[发明专利]一种石盐包裹体中矿物的鉴定方法

说明书

本发明提出了一种石盐包裹体中矿物的鉴定方法，在明确石盐地层基础上，对含有石盐矿物的岩心和/或岩屑进行取样，分析暴露了石盐包裹体的石盐矿物的解理片，通过扫描电镜的形态学照片以及扫描电镜自带的SEM‑EDS能谱仪，结合矿物外形和元素成分鉴定石盐流体包裹体中的矿物；通过矿物成分来确定石盐形成时期的卤水成分和环境信息，并可以提供油田地层水的成分。本发明的石盐包裹体中矿物的鉴定方法可以通过分析暴露了石盐包裹体的石盐矿物的解理片，直接通过扫描电镜的形态学照片以及扫描电镜自带的SEM‑EDS能谱仪，通过矿物外形和元素成分结合起来进行鉴定，其技术方法简便快捷，可以快速得到数据结果。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探以及钾盐勘探研究领域，尤其涉及一种石盐包裹体中矿物的鉴定方法。

背景技术

中国的主要含油气盆地都含有蒸发岩沉积，例如胜利油田、中原油田、塔里木油田、长庆油田和西南油气田；蒸发岩地层可以作为油气很好的盖层，盖层是油气成藏的关键因素之一。盐岩被认为是油气最好的盖层，主要因为其具有三方面优势：首先，原始的盐岩渗透率和孔隙度是非常的低，甚至在埋藏深度仅仅70米的情况下，石盐沉积就消失了孔隙。其次，石盐的接近各向同性应力提供了对水力压裂的抵抗作用。因此，在伸展的构造条件下，与页岩相比石盐在更高的流体压力条件下才能产生水力压裂,因为最小主应力(s3)更高。第三，石盐的塑性变形本质上是可以延展的，因此没有膨胀。这个可以通过Downey(1984)提出的广泛接受的岩层封闭标准：石盐硬石膏富干酪根的页岩粘土页岩粉砂质页岩钙质泥岩燧石。蒸发岩盆地在演化过程中，首先沉积碳酸盐岩，其次沉积硫酸盐岩(石膏和硬石膏)，然后沉积石盐，最后沉积钾镁盐(因为钾和镁的溶解度最高)。当海水完全蒸发，沉积矿物体积的90％都是石盐；镁和钾的溶解度很高，一直到蒸发岩的最后阶段才会随着石盐而沉积；这些钾的沉积也可以形成钾盐矿产，但是体积非常小(看参见图1所示)。

其中石盐矿物在石膏形成之后，会一直保持沉积，也是蒸发岩盆地完全干涸后最主要的矿物。石盐矿物在具有很好的封闭性，在不到70米深的浅埋深状态就会固结成岩，并且没有孔隙并且难以压缩。石盐中的包裹体，是海洋的泻湖或者陆地盐湖的环境下，通过蒸发而结晶析出的过程中所捕获的流体(液体和/或气体)，在沉积埋深过程中可以保持原始的形态。因此，石盐矿物的内部可以保存下来良好的原生石盐流体包裹体，从而记录原始的海洋和盐湖的卤水的信息，为古代卤水的演化提供了绝妙的直接记录；在捕获卤水的同时会直接捕获一些矿物，而这些矿物可以直接反映卤水的成分和性质。

整个蒸发盆地演化期间，古代卤水的成分代表了油田原始地层水的主要成分，而原始地层水成分的变化，可以反映对下层油气的封闭状态；胜利油田曾经展开过对油田水的研究，但是采样十分困难。而石盐矿物中的石盐流体包裹体中的矿物可以直接反映当时卤水成分的变化，因为石盐矿物在氯化物为主的残余卤水阶段，可以捕获氯化钾晶体；而在硫酸盐为主的残余卤水阶段，可以捕获硫酸钾镁等矿物。

此前分析蒸发岩盆地中蒸发岩层序的油田地层水，必须通过取样的直接方法，而该方法成本高取样少还容易受到钻井的泥浆污染，另一种代替的方法是通过研究石盐沉积中的流体包裹体所捕获的矿物，来推测当时卤水的成分信息，目前对石盐包裹体中的矿物，还只能通过磨制岩石薄片进行鉴定，由于石盐矿物非常容易溶于水，磨制石盐薄片十分困难，且磨制石盐薄片必须通过煤油等作为润滑剂，鉴定样品更是需要丰富的经验。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种不通过磨制石盐的岩石薄片以及包裹体片，直接通过扫描电镜以及电镜内自带的SEM-EDS能谱仪对石盐包裹体中矿物进行鉴定的鉴定方法。

本发明的石盐包裹体中矿物的鉴定方法包括：

S1.根据地质样品的记录，对含蒸发岩地层的岩心进行石盐样品的采集；

S2.破碎石盐样品，并选取暴露出解理面并含有内含矿物的石盐流体包裹体的石盐颗粒；

S3.对所述暴露出解理面并含有内含矿物的石盐流体包裹体的石盐颗粒镀金处理并进行扫描电镜观察；