙。原生孔隙主要形成于沉積時期,如粒間孔隙、生物骨架孔隙等。在飛仙關(guān)組鮞粒白云巖中,粒間孔隙是主要的原生孔隙類型,這些孔隙在沉積時就已存在,其大小和形狀受鮞粒的排列方式和分選性影響。若鮞粒分選性好,排列緊密,則粒間孔隙相對較小且形狀規(guī)則;反之,若鮞粒分選性差,排列松散,則粒間孔隙較大且形狀不規(guī)則。在長興組生物礁灰?guī)r中,生物骨架孔隙是重要的原生孔隙類型,造礁生物在生長過程中形成的骨架結(jié)構(gòu)為孔隙的形成提供了基礎(chǔ),這些孔隙形狀不規(guī)則,大小差異較大,且相互連通性較好,有利于油氣的儲存和運(yùn)移。次生孔隙則是在成巖作用過程中形成的,主要包括溶蝕孔隙、晶間孔隙和裂縫等。溶蝕孔隙是由于地層中的酸性流體(如富含二氧化碳的地下水)對巖石進(jìn)行溶蝕作用而形成的。在飛仙關(guān)組和長興組儲層中,溶蝕作用主要發(fā)生在顆粒邊緣、晶間以及裂縫附近。例如,在鮞粒白云巖中,酸性流體沿鮞粒邊緣和粒間孔隙流動,溶解了部分白云石,形成了粒間溶孔和溶??紫丁T谏锝富?guī)r中,溶蝕作用使得生物骨骼和基質(zhì)被溶解,擴(kuò)大了原有的孔隙空間,形成了大量的溶蝕孔洞。晶間孔隙是指碳酸鹽巖礦物晶體之間的孔隙,在白云巖化過程中,隨著白云石晶體的生長和重結(jié)晶,晶間孔隙逐漸形成。裂縫是儲層中重要的次生孔隙類型,按成因可分為構(gòu)造裂縫和成巖裂縫。構(gòu)造裂縫是由于構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致巖石受力變形而產(chǎn)生的,其特點是延伸較長、寬度較大,且具有一定的方向性。在川東北地區(qū),受大巴山弧形構(gòu)造帶和川東弧形褶皺帶的影響,儲層中發(fā)育了大量的構(gòu)造裂縫,這些裂縫為油氣的運(yùn)移提供了良好的通道。成巖裂縫則是在巖石成巖過程中,由于上覆巖層的壓力、失水收縮、干裂或重結(jié)晶等作用而形成的,其規(guī)模相對較小,分布較為零散。儲層物性與瀝青分布及含量存在密切關(guān)系。一般來說,儲層物性越好,瀝青的分布越廣泛,含量也相對較高??紫抖群蜐B透率較高的儲層能夠為油氣的運(yùn)移和聚集提供更有利的條件,使得更多的原油能夠進(jìn)入儲層并在其中聚集,隨后在地質(zhì)歷史時期的演化過程中,這些原油可能會發(fā)生裂解等作用形成瀝青。在飛仙關(guān)組和長興組中,生物礁灰?guī)r和鮞粒白云巖等儲層物性較好的區(qū)域,往往能夠觀察到較多的瀝青充填在孔隙和裂縫中。孔隙結(jié)構(gòu)對瀝青的賦存狀態(tài)也有重要影響。原生孔隙和次生孔隙相互連通的區(qū)域,瀝青更容易在其中分布,且分布相對均勻。若孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,孔隙之間連通性差,瀝青的分布則可能受到限制,出現(xiàn)局部富集或分散不均的現(xiàn)象。在一些溶蝕孔隙發(fā)育但與其他孔隙連通性不佳的區(qū)域,瀝青可能主要集中在溶蝕孔隙內(nèi)部,而周圍其他孔隙中瀝青含量較低。裂縫作為重要的儲集空間和運(yùn)移通道,對瀝青的分布起到了關(guān)鍵作用。裂縫不僅能夠為瀝青的運(yùn)移提供快速通道,使得瀝青能夠在更大范圍內(nèi)分布,還能增加儲層的儲集空間,容納更多的瀝青。在一些構(gòu)造裂縫發(fā)育的儲層中,瀝青常常沿著裂縫呈條帶狀分布,并且在裂縫與孔隙的交匯處,瀝青含量往往較高。三、儲層瀝青地球化學(xué)特征3.1瀝青產(chǎn)狀與形態(tài)3.1.1宏觀產(chǎn)狀在川東北地區(qū),通過對大量巖心的細(xì)致觀察,發(fā)現(xiàn)儲層瀝青在不同儲層中的產(chǎn)出位置和分布規(guī)律呈現(xiàn)出顯著的差異性。在下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲層中,瀝青主要賦存于晶間和粒間孔隙之中。以普光氣田飛仙關(guān)組為例,在巖心觀察中可以清晰看到,瀝青呈黑色或深褐色,在灰白色的鮞粒白云巖或砂屑白云巖的晶間和粒間孔隙中充填,其分布與孔隙的發(fā)育程度密切相關(guān)。在孔隙較為發(fā)育且連通性較好的區(qū)域,瀝青的分布相對均勻;而在孔隙較小或連通性差的部位,瀝青則呈局部富集狀態(tài)。這種分布特征表明,飛仙關(guān)組儲層瀝青的形成與油氣在孔隙中的運(yùn)移和聚集密切相關(guān),油氣在孔隙中運(yùn)移時,受到孔隙結(jié)構(gòu)的影響,在合適的位置聚集并逐漸演化形成瀝青。上二疊統(tǒng)長興組儲層瀝青則主要充填在溶洞(孔)內(nèi)。在長興組生物礁灰?guī)r或生物碎屑灰?guī)r儲層中,由于生物礁的生長和后期的溶蝕作用,形成了大量的溶洞和溶孔,這些溶洞(孔)成為了瀝青的主要賦存空間。在元壩地區(qū)長興組巖心中,可見溶洞被瀝青充填,瀝青呈塊狀或團(tuán)塊狀,與周圍的巖石形成鮮明對比。溶洞(孔)的形成與生物礁的沉積環(huán)境和后期成巖作用密切相關(guān),生物礁的骨架結(jié)構(gòu)為溶蝕作用提供了通道和空間,使得酸性流體能夠進(jìn)入巖石內(nèi)部,溶解部分巖石,形成溶洞(孔),隨后油氣運(yùn)移至此并形成瀝青。在毛壩氣藏等區(qū)域,大量瀝青分布于裂縫里。裂縫作為儲層中重要的滲流通道和儲集空間,對瀝青的分布起到了關(guān)鍵作用。在毛壩氣藏巖心中,裂縫呈網(wǎng)狀或條帶狀分布,瀝青沿著裂縫充填,形成黑色的瀝青脈。裂縫的形成主要是由于構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致巖石受力變形而產(chǎn)生的,這些裂縫不僅為油氣的快速運(yùn)移提供了通道,使得油氣能夠在更大范圍內(nèi)分布,還為瀝青的形成和保存提供了場所。從平面分布來看,儲層瀝青在川東北地區(qū)呈現(xiàn)出明顯的分帶性。在開江-梁平海槽的臺緣區(qū)長興—飛仙關(guān)組礁灘儲集層中,瀝青普遍發(fā)育,這是因為該區(qū)域處于臺緣相帶,沉積環(huán)境有利于生物礁和鮞灘的發(fā)育,形成了優(yōu)質(zhì)的儲層,為油氣的運(yùn)移和聚集提供了良好的條件,因此瀝青含量較高。而在臺內(nèi)地區(qū),盡管也發(fā)育長興—飛仙關(guān)組礁灘,但儲層瀝青少見,這可能是由于臺內(nèi)沉積環(huán)境相對穩(wěn)定,儲層物性較差,油氣難以運(yùn)移和聚集,導(dǎo)致瀝青含量較低。在縱向分布上,瀝青的含量和分布也存在差異。在一些儲層中,隨著深度的增加,瀝青含量呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢。這可能是由于在一定深度范圍內(nèi),溫度和壓力條件有利于油氣的運(yùn)移和聚集,使得瀝青含量增加;而當(dāng)深度進(jìn)一步增加時,高溫高壓環(huán)境可能導(dǎo)致瀝青發(fā)生進(jìn)一步的裂解和演化,從而使瀝青含量減少。在胡家壩地區(qū)震旦系燈影組古油藏中,瀝青主要分布于燈四段中部及上部,且豐度越往頂部越高,這與該區(qū)域的沉積相和油氣運(yùn)移路徑有關(guān),燈四段頂部的溶蝕孔洞更為發(fā)育,為油氣的聚集提供了更好的空間,因此瀝青含量較高。3.1.2微觀形態(tài)利用顯微鏡和掃描電鏡對儲層瀝青進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)其微觀形態(tài)豐富多樣。在顯微鏡下,常見的瀝青微觀形態(tài)有皮殼狀、葡萄狀、瘤狀、蠕蟲狀和柿餅狀等。皮殼狀瀝青通常呈薄膜狀附著在巖石顆粒表面,其厚度較薄,一般在幾微米到幾十微米之間。這種形態(tài)的瀝青可能是由于油氣在巖石孔隙表面逐漸聚集并發(fā)生氧化和聚合作用而形成的,它對巖石顆粒起到了一定的包裹作用,影響了巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)。葡萄狀瀝青則呈現(xiàn)出類似葡萄串的形態(tài),由多個球狀或橢球狀的瀝青顆粒聚集在一起。這些顆粒大小不一,直徑一般在幾十微米到幾百微米之間。葡萄狀瀝青的形成可能與油氣在孔隙中的局部聚集和分異有關(guān),在特定的物理化學(xué)條件下,油氣發(fā)生聚集并逐漸形成球狀顆粒,隨后這些顆粒相互粘連,形成葡萄狀結(jié)構(gòu)。瘤狀瀝青外觀上像瘤子一樣,呈不規(guī)則的塊狀,表面較為粗糙。瘤狀瀝青的形成可能與油氣在較大的孔隙或溶洞中聚集,且受到復(fù)雜的地質(zhì)作用影響有關(guān),如在溶洞中,油氣與巖石發(fā)生相互作用,導(dǎo)致瀝青在局部區(qū)域聚集并不斷生長,形成瘤狀形態(tài)。蠕蟲狀瀝青則呈細(xì)長的條狀,蜿蜒曲折,類似蠕蟲的形狀。其長度一般在幾百微米到數(shù)毫米之間。蠕蟲狀瀝青的形成可能與油氣在裂縫或狹窄的孔隙通道中運(yùn)移和聚集有關(guān),在運(yùn)移過程中,油氣受到通道的限制,逐漸形成細(xì)長的形狀。柿餅狀瀝青呈扁平的圓盤狀,厚度相對較薄,直徑一般在幾十微米到幾百微米之間。這種形態(tài)的瀝青可能是在特定的沉積環(huán)境或成巖作用條件下,油氣在相對平坦的孔隙表面聚集并發(fā)生壓縮和變形而形成的。在掃描電鏡下,可以更清晰地觀察到瀝青的微觀結(jié)構(gòu)和表面特征。部分瀝青表面呈現(xiàn)出粗糙的紋理,可能是由于瀝青在形成過程中與周圍巖石發(fā)生相互作用,吸附了一些礦物質(zhì)顆?;蚴艿胶笃诘刭|(zhì)作用的改造所致。一些瀝青內(nèi)部存在著微小的孔隙和裂縫,這些孔隙和裂縫的存在可能影響瀝青的物理性質(zhì)和化學(xué)穩(wěn)定性,同時也為油氣的進(jìn)一步運(yùn)移和聚集提供了潛在的通道。瀝青微觀形態(tài)的形成機(jī)制與油氣的運(yùn)移、聚集以及成巖作用密切相關(guān)。油氣在儲層中的運(yùn)移過程中,受到孔隙結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)和溫度、壓力等因素的影響,在不同的部位和條件下發(fā)生聚集和演化,從而形成了不同的微觀形態(tài)。成巖作用中的壓實作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用等也會對瀝青的形態(tài)產(chǎn)生影響。壓實作用可能使瀝青發(fā)生變形,膠結(jié)作用可能將瀝青與周圍巖石膠結(jié)在一起,而溶蝕作用則可能改變?yōu)r青的表面形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。3.2瀝青反射率特征本研究采用油浸物鏡反射光顯微鏡對川東北地區(qū)儲層瀝青反射率進(jìn)行測定。在測定過程中,選擇具有代表性的瀝青樣品制備光片,確保光片表面平整、光滑,以減少光的散射和折射對反射率測定的影響。利用顯微鏡的偏光系統(tǒng),在波長為546.1nm的單色光下,對瀝青顆粒的不同部位進(jìn)行多點測量,每個樣品測量點數(shù)不少于30個,以獲取較為準(zhǔn)確的反射率數(shù)據(jù)。為了保證測量結(jié)果的可靠性,對每個樣品進(jìn)行多次重復(fù)測量,并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,剔除異常值,最終得到瀝青的平均反射率。通過對大量儲層瀝青樣品的反射率測定,結(jié)果顯示瀝青反射率(Rb)變化范圍為1.06%-6.83%。為了更直觀地反映瀝青的熱演化程度,將瀝青反射率換算為鏡質(zhì)體反射率(Ro),換算公式為Ro=0.6569×Rb+0.3364。換算后的鏡質(zhì)體反射率(Ro)為0.99%-4.82%,其中大多數(shù)樣品的Ro介于1.6%-2.5%。根據(jù)油氣熱演化程度的劃分標(biāo)準(zhǔn),鏡質(zhì)體反射率Ro在0.5%-1.3%之間為低成熟-成熟階段,Ro在1.3%-2.0%之間為高成熟階段,Ro大于2.0%為過成熟階段。由此可知,川東北地區(qū)儲層瀝青大多處于高-過成熟演化階段。在區(qū)域上,瀝青反射率呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律。在普光氣田等地區(qū),飛仙關(guān)組和長興組儲層瀝青反射率相對較高,反映了這些區(qū)域經(jīng)歷了較高的熱演化程度。這可能與普光氣田所處的構(gòu)造位置有關(guān),該區(qū)域在地質(zhì)歷史時期可能受到較強(qiáng)的構(gòu)造活動影響,導(dǎo)致地層溫度升高,從而促進(jìn)了瀝青的熱演化。而在一些遠(yuǎn)離構(gòu)造活動中心的區(qū)域,如元壩地區(qū)的部分儲層,瀝青反射率相對較低,表明其熱演化程度相對較弱。這種區(qū)域上的差異,為研究川東北地區(qū)的構(gòu)造演化和熱歷史提供了重要線索。通過對比不同區(qū)域瀝青反射率的變化,可以推斷出構(gòu)造活動對熱演化的影響范圍和強(qiáng)度,進(jìn)而重建區(qū)域的地質(zhì)演化歷史。儲層瀝青的熱演化程度與天然氣的形成密切相關(guān)。在高-過成熟階段,原油會發(fā)生裂解作用,生成大量的天然氣和固體瀝青。隨著熱演化程度的增加,原油裂解程度加深,天然氣的產(chǎn)量和品質(zhì)也會發(fā)生變化。當(dāng)瀝青反射率較高,熱演化程度達(dá)到一定程度時,原油裂解生成的天然氣以干氣為主,這對于天然氣勘探開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。通過研究瀝青反射率,能夠預(yù)測天然氣的組成和性質(zhì),為天然氣的勘探開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。在瀝青反射率較高的區(qū)域,應(yīng)重點關(guān)注干氣藏的勘探;而在瀝青反射率相對較低的區(qū)域,可能存在濕氣藏或油藏,需要采用不同的勘探策略。3.3碳同位素特征碳同位素分析是基于碳元素的不同同位素比例來區(qū)分不同來源的石油樣品,其分析原理主要基于碳的兩種穩(wěn)定同位素^{12}C和^{13}C在化學(xué)反應(yīng)和物理過程中的分餾效應(yīng)。在自然界中,不同的生物來源和沉積環(huán)境會導(dǎo)致碳同位素組成存在差異。當(dāng)有機(jī)質(zhì)在生物合成過程中,由于酶對^{12}C和^{13}C的選擇性不同,會使得生物體內(nèi)的碳同位素組成與環(huán)境中的碳同位素組成產(chǎn)生偏離。在光合作用中,植物優(yōu)先吸收^{12}C,導(dǎo)致植物中的碳同位素相對較輕。而在油氣形成和演化過程中,碳同位素也會發(fā)生分餾。在熱演化過程中,隨著溫度升高,有機(jī)質(zhì)中的碳同位素會發(fā)生分餾,一般來說,^{12}C更傾向于參與反應(yīng),使得剩余的有機(jī)質(zhì)中^{13}C相對富集。本研究采用同位素質(zhì)譜儀對川東北地區(qū)儲層瀝青的碳同位素組成進(jìn)行了精確測定。在測定過程中,首先對儲層瀝青樣品進(jìn)行預(yù)處理,去除其中的雜質(zhì)和無機(jī)碳,以確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。將經(jīng)過預(yù)處理的樣品在高溫下燃燒,使其完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳?xì)怏w,然后通過同位素質(zhì)譜儀測定二氧化碳中^{13}C與^{12}C的比值,并與國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行對比,從而得到儲層瀝青的碳同位素值,通常用\delta^{13}C表示,單位為‰。測定結(jié)果顯示,川東北儲層瀝青\delta^{13}C值介于-27.8‰~-29.1‰,最大相差為1.4‰。一般碳同位素\delta^{13}C值相差達(dá)到2‰-3‰以上的瀝青,往往出自不同生源構(gòu)成,或不同沉積環(huán)境烴源巖的油源貢獻(xiàn),因此不會是同源的瀝青。川東北地區(qū)儲層瀝青碳同位素值相差較小,說明瀝青的來源一致。這表明川東北地區(qū)儲層瀝青可能來自相同的烴源巖,或者是在相似的地質(zhì)條件下形成的。通過與該地區(qū)可能的烴源巖碳同位素值進(jìn)行對比,進(jìn)一步驗證了瀝青來源的一致性。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖干酪根碳同位素值為-27‰~-29‰,長興組烴源巖干酪根碳同位素值也在類似范圍內(nèi)。川東北地區(qū)儲層瀝青碳同位素值與上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組烴源巖干酪根碳同位素值具有很好的對比性,說明儲層瀝青與這些烴源巖具有親緣關(guān)系,進(jìn)一步證實了上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組烴源巖是儲層瀝青的重要來源。碳同位素特征還能反映瀝青形成時的沉積環(huán)境。一般來說,海相沉積環(huán)境中形成的有機(jī)質(zhì)碳同位素相對較重,而陸相沉積環(huán)境中形成的有機(jī)質(zhì)碳同位素相對較輕。川東北地區(qū)儲層瀝青碳同位素值處于海相沉積環(huán)境有機(jī)質(zhì)碳同位素的常見范圍內(nèi),結(jié)合生物標(biāo)志物中伽瑪蠟烷表征咸水、還原性強(qiáng)的海相沉積環(huán)境等特征,進(jìn)一步表明儲層瀝青形成于海相沉積環(huán)境,其母質(zhì)來源主要為海相低等水生生物。3.4分子化石特征3.4.1甾萜烷分布特征對川東北地區(qū)儲層瀝青進(jìn)行詳細(xì)的甾萜烷分析,結(jié)果顯示其甾萜烷分布特征具有明顯的一致性。以普光6井長興組-飛仙關(guān)組的3件儲層瀝青為例,它們均呈現(xiàn)出以伽瑪蠟烷和C27甾烷含量高為典型特征。伽瑪蠟烷在地質(zhì)環(huán)境中,通常被視為咸水、還原性強(qiáng)的沉積環(huán)境的重要指示標(biāo)志。在這種環(huán)境下,水體中富含鹽分,且處于還原狀態(tài),有利于伽瑪蠟烷的保存和富集。川東北地區(qū)儲層瀝青中伽瑪蠟烷含量高,表明該地區(qū)在油氣形成時期,沉積環(huán)境為咸水、還原性強(qiáng)的海相環(huán)境。在這種海相沉積環(huán)境中,水體的鹽度較高,底層水體缺氧,使得有機(jī)質(zhì)在沉積過程中能夠得到較好的保存,避免了被氧化分解,為油氣的生成提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。C27甾烷優(yōu)勢則強(qiáng)烈指示水生生物母質(zhì)來源占主導(dǎo)。水生生物在生長過程中,會合成并儲存甾醇類物質(zhì),這些甾醇類物質(zhì)在沉積后經(jīng)過一系列的地質(zhì)作用,逐漸轉(zhuǎn)化為甾烷。其中,C27甾烷主要來源于浮游藻類等低等水生生物,其在儲層瀝青中的優(yōu)勢含量,說明川東北地區(qū)儲層瀝青的母質(zhì)主要來源于低等水生生物。這與該地區(qū)在地質(zhì)歷史時期的沉積環(huán)境相吻合,海相沉積環(huán)境中豐富的浮游藻類等低等水生生物,為瀝青的形成提供了充足的母質(zhì)來源。對普光2井儲層瀝青進(jìn)行系統(tǒng)檢測,進(jìn)一步驗證了其甾萜烷分布的一致性,有力地說明這些瀝青在成因上具有高度的一致性。在普光2井儲層瀝青中,還檢測到了25-降藿烷。目前,關(guān)于25-降藿烷的成因,學(xué)術(shù)界存在不同的觀點。一種觀點認(rèn)為其可能是原生的,即在有機(jī)質(zhì)沉積時就已存在;另一種觀點認(rèn)為是生物降解的產(chǎn)物,在微生物的作用下,藿烷類化合物發(fā)生降解反應(yīng),生成25-降藿烷;還有觀點認(rèn)為是熱解成因的,在高溫?zé)峤鈼l件下,藿烷類化合物發(fā)生裂解反應(yīng),形成25-降藿烷。從川東北儲層瀝青反射率大于2.0%的分析結(jié)果來看,25-降藿烷的成因與高溫?zé)峤饷芮邢嚓P(guān)。在高反射率所代表的高溫?zé)嵫莼h(huán)境中,藿烷類化合物更容易發(fā)生熱解反應(yīng),從而生成25-降藿烷。普光5、7、8、9井儲層瀝青甾萜烷分布與普光2井、普光6井儲層瀝青的甾萜烷分布高度一致,毛壩3、河壩1井儲層瀝青甾萜烷分布特征也呈現(xiàn)出一致性。這種廣泛的一致性表明,川東北地區(qū)不同區(qū)域的儲層瀝青在成因上可能具有相同的母質(zhì)來源和相似的沉積環(huán)境,受到了相似的地質(zhì)作用影響。這對于研究該地區(qū)油氣的整體分布規(guī)律和成因機(jī)制具有重要意義,有助于進(jìn)一步揭示川東北地區(qū)油氣的形成和演化歷史。3.4.2多環(huán)芳烴組成特征通過對川東北地區(qū)儲層瀝青的多環(huán)芳烴組成進(jìn)行深入研究,發(fā)現(xiàn)其多環(huán)芳烴組成以稠環(huán)化合物為主。多環(huán)芳烴是一類由兩個或兩個以上苯環(huán)以稠合方式相連的有機(jī)化合物,其組成特征能夠反映瀝青在形成和演化過程中所經(jīng)歷的熱蝕變程度。在地質(zhì)條件下,隨著溫度的升高和熱演化程度的增加,多環(huán)芳烴會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng),如脫氫、縮合等,導(dǎo)致稠環(huán)化合物的含量逐漸增加。川東北地區(qū)儲層瀝青中稠環(huán)化合物的高含量,強(qiáng)烈指示了其經(jīng)歷了高溫?zé)嵛g變。在高溫環(huán)境下,瀝青中的輕質(zhì)烴類逐漸揮發(fā)和裂解,而重質(zhì)的多環(huán)芳烴則發(fā)生縮合反應(yīng),形成更為復(fù)雜的稠環(huán)化合物。這種高溫?zé)嵛g變過程對瀝青的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了顯著影響。稠環(huán)化合物的增加使得瀝青的分子量增大,化學(xué)穩(wěn)定性增強(qiáng),同時也導(dǎo)致瀝青的物理性質(zhì)發(fā)生改變,如硬度增加、熔點升高。高溫?zé)嵛g變過程還對瀝青的形成和演化過程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。在油氣運(yùn)移和聚集過程中,高溫?zé)嵛g變可能會改變?yōu)r青的流動性和吸附性,影響其在儲層中的分布和賦存狀態(tài)。高溫?zé)嵛g變還可能導(dǎo)致瀝青與周圍巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變巖石的孔隙結(jié)構(gòu)和儲集性能。在一些高溫?zé)嵛g變強(qiáng)烈的區(qū)域,瀝青可能會與巖石中的礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),形成新的礦物相,從而堵塞巖石孔隙,降低儲層的滲透率。高溫?zé)嵛g變過程與天然氣的形成密切相關(guān)。在高溫條件下,原油會發(fā)生裂解反應(yīng),生成天然氣和固體瀝青。隨著熱蝕變程度的加深,原油裂解更加徹底,天然氣的產(chǎn)量增加,而固體瀝青則作為裂解殘留物留在儲層中。因此,通過研究儲層瀝青的多環(huán)芳烴組成特征,可以間接了解天然氣的形成過程和演化歷史。若瀝青中稠環(huán)化合物含量高,說明熱蝕變程度深,原油裂解程度大,可能預(yù)示著該區(qū)域天然氣的生成量較大,且以干氣為主。四、儲層瀝青成因分析4.1古油藏演化與瀝青形成在地質(zhì)歷史時期,川東北地區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動和沉積演化過程,為古油藏的形成創(chuàng)造了有利條件。在晚二疊世長興期,川東北地區(qū)呈現(xiàn)陸棚-臺地相間格局,在臺地邊緣發(fā)育了生物礁和鮞灘等優(yōu)質(zhì)儲層,如元壩、龍崗、鐵山南等地的長興組生物礁以及飛仙關(guān)組的臺緣鮞灘。這些儲層具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)和儲集性能,為油氣的聚集提供了場所。同時,上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖在該時期進(jìn)入生油窗,生成大量原油,這些原油在浮力和地層壓力的作用下,從烴源巖向周圍的儲層運(yùn)移,在儲層中逐漸聚集形成古油藏。隨著地質(zhì)演化的進(jìn)行,古油藏經(jīng)歷了復(fù)雜的改造和破壞過程。印支運(yùn)動和燕山運(yùn)動使得川東北地區(qū)的地層發(fā)生強(qiáng)烈褶皺和斷裂,古油藏的構(gòu)造形態(tài)發(fā)生改變,儲層的物性也受到影響。在構(gòu)造運(yùn)動過程中,地層壓力和溫度發(fā)生變化,古油藏中的原油可能會發(fā)生運(yùn)移和重新聚集。一些原油可能會沿著斷裂和裂縫向更高部位運(yùn)移,在新的圈閉中重新聚集;而另一些原油則可能會受到構(gòu)造應(yīng)力的作用,發(fā)生裂解和變質(zhì)。古油藏中的原油在高溫高壓條件下發(fā)生熱裂解,是儲層瀝青形成的主要機(jī)制。當(dāng)古油藏埋深增加,溫度升高到一定程度時,原油中的大分子烴類會逐漸裂解為小分子的天然氣和固體瀝青。在熱裂解過程中,原油中的烷烴首先發(fā)生裂解,生成甲烷、乙烷等輕質(zhì)烴類氣體,同時產(chǎn)生一些不飽和烴和芳烴。隨著熱裂解程度的加深,不飽和烴和芳烴進(jìn)一步縮聚,形成相對分子質(zhì)量較大的固體瀝青。這一過程中,儲層瀝青的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化,其碳含量增加,氫含量減少,分子結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。熱裂解過程受到多種因素的影響,其中溫度和壓力是最為關(guān)鍵的因素。溫度升高會加速原油的熱裂解反應(yīng)速率,使裂解過程更加徹底。壓力的變化也會影響熱裂解反應(yīng)的平衡和速率,較高的壓力可能會抑制某些裂解反應(yīng)的進(jìn)行,而較低的壓力則有利于裂解反應(yīng)的發(fā)生。儲層的巖石類型、孔隙結(jié)構(gòu)以及其中的流體性質(zhì)等也會對熱裂解過程產(chǎn)生影響。在孔隙度和滲透率較高的儲層中,原油與周圍流體的接觸面積較大,熱裂解反應(yīng)可能會更加均勻地進(jìn)行;而在巖石類型不同的儲層中,由于巖石的熱導(dǎo)率和化學(xué)活性不同,熱裂解反應(yīng)的速率和產(chǎn)物分布也可能會存在差異。從川東北地區(qū)儲層瀝青的地球化學(xué)特征可以推斷古油藏的演化過程。儲層瀝青的高反射率表明其經(jīng)歷了較高的熱演化程度,這與古油藏原油在高溫高壓條件下發(fā)生熱裂解的過程相吻合。瀝青的碳同位素特征與上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組烴源巖干酪根碳同位素值具有很好的對比性,說明儲層瀝青與這些烴源巖具有親緣關(guān)系,進(jìn)一步證實了古油藏原油來源于這些烴源巖。生物標(biāo)志物中伽瑪蠟烷和C27甾烷的特征,也反映了古油藏形成時的沉積環(huán)境為咸水、還原性強(qiáng)的海相環(huán)境,母質(zhì)來源以低等水生生物為主。4.2影響瀝青形成的因素4.2.1有機(jī)質(zhì)來源川東北地區(qū)儲層瀝青的有機(jī)質(zhì)來源主要為低等水生生物。從生物標(biāo)志物特征來看,儲層瀝青中C27甾烷優(yōu)勢明顯,伽瑪蠟烷含量較高。C27甾烷主要來源于浮游藻類等低等水生生物,其在儲層瀝青中的優(yōu)勢含量表明,瀝青的母質(zhì)主要源于這些低等水生生物。伽瑪蠟烷通常與咸水、還原性強(qiáng)的海相沉積環(huán)境相關(guān),進(jìn)一步說明在這種環(huán)境下,低等水生生物大量繁殖并沉積,為瀝青的形成提供了豐富的母質(zhì)來源。在晚二疊世長興期,川東北地區(qū)呈現(xiàn)陸棚-臺地相間格局,臺地邊緣發(fā)育生物礁和鮞灘等沉積環(huán)境,為低等水生生物的繁衍提供了適宜的場所。在生物礁中,珊瑚、海綿等造礁生物與大量浮游藻類等低等水生生物共生,這些生物死亡后,其遺體在還原環(huán)境下迅速被埋藏,有機(jī)質(zhì)得以保存。在這種海相沉積環(huán)境中,水體鹽度較高,底層水體缺氧,抑制了微生物對有機(jī)質(zhì)的分解,使得大量低等水生生物有機(jī)質(zhì)能夠在沉積過程中積累下來,為后續(xù)瀝青的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。有機(jī)質(zhì)來源對瀝青的性質(zhì)和組成產(chǎn)生了重要影響。低等水生生物來源的有機(jī)質(zhì)富含類脂化合物,在熱演化過程中,這些類脂化合物經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)化為瀝青中的各種烴類和非烴類化合物。由于低等水生生物的化學(xué)組成特點,使得形成的瀝青具有較高的飽和烴含量和相對較低的芳烴含量。在儲層瀝青的分子結(jié)構(gòu)中,飽和烴部分的碳鏈相對較長且較為規(guī)整,這與低等水生生物中類脂化合物的結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān)。低等水生生物來源的有機(jī)質(zhì)還使得瀝青具有相對較高的硫含量。在海相沉積環(huán)境中,硫元素較為豐富,低等水生生物在生長過程中會吸收一定量的硫,這些硫在有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為瀝青的過程中得以保留,導(dǎo)致瀝青中的硫含量升高。較高的硫含量會影響瀝青的物理性質(zhì)和化學(xué)穩(wěn)定性,使瀝青的熔點升高,硬度增大,同時也會增加瀝青在化學(xué)反應(yīng)中的活性。4.2.2沉積環(huán)境沉積環(huán)境對川東北地區(qū)儲層瀝青的形成和保存起著至關(guān)重要的作用。在氧化還原條件方面,川東北地區(qū)在油氣形成時期,沉積環(huán)境主要為還原環(huán)境。從生物標(biāo)志物伽瑪蠟烷含量高這一特征可以推斷,當(dāng)時水體底層處于缺氧狀態(tài),有利于有機(jī)質(zhì)的保存。在還原環(huán)境下,微生物活動受到抑制,有機(jī)質(zhì)不易被氧化分解,能夠大量積累。在晚二疊世長興組生物礁沉積時期,生物礁生長繁盛,礁體內(nèi)部水體流通不暢,形成了相對封閉的還原環(huán)境。在這種環(huán)境中,造礁生物和浮游藻類等低等水生生物死亡后,其遺體迅速被埋藏,有機(jī)質(zhì)在缺氧條件下得以保存,為后續(xù)瀝青的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。水體咸度也是影響瀝青形成和保存的重要因素。川東北地區(qū)儲層瀝青中伽瑪蠟烷的高含量,強(qiáng)烈指示了當(dāng)時的沉積環(huán)境為咸水。在咸水環(huán)境中,水體的鹽度較高,這種高鹽度環(huán)境對有機(jī)質(zhì)的保存和演化產(chǎn)生了多方面的影響。高鹽度抑制了一些喜淡水微生物的生長,減少了有機(jī)質(zhì)被微生物分解的程度。在川東北地區(qū)海相沉積環(huán)境中,高鹽度的海水使得有機(jī)質(zhì)在沉積過程中能夠更好地保存下來,有利于油氣的生成和瀝青的形成。咸水環(huán)境還可能影響有機(jī)質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。高鹽度的水體中富含各種離子,這些離子可能參與有機(jī)質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),改變有機(jī)質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響瀝青的性質(zhì)和組成。在咸水環(huán)境中,有機(jī)質(zhì)中的一些官能團(tuán)可能與海水中的離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的改變,從而影響瀝青的物理和化學(xué)性質(zhì)。沉積環(huán)境還通過影響沉積相的分布,間接影響瀝青的形成和保存。在川東北地區(qū),臺緣礁灘相沉積是優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的重要相帶,也是瀝青的主要賦存區(qū)域。臺緣礁灘相沉積環(huán)境中,生物礁和鮞灘的發(fā)育形成了大量的孔隙和孔洞,為油氣的聚集提供了良好的空間。在飛仙關(guān)組臺緣鮞灘相沉積中,鮞粒之間的粒間孔隙和溶蝕作用形成的溶蝕孔隙,為油氣的運(yùn)移和聚集提供了通道和場所。這些孔隙和孔洞在沉積環(huán)境的影響下得以保存和改造,使得油氣能夠在其中聚集并進(jìn)一步演化形成瀝青。4.2.3熱演化程度熱演化程度是影響川東北地區(qū)儲層瀝青地球化學(xué)特征的關(guān)鍵因素之一,主要依據(jù)瀝青反射率等指標(biāo)來衡量。通過對川東北地區(qū)儲層瀝青反射率的測定,換算后的鏡質(zhì)體反射率(Ro)為0.99%-4.82%,大多數(shù)樣品的Ro介于1.6%-2.5%,表明儲層瀝青大多處于高-過成熟演化階段。隨著熱演化程度的增加,瀝青的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化。在熱演化的早期階段,瀝青中的輕質(zhì)烴類含量相對較高,隨著溫度的升高,輕質(zhì)烴類逐漸發(fā)生裂解和揮發(fā)。在高-過成熟階段,瀝青中的大分子烴類進(jìn)一步縮聚,形成更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。多環(huán)芳烴組成以稠環(huán)化合物為主,這是由于在高溫條件下,芳烴發(fā)生脫氫、縮合等反應(yīng),使得稠環(huán)化合物的含量增加。瀝青的碳含量逐漸增加,氫含量逐漸減少,導(dǎo)致H/C原子比降低。在熱演化過程中,瀝青中的部分氫原子以氫氣的形式逸出,使得碳相對富集,從而改變了瀝青的化學(xué)性質(zhì)。熱演化程度對瀝青的物理性質(zhì)也產(chǎn)生了重要影響。隨著熱演化程度的升高,瀝青的硬度增大,熔點升高。這是因為在高溫作用下,瀝青分子間的化學(xué)鍵增強(qiáng),分子結(jié)構(gòu)更加緊密,使得瀝青的物理性質(zhì)發(fā)生改變。在高-過成熟階段,瀝青變得更加致密和堅硬,這對其在儲層中的賦存狀態(tài)和后期的開采利用都產(chǎn)生了一定的影響。熱演化程度還與天然氣的形成密切相關(guān)。在高-過成熟階段,原油會發(fā)生裂解作用,生成大量的天然氣和固體瀝青。隨著熱演化程度的進(jìn)一步增加,原油裂解程度加深,天然氣的產(chǎn)量和品質(zhì)也會發(fā)生變化。當(dāng)熱演化程度達(dá)到一定程度時,原油裂解生成的天然氣以干氣為主。因此,通過研究儲層瀝青的熱演化程度,可以預(yù)測天然氣的組成和性質(zhì),為天然氣勘探開發(fā)提供重要依據(jù)。在瀝青反射率較高、熱演化程度高的區(qū)域,應(yīng)重點關(guān)注干氣藏的勘探;而在瀝青反射率相對較低的區(qū)域,可能存在濕氣藏或油藏,需要采用不同的勘探策略。五、儲層瀝青的地質(zhì)意義5.1指示油氣來源通過對川東北地區(qū)儲層瀝青與可能烴源巖的地球化學(xué)特征進(jìn)行詳細(xì)對比,能夠準(zhǔn)確確定油氣的主要烴源巖,并明確不同烴源巖的貢獻(xiàn)。從碳同位素特征來看,川東北儲層瀝青δ13C值介于-27.8‰~-29.1‰,最大相差為1.4‰,說明瀝青的來源一致。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖干酪根碳同位素值為-27‰~-29‰,長興組烴源巖干酪根碳同位素值也在類似范圍內(nèi),川東北地區(qū)儲層瀝青碳同位素值與上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組烴源巖干酪根碳同位素值具有很好的對比性,表明上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組烴源巖是儲層瀝青的重要來源。生物標(biāo)志物特征也為油氣來源提供了有力證據(jù)。儲層瀝青中以伽瑪蠟烷和C27甾烷含量高為典型特征,伽瑪蠟烷表征咸水、還原性強(qiáng)的沉積環(huán)境,C27甾烷優(yōu)勢指示水生生物母質(zhì)來源占主導(dǎo)。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組烴源巖在沉積時處于海相沉積環(huán)境,水體咸度較高,還原性強(qiáng),有利于低等水生生物的繁衍和保存,這與儲層瀝青的生物標(biāo)志物特征相吻合。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖富含低等水生生物有機(jī)質(zhì),在熱演化過程中生成的原油,經(jīng)過運(yùn)移和聚集,在儲層中形成瀝青。長興組烴源巖也具有類似的沉積環(huán)境和母質(zhì)來源,對儲層瀝青的形成也有一定貢獻(xiàn)。雖然上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組烴源巖是主要來源,但其他烴源巖的貢獻(xiàn)也不容忽視。下志留統(tǒng)烴源巖在某些區(qū)域可能對儲層瀝青有一定貢獻(xiàn)。在一些地區(qū),通過對儲層瀝青和下志留統(tǒng)烴源巖的生物標(biāo)志物對比發(fā)現(xiàn),兩者在某些特征上具有相似性。下志留統(tǒng)烴源巖沉積時也處于海相環(huán)境,有機(jī)質(zhì)以低等水生生物為主,其生成的原油可能在特定的地質(zhì)條件下運(yùn)移至儲層,參與了瀝青的形成。但與上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組烴源巖相比,下志留統(tǒng)烴源巖的貢獻(xiàn)相對較小。5.2反映成藏歷史儲層瀝青如同地質(zhì)歷史的“記錄儀”,蘊(yùn)含著豐富的油氣運(yùn)移、聚集和改造信息,通過對其深入研究,能夠有效重建川東北地區(qū)油氣成藏歷史。從瀝青的分布特征來看,其在不同儲層中的產(chǎn)出位置和形態(tài)為油氣運(yùn)移路徑提供了線索。在川東北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲層中,瀝青主要存在于晶間和粒間孔隙中,這表明油氣在運(yùn)移過程中,優(yōu)先沿著這些孔隙通道進(jìn)行運(yùn)移。在普光氣田飛仙關(guān)組儲層中,瀝青在孔隙中的分布與孔隙的連通性密切相關(guān),在孔隙連通性好的區(qū)域,瀝青分布相對均勻,說明油氣能夠較為順暢地在這些孔隙中運(yùn)移和聚集。而上二疊統(tǒng)長興組儲層瀝青主要充填在溶洞(孔)內(nèi),如元壩地區(qū)長興組生物礁灰?guī)r儲層中的溶洞被瀝青充填,這意味著油氣在運(yùn)移至該區(qū)域時,溶洞(孔)成為了油氣聚集的主要場所,油氣沿著生物礁的溶蝕通道和孔隙運(yùn)移至溶洞(孔)中并聚集,隨后在地質(zhì)演化過程中形成瀝青。在毛壩氣藏中,大量瀝青分布于裂縫里,裂縫作為油氣運(yùn)移的快速通道,使得油氣能夠迅速沿著裂縫運(yùn)移并在裂縫中聚集,形成瀝青脈。從平面分布上看,在開江-梁平海槽的臺緣區(qū)長興—飛仙關(guān)組礁灘儲集層中,瀝青普遍發(fā)育,而臺內(nèi)地區(qū)儲層瀝青少見。這說明油氣在運(yùn)移過程中,更傾向于向臺緣礁灘儲集層運(yùn)移和聚集,因為臺緣礁灘相具有更好的儲集性能和連通性,有利于油氣的運(yùn)移和聚集。瀝青的地球化學(xué)特征也能反映油氣的聚集和改造過程。川東北地區(qū)儲層瀝青的高反射率表明其經(jīng)歷了較高的熱演化程度,這與古油藏原油在高溫高壓條件下發(fā)生熱裂解的過程相吻合。在地質(zhì)歷史時期,古油藏中的原油隨著埋深增加,溫度和壓力升高,發(fā)生熱裂解,生成天然氣和固體瀝青。從瀝青的碳同位素特征來看,川東北儲層瀝青δ13C值介于-27.8‰~-29.1‰,最大相差為1.4‰,說明瀝青的來源一致。這表明在油氣聚集過程中,來自相同烴源巖的原油在儲層中聚集并經(jīng)歷了相似的演化過程。生物標(biāo)志物中伽瑪蠟烷和C27甾烷的特征,反映了油氣聚集時的沉積環(huán)境為咸水、還原性強(qiáng)的海相環(huán)境,母質(zhì)來源以低等水生生物為主。這些特征在瀝青形成后得以保留,成為研究油氣聚集歷史的重要依據(jù)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景和構(gòu)造演化歷史,可以重建川東北地區(qū)油氣成藏歷史。在晚二疊世長興期,川東北地區(qū)呈現(xiàn)陸棚-臺地相間格局,臺地邊緣發(fā)育生物礁和鮞灘等優(yōu)質(zhì)儲層,上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖進(jìn)入生油窗,生成的原油在浮力和地層壓力作用下,從烴源巖向周圍的儲層運(yùn)移,在臺緣礁灘儲層中聚集形成古油藏。隨著地質(zhì)演化,印支運(yùn)動和燕山運(yùn)動使得地層發(fā)生強(qiáng)烈褶皺和斷裂,古油藏的構(gòu)造形態(tài)發(fā)生改變,儲層物性受到影響,原油在高溫高壓條件下發(fā)生熱裂解,形成天然氣和固體瀝青。在一些區(qū)域,晚期天然氣再次充注成藏,形成現(xiàn)今的氣藏。在開江-梁平海槽臺緣區(qū)長興—飛仙關(guān)組礁灘儲集層中,早期油氣運(yùn)移聚集形成古油藏,后期原油裂解形成瀝青,在儲層空隙未被瀝青充滿的層位,晚期天然氣再次充注成藏。5.3對天然氣勘探的指導(dǎo)意義儲層瀝青的地球化學(xué)特征與氣藏分布之間存在著緊密的內(nèi)在聯(lián)系,這種聯(lián)系為天然氣勘探提供了關(guān)鍵的指導(dǎo)方向。從平面分布來看,在開江-梁平海槽的臺緣區(qū)長興—飛仙關(guān)組礁灘儲集層中,瀝青普遍發(fā)育,同時也發(fā)育較多的氣藏。這是因為該區(qū)域處于臺緣相帶,沉積環(huán)境有利于生物礁和鮞灘的形成,這些生物礁和鮞灘儲層具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)和儲集性能,為油氣的運(yùn)移和聚集創(chuàng)造了有利條件。早期的油氣能夠較順利地進(jìn)入這些儲層,后經(jīng)過演化裂解為瀝青保存在儲集層中,在儲集層空隙未被瀝青充滿的層位,晚期天然氣再次充注成藏。在普光氣田,飛仙關(guān)組和長興組儲層瀝青發(fā)育,同時也是重要的天然氣產(chǎn)區(qū),這表明瀝青發(fā)育區(qū)域與天然氣富集區(qū)域存在高度的一致性?;趦訛r青特征預(yù)測有利勘探區(qū)域時,應(yīng)重點關(guān)注以下幾個方面。首先,關(guān)注瀝青發(fā)育且孔隙未被完全充填的區(qū)域。在這些區(qū)域,既存在早期油氣運(yùn)移聚集的痕跡,又有晚期天然氣充注成藏的可能。通過對儲層瀝青的產(chǎn)狀和分布進(jìn)行詳細(xì)研究,確定瀝青充填程度較低的部位,這些部位可

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