劉可禹，Julien Bourdet，張寶收，張鼐，魯雪松，柳少波，龐宏，李卓，郭小文

（1. CSIRO Earth Science and Resource Engineering; 2. 提高石油采收率國家重點實驗室；3. 中國石油天然氣集團公司盆地構造與油氣成藏重點實驗室；4. 中國石油勘探開發(fā)研究院；5. 中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院；6. 中國石油大學（北京））

0 引言

油氣運移過程中，微量的流體隨著儲集層膠結物沉淀和微裂隙愈合被捕獲形成包裹體，其包含了油氣運移和充注時的流體溫度、壓力和成分等信息[1]。流體包裹體可以為恢復儲集層古地溫和古壓力[2-4]、確定油氣運移和充注時間[5-7]及研究孔隙流體演化等提供有力證據(jù)[6-10]。

塔中地區(qū)位于塔里木盆地中部，是中國西部海相碳酸鹽巖油氣富集區(qū)域和重點勘探領域[11-12]。在油氣成藏研究方面，塔中地區(qū)油氣充注期次問題極受關注，但也長期存有爭議，尤其是利用流體包裹體分析成藏期次方面，不同學者及單位對包裹體測溫數(shù)據(jù)和成藏期的解釋不盡相同[13-18]。出現(xiàn)這種情況的原因可能是由于流體包裹體研究流程不夠統(tǒng)一規(guī)范，在包裹體巖相學研究、包裹體組合劃分方面存有不同認識，導致顯微測溫的解釋存在較大差異，最終對成藏期次和機理的認識亦產(chǎn)生了差異。本文以塔中奧陶系流體包裹體分析為例，依據(jù)澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究院近20年建立的流體包裹體分析流程，確定其油氣充注史，對合理解釋包裹體測溫數(shù)據(jù)具有一定借鑒意義。

1 流體包裹體分析

流體包裹體分析首先研究包裹體巖相學，即借助紫外-可見光和熒光光譜劃分包裹體組合，再選擇包裹體組合內的鹽水包裹體和油包裹體開展顯微熒光光譜、顯微測溫研究，最后根據(jù)均一溫度（Th）、冰點溫度（Tm）并結合PVT模擬分析油氣充注史。

1.1 流體包裹體組合

流體包裹體組合（FIA）是指通過巖相學方法能夠分辨、代表最細分的包裹體捕獲事件的一組包裹體[19-20]，每個流體包裹體組合都具有其巖相學背景并代表一期包裹體捕獲事件。在確定包裹體組合時應對以下特征進行分析：包裹體產(chǎn)狀；熒光顏色及非均質性；室溫下氣泡大??；相態(tài)及變化。如果一個流體包裹體組合捕獲了均一的流體相，并且其體積和成分在捕獲后未發(fā)生變化，這些包裹體應具有相同的成分、密度和均一溫度[19]。如果流體包裹體組合內包裹體的測溫數(shù)據(jù)一致，即可推測均一捕獲和等容體系的假定是成立的，測溫數(shù)據(jù)是有效的，所測的均一溫度和冰點溫度數(shù)據(jù)才可以放到同一直方圖進行解釋。因此，準確劃分包裹體組合是顯微測溫和成藏期次研究的基礎。

1.2 包裹體巖相學

流體包裹體巖相學主要研究油包裹體與賦存礦物的結構關系，建立油運移、聚集與成巖演化的時間關系，定性研究主要基于油包裹體的產(chǎn)狀、熒光特性及室溫條件下包裹體的相態(tài)特征。油包裹體被紫外光激發(fā)會產(chǎn)生可見光范圍內的顏色，而鹽水包裹體通常不發(fā)熒光。一般情況下，油包裹體在室溫條件下為氣液兩相，氣液比例與流體組分和密度有關，凝析油包裹體以氣相為主，具有大的氣泡，而黑油包裹體以液相為主，氣泡相對較小。另外，也常見固-氣-液3相的油包裹體，在包裹體內壁附著固體瀝青。

與巖相相關的油包裹體豐度分析對評價古油氣運移和聚集有重要意義，針對不同巖性采用 GOI（油包裹體豐度）和 FOI（油包裹體視域頻率）技術估計油包裹體豐度。GOI技術[21]廣泛應用于碎屑巖，通過計算含油包裹體顆粒的比率定量確定油包裹體的豐度。而對于碳酸鹽巖則需利用 FOI技術測量油包裹體豐度，方法為在樣品中隨機選取0.5 mm×0.5 mm（20倍物鏡）正方形區(qū)域，根據(jù)該區(qū)域中油包裹體所占比例計算整個樣品油包裹體豐度，其提供了一個量化指標。

1.3 包裹體顯微熒光光譜

原油被紫外光激發(fā)會產(chǎn)生可見光范圍內（400～700 nm）的熒光，具有不同物理化學性質（密度和熱成熟度）的原油會產(chǎn)生不同的熒光顏色。因此，熒光光譜可用來區(qū)分不同性質的油包裹體[5,22]。與熒光光譜相比，利用肉眼觀察決定熒光顏色有時會導致人為誤差[23]，因為不同研究人員對于同一顏色的認定可能不同，同時不同熒光顯微鏡系統(tǒng)所用的激發(fā)光波長和濾光片也會影響肉眼觀察。因此，本次研究結合標準的色度模板確定包裹體熒光顏色[22,24]，使用的紫外激發(fā)光波長為365 nm，熒光安全濾光片為400 nm。

1.4 包裹體均一溫度和鹽度測定

流體包裹體均一溫度是指氣-液兩相流體變?yōu)閱我痪鶆蛳嗔黧w時所需的溫度，用來評價初始的單相流體被捕獲時流體包裹體的溫度，均一溫度的測量精度為1 ℃。冰點溫度可通過冷凝包裹體直至凍結成冰，然后逐漸加熱至 3相點（冰、液態(tài)水、水蒸氣）的冰融化方法得到。經(jīng)過反復循環(huán)的加熱/冷凝，使得循環(huán)過程中溫度接近最后的融化溫度[19]，測量精度為0.1 ℃。對于油包裹體僅測量均一溫度，而與油包裹體共生的鹽水包裹體則能夠提供自生礦物結晶時古地層水的溫度和鹽度信息。通過均一溫度的測定可以得到包裹體被捕獲時的古地溫，通過冰點溫度的測定獲得古鹽度。在一定地質條件下流體包裹體在捕獲后也可能會發(fā)生次生變化[25-31]，因此對某些異常溫度值的解釋需要考慮影響包裹體溫壓變化的一些因素。

1.4.1 碳酸鹽巖中包裹體的再平衡

含流體包裹體的易碎巖類如碳酸鹽巖可以導致孔洞包裹體中捕獲流體原生物理和化學性質的改變。由于方解石相對較軟且可溶解，在成巖作用期間流體包裹體成分有可能改變。在很多情況下，均一溫度顯示了埋藏的最高溫度[26]或主巖石的成巖溫度[27]。由于熱沖擊或區(qū)域應力作用期間外部條件的誘導，一些包裹體會發(fā)生再平衡[28-29]，使包裹體長度延伸、體積增加或變形導致物質的部分損失。再平衡會導致初始捕獲溫度的評價過高[28]，同時有漏失發(fā)生時會誘導包裹體原始物理和化學條件下捕獲流體的損失。Prezbindowski等實驗證明天然流體包裹體能記錄其形成后的物理條件[29]。一些學者曾試圖使用流體包裹體中再平衡的信息表征這些流體包裹體捕獲后的事件，如發(fā)生再平衡的水包裹體中的Th可以用來有效識別最大埋深時的最高溫度[29-35]。

1.4.2 高壓俘獲

在4種典型石油流體（見表1）溫度-壓力相圖中（圖1）[20,34]，在紅色包絡線之內的烴類流體可以兩相共存（液相和氣相），在該包絡線之外只有單一相態(tài)的烴類流體存在（液相或氣相），圖中溫壓梯度線代表靜水壓力梯度為10 MPa/km、地熱梯度為25 ℃/km時的溫度-壓力關系曲線。Burruss指出，隨著重質組分（C7或更重成分）的增加和甲烷含量的減少，包絡線偏移向高溫區(qū)，等容線的坡度則變大（流體可壓縮量越?。36]。對于相同溫壓條件下捕獲的包裹體，氣比油具有更低的Th值。圖1中在高壓區(qū)如A點捕獲的不同類型包裹體對應的Th值（B1—B4點）較低。而在低壓區(qū)捕獲時如C點，不同類型包裹體所對應的均一溫度（D1—D4）相對較高。對于同一類型烴類流體包裹體，在相同溫度下被捕獲時，捕獲壓力越低，各流體成分所對應的Th值就越高，因此捕獲時的溫壓條件對油包裹體中記錄的Th值會有很大影響。

表1 正常原（黑）油、輕質油、凝析油/氣、氣中碳組分含量

圖1 不同溫壓條件下捕獲的石油包裹體的相態(tài)包絡線[20,34]

2 塔中奧陶系油氣藏充注史

2.1 實驗樣品與方法

本次研究分析的30個儲集層巖心樣品采自塔里木盆地塔中地區(qū)10口井（見圖2）。經(jīng)初步估計包裹體豐度后選擇3個石炭系砂巖和7個奧陶系碳酸鹽巖樣品（見表 2）開展詳細的油包裹體豐度 FOI分析、包裹體巖相學及紫外-可見熒光光譜分析，劃分包裹體組合，并選擇其中 4個豐度較高的包裹體樣品開展顯微測溫分析（見表3）。利用具有透射白光和紫外激發(fā)光源的Olympus AX70顯微鏡進行巖相學分析，利用汞燈和400 nm濾光鏡獲得包裹體的紫外激發(fā)熒光特征，發(fā)射熒光波長超過400 nm。單個包裹體紫外-可見熒光光譜利用OCEAN OP-Tics USB 2000小型纖維光學光度計測定，通過光譜計算得到CIE-XYZ色度坐標和λmax（最大強度波長）。石油和鹽水包裹體溫度測定前用標樣對冷熱臺系統(tǒng)進行測試，校準Linkam TH-600程序。均一溫度和冰點溫度通過循環(huán)測試方法得到，加熱速率分別為10 ℃/min和1 ℃/min，精確度分別為1 ℃和0.1 ℃。

2.2 實驗結果

2.2.1 包裹體巖相

圖2 塔里木盆地塔中地區(qū)構造位置及取樣井分布圖

表2 研究區(qū)油包裹體豐度和紫外-可見光光譜分析結果

表3 塔中地區(qū)樣品顯微測溫結果

大部分樣品中油包裹體豐度較高，測量的FOI值為2.8%～75.0%（見表2），共生的鹽水包裹體相對較少。大部分油包裹體組合主要位于方解石膠結物（裂縫充填膠結物和孔洞充填膠結物）、次生加大邊或裂縫中，少數(shù)位于菱形方解石和石英顆粒裂縫中。根據(jù)油包裹體組合的熒光特征將樣品分為兩組：第 1組樣品（取自TZ84井、TZ162井、TZ4井、TZ11井和TZ47井）中大部分油包裹體組合為均勻的近黃色熒光，第2組樣品（取自TZ822井、TZ62井、TZ83井、TZ24井和TZ16井）中油包裹體組合的熒光顏色有均勻的近藍色、均勻的近白色、均勻的近黃色和各種漸變的熒光色（見表2、表3、圖3）。2組油包裹體組合中均觀察到含有小型氣泡的氣液兩相油包裹體。在TZ11井、TZ4井、TZ16井、TZ162井和TZ84井樣品中，油包裹體組合為包含油、水和小型氣泡的 3相流體包裹體。在TZ822井、TZ62井、TZ83井、TZ24井和TZ47井樣品中觀察到的大部分油包裹體組合中具有大型氣泡，僅在包裹體邊緣有發(fā)熒光的薄層油膜，少數(shù)油包裹體含不同大小的氣泡。在TZ822井、TZ62井和TZ24井樣品中，一些油包裹體組合中氣泡大小和熒光顏色存在正相關關系。在TZ62井、TZ822井、TZ24井和TZ47井樣品中，一些油包裹體組合中含有褐色固體物質，其作為包裹體的一部分存在或粘附在包裹體壁上；單相的液態(tài)油包裹體保存于TZ822井樣品中。2.2.2 油包裹體的熒光顏色

所有樣品中均包含了一些熒光顏色為均勻的近黃色的油包裹體組合，其中以含近黃色油包裹體組合為主要特征的井為 TZ84井、TZ162井、TZ4井、TZ11井和TZ47井。在TZ822井、TZ83井、TZ24井、TZ16井和TZ62井樣品中觀察到熒光顏色為均勻的近藍色、近白色和不同變化色的油包裹體組合。TZ24井和TZ62井樣品中大部分變化色油包裹體組合為近藍色-近黃色熒光和近白色-近藍色熒光。

圖3 塔中地區(qū)奧陶系油氣藏油包裹體類型顯微照片

圖4 塔中奧陶系儲集層部分烴類包裹體熒光光譜CIE色度指數(shù)圖（D65為白光參考點的位置）

從油包裹體顯微熒光光譜獲得的 CIE（國際照明委員會）色度指數(shù)圖表明不同光譜間存在相似性和差異性。由CIE-X隨CIE-Y變化圖（見圖4）可見，TZ11井、TZ4井、TZ162井和TZ84井樣品中油包裹體主要集中在近白色和近黃色區(qū)域，TZ822井、TZ83井、TZ16井、TZ62井和TZ24井樣品中，油包裹體顏色分布較廣，在色度坐標中可見從近藍色、近白色變化到近黃色。文獻[23-24]中報道的實際測量光譜數(shù)據(jù)相關性表明近黃色熒光的油包裹體組合（CIE-X值大于0.28）密度一般為0.829 9～0.855 0 g/cm3。近藍色熒光的油包裹體組合（CIE-X小于0.22）密度一般為0.797 2～0.806 3 g/cm3，近白色熒光的油包裹體組合（0.22≤CIE-X≤0.28）的密度則為0.799 4～0.825 1 g/cm3。

2.2.3 包裹體均一溫度

對TZ11井樣品中56個油包裹體和17個鹽水包裹體均一溫度進行測定（見表3，圖5a），所測的包裹體分布在充填裂縫的方解石膠結物中。樣品中僅觀察到近黃色熒光的油包裹體，均一溫度為30.3～103.6 ℃，主峰位于70～75 ℃，次峰位于60～65 ℃，僅測到3個低均一溫度（30～40 ℃）油包裹體。鹽水包裹體的均一溫度在64.9～112.9 ℃，其中主峰位于90～95 ℃，次峰位于80～85 ℃。以鹽水包裹體的Th為80～85 ℃和90～95 ℃代表流體最小捕獲溫度，對應油包裹體的Th為50～55 ℃和70～75 ℃。

圖5 鹽水和油包裹體均一溫度直方圖及鹽水包裹體均一溫度與冰點溫度關系

對TZ16井樣品中42個油包裹體和12個鹽水包裹體進行了顯微測溫（見圖5b），包裹體主要分布在裂紋和次生加大邊中的方解石中，只有 2個包裹體分布在石英顆粒的裂紋中。近藍色熒光的油包裹體均一溫度為38.9～78.9 ℃，具有50～55 ℃和65～70 ℃兩個峰值，近黃色熒光的包裹體的均一溫度分布較寬，為40.9～116.8 ℃，峰值分別位于40～45 ℃和75～80 ℃。近白色熒光的油包裹體均一溫度為65.5～87.7 ℃，分布范圍較窄。鹽水包裹體均一溫度為80.9～128.9 ℃，主峰為90～95 ℃，冰點溫度范圍為?16.5～?8.2 ℃。均一溫度低于102 ℃的鹽水包裹體具有高鹽度（Tm約為?15 ℃）特征，均一溫度高于102 ℃的鹽水包裹體具有中等鹽度（Tm約為?8 ℃）。以鹽水包裹體均一溫度為90～95 ℃（高鹽度）和100～105 ℃（中等鹽度）代表流體的最小捕獲溫度。近白色熒光的包裹體組合中，均一溫度為 65～70 ℃代表早期包裹體捕獲的溫度，均一溫度為 80～85 ℃代表后期包裹體捕獲的溫度。近藍色和近黃色熒光的油包裹體均一溫度較低，近藍色熒光包裹體組合的均一溫度為 35～45 ℃代表高壓捕獲，近黃色熒光包裹體均一溫度為40～45 ℃也代表高壓捕獲（見圖1）。

對TZ24井樣品中的54個油包裹體和26個鹽水包裹體進行顯微測溫（見圖5c），包裹體主要分布在裂紋和次生加大邊的方解石中。近藍色熒光的油包裹體均一溫度為 59.7～100.1 ℃，包含 80～85 ℃和 95～100 ℃兩個峰值。近黃色熒光油包裹體均一溫度分布范圍較寬，最小為27.5 ℃，最大為109.5 ℃，其峰值分布在3個不同區(qū)間，分別為65～70 ℃、80～85 ℃和95～100 ℃。近白色熒光的油包裹體均一溫度分布區(qū)間較窄，為46.4～70.1 ℃，峰值不明顯。含瀝青的近黃色熒光包裹體具有較寬的均一溫度分布，為22.6～108.8 ℃。鹽水包裹體均一溫度分布范圍為63.5～123.6 ℃，呈現(xiàn)多峰特征。冰點溫度范圍是?38.8～?2.2 ℃，根據(jù)均一溫度與冰點溫度關系可將鹽水包裹體分為3類：極高鹽度流體（Tm超過NaCl-H2O雙元體系的飽和溫度），相關的均一溫度分布在73.9～80.4 ℃；高鹽度流體（Tm約?15 ℃），相關均一溫度為63.5～83.1 ℃；低鹽度流體（Tm約為?3 ℃），相關的均一溫度分布在 84.9～124.4 ℃。以均一溫度值為65 ℃（高鹽度，Tm為?15 ℃）、80 ℃（極高鹽度，Tm為?35 ℃）和 90 ℃（低鹽度，Tm大于?5 ℃）的鹽水包裹體代表捕獲的流體特征。近白色熒光的包裹體組合中以58.1 ℃代表包裹體初始捕獲時溫度，近藍色和近黃色熒光的包裹體組合可按均一溫度分為兩組，其分別對應兩次捕獲事件。近藍色熒光的包裹體組合中，以均一溫度為66.5 ℃時代表一次捕獲事件，95～100 ℃為另一次捕獲事件。對于近黃色熒光的包裹體而言，均一溫度為61.7 ℃為一次捕獲事件，80～85 ℃為另一次捕獲事件，所有的這些溫度均被認為是最小的捕獲溫度。

對TZ822井樣品測試了58個油包裹體和17個鹽水包裹體的均一溫度和冰點溫度（見圖5d），包裹體主要分布在裂縫充填方解石的裂紋中。近黃色熒光的包裹體在實驗室條件下可分為單相包裹體和氣-液兩相包裹體：近黃色熒光單相包裹體均一溫度值較低，為6.8～33.8 ℃，峰值區(qū)間分別為5～10 ℃和20～25 ℃；近黃色熒光氣-液兩相包裹體均一溫度值為 43.8～56.0℃，峰值區(qū)間為45～50 ℃。近白色熒光的油包裹體均一溫度主要分布在 45.5～64.0 ℃，包含 45～50 ℃和60～65 ℃ 2個峰值。近白色熒光包裹體均一溫度最大值為 119.9 ℃，是典型的受再平衡作用影響產(chǎn)生的溫度，考慮到現(xiàn)今井底溫度為 137.3 ℃，該均一溫度值沒有地質意義。近藍色熒光包裹體可分為兩類，第 1類為均一到液相的油包裹體，第 2類為均一到氣相包裹體，為凝析氣包裹體。近藍色熒光液相油包裹體均一溫度的分布范圍為?8.7～61.3 ℃，峰值區(qū)間為 5～10 ℃。凝析氣包裹體均一溫度為14.0～65.9 ℃，峰值區(qū)間為 30～35 ℃。鹽水包裹體均一溫度為 117.6～154.0 ℃，峰值區(qū)間分別為120～125 ℃和145～150 ℃，冰點溫度為?2.3～?1.5 ℃。以均一溫度值為120～125 ℃的鹽水包裹體代表巖石中捕獲的流體進行解釋，分析與其相關油包裹體的均一溫度值。145～150 ℃的均一溫度值被認為是現(xiàn)今溫壓條件下（現(xiàn)今井底溫度為137.3 ℃）再平衡誘導的溫度。白色熒光油包裹體組合是一次捕獲事件，對應的均一溫度值為45～50 ℃，相關的包裹體再平衡均一溫度值為60～65 ℃。凝析氣包裹體在低壓和高壓儲集層中均有捕獲，低壓時捕獲的包裹體均一溫度為30～35 ℃，高壓時捕獲的包裹體均一溫度為10～15 ℃。近藍色熒光均一到液相的油包裹體可分為高壓捕獲和低壓捕獲兩種，高壓捕獲的液相油包裹體均一溫度分布區(qū)間為?10～10 ℃，低壓捕獲的液相油包裹體均一溫度分布區(qū)間為 20～25 ℃。近黃色熒光包裹體似乎在不同壓力時均有捕獲：在最大壓力時預計捕獲包裹體的均一溫度為5～10 ℃，中等壓力時預計捕獲包裹體的均一溫度為20～25 ℃，低壓時預計捕獲包裹體的均一溫度為45～50 ℃，所有的這些溫度均被認為是最低捕獲溫度。

2.3 實驗結果分析與討論

TZ11井樣品的FOI值為75%，油包裹體豐度較高，表明存在古油層，這些油包裹體相對孤立但具有相同特征，即分布在充填裂縫的方解石膠結物中，油的充注似乎與裂縫的活動有關。油包裹體組合研究結果顯示，在實驗室條件下以近黃色熒光小氣泡氣液兩相包裹體為主，測溫時包裹體均一到液相表明是在液相流體充注時捕獲的。油包裹體均一溫度直方圖分布區(qū)間相對狹窄，且溫度低于鹽水包裹體，兩者溫度的差異表明油包裹體在欠飽和油藏儲集層中被捕獲，未發(fā)現(xiàn)低均一溫度的油包裹體表明儲集層中不存在超壓。在CIE色度圖中，油包裹體的熒光顏色具有一致性，并且包裹體未見大的氣泡，表明在流體包裹體形成時僅有單一的液相油充注到儲集層中，同期的鹽水包裹體鹽度為低—中等。

TZ16井樣品的FOI值為36.7%，油包裹體豐度中等，可以解釋為存在古油層，大部分包裹體捕獲于穿過塊狀方解石膠結物的裂紋中。在實驗室條件下油包裹體為氣-液兩相包裹體，油包裹體熒光顏色變化較大，從近藍色到近黃色，其中以均勻的近白色和近黃色的包裹體組合為主，同時可見漸變的藍—黃色熒光。均勻的近白色和近黃色熒光的油包裹體組合被認為是早期充注時捕獲的，而測溫時在液相中均一化表明該期充注液相輕質油。均勻的藍色和漸變的藍色—黃色熒光油包裹體組合是第 2次輕質油充注時捕獲的，顯微測溫結果中的低均一溫度表明本次充注導致儲集層壓力上升，形成微弱的超壓。包裹體中未見大的氣泡，且氣泡大小與油的熒光顏色具有共同漸變的特征，這表明在包裹體捕獲時沒有氣體充注儲集層，鹽水包裹體鹽度為中等—高。

TZ24井樣品的FOI值為51.6%，油包裹體豐度中等，大部分包裹體分布于裂紋或次生加大方解石膠結物中，表明油的充注與裂縫的活動有關。在實驗室條件下，油包裹體為氣-液兩相或固-氣-液 3相，其中固相為瀝青。油包裹體熒光顏色多樣，從近藍色到近黃色，其中以均勻的近黃色包裹體組合為主，同時也存在藍—黃色和白—黃色熒光的油包裹體組合。均勻的近黃色和均勻的近藍色熒光油包裹體組合表明儲集層中存在兩期油充注，測溫時包裹體在液相中均一化表明包裹體是在液相油充注時捕獲的。漸變的藍—黃色和白—黃色熒光油包裹體組合是儲集層中早期充注的油（近黃色包裹體組合）和后期充注的輕質油相互作用的結果。在近藍色、近白色或近黃色熒光的油包裹體中觀察到瀝青，這是由于儲集層中的油與天然氣（脫瀝青）或極高鹽度的地層水（水洗）相互作用的結果。但目前還沒有有力證據(jù)證明這兩種可能。但是，通過與該樣品上覆層位樣品的FOI值對比，發(fā)現(xiàn)這些樣品具有低FOI值，推測與包裹體形成時可能存在古氣層有關。該樣品油包裹體熒光具有比較大的變化范圍，這表明了多種流體組分復雜的充注歷史。油包裹體的低均一溫度表明存在超壓，但是不能確定是否具有強超壓；未見大的氣泡包裹體，且氣泡大小與油的熒光顏色具有共同漸變的特征，表明在包裹體捕獲的時候沒有氣體充注到儲集層。鹽水包裹體測到具有極高、高和低3種鹽度流體。

TZ822井樣品的 FOI值為72.2%，油包裹體豐度高，表明存在古油層。大部分包裹體分布在次生加大邊或裂縫充填方解石膠結物的裂紋中，表明油的充注與裂縫活動有關。在實驗室條件下，油包裹體有單一液相、氣-液兩相和氣-液-固 3相，其中固相為瀝青。觀察到氣-液兩相的凝析氣包裹體，具有巨大的氣泡，僅在包裹體邊緣有少量的油。在低溫條件下，在這些包裹體中能觀察到水-油-氣3相，具有典型的凝析氣包裹體特征。單相的油包裹體壓力較高，是儲集層超壓期間捕獲的。油包裹體熒光顏色變化較大，從近藍色到近黃色，其中以均勻的近黃色、近白色和漸變的藍—黃色熒光的油包裹體組合為主，二者的比例相當。測溫時包裹體均一到液相表明包裹體是在液相油充注時捕獲的，形成近藍色和近白色油包裹體組合。均勻近黃色和近白色熒光、均一溫度為45～50 ℃的油包裹體是早期充注時捕獲的。漸變的藍—黃色熒光的油包裹體組合表明儲集層中早期充注的油（近黃色油包裹體組合）與后期輕質油混合，也可能是凝析氣二次充注與早期油相互作用的產(chǎn)物。在藍色、近白色或近黃色熒光油包裹體中觀察到的瀝青是早期充注的油和后期充注的氣（脫瀝青）相互作用的產(chǎn)物。儲集層中存在超壓與后期輕烴充注有關。同期的鹽水包裹體具有低鹽度特征。

TZ11井、TZ24井和TZ822井樣品中，冰點溫度為?5～0 ℃的鹽水包裹體屬于低鹽度流體，TZ16井樣品中幾乎所有鹽水包裹體的冰點溫度均低于?7 ℃，僅有一個低鹽度鹽水包裹體沒有檢測到冰點，其初融點溫度接近?2.5 ℃，低鹽度包裹體鹽度接近海水鹽度，可能為沉積時的原生水或同生的大氣地層水。低鹽度包裹體均一溫度隨埋深增大有增高的趨勢，而最終的均一溫度會低于目前的井底溫度。TZ11井、TZ24井和TZ16井樣品中冰點溫度為?9～?7 ℃和?16～?13 ℃的中等—高鹽度鹽水包裹體均一溫度呈近似反等地溫線分布，這種包裹體形成于超高鹽度的鹽水與大氣地層水混合的過程中。在最靠近塔中東南部潛山帶的TZ24井（見圖2），超高鹽度的鹽水包裹體（冰點溫度為?39～?34 ℃）的出現(xiàn)可能與該區(qū)褶皺和逆沖帶變形期間的流體流動有關。

TZ16井、TZ24井和TZ11井樣品中均勻的近黃色和近藍色熒光的油包裹體Th值最小，均勻近白色熒光油包裹體中最小Th值低于淺層樣品中油包裹體的Th，同時也低于同一樣品中鹽水包裹體的均一溫度。TZ822井油包裹體的均一溫度低于其他井淺層樣品。Okubo[37]認為，隨著埋深的增加均一溫度有增大的趨勢，如果減小則是大量的烴分子分裂的結果，Bourdet[34]利用人工合成包裹體實驗研究了高壓捕獲的油包裹體，把低均一溫度歸因于溫度低于 50 ℃時等容線和泡點壓力曲線交匯處的烴類的高壓縮系數(shù)[25]。高壓捕獲帶熒光的油包裹體往往為單一相[34]，該類包裹體在TZ822井樣品中也有發(fā)現(xiàn)。

在 4個測溫分析的樣品中，油包裹體組合大多含有均勻的小氣泡，少數(shù)為不同大小的氣泡和均勻的大氣泡，均一溫度低于共生的鹽水包裹體。在沒有進行P-V-T模擬的條件下，需要結合巖相綜合分析。基于有效數(shù)據(jù)對油氣充注過程進行研究，結果表明超壓作用主要發(fā)生在TZ822井樣品中。超壓產(chǎn)生時，有烴類和鹽水的注入，但TZ822井樣品中并未發(fā)現(xiàn)高鹽鹽水包裹體。高鹽鹽水可能來自塔中潛山帶（靠近TZ24井，見圖2）鹽層滑脫變形作用[11-12]。輕質油和氣的充注可能為后期充注，其壓力高于原始油充注的壓力，該期充注發(fā)生在本次研究的所有儲集層中，但TZ11井中沒有見到油氣的晚期（二次）充注。

3 結論

本文以塔中奧陶系為例，應用澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究院的流體包裹體分析流程對塔中地區(qū)奧陶系儲集層油氣成藏史進行了分析。在成藏研究中規(guī)范的流體包裹體分析流程應包括嚴格的樣品選擇和制備、儀器標定、數(shù)據(jù)采集和解釋；包裹體組合厘定和人工合成包裹體實驗結果[25,34]對保證包裹體數(shù)據(jù)的可靠性和解釋的可行性極其重要。在進行流體包裹體分析時，為保證數(shù)據(jù)的可靠性，應做好以下工作：①嚴格做好樣品的選擇和預處理；②利用包裹巖相學，綜合包裹體組合和顯微熒光光譜分析油氣成藏史，盡量避免單一使用肉眼顏色判定解釋流體包裹體性質及油氣充注期次；③確定所用鹽水包裹體是成巖次生產(chǎn)物且與油氣包裹體共生，避免利用數(shù)量不足或者沒有嚴格分期次的包裹體數(shù)據(jù)來解釋油氣充注時間，最好同時測量烴類和伴生的鹽水包裹體；④結合井底溫度，考慮碳酸鹽巖中包裹體捕獲后的再平衡以及包裹體超壓捕獲對流體包裹體溫度和鹽度的影響。

熒光光譜分析確定塔中地區(qū)奧陶系儲集層中存在3種包裹體組合：均勻的近黃色熒光油包裹體組合（CIE-X大于0.28）密度一般為0.829 9～0.855 0 g/cm3；近藍色熒光的油包裹體組合（CIE-X小于0.22）密度一般為0.797 2～0.806 3 g/cm3；近白色熒光的油包裹體組合（0.22≤CIE-X≤0.28）密度則為0.799 4～0.825 1 g/cm3。顯微測溫確定了至少兩類流體充注歷史：TZ11井單一液相油的充注與包裹體中均勻的近黃色熒光的油一致；TZ822井液相油和凝析氣的充注被記錄在均勻的近黃色、藍色—黃色漸變色和均勻的近藍色的凝析氣包裹體中，TZ16井和TZ24井樣品中并未發(fā)現(xiàn)凝析氣包裹體的證據(jù)，油包裹體具有液相油充注后較輕質液相油或氣再次充注的特征，TZ822井樣品清楚記錄晚期烴類充注伴生的超壓。鹽度分析表明研究區(qū)存在低鹽度、中等鹽度、高鹽度和極高鹽度的 4類鹽水包裹體，TZ24井中發(fā)現(xiàn)了極高鹽度的包裹體，在TZ822井和TZ11井發(fā)現(xiàn)了低—中等鹽度的包裹體，高鹽度的水可能與塔中斷裂活動溝通下伏膏巖鹽層引起鹽水流動有關。

致謝：感謝 CSIRO地球科學與資源科學部 Peter Eadington博士審閱本文并提出建設性意見，感謝中國石油天然氣集團公司和塔里木油田公司提供地質背景信息和樣品。

[1] Parnell J. Potential of palaeofluid analysis for understanding oil charge history[J]. Geofluids, 2010, 10(1): 73-82.

[2] Burruss R C. Paleotemperatures from fluid inclusions: Advances in theory and technique[C]//Naeser N D, McCulloh T H. Thermal history of sedimentary basins: Methods and case histories. New York:Springer-Verlag, 1989: 119-131.

[3] Swarbrick R E. Reservoir diagenesis and hydrocarbon migration under hydrostatic palaeopressure conditions[J]. Clay Minerals, 1994,29(4): 463-473.

[4] Aplin A C, Larter S R, Bigge M A, et al. PVTX history of the North Sea’s Judy oilfield[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2000,69/70(1): 641-644.

[5] Mclimans R. The application of fluid inclusions to migration of oil and diagenesis in petroleum reservoirs[J]. Applied Geochemistry,1987, 2(5/6): 585-603.

[6] Burley S D, Mullis J, Matter A. Timing diagenesis in the Tartan reservoir(UK North Sea): Constraints from combined cathodoluminescence microscopy and fluid inclusion studies[J]. Marine and Petroleum Geology, 1989, 6(2): 98-120.

[7] Wilkinson J J, Lonergan L, Fairs T, et al. Fluid inclusion constraints on conditions and timing of hydrocarbon migration and quartz cementation in Brent Group reservoir sandstones, Columbia Terrace,northern North Sea[C]//Parnell J. Dating and duration of fluid flow and fluid-rock interaction. New York: Geological Society Special Publication, 1998: 69-89.

[8] Hartmann B H, Juhasz-Bodnar K, Ramseyer K, et al. Polyphased quartz cementation and its sources: A case study from the upper Paleozoic Haushi Group sandstones, Sultanate of Oman[C]//Worden R H, Morad S. Quartz cementation in sandstones. New York:International Association of Sedimentologists, 2000: 253-270.

[9] 龐雄奇, 周新源, 鄢盛華, 等. 中國疊合盆地油氣成藏研究進展與發(fā)展方向: 以塔里木盆地為例[J]. 石油勘探與開發(fā), 2012, 39(6):649-656.Pang Xiongqi, Zhou Xinyuan, Yan Shenghua, et al. Research advances and direction of hydrocarbon accumulation in the superimposed basins, China: Take the Tarim Basin as an example[J].Petroleum Exploration and Development, 2012, 39(6): 649-656.

[10] Xiao X M, Xiong T H. Determination of the source area of the Ya13-1 gas pool in the Qiongdongnan Basin, South China Sea[J].Organic Geochemistry, 2006, 37(8): 990-1002.

[11] 張水昌, 張寶民, 李本亮, 等. 中國海相盆地跨重大構造期油氣成藏歷史: 以塔里木盆地為例[J]. 石油勘探與開發(fā), 2011, 38(1):1-15.Zhang Shuichang, Zhang Baomin, Li Benliang, et al. History of hydrocarbon accumulations spanning important tectonic phases in marine sedimentary basins of China: Taking the Tarim Basin as an example [J]. Petroleum Exploration and Development, 2011, 38(1):1-15.

[12] 羅春樹, 楊海軍, 李江海, 等. 塔中奧陶系優(yōu)質儲集層特征及斷裂控制作用[J]. 石油勘探與開發(fā), 2011, 38(6): 716-724.Luo Chunshu, Yang Haijun, Li Jianghai, et al. Characteristics of high quality Ordovician reservoirs and controlling effects of faults in the Tazhong area, Tarim Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2011, 38(6): 716-724.

[13] 張鼐, 田隆, 邢永亮, 等. 塔中地區(qū)奧陶系儲層烴包裹體特征及成藏分析[J]. 巖石學報, 2011, 27(5): 1548-1556.Zhang Nai, Tian Long, Xing Yongliang, et al. Characteristic of hydrocarbon fluid inclusions and analysis of reservoir formation in Ordovician reservoir of Tazhong area, Tarim Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2011, 27(5): 1548-1556.

[14] 張鼐, 趙宗舉, 肖中堯, 等. 塔中Ⅰ號坡折帶奧陶系裂縫方解石烴包裹體特征及成藏[J]. 天然氣地球科學, 2010, 21(3): 389-396.Zhang Nai, Zhao Zongju, Xiao Zhongyao, et al. Characteristics of hydrocarbon fluid in the Ordovician vein calcite of Tazhong No.1 slope-break zone[J]. Natural Gas Geoscience, 2010, 21(3):389-396.

[15] 張鼎, 張水昌, 李新景, 等. 塔中117井儲層烴包裹體研究及油氣成藏史[J]. 巖石學報, 2005, 21(5): 1473-1478.Zhang Nai, Zhang Shuichang, Li Xinjing, et al. Integrated hydrocarbon inclusion studies and oil charge history in the well Tazhong 117, Tarim Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2005, 21(5):1473-1478.

[16] 邢永亮, 張鼐, 張寶收, 等. 塔中 26—24井區(qū)良里塔格組儲層烴包裹體特征及成藏期次[J]. 石油與天然氣地質, 2011, 32(54):651-657.Xing Yongliang, Zhang Nai, Zhang Baoshou, et al. Characteristics of hydrocarbon inclusions and the timing of the hydrocarbon accumulation in the Lianglitage Formation in Tazhong26-24 well block[J]. Oil & Gas Geology, 2011, 32(54): 651-657.

[17] 張水昌, 張斌, 楊海軍, 等. 塔里木盆地喜馬拉雅晚期油氣藏調整與改造[J]. 石油勘探與開發(fā), 2012, 39(6): 668-680.Zhang Shuichang, Zhang Bin, Yang Haijun, et al. Adjustment and alteration of hydrocarbon reservoirs during the late Himalayan period,Tarim Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development,2012, 39(6): 668-680.

[18] 杜金虎, 周新源, 李啟明, 等. 塔里木盆地碳酸鹽巖大油氣區(qū)特征與主控因素[J]. 石油勘探與開發(fā), 2011, 38(6): 652-661.Du Jinhu, Zhou Xinyuan, Li Qiming, et al. Characteristics and controlling factors of the large carbonate petroleum province in the Tarim Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development,2011, 38(6): 652-661.

[19] Goldstein R H, Reynolds T J. Systematics of fluid inclusions in diagenetic minerals[R]. Tulsa: SEPM Short Course, 1994.

[20] Goldstein R H. Fluid inclusions in sedimentary and diagenetic systems[J]. Lithos, 2001, 55(1/2/3/4): 159-193.

[21] Eadington P J, Lisk M, Krieger F W. Identifying oil well sites:United States, 5543616[P]. 1996-08-06.

[22] Stasiuk L D, Snowdon L R. Fluorescence micro-spectrometry of synthetic and natural hydrocarbon fluid inclusions: Crude oil chemistry, density and application to petroleum migration[J].Applied Geochemistry, 1997, 12(3): 229-241.

[23] Liu K, Xiao X, Mills D, et al. Cautions in the interpretation of petroleum fluid inclusion data in petroleum system analysis: Insight from spectroscopic analyses of naturally occurred and synthetic petroleum inclusions[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2009,101(1): 62-67.

[24] Hagemann H W, Hollerbach A. The fluorescence behavior of crude oils with respect to their thermal maturation and degradation[J].Organic Geochemistry, 1986, 10(1/2/3): 473-480.

[25] Pironon J, Bourdet J. Petroleum and aqueous inclusions from deeply buried reservoirs: Experimental simulations and consequences for overpressure estimates[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2008,72(20): 4916-4928.

[26] Visser W. Maximum diagenetic temperature in a petroleum source-rock from Venezuela by fluid inclusion geothermometry[J].Chemical Geology, 1982, 37(1/2): 95-101.

[27] Meunier J D, Landais P, Monthioux M, et al. Oxidation reduction processes in the genesis of the uranium vanadium tabular deposits of the Cottonwood Wash mining area (Utah, USA): Evidence from petrological study and organic matter analysis[J]. Bull Mineralogie,1987, 110: 145-156.

[28] Larson L T, Miller J D, Nadeau J E, et al. Two sources of error in low temperature inclusions homogenisation determination, and corrections on published temperature of the East Tennessee and Laisvall deposits[J]. Economic Geology, 1973, 68(1): 113-116.

[29] Prezbindowski D R, Larese R E. Experimental stretching of fluid inclusions in calcite: Implications for diagenetic studies[J]. Geology,1987, 15(3): 333-336.

[30] Tobin R C, Claxton B L. Multidisciplinary thermal maturity studies using vitrinite reflectance and fluid inclusion microthermometry: A new calibration of old techniques[J]. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 2000, 84(10): 1647-1665.

[31] Barker C E, Goldstein R H. Fluid-inclusion technique for determining maximum temperature in calcite and its comparison to the vitrinite reflectance geothermometer[J]. Geology, 1990, 18(10):1003-1006.

[32] Lacazette A. Application of linear elastic fracture mechanics to the quantitative evaluation of fluid-inclusion decrepitation[J]. Geology,1990, 18(8): 782-785.

[33] Goldstein R H, Reynold T J. Systematics of fluid inclusions in diagenetic minerals[R]. Tulsa: SEPM Short Course 31, 1994.

[34] Bourdet J, Pironon J. Strain response and re-equilibration of CH4-rich synthetic aqueous fluid inclusions in calcite during pressure drops[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2008, 72(12):2946-2959.

[35] Bourdet J, Pironon J, Levresse G, et al. Petroleum type determination through homogenization temperature and vapour volume fraction measurements in fluid inclusions[J]. Geofluids, 2008, 8(1): 46-59.

[36] Burruss R C. Phase behavior in petroleum-water (brine) systems applied to fluid inclusion studies[R]. Lake Arrowhead: PACROFI IV,Pan-American Conference on Research on Fluid Inclusions, 1992:116-118.

[37] Okubo S. Effects of thermal cracking of hydrocarbons on the homogenisation temperature of fluid inclusions from the Niigata oil and gas fields, Japan[J]. Applied Geochemistry, 2005, 20(2):255-260.