松南气田位于达尔罕断凸带北部，紧邻前神子井断陷，具有优越的烃源背景，主力烃源岩为沙河子组。由于松辽盆地地温较高(平均地温梯度为4.2℃/100 m，最高达8.9 ℃/100 m(王永春，2001)，所以深层的烃源岩多处于高成熟(R_o为1.2%~2.0%)或过成熟(R_o>2.0%)阶段。有机质类型主要为Ⅱ₂及Ⅲ型，以产气为主^[1]。松辽盆地多期构造运动，部分深大断裂沟通了地下深部幔源物质，从而使大量无机气体释放出来^[2]。松南气田气藏以有机成因气为主、混有幔源CO₂形成的混合气藏^[3](图 1)。本次利用流体包裹体对松南气田成藏期次进行研究。

图 1(Fig. 1)

图 1 松南气出勘探成果图

在储层成岩过程中，在胶结物和次生矿物中常会有流体包裹体形成，利用油气包裹体与成岩作用之间的关系来判断油气运移的相对时间^[4]，利用油气包裹体显微一红外光谱测试技术，根据这些伴生包裹体的均一温度，结合盆地的古地温模式和储层的埋藏史，可以确定油气藏形成的时间及油气藏形成的期次^[5]。

油气藏是油气生成、运移、聚集的结果，气藏形成以后会受到各种后期作用(如散失、水洗、混合等)的影响，气体性质会发生很大的变化。包裹体中包含着成藏时期最原始气体，气体的地球化学特征能更准确地反映气体的成藏信息^[4]。烃类流体包裹体的均一温度代表流体的最低捕获温度，记录了油气运移充注时储层的古地温。均一温度值所对应的时间是油气开始充注成藏的时间，其与烃类包裹体同期的盐水包裹体均一温度分布不仅可以用来作为古温度的近似值和热事件的标志，而且还可以用作油气成藏期次划分的有效依据。

对YS1井区井包裹体测试结果表明，包裹体均为次生成因，类型为盐水和含溶解气盐水。同一样品不同包裹体的均一化温度差异较大，这说明这些包裹体是在不同时期形成的。共检测到四幕含烃包裹体，以第二、第三幕为主。第一幕盐水均一温度为119 ℃，盐度均值为5.11 wt%，数据点仅1个；第二幕盐水均一温度范围为122~135 ℃，平均温度为130.1℃，平均盐度3.44wt%，数据点30个；第三幕盐水均一温度范围为136~140 ℃，平均温度为138.5℃，平均盐度3.52wt%，数据点14个；第四幕盐水均一温度范围为157~162 ℃，平均温度为159.5℃，平均盐度6.3wt%，数据点2个(图 2)。图 3为YS102井营城组，3 719.6 m井段单偏光镜下观察该样品为凝灰岩，斑状结构，样品中斑晶以长石和石英为主，沿石英愈合裂隙发育少量包裹体，以气液两相盐水包裹体为主，次生成因，偏光无颜色，无荧光特征，大小7.5~13.7μm，气液比为5%，密度0.91 g/cm³，宿主矿物为石英，产状为裂隙充填。

图 2(Fig. 2)

图 2 YS1井区营城组流体包裹体均一温度统计直方图

图 3(Fig. 3)

YS102井，3 719.6 m.气液两相盐水包裹体沿石英愈合裂隙分布 图 3 YS102井包裹体测试照片

油气成藏的过程与热演化历史密切相关，热史恢复不仅可以为盆地热动力学的研究提供基础，更为烃源岩的成烃演化研究、油气成藏期次分析提供重要的参数^[5]。根据流体包裹体均一温度，结合精细埋藏史恢复和热史分析，可以确定不同期次油气注入的绝对时间^[2]。包裹体均一温度代表流体的最低捕获温度，均一温度值所对应的时间是油气开始充注成藏的时间。

从YS1井区单井埋藏、温度、成熟度与成藏期次叠合图看，气藏经历了四次油气充注(图 4)。第一次为泉头组沉积时期约100 Ma，平均温度119 ℃，平均盐度5.11%，环境封闭，本期油气充注规模较小，形成含烃包裹体数量少，此时营城组烃源岩演化程度约为0.65%~0.75%，处于生烃门限，下部沙河子组烃源岩成熟度约0.8%~1.0%，大量生烃可能部分排出，在上覆营城组成藏。第二次成藏为青山口沉积末约89.3 Ma，平均温度130.1℃，平均盐度3.44%，环境封闭，此时营城组烃源岩演化程度约为0.75%~0.85%，开始大量生烃，底部沙河子烃源岩成熟度约1.0%~1.3%，进人生烃高峰期，沙河子组烃类大量排出，沿主干断裂运移至营城组火山岩中，同时营城组烃源岩也排出部分烃，两组烃源岩排烃叠加形成大量的含烃包裹体。第三次成藏为姚家组沉积末期约86.5 Ma，平均温度138.5℃，平均盐度3.52%，环境相对封闭，此时营城组烃源岩演化程度约为0.9%-1.1%，接近生烃高峰，沙河子烃源岩成熟度约1.1%~1.4%，持续生烃。由于持续的烃源供给，使得营城组火山岩储层再次充注，但规模小于前一期。第四次成藏为嫩将组沉积末期约71.9 Ma，平均温度159.5℃，平均盐度6.3%，环境封闭，此时营城组烃源岩成熟度为1.3%~1.5%，沙河子组烃源岩成熟度为1.5%~1.8%，生烃能力减弱，受本期构造反转作用使得沙河子组油气发生部分运移，形成少量含烃包裹体。从包裹体均一温度和盐度数据统计结果来看，第一期成藏规模较小，平均盐度相对较高，环境封闭性好，形成的包裹体多为液烃包裹体，可能源岩初次排烃。第二期与第三期成藏具有继承性特点，均一温度和盐度相差不大，平均盐度为3.5%左右，环境相对封闭，形成大量气烃和液烃包裹体，主要原因可能由于主力源岩大量生烃并排出。第四期成藏规模较小，可能由于嫩末构造反转作用使得成藏体系平衡打破，部分烃类发生运移，此时形成了部分气烃包裹体。

图 4(Fig. 4)

图 4 YS102井营城组单井埋藏、温度、成熟度演化史与营城组成藏期叠合图

油气运聚模拟结合包裹体成藏期次分析结果可以准确的反映工区的油气成藏规律，借助前述包裹体成藏期次分析结果，对长岭断陷CS2、YS1、YS3连井地质剖面进行油气运聚史模拟，模拟结果显示：

登娄库组沉积末，营城组及沙河子组源岩局部进入生烃门限开始生烃，尚未排烃，YS1井区包裹体资料尚未发现本期油气充注，未能形成油气聚集区(图 5a)。

图 5(Fig. 5)

图 5 松南气田气藏成藏期次图

泉头组沉积末，营城组及沙河子组源岩进入生油气高峰期，此时开始有部分油气体排出，YS1井区包裹体资料显示，营城组火山岩储层发生一期油气充注，包裹体主要为液烃包裹体，含少量气烃包裹体。模拟显示YS1井区受前神字井断陷供烃，油气沿烃源岩顺层运移至营城组火山岩储层，受上覆地层的封盖作用和断裂遮挡作用，形成油气聚集区；YS3井区由查干花次凹烃源供烃，并于东部斜坡带背斜圈闭处和上覆地层封盖作用形成天然气聚集区(图 5b)。

青山口组沉积末，营城组及沙河子组源岩大部分进人生烃高峰，生成大量油气，排烃量增大，受继承性构造的影响，油气继续聚集于营城组火山岩储层中，天然气聚集量增加，YS1井区充注了大量天然气，并形成气烃包裹体。嫩江组沉积末受构造反转作用影响，主控断裂沿纵向开启，营城组气藏受到破坏，天然气沿主控断裂运移至上部登娄库组和泉头组，并在有利部位聚集成藏(图 5c)。

井区内二氧化碳包裹体均一温度平均170℃，地质年代28 Ma，说明新近系以来，基底深大断裂开始活动，幔源CO₂气沿深大断裂向上运移，在CS₂井区形成CO₂气藏，在YS1井区形成天然气和CO₂混合气藏(图 5d)。综合分析认为松南气田气藏是烃类气早于二氧化碳注入^[6]，泉头组末期一嫩江组末期有机烃类气体多期充注多期成藏，新近系幔源二氧化碳注人形成混合气藏。

(1) 根据与有机包裹体共生的盐水包裹体的测定，松南气田流体包裹体主要为四期，其均一温度的分布有明显的差异。

(2) 松南气田经历了四次烃类充注，分别为泉头组沉积时期约100 Ma，青山口沉积末约89.3 Ma，姚家组沉积末期约86.5 Ma和嫩江组沉积末约71.9 Ma，其中青山口组和姚家组为两次主要的烃类充注。

(3) 松南气田火山岩气藏是烃类气早于二氧化碳注入，泉头组末期一嫩江组末期有机烃类气体多期充注多期成藏，新近系幔源二氧化碳注入形成混合气藏。