塔河-轮南地区基于相分馏作用的油气藏化学改造过程

Phase fractionation based on the alternation of the PVT state of a hydrocarbon accumulation is considered as one of the process that can change the physicochemical property of the oil and gas. Therefore, profound research on the phase fractionation is not only helpful to improve the theory of hydrocarbon accumulation and degradation, but provide a new choice to explain the alternation of the component and property of the hydrocarbon. Basing on the mechanism of the geochemical reconstruction upon the PVT state and liquid property in Tahe-Lunnan area caused by phase fractionation, combining with the data of organic geochemistry and Lab-simulating, we study on rebuilding the identification mark, quantitatively analyzing the intensity and region of the gas washing and the origin of the secondary condensate pool. In this paper, we try to found an effective index system that will be composed by the property of the oil, biomarks and carbon isotope of the oil, proving the reconstruction response of phase fractionation upon the PVT state and liquid property, and analyze the couple relationship between the phase fractionation and the accumulation and conservation of the oil. Thus, a deeper cognition that phase fractionation is an important process that can affect the hydrocarbon accumulation has been made, and it is a terrific complement of the theory of O&G enrichment and distribution prediction of the Carbonate beds in China.

基于油藏系统PVT条件改变而产生的相分馏作用是烃类流体（油、气）物理化学性质改变的主控因素之一，对于它的深入解剖不仅有助于丰富完善油气成藏（破坏）理论，更为油气藏流体性质及相态的分布规律提供了一种全新的成因解释。围绕塔里木盆地塔河-轮南地区相分馏作用对于油气藏相态及流体性质的化学改造机制，采用静态刻画与动态描述相结合、地球化学数据"标定"与实验模拟"正演"相互印证的方法，开展相分馏作用识别标志的优选重建、气洗作用强度及范围的定量化表征、相分馏作用下次生凝析气藏的成因演化等三个方面的研究，建立有效识别相分馏作用的三元指标体系，揭示相分馏作用对于油气藏系统相态及流体性质的改造效应，分析相分馏作用控制下的油气藏化学改造过程与油气聚集和保存的耦合关系，从而深化对于塔河-轮南地区相分馏作用的发育演化及其油气成藏效应的认识，希冀进一步充实和完善我国海相碳酸盐岩层系油气富集规律与分布预测理论。

多期构造叠加引起的多期成藏、多期调整改造与破坏是中国海相碳酸盐岩层系油气成藏和保存的本质特征和专属性问题。由于地层抬升或断裂活化所导致的油气藏的物理调整过程已得到了深入的研究；此外，对于氧化降解、原油热蚀变（原油裂解）等化学改造过程，我国学者在塔里木盆地的塔河油田、和田河气田以及四川盆地的普光气田等海相油气产区已经开展了大量细致的研究工作；然而，对于相分馏作用，这种直接影响原油原始组成的化学过程的研究一直是我国海相油气藏富集与保存理论的相对薄弱环节。本课题着眼于塔里木盆地塔河-轮南地区相分馏作用对于油气藏相态及流体性质的化学改造机制，关键在于揭示相分馏作用对于油气藏系统相态及流体性质的改造效应，分析相分馏作用控制下的油气藏化学改造过程与油气聚集和保存的耦合关系，从而深化对于塔河-轮南地区相分馏作用的发育演化及其油气成藏效应的认识，希冀进一步充实和完善我国海相碳酸盐岩层系油气富集规律与分布预测理论。. 研究表明，(1)寒武系烃源岩的生烃高峰期为加里东晚期, 但此时塔河-轮南地区奥陶系岩溶缝洞储集体尚未形成, 奥陶系并不具备储集油气的能力. 同时, 海西早期强烈的构造抬升导致泥盆系、志留系以及中上奥陶统地层剥蚀殆尽, 源自寒武系的油气资源亦完全遭到破坏. 此外, 烃源岩热演化史以及油源对比的研究结果均证实, 源自寒武系烃源岩加里东晚期的油气充注过程对于现今塔河-轮南地区特大型油气藏的形成贡献甚微.(2)塔河-轮南地区奥陶系储层内大规模发育的氧化降解稠油以及石炭系沉积后优质的封盖条件联合决定了源自满加尔坳陷内奥陶系烃源岩的主力充注期应为石炭系沉积初期. 油气在发生充注的同时, 由于封闭条件较差遭氧化降解形成重质稠油.(3)流体包裹体均一温度定年的结果辅助证明了石炭系沉积初期为油气主力充注期的事实. 而在喜山期捕获形成的第二期烃类包裹体经证实亦并非是源自奥陶系烃源岩晚期形成的高成熟度原油的充注响应, 而是奥陶系原始油藏经喜山期强烈气洗相分馏改造后包含大量轻质油分的天然气在持续运移过程中被捕集的结果. 因此, 塔河-轮南地区共经历了两期有效的油气充注过程, 石炭纪早期源自中上奥陶统烃源岩的油气充注形成了现今黑油资源的主体, 喜山期由于源自寒武系烃源岩大量干气的强势侵入所诱发的气洗相分馏改造形成了奥陶系内部多种类型油气藏共存的复式聚集特征.