浅析油气成藏年代学

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[摘 要]油气成藏年代学是石油地质学的一个前沿领域，也是含油气盆地油气藏形成与分布规律研究首先要研究和解决的一个重要问题。油气成藏年代学的研究能有效的揭示油气藏的分布规律，进而有助于圈闭的优选和评价。随着流体包裹体分析与储层中自生伊利石同位素测年技术的引人，油气成藏年代学研究实现了由传统的定性研究向半定量或定量研究的重要转变，进而为油气成藏年代学的确立奠定了重要基础。油气藏形成时间的确定对油气勘探具有重要的实际意义。

[关键词]油气成藏年代学 圈闭发育史 烃源岩生排烃 自生伊利石

中图分类号：P618.130.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0387-01

0 引言

油气成藏年代学是油气成藏地质学研究中的一门前沿交叉学科[1-2]。随着油气勘探预测难度不断增加，准确地鉴定油气成藏时代的重要性越来越突出。传统地质学分析主要依据含油气系统中生、储、盖、圈、运、保等各项参数有效的配置，结合盆地构造演化史与古地温史，对油气成藏期次作出定性判断。20世纪80年代后期，油气成藏年代学研究开始在国内外取得重要进展，尤其是90年代以来，出现了一些新的分析技术和研究方法。特别是随着流体包裹体方法与储集层成岩矿物测年技术的引入，成藏年代学研究开始取得了重要进展，实现了由传统的定性研究向定量或半定量研究的重要转变，进而为成藏年代学的确立奠定了重要基础[3]。

1 传统地质学方法

确定油气藏形成的时间，过去多采用传统方法，包括圈闭形成期法、生排烃期法、油藏饱和压力法等。但是不同方法所确定的成藏年代意义不同，圈闭形成的时间和烃源岩生排烃时间确定的是油气藏形成的最早时间。

1.1 圈闭发育史确定油气藏形成时间

油气藏的形成是油气在圈闭中聚集的结果，只有形成了圈闭，油气才能聚集，即油气藏形成时间绝不会早于圈闭的形成时间。所以，可以通过圈闭发育史来确定油气藏形成的最早时间。不同类型圈闭形成时间也不同，根据地层剖面中地层接触关系、圈闭的类型、断层的分布以及构造形态之间的关系，可以确定圈闭形成的先后顺序和相对时间。岩性圈闭和地层圈闭形成的时间相对而言比较容易确定，但是确定构造圈闭形成的时间则比较复杂。

如塔河油田奥陶系为复杂类型碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏，储集空间以岩溶缝洞和构造裂缝为主，是世界上少见的、极其复杂的缝洞型碳酸盐岩油藏。一直以来，该油藏成藏时间一直存在争议一种观点认为是早海西期、晚海西期或印支-燕山期和喜马拉雅期；另一种观点认为早期形成的油气藏已普遍的遭到破坏，目前保存下来并已发现的工业油气藏均是白垩纪以后晚期成藏的产物[4]。

此方法虽然简单易行，但一般只能给出大致的成藏时间范围或者成藏的最早时间，而无法确定具体的成藏年代。

1.2 烃源岩生排烃期确定油气藏形成时间

油气藏得形成是油气生成、运移、聚集的结果。如果没有油气大量生成并从烃源层中运移到储集层中，就不可能有油气藏的形成。烃源岩生排烃期法是一种常规的成藏年代学分析方法。烃源岩生排烃期法的应用需要准确了解烃源岩的层位和展布、盆地古地温史以及埋藏史等。

高振东，赵靖州，曹青等对鄂尔多斯盆地陕北斜坡上三叠统延长组长7的生油岩研究认为，此套烃源岩的主要排烃期在早白垩世晚期或者晚白垩世早期，因此，由其形成的油藏的主要成藏期应在早白垩世晚期以后。

另外，此方法与上述圈闭形成分析法研究的对象并不是油气藏本身，而是基于圈闭发育史或者生排烃期对成藏时间的外推，所以属于间接的成藏期研究方法。但是，科学的分析烃源岩的生排烃期对综合分析油气藏成藏过程是至关重要的。

2 非传统地质学方法

2.1 储层自生伊利石同位素分析法

应用储层中自生矿物（主要是伊利石）同位素年代学分析烃类流体进入储层时间的方法是20世纪80年代后期才逐步发展起来的新技术，并且成功的应用于北海油田等地区的烃类成藏时间的确定。此方法的原理是，砂岩储层中的自生伊利石是在富钾孔隙水环境中形成的，当油气进入储层的空隙空间后，由于介质条件的改变，破坏了自生伊利石的生长环境，储集层中的伊利石便会停止生长，因此，储层中最小伊利石形成的时间即为油气进入储层的时间。所以，烃类充注砂岩储集层的时间应略晚于自生伊利石的同位素年龄，通过测定砂岩储集层中自生伊利石的同位素年龄，就可以得知油气藏的形成时间。

2.2 流体包裹体测年方法

流体包裹体是成岩成矿流体（气液的流体或硅酸盐熔融体）在矿物结晶生长过程中，被包裹在矿物晶格缺陷或穴窝中的、至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着相的界限的那一部分物质。流体包裹体在油气储层中分布广泛，按相态可以分成液体包裹体、气体包裹体和气液包裹体3种，按成分可以分成盐水包裹体和油气包裹体2种，这些包裹体不仅直接记录了油气成藏的条件和过程，也使早期注入储层的烃类流体得到了良好的保存。

根据包裹体与宿主矿物的关系，就可以分析包裹体的形成期次。根据油气包裹体在成岩序列中的形成次序，就可以确定油气充注的相对时间，再结合储集层的成岩历史分析，就可以确定不同期次包裹体的形成时间。

2.3 油藏地球化学方法

油藏地球化学测年法是20世纪80年代后期新起的一门边缘学科[12-13]。此方法主要是采用现代地球化学分析测试技术，再结合各项工程作业资料直接研究油气藏中流体和矿物的相互作用、油藏流体的非均质性分布规律及形成机理，探索油气充注、聚集历史与定位成藏机制。该方法认为，油气藏内烃类流体的非均质性包括成熟度差异是油气成藏史的重要反映。通过对油气的地球化学分析，确定油气成熟度，同时利用同位素测年法和流体包裹体测年法，最终确定油气成藏时期。

油藏地球化学方法尽管是研究成藏期次的直接而有效的方法，但在成藏年代标定方面则主要以相应烃源岩的生排烃史为依据或者需要借助其它方法。油藏地球化学本身并不具有定年的作用，它只能给出大致的成藏时间。

3 结束语

总体而言，目前国内外在成藏年代学研究方面已经取得了很大的进展，形成了多种研究方法和技术。确定油气藏形成时间方法还有油藏饱和压力法、裂变径迹测年法、油藏地球化学法等。利用成藏年代学方法研究油气成藏年代，不能仅凭单一定年方法来判断，应尽可能的多利用不同资料和不同方法来进行综合分析，才能得出正确的结论。

参考文献

[1]陈红汉.油气成藏年代研究进展[J].石油与天然气地质，2007，28（2）：143-150.

[2]张宗峰，查明，高长海.大港油田埋北断阶区油气成藏期次[J].油气地质与采收率，2009，16（4）：44-46.

[3]赵靖舟.油气成藏年代学研究进展及发展趋势[J].地球科学进展，2002，17（13）：378-383.

[4]梁狄刚.塔里木盆地油气勘探若干地质问题[J].新疆石油地质，1999，20（3）：184-188.